Кассета фильтровальная

Авторы патента:

Ярошенко Александр Александрович (UA)

B01D46/02 - сепараторы для отделения частиц, например пылеотделители с полыми фильтрами из гибкого материала

Полезная модель относится к устройствам для аспирации промышленных газов и воздуха посредством фильтровальных рукавов из гибкого материала, и может быть использована в кассетных фильтрах на предприятиях металлургической, горнорудной, химической, пищевой и других отраслей промышленности. Кассета фильтровальная состоит из фильтровальных рукавов и размещенных в них каркасов, форма и размеры которых соответствуют заданным форме и размерам фильтровальных рукавов, и содержит раму, выполненную в виде опорной поверхности со сквозными прорезями для размещения в них верхней открытой части фильтровальных рукавов и отбортовкой по ее периметру. Верхняя открытая часть фильтровальных рукавов выполнена в виде манжеты, внутри которой закреплены упругое прижимное кольцо и упорный элемент, выполненный с образованием двух выступов и впадины между ними для охватывания сверху и снизу опорной поверхности по периметру сквозных прорезей. Каркасы в верхней части выполнены с фланцами, расположенными над верхними выступами в манжетах фильтровальных рукавов. Рама выполнена прямоугольной в плане формы, а сквозные прорези на опорной поверхности выполнены в форме прямоугольника с закругленными углами или окружности. Каркасы в поперечном сечении выполнены прямоугольной формы с закругленными углами или в форме окружности. Каркасы по длине выполнены цельными или секционными. Отбортовка рамы выполнена с эластичным уплотнением, выполненным в виде рамки и закрепленным по ее периметру. Использование таких кассет фильтровальных позволяет существенно улучшить удобство выполнения монтажа и демонтажа в секциях кассетных фильтров при одновременном повышении ресурса фильтровальных рукавов, что обеспечивает снижение эксплуатационных затрат при аспирации промышленных газов и воздуха на предприятиях. 1 н.п. ф-лы; 4 з.п. ф-лы; 2 прим.; 7 фиг. черт.

Известна кассета фильтровальная (патент UA 44418, B01D 46/00, дата публикации 15.02.2002), состоящая из фильтровальных рукавов и размещенных в них каркасов, форма и размеры которых соответствует заданным форме и размерам фильтровальных рукавов. Последние выполнены в виде клинообразных карманов, последовательно соединенных между собой в расширяющейся верхней открытой части. Фильтровальные рукава свободно подвешены на стержни, жестко закрепленные в корпусе секции кассетного фильтра. Верхние открытые части фильтровальных рукавов выполнены в виде петли, которая закреплена по периметру корпуса секции между камерами чистого и грязного воздуха посредством неподвижной полки и подвижной прижимной планки, связанных несколькими болтовыми соединениями. Каркасы выполнены клинообразной формы из проволочных элементов и свободно размещены внутри фильтровальных рукавов.

Недостатками известной кассеты фильтровальной являются:

- сравнительно сложная конструкция крепления фильтровальных рукавов, что существенно увеличивает трудоемкость их монтажа и демонтажа в секциях и снижает удобство обслуживания кассетных фильтров;

- свободное размещение каркасов внутри фильтровальных рукавов, что приводит к существенным динамическим нагрузкам на их верхние и нижние части при регенерации и, соответственно, снижает ресурс фильтровальных рукавов и увеличивает затраты на эксплуатацию кассетных фильтров;

- навешивание соединенных между собой фильтровальных рукавов на стержни, жестко закрепленные в корпусе секции кассетного фильтра, что исключает возможность изменения количества фильтровальных рукавов и их вида, и, соответственно, ограничивает область применения кассетного фильтра;

- выполнение кассеты из соединенных между собой фильтровальных рукавов, что исключает возможность их выборочной замены в секции по мере износа или повреждения и, соответственно, снижает ремонтопригодность кассеты фильтровальной и увеличивает затраты на эксплуатацию кассетных фильтров.

В основу полезной модели поставлена задача усовершенствования конструкции кассеты фильтровальной за счет иного ее конструктивного выполнения и иного крепления в секции кассетного фильтра.

Технический результат от реализации этой задачи заключается в снижении трудоемкости и повышении удобства выполнения монтажа и демонтажа кассеты фильтровальной в секциях кассетного фильтра при одновременном повышении ресурса фильтровальных рукавов за счет уменьшения нагрузок на его верхнюю и нижнюю части от воздействия воздушной ударной волны при регенерации и улучшении ремонтопригодности кассеты фильтровальной за счет индивидуального крепления фильтровальных рукавов в раме. Указанный технический результат позволяет расширить область применения кассет фильтровальных в кассетных фильтрах разного назначения и производительности и существенно снизить затраты на эксплуатацию этих установок.

Поставленная задача решается тем, что в кассете фильтровальной, состоящей из фильтровальных рукавов и размещенных в них каркасов, форма и размеры которых соответствуют заданным форме и размерам фильтровальных рукавов, согласно полезной модели она содержит раму, выполненную в виде опорной поверхности со сквозными прорезями для размещения в них верхней открытой части фильтровальных рукавов и отбортовкой по ее периметру, верхняя открытая часть фильтровальных рукавов выполнена в виде манжеты, внутри которой закреплены упругое прижимное кольцо и упорный элемент, выполненный с образованием двух выступов и впадины между ними для охватывания сверху и снизу опорной поверхности по периметру сквозных прорезей, а каркасы в верхней части выполнены с фланцами, расположенными над верхними выступами в манжетах фильтровальных рукавов.

Целесообразно, чтобы рама была выполнена прямоугольной в плане формы, а сквозные прорези на опорной поверхности выполнены в форме прямоугольника с закругленными углами или окружности.

Целесообразно, чтобы каркасы в поперечном сечении были выполнены прямоугольной формы с закругленными углами или в форме окружности.

Каркасы по длине могут быть выполнены цельными или секционными.

Целесообразно, чтобы отбортовка рамы была выполнена с эластичным уплотнением в виде рамки, закрепленной по ее периметру.

Усовершенствованная конструкция кассеты фильтровальной обеспечивает достижение заявляемого технического результата. В частности, выполнение кассеты в виде опорной поверхности со сквозными прорезями для размещения в них верхней части фильтровальных рукавов и отбортовкой по ее периметру, позволяет изготавливать их в виде готовых компактных блоков, которые легко монтируются и демонтируются в секциях кассетного фильтра посредством, например, закрепленных в них направляющих или треков, что существенно снижает трудоемкость этих операций и повышает удобство их выполнения при эксплуатации. Выполнение фильтровальных рукавов с верхней открытой частью в виде манжеты, внутри которой закреплены упругое прижимное кольцо и упорный элемент, выполненный с образованием двух выступов и впадины между ними для охватывания сверху и снизу опорной поверхности по периметру сквозных прорезей в раме, позволяет осуществлять их индивидуальное крепление на раме и выборочную замену по мере износа или повреждения, что повышает ремонтопригодность кассеты фильтровальной и снижает затраты на эксплуатацию кассетных фильтров. Выполнение каркасов в верхней части с фланцами, расположенными над верхними выступами в манжетах фильтровальных рукавов, позволяет зафиксировать их положение относительно опорной поверхности рамы и за счет этого практически исключить динамическое воздействие от их массы на верхнюю и нижнюю части фильтровальных рукавов в процессе регенерации и, соответственно, повысить ресурс фильтровальных рукавов.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется представленными фигурами чертежей, где на фиг. 1 показан общий вид кассеты фильтровальной с щелевыми фильтровальными рукавами (вид спереди); на фиг. 2 - общий вид кассеты фильтровальной с щелевыми фильтровальными рукавами (вид сверху); на фиг. 3 - сечение -A на фиг. 1; на фиг. 4 - общий вид каркаса для щелевых фильтровальных рукавов; фиг. 5 - общий вид кассеты фильтровальной с круглыми фильтровальными рукавами (вид сверху); на фиг. 6 - сечение А-А на фиг. 5; на фиг. 7 - общий вид каркаса секционного для круглых фильтровальных рукавов.

Пример 1. Исполнение кассеты фильтровальной с щелевыми фильтровальными рукавами (фиг. 1-4).

Кассета фильтровальная состоит из рамы 1, фильтровальных рукавов 2 и каркасов 3.

Рама 1 выполнена прямоугольной в плане формы с опорной поверхностью 4 и Г-образной отбортовкой 5 по ее периметру. На опорной поверхности 4 выполнены сквозные прорези 6 в форме прямоугольников с закругленными углами. На раме 1 по периметру отбортовки 5 закреплено эластичное уплотнение 7 в виде рамки, предназначенное для герметизации периметра между камерами чистого и грязного воздуха в корпусе секции (фиг. 3).

Фильтровальные рукава 2 выполнены щелевой формы с закрытой нижней частью 8 и верхней открытой частью в виде манжеты 9, внутри которой закреплены упругое прижимное кольцо 10 и упорный элемент 11. Манжета 9 выполнена из отдельной полосы фильтровального полотна, продольные края которой соединены между собой швом «зигзаг», а нижний край соединен к верхним краем фильтровального рукава 2 кольцевыми швами. Манжета 9 может быть также образована подгибом материала фильтровального рукава 2 с соединением кромки подгиба и сопрягаемой рабочей части, по меньшей мере, одним кольцевым швом тремя или четырьмя параллельными строчками (не показаны). Упорный элемент 11 состоит из двух валиков 12 и 13, расположенных внутри манжеты 9 с образованием выступов для охватывания опорной поверхности 4 с обеих сторон по периметру сквозных прорезей 6 и впадины между упомянутыми валиками, соответствующей толщине опорной поверхности 4 (фиг. 3). Валики 12 и 13 могут быть выполнены в виде жгутов или канатов из войлока и/или резины и/или асбеста и/или сложенной в несколько слоев полоски текстильного материала. Упорный элемент 11 может быть выполнен также в виде цельного профиля из резины или войлока или пластического материала или асбеста или полоски текстильного материала с соответствующими выступами и впадиной между ними (не показаны). Прижимное кольцо 10 выполнено в виде полосы, изготовленной из пружинной стали, и по внешнему периметру охвачено полоской текстильного материала, концы которой соединены между собой сшиванием или склеиванием.

Каркасы 3 выполнены (фиг. 2-4) из изогнутой трубы U-образной формы 14 с продольными 15 и поперечными 16 связями из прутков. Между концами трубы 14 с двух сторон закреплены пластины 17, образующие горловину каркаса 3, форма которой соответствует заданной форме фильтровального рукава 2. Для повышения жесткости горловины между пластинами 17 вдоль оси каркаса 1 жестко закреплена кольцевая втулка 18, а по внешнему периметру горловины из прутков круглого сечения выполнен фланец 19. Каркасы 3 расположены внутри фильтровальных рукавов 2 таким образом, что фланцы 19 находятся над верхними выступами с валиками 12 в манжетах 9.

Пример 2. Исполнение кассеты фильтровальной с круглыми фильтровальными рукавами (фиг. 5-7).

Как и в примере 1, кассета фильтровальная состоит из рамы 1, фильтровальных рукавов 2 и каркасов 3.

В отличие от примера 1 рама 1 выполнена с круглыми сквозными прорезями 20 (фиг. 5). Конструктивное исполнение фильтровальных рукавов 2 аналогично их исполнению в рассмотренном выше примере. Каркасы 3 для круглых фильтровальных рукавов 2 могут быть выполнены составными, например, из двух секций (фиг. 6). Каждая из секций выполнена из металлических прутков 21, одни концы которых соединены между собой в верхней секции посредством горловины, выполненной в виде кольцевого фланца 22, в нижней секции - посредством донышка 23, а противоположные концы - соединены поперечными элементами жесткости 24. Секции соединены между собой посредством замков, выполненных в виде направленных внутрь каркаса отгибов 25 концов металлических прутков 21 и кольцевых поперечных элементов 26. Отгибы 25 выполнены волнообразной формы с образованием впадины между ними (не обозначена), а кольцевые поперечные элементы 26 жестко закреплены на металлических прутках 21 у основания отгибов 25. Кольцевой фланец 22 выполнен с горловиной 27 и отбортовкой 28 (фиг. 6, 7). Секционные каркасы 3 расположены внутри фильтровальных рукавов 2 таким образом, что отбортовки 28 находятся над верхними выступами с валиками 12 в манжетах 9. Кроме этого, выполнение горловины в виде кольцевых фланцев 22 позволяет закреплять внутри нее диффузоры, предназначенные для интенсификации процесса регенерации фильтровальных рукавов 2 (не показаны).

Каркас 3 может быть выполнен из трех и более секций (не показаны). При этом выполнение верхней и нижней секций аналогично рассмотренному выше примеру. На промежуточных секциях волнообразные отгибы 25 со впадиной между ними выполнены на противоположных концах металлических прутков 21.

Кассету фильтровальную используют следующим образом.

Транспортировку и хранение кассет фильтровальных осуществляют в разобранном виде, что позволяет существенно уменьшить их габаритные размеры и сократить соответствующие затраты. Перед использованием каркасов фильтровальных выполняют их сборку.

Для этого верхнюю открытую часть 9 фильтровальных рукавов 2 вручную сжимают и заводят в сквозные прорези 6 таким образом, чтобы верхние выступы с валиком 12 располагались на опорной поверхности 4 со стороны отбортовки 5, а нижние выступы с валиком 13 - с противоположной стороны. Необходимая плотность соединения фильтровальных рукавов 2 с рамкой 1 обеспечивается за счет охватывания противоположных сторон опорной поверхности 4 упомянутыми выступами упорных элементов 11, образованных валиками 12 и 13. Механическая фиксация фильтровальных рукавов 2 в сквозных прорезях 6 опорной поверхности 4 обеспечивается за счет пружинящих свойств прижимного кольца 10, которое без перекосов прижимает впадину между валиками 12 и 13 к кромке сквозных прорезей 6 по их периметру. После завершения сборки фильтровальных рукавов 2 внутрь их полости поочередно вставляют каркасы 3. При этом фланцы 19 располагают над верхними выступами упорных элементов 11, образованных валиками 12.

Сборку каркасов с круглыми фильтровальными рукавами 2 выполняют аналогично рассмотренному примеру. Секционные каркасы 3 собирают по мере их заведения внутрь фильтровальных рукавов 2.

Собранные кассеты фильтровальные по направляющим вставляют внутрь секций каркасного фильтра. При этом эластичное уплотнение 7 обеспечивает герметизацию периметров между камерами чистого и грязного воздуха в корпусе каждой секции.

Дальнейшее использование кассет фильтровальных осуществляют в соответствии с технологическими регламентами на эксплуатацию соответствующих кассетных фильтров. При этом закрепление каркасов 3 посредством фланцев 19 или 22 над верхними выступами упорных элементов 11 исключает динамическое воздействие их массы на материал фильтровальных рукавов 2 в процессе регенерации и за счет этого существенно увеличивает их ресурс. Кроме этого, индивидуальное крепление каждого фильтровального рукава 2 на раме 1 позволяет осуществлять их выборочную замену по мере износа или повреждения, что повышает ремонтопригодность кассеты фильтровальной.

Результаты проведенных испытаний подтвердили высокую эффективность заявляемой конструкции каркасов фильтровальных. Использование таких кассет фильтровальных позволяет существенно улучшить удобство выполнения монтажа и демонтажа в секциях кассетных фильтров при одновременном повышении ресурса фильтровальных рукавов, что обеспечивает снижение эксплуатационных затрат при аспирации промышленных газов и воздуха на предприятиях.

1. Кассета фильтровальная, состоящая из фильтровальных рукавов и размещенных в них каркасов, форма и размеры которых соответствуют заданным форме и размерам фильтровальных рукавов, отличающаяся тем, что она содержит раму, выполненную в виде опорной поверхности со сквозными прорезями для размещения в них верхней открытой части фильтровальных рукавов и отбортовкой по ее периметру, верхняя открытая часть фильтровальных рукавов выполнена в виде манжеты, внутри которой закреплены упругое прижимное кольцо и упорный элемент, выполненный с образованием двух выступов и впадины между ними для охватывания сверху и снизу опорной поверхности по периметру сквозных прорезей, а каркасы в верхней части выполнены с фланцами, расположенными над верхними выступами в манжетах фильтровальных рукавов.

2. Кассета фильтровальная по п. 1, отличающаяся тем, что рама выполнена прямоугольной в плане формы, а сквозные прорези на опорной поверхности выполнены в форме прямоугольника с закругленными углами или окружности.

3. Кассета фильтровальная по п. 1, отличающаяся тем, что каркасы в поперечном сечении выполнены прямоугольной формы с закругленными углами или в форме окружности.

4. Кассета фильтровальная по п. 1, отличающаяся тем, что каркасы по длине выполнены цельными или секционными.

5. Кассета фильтровальная по п. 1, отличающаяся тем, что отбортовка рамы выполнена с эластичным уплотнением, выполненным в виде рамки и закрепленным по ее периметру.