Патент на изобретение №2342976

(54) АСПИРАЦИОННАЯ УСТАНОВКА

(57) Реферат:

Изобретение относится к области очистки технологических газов от твердых примесей, содержащих магнитные и немагнитные частицы, и может быть использовано в химической, металлургической и других отраслях промышленности. Аспирационная установка содержит трубопровод подачи запыленного воздуха, рукавный фильтр, пылевой бункер со шлюзовым затвором, трубопровод вывода очищенного воздуха и вентилятор. Рукавный фильтр включает корпус, фильтровальные рукава, бункер для сбора пыли и устройство для разделения и выгрузки пыли, содержащее магнитную систему разделения немагнитных и ферромагнитных частиц пыли и течки для их вывода, снабженные шлюзовым затвором. При этом пылевой бункер разделен перегородкой на две части, служащие для сбора немагнитных и ферромагнитных частиц, каждая часть пылевого бункера снабжена шлюзовым затвором и местным отсосом воздуха, соединенным с дроссельным клапаном, имеющим электрический привод. В полости каждой части пылевого бункера размещен датчик давления воздуха и на равном удалении друг от друга по его высоте установлены датчики уровня пыли, выходы которых подключены к входам блока управления. Течки для вывода ферромагнитных и немагнитных частиц соединены с соответствующими частями пылевого бункера и выполнены из диамагнитного материала. Местный отсос каждой части пылевого бункера сообщен с входом рукавного фильтра, выход которого соединен с всасывающим патрубком вентилятора, снабженного регулятором частоты вращения. При этом выходы блока управления соединены с электрическими приводами дроссельных клапанов и регулятором частоты вращения вентилятора. Технический результат: снижение затрат на эксплуатацию системы аспирации посредством регулирования расхода воздуха, отсасываемого из пылевого бункера, при одновременном обеспечении возможности эффективного разделения уловленной пыли на ферромагнитную и немагнитную фракции. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области очистки технологических газов от твердых примесей, содержащих магнитные и немагнитные частицы, и может быть использовано в химической, металлургической и других отраслях промышленности, особенно там, где требуется разделение частиц уловленной пыли.

Известно устройство для очистки газа от твердых примесей, включающее корпус с входным и выходным патрубками, фильтровальную ленту Мебиуса, бункер для сбора пыли и размещенный в нем вращающийся барабан для разделения уловленной пыли на магнитные и немагнитные фракции, который сообщен с течками для их вывода (SU №784893, 1980). Недостатком данного устройства является сложность конструктивного выполнения и большая вероятность залипания высокодисперсной пыли в бункере. Кроме того, данное устройство не решало задачу отсоса воздуха из бункера для сбора пыли.

Наиболее близким аналогом предложенного изобретения является известная из RU №22063 U1, 2002 г. аспирационная установка, содержащая два установленных параллельно вихревых инерционных пылеуловителя, которые сообщены с трубопроводом подачи запыленного воздуха, имеющие общий пылевой бункер со шлюзовым затвором, соединенный через рукавный фильтр с всасывающим патрубком вентилятора, с которым также сообщены выходные патрубки пылеуловителей, при этом к верхнему и нижнему входам пылеуловителей подсоединены местные аспирационные отсосы от технологического оборудования, а выходы очищенного газа соединены с всасывающим патрубком вентилятора, нагнетательный патрубок которого через аппарат мокрой очистки соединен с дымовой трубой. Однако известная установка не предназначена для разделения уловленной пыли на магнитные и немагнитные фракции. Ее недостатком также является невозможность точного регулирования количества отсасываемого воздуха и, как следствие, повышенные эксплуатационные расходы.

Задачей предложенного изобретения является снижении затрат на эксплуатацию системы аспирации посредством регулирования расхода воздуха, отсасываемого из пылевого бункера, при одновременном обеспечении возможности эффективного разделения уловленной пыли на ферромагнитную и немагнитную фракции..

Поставленная задача решена тем, что аспирационная установка, содержащая трубопровод подачи запыленного воздуха, рукавный фильтр, пылевой бункер со шлюзовым затвором, трубопровод вывода очищенного воздуха и вентилятор, отличается тем, что рукавный фильтр включает корпус, фильтровальные рукава, бункер для сбора пыли и устройство для разделения и выгрузки пыли, содержащее магнитную систему разделения немагнитных и ферромагнитных частиц пыли и течки для их вывода, снабженные шлюзовым затвором, при этом пылевой бункер разделен перегородкой на две части, служащие для сбора немагнитных и ферромагнитных частиц, каждая часть пылевого бункера снабжена шлюзовым затвором и местным отсосом воздуха, соединенным с дроссельным клапаном, имеющим электрический привод, в полости каждой части пылевого бункера размещен датчик давления воздуха и на равном удалении друг от друга по его высоте установлены датчики уровня пыли, выходы которых подключены к входам блока управления, причем течки для вывода ферромагнитных и немагнитных частиц соединены с соответствующими частями пылевого бункера, а местный отсос каждой части пылевого бункера сообщен с входом рукавного фильтра, выход которого соединен с всасывающим патрубком вентилятора, снабженного регулятором частоты вращения, при этом выходы блока управления соединены с электрическими приводами дроссельных клапанов и регулятором частоты вращения вентилятора.

Аспирационная установка дополнительно отличается тем, что, предпочтительно, течки для вывода немагнитных и ферромагнитных частиц пыли выполнены из диамагнитного материала, при этом верхняя часть течки для вывода ферромагнитных частиц соединена с бункером для сбора пыли рукавного фильтра, ее средняя часть размещена в течке для вывода немагнитных частиц, а магнитная система разделения выполнена в виде электромагнитной катушки, обмотка которой соединена с источником постоянного тока и расположена на течке для вывода ферромагнитных частиц, причем в средней части этой течки выполнены отверстия для обеспечения выхода немагнитных частиц в течку для вывода немагнитных частиц, напротив верхней части течки для вывода ферромагнитных частиц между местами ее соединения с рукавным фильтром и течкой для вывода немагнитных частиц установлен встряхиватель, выполненный в виде соединенной с источником переменного тока электромагнитной катушки, снабженной подвижным металлическим сердечником.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена предложенная система аспирации, а на фиг.2 – предпочтительный вариант выполнения устройства для разделения и выгрузки пыли из рукавного фильтра установки, показанной на фиг.1.

Как видно на фиг.1, система аспирации содержит пылевой бункер 1, разделенный перегородкой на две части, каждая из которых снабжена местным отсосом 2, соединенным с дроссельным клапаном 3, датчиками уровня пыли 4, установленными на равном расстоянии друг от друга по высоте бункера 1, и размещенным в верхней части датчиком давления воздуха 5. Указанные датчики соединены с блоком управления (БУ) 6, выходы которого соединены с регулятором 7 частоты вращения вентилятора 8. Каждая часть бункера имеет коническое днище, которое снабжено шлюзовым затвором 9, и сообщена с бункером для сбора пыли 10 рукавного фильтра 11 посредством устройства разделения и выгрузки пыли (на фиг.1 не показана), которое может иметь различное конструктивное выполнение, но обязательно включает течки для вывода ферромагнитных частиц 12 и немагнитных частиц 13, снабженные шлюзовым затвором 14, который служит для исключения подсоса воздуха из бункера 1 в рукавный фильтр. Трубопровод подачи запыленного воздуха, на котором установлен расходомер 15, соединен со входом рукавного фильтра 11, а его выход трубопроводом 16 соединен со всасывающим патрубком вентилятора 8.

Показанное на фиг.2 устройство выгрузки и разделения пыли включает две течки, выполненные из диамагнитного материала, например резины или асбеста: течку для вывода немагнитных частиц пыли 13 и течку для вывода ферромагнитных частиц 12, на которой размещена обмотка 17 электромагнитной катушки, подключенная к источнику постоянного тока 18, соединенному с БУ 6. Верхняя часть течки для вывода ферромагнитных частиц 12 соединена с бункером 10 рукавного фильтра, а ее средняя часть, в которой выполнены отверстии 19, размещена в течке для вывода немагнитных частиц 13. Напротив верхней части течки для вывода ферромагнитных частиц 12 между местами ее соединения с бункером 10 и течкой для вывода немагнитных частиц 13 установлен встряхиватель 20, выполненный в виде соединенной с источником переменного тока 21 электромагнитной катушки, снабженной подвижным металлическим сердечником 22. Бункер для сбора пыли 10 снабжен датчиком уровня пыли 23, соединенным с БУ 6.

Система работает следующим образом.

Запыленный воздух от аспирируемого оборудования, содержащий ферромагнитные и немагнитные частицы, под действием разрежения, создаваемого вентилятором 8, поступает на очистку в рукавный фильтр 11. Уловленная в нем пыль, содержащая смесь ферромагнитных и немагнитных частиц, поступает в бункер для сбора пыли 10 рукавного фильтра 11. Как только уровень пыли достигает датчика 23, открывается заслонка, размещенная в нижней части бункера 10 (не показана на чертеже), и начинается выгрузка пыли. Это происходит следующим образом. Сигнал от датчика 23 поступает на БУ 6, который подает сигнал на источник постоянного тока 18, который, в свою очередь, подает электрический ток на обмотку 17 электромагнитной катушки. В течке 12 создается электромагнитное поле определенной направленности. Ферромагнитные частицы, играющие роль сердечника электромагнитной катушки, намагничиваются и под действием магнитного поля перемещаются из бункера 10 к выходу из течки 12. При этом в течку 12 попадает поток частиц, значительно обогащенный оксидами железа, а немагнитные частицы попадают в течку 13 через отверстия 19.

Для более качественного разделения пыли на ферромагнитные и немагнитные частицы течка 12 подвергается встряхиванию подключенным к БУ 6 электромагнитным встряхивателем 20, представляющим собой электромагнитную катушку, работающую от источника переменного тока, снабженную металлическим стержнем 22, который во время работы встряхивателя 20 ударяет по внешней поверхности течки 12. Встряхиватель 20 располагают напротив верхней части течки для вывода ферромагнитных частиц 12 между местами ее соединения с бункером и течкой для вывода немагнитных частиц 13. Как только вся уловленная пыль оказывается выгруженной, БУ 6 отключает обмотку 17 и встряхиватель 20. Степень разделения пыли на магнитную и немагнитную пыль в данном устройстве составляет 80%.

Течка для вывода ферромагнитных частиц 12 сообщена через шлюзовый затвор 14 с левой частью пылевого бункера 1, а течка для вывода немагнитных частиц 13 сообщена через шлюзовый затвор 14 с правой частью пылевого бункера 1 (см. фиг.1).

Для устранения пылевыделения из пылевого бункера 1 при загрузке в нею пыли, уловленной в рукавном фильтре 11, он аспирируется. Через местный отсос (аспирационную воронку) 2 воздух из каждой части пылевого бункера 1 поступает на очистку в рукавный фильтр 11. Для исключения отсасывания лишнего количества воздуха из пылевого бункера 1 организована система автоматического управления аспирацией. В обеих частях бункера расположены датчики уровня пыли 4, предпочтительно на расстоянии 0,5 м друг от друга. Для каждого уровня пыли в бункере 1, на котором установлен соответствующий датчик, экспериментально определен оптимальный расход отсасываемого воздуха, которому соответствует определенное разрежение в бункере. При этом для каждой части бункера 1 расход определяется отдельно ввиду того, что уловленная пыль имеет различные физические свойства. Разрежение фиксируется датчиками давления 5, установленными в обеих частях бункера 1. Сигналы от датчиков поступают на блок управления 6, который, в свою очередь, регулирует положение дроссельных клапанов 3 для подержания определенного разрежения в частях бункера в соответствии с расходом отсасываемого воздуха.

На воздуховоде, подающем воздух от оборудования на очистку в рукавный фильтр, установлен расходомер 15. Сигнал от него также поступает на БУ 6. В случае, когда расход воздуха от оборудования не соответствует расходу, заданному блоком управления 6, происходит регулирование частоты вращения вентилятора 8 посредством регулятора 7.

Таким образом, предложенное изобретение позволяет не только эффективно разделить ферромагнитные и немагнитные частицы пыли, но также снизить затраты при эксплуатации системы аспирации при обеспечении концентрации пыли в воздухе рабочей зоны у бункеров на безопасном уровне.

Формула изобретения

1. Аспирационная установка, содержащая трубопровод подачи запыленного воздуха, рукавный фильтр, пылевой бункер со шлюзовым затвором, трубопровод вывода очищенного воздуха и вентилятор, отличающаяся тем, что рукавный фильтр включает корпус, фильтровальные рукава, бункер для сбора пыли и устройство для разделения и выгрузки пыли, содержащее магнитную систему разделения немагнитных и ферромагнитных частиц пыли и течки для их вывода, снабженные шлюзовым затвором, при этом пылевой бункер разделен перегородкой на две части, служащие для сбора немагнитных и ферромагнитных частиц, каждая часть пылевого бункера снабжена шлюзовым затвором и местным отсосом воздуха, соединенным с дроссельным клапаном, имеющим электрический привод, в полости каждой части пылевого бункера размещен датчик давления воздуха и на равном удалении друг от друга по его высоте установлены датчики уровня пыли, выходы которых подключены к входам блока управления, причем течки для вывода ферромагнитных и немагнитных частиц соединены с соответствующими частями пылевого бункера, а местный отсос каждой части пылевого бункера сообщен с входом рукавного фильтра, выход которого соединен с всасывающим патрубком вентилятора, снабженного регулятором частоты вращения, при этом выходы блока управления соединены с электрическими приводами дроссельных клапанов и регулятором частоты вращения вентилятора.

2. Аспирационная установка по п.1, отличающаяся тем, что течки для вывода немагнитных и ферромагнитных частиц пыли выполнены из диамагнитного материала, при этом верхняя часть течки для вывода ферромагнитных частиц соединена с бункером для сбора пыли рукавного фильтра, ее средняя часть размещена в течке для вывода немагнитных частиц, а магнитная система разделения выполнена в виде электромагнитной катушки, обмотка которой соединена с источником постоянного тока и расположена на течке для вывода ферромагнитных частиц, причем в средней части этой течки выполнены отверстия для обеспечения выхода немагнитных частиц в течку для вывода немагнитных частиц, напротив верхней части течки для вывода ферромагнитных частиц между местами ее соединения с рукавным фильтром и течкой для вывода немагнитных частиц установлен встряхиватель, выполненный в виде соединенной с источником переменного тока электромагнитной катушки, снабженной подвижным металлическим сердечником.

РИСУНКИ