Фильтр рукавно-картриджный для очистки воздуха от механических примесей со встроенным компрессорным модулем для получения сжатого воздуха

Фильтр рукавно-картриджный для очистки воздуха от механических примесей со встроенным компрессорным модулем для получения сжатого воздуха

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Заявляемое решение относится к области очистки воздуха или газа, а также их смесей от механических примесей, в частности к очистке аспирационного воздуха с высоким начальным пылесодержанием С_н от 4000 до 10000 мг/м³ и более, характерного для ряда производств, и возврата очищенного воздуха в производственное помещение.

Заявляемое решение может быть использовано в мукомольной, текстильной, химической, табачной, деревообрабатывающей и других отраслях промышленности, в которых аспирационный воздух производств содержит 100%-ную пожаро- и взрывоопасную пыль типа древесной шлифовальной.

Из источников научно-технической и патентной информации известно несколько модификаций рукавно-картриджных фильтров. Среди них выбраны те, которые имеют встроенный воздушный компрессор или компрессорный модуль для получения сжатого воздуха из атмосферного воздуха, что обеспечивает возможность их усовершенствования в направлении, указанном в формуле изобретения заявляемого решения.

Известен рукавно-картриджный фильтр марки СРФ10КР конструкции ООО «ЭКОФИЛЬТР», опубликованный в Интернет на сайте www.efilter.ru, пылеулавливающий модуль которого описан в патенте на полезную модель RU108127 U1 (кл. F24F 13/28, опубл. 10.09.2011). Фильтр содержит по крайней мере один модуль с двухступенчатой очисткой воздуха, включающий основную пылеулавливающую камеру, снабженную в верхней части перфорированными панелями с опущенными вниз патрубками и вертикально расположенными каркасными фильтрующими рукавами, закрепленными верхними открытыми концами на патрубках, камеру очищенного воздуха, основной бункер с автоматическим затвором в пылевыпускном отверстии, размещенный под основной пылеулавливающей камерой, входной патрубок для ввода загрязненного воздуха в основную камеру пылеулавливания, размещенный в ее верхней части, модуль дополнительно очищенного воздуха, содержащий камеру дополнительного пылеулавливания с горизонтально расположенными дополнительными перфорированными панелями и фильтрующими картриджами, вертикально закрепленными на дополнительных перфорированных панелях, камеру дополнительно очищенного воздуха с выпускным патрубком для дополнительно очищенного воздуха, дополнительный бункер с шлюзовым разгрузителем в пылевыпускном отверстии, размещенный под камерой дополнительного пылеулавливания, специальный воздуховод для ввода очищенного воздуха из камеры очищенного воздуха в камеру дополнительного пылеулавливания, примыкающий к основной камере пылеулавливания, датчики уровня накопления уловленной пыли, установленные в основном и дополнительном бункерах, систему регенерации фильтрующих рукавов и картриджей импульсом сжатого воздуха, ресивер и разводящие трубки для сжатого воздуха с импульсными трубками, установленными по центру выходных отверстий фильтрующих рукавов и картриджей, воздушный компрессор для получения сжатого воздуха из атмосферного воздуха.

При этом камеры очищенного и дополнительно очищенного воздуха разделены между собой вертикальной перегородкой, а перфорированные панели основной и дополнительной камер пылеулавливания расположены на одном уровне. Модуль имеет производительность по воздуху L=10000 м³/ч. Из указанных пылеулавливающих модулей набирается фильтр любой производительности (до 100000 м³/ч).

Работа фильтра осуществляется следующим образом.

Загрязненный воздушный поток через входной патрубок поступает в верхнюю часть пылеулавливающей камеры. Опускаясь вниз вдоль фильтрующих рукавов, загрязненный воздух проходит через фильтрующие рукава, первично очищается в них и выходит через открытые концы рукавов в камеру очищенного воздуха, из которой через специальный воздуховод, примыкающий к основной камере пылеулавливания, поступает в нижнюю часть камеры дополнительного пылеулавливания, проходит через фильтрующие картриджи и выходит в камеру дополнительно очищенного воздуха, из которой через выпускной патрубок поступает в рециркуляционный воздуховод аспирационной системы и далее в воздухораспределитель, установленный в производственном помещении.

Запыленные фильтрующие рукава и картриджи периодически (≈6 раз в час) подвергаются последовательной регенерации путем их продувки импульсом сжатого воздуха от общей системы регенерации. Сброшенная во время регенерации фильтрующих рукавов и картриджей древесная пыль осаждается в индивидуальных бункерах, из которых через автоматический затвор выгружается в пневмотранспортер.

Вышеописанный фильтр-аналог имеет встроенный воздушный компрессор, который при получении сжатого воздуха, необходимого для регенерации фильтрующих рукавов и картриджей импульсом сжатого воздуха, круглогодично потребляет атмосферный воздух.

Это вызывает в фильтре-аналоге появление следующих недостатков:

1. Образование энергозатрат в холодный период года на нагревание наружного воздуха, подаваемого в компрессор, до температуры 20°C.

2. Круглогодичное потребление компрессором атмосферного кислорода, содержание которого в атмосферном воздухе по массе составляет ≈21%.

3. Прекращение непрерывной работы фильтра в режимах чрезвычайных ситуаций.

Известен фильтр рукавно-картриджный для очистки воздуха от механических примесей с компрессорным модулем конструкции ООО «ЭКОФИЛЬТР», опубликованный в Интернет на сайте http://www.efilter.ru/news.html 6 февраля 2014 г. и принятый за прототип. Фильтр содержит модуль двухступенчатой очистки воздуха, имеющий по меньшей мере одну основную пылеулавливающую камеру, снабженную в верхней части перфорированными панелями и вертикально расположенными каркасными фильтрующими рукавами, закрепленными верхними открытыми концами в отверстиях перфорированных панелей и расположенными в основной пылеулавливающей камере двумя секциями с промежутком между ними, образующим сервисный проход на перфорированных панелях между открытыми концами фильтрующих рукавов обеих рукавных секций, по меньшей мере одну входную пылеосадочную камеру, установленную с охватом передней торцовой стенки основной пылеулавливающей камеры, по меньшей мере один входной патрубок для ввода загрязненного воздуха, камеру очищенного воздуха, установленную на основной пылеулавливающей и входной пылеосадочной камерах, основной бункер с разгрузителем и автоматическим затвором в пылевыпускном отверстии, размещенные под входной пылеосадочной и основной пылеулавливающей камерами, по меньшей мере один модуль дополнительной очистки воздуха, содержащий камеру дополнительного пылеулавливания с размещенными в ней фильтрующими картриджами и установленную на ней камеру дополнительно очищенного воздуха с сервисными дверями, размещенными на ее передней и задней торцовых стенках, выполненных по всей ширине фильтра, и по меньшей мере один выпускной патрубок для дополнительно очищенного воздуха, дополнительный бункер с разгрузителем и автоматическим затвором в пылевыпускном отверстии, размещенные под камерой дополнительного пылеулавливания, трубки Вентури, установленные в фильтрующих рукавах и картриджах, индивидуальные системы регенерации каждой секции фильтрующих рукавов и картриджей, каждая из которых включает ресиверы сжатого воздуха и подключенные к ним через встроенные блоки импульсных клапанов раздаточные трубки, размещенные в камерах очищенного и дополнительно очищенного воздуха и оснащенные импульсными трубками, которые расположены напротив выходных отверстий из фильтрующих рукавов и картриджей и обращены в их внутреннюю полость, коробки с поворотными крышками для размещения в них ресиверов для сжатого воздуха со встроенными импульсными клапанами, установленные на крышном перекрытии фильтра, центробежный вентилятор и рециркуляционный воздуховод, коллектор для вывода дополнительно очищенного воздуха, соединенный на входе через собирающий тройник с выпускными патрубками для дополнительно очищенного воздуха и на выходе - с всасывающим патрубком центробежного вентилятора, нагнетательный патрубок которого соединен с рециркуляционным воздуховодом, встроенный компрессорный модуль для получения сжатого воздуха, установленный с охватом задней торцовой стенки камеры дополнительно очищенного воздуха и содержащий теплоизолированную компрессорную камеру с входной сервисной дверью и размещенными в ней воздушным клапаном, сообщающимся с атмосферным воздухом, воздухонагревателем с термостатом и винтовым компрессорным блоком, содержащим компрессор, установленный на ресивере, со смонтированными осушителем, установкой охлаждения и фильтрами и имеющим всасывающее отверстие и выходной патрубок для сжатого воздуха, который соединен с ресиверами индивидуальных систем регенерации секций фильтрующих рукавов и картриджей, камера дополнительного пылеулавливания снабжена в верхней части дополнительными перфорированными панелями, а фильтрующие картриджи размещены в ней вертикально двумя секциями по ее длине с промежутком между ними и закреплены на дополнительных перфорированных панелях со стороны камеры дополнительно очищенного воздуха с образованием на дополнительных перфорированных панелях сервисного прохода между фланцами фильтрующих картриджей обеих картриджных секций, камера дополнительного пылеулавливания выполнена с выступающим за пределы передней торцовой стенки камеры дополнительно очищенного воздуха входным участком и расширительным участком, размещенным под фильтрующими картриджами, при этом входной участок камеры дополнительного пылеулавливания имеет верхнее входное окно для приема очищенного воздуха, выполненное по всей ширине камеры дополнительного пылеулавливания и размещенное на уровне дополнительных перфорированных панелей, и наклонно установленную переднюю стенку, которая верхним концом герметично присоединена к задней торцовой стенке основной пылеулавливающей камеры, а нижним концом - к передней торцовой стенке камеры дополнительного пылеулавливания с образованием в ней входного окна по всей ширине камеры, пылевыпускное отверстие разгрузочного устройства основного бункера размещено за передней стенкой бункера, камера очищенного воздуха выполнена с выходным участком, выступающим за пределы задней торцовой стенки основной пылеулавливающей камеры, который установлен на входном участке камеры дополнительного пылеулавливания с охватом упомянутых верхнего входного окна для приема очищенного воздуха и передней торцовой стенки камеры дополнительно очищенного воздуха, при этом верхнее входное окно для приема очищенного воздуха входного участка камеры дополнительного пылеулавливания напротив сервисной двери камеры дополнительно очищенного воздуха перекрыто сервисным решетчатым трапом, соединяющим сервисный проход в камере очищенного воздуха с сервисным проходом в камере дополнительно очищенного воздуха.

Несмотря на большое количество совпадающих признаков прототипа и заявляемого решения, отсутствие в прототипе отличительных признаков последнего не обеспечивает получение технического результата, заключающегося в повышении энергетической эффективности компрессорного модуля фильтра в холодный период года и расширения его функциональных возможностей за счет получения сжатого воздуха в воздушном компрессоре из дополнительно очищенного в фильтре воздуха по следующим причинам.

1. Вызывает образование дополнительных энергозатрат в холодный период года на нагревание наружного воздуха, подаваемого в компрессор, до температуры 20°C.

2. Вызывает круглогодичное потребление атмосферного кислорода, содержание которого в атмосферном воздухе по объему составляет ≈21%.

3. Нарушается непрерывная работа фильтра в режимах чрезвычайных ситуаций.

По п.1 недостатков фильтра-прототипа

Нагревание наружного воздуха до температуры 20°C необходимо по техническому регламенту для получения входного воздуха для компрессора, а также для качественной регенерации фильтрующих рукавов и картриджей импульсом сжатого воздуха без образования на них конденсата.

Дополнительные энергозатраты в холодный период года на нагревание наружного воздуха, подаваемого в компрессор, до температуры 20°C понижают энергетическую эффективность компрессорного модуля Ф_к.м, %, в холодный период года.

По п.2 недостатков фильтра-аналога

Круглогодичное потребление атмосферного кислорода компрессором ограничивает функциональные возможности фильтра, т.е. не позволяет применять фильтр в следующих случаях:

а) в странах с высокоразвитой промышленностью и малой площадью лесных массивов, поглощающих углекислый газ и вырабатывающих меньшее количество атмосферного кислорода, чем его потребляют промышленные предприятия, так как его применение приводит к нарушению экологического равновесия в природе;

б) для очистки аспирационного воздуха подземных производств, в которых потребление атмосферного кислорода в режимах чрезвычайных ситуаций строго лимитировано.

По п.3 недостатков фильтра-прототипа

Прекращение непрерывной работы фильтра осуществляется:

а) при повышенной загазованности атмосферного воздуха вокруг фильтра, установленного на открытой промышленной площадке, образованной аварийными выбросами вредных газов смежных производств;

б) при повышенной радиоактивности атмосферного воздуха вокруг подземных производств, обслуживаемых фильтром, образуемой аварийными радиоактивными выбросами атомной электростанции (АЭС);

в) при экстремальной радиации в зоне подземных производств, обслуживаемых фильтром.

Прекращение непрерывной работы фильтра в режимах чрезвычайной ситуации приводит к остановке производства.

Задача получения сжатого воздуха для регенерации секций фильтрующих рукавов и картриджей фильтра импульсом сжатого воздуха без круглогодичного потребления винтовым компрессорным блоком атмосферного воздуха, на осуществление которой направлено заявляемое решение, состояла в дальнейшем усовершенствовании известной конструкции фильтра рукавно-картриджного для очистки воздуха от механических примесей со встроенным компрессорным модулем и получении технического результата - повышение энергетической эффективности компрессорного модуля фильтра в холодный период года и расширение функциональных возможностей фильтра за счет получения сжатого воздуха в винтовом компрессорном блоке из дополнительно очищенного в фильтре воздуха.

Достижение вышеуказанных технических результатов обеспечивается тем, что фильтр рукавно-картриджный для очистки воздуха от механических примесей со встроенным компрессорным модулем для получения сжатого воздуха, содержащий модуль двухступенчатой очистки воздуха, имеющий по меньшей мере одну основную пылеулавливающую камеру, снабженную в верхней части перфорированными панелями и вертикально расположенными каркасными фильтрующими рукавами, закрепленными верхними открытыми концами в отверстиях перфорированных панелей и расположенными в основной пылеулавливающей камере двумя секциями с промежутком между ними, образующим сервисный проход на перфорированных панелях между открытыми концами фильтрующих рукавов обеих рукавных секций, по меньшей мере одну входную пылеосадочную камеру, установленную с охватом передней торцовой стенки основной пылеулавливающей камеры, по меньшей мере один входной патрубок для ввода загрязненного воздуха, камеру очищенного воздуха, установленную на основной пылеулавливающей и входной пылеосадочной камерах, основной бункер с разгрузителем и автоматическим затвором в пылевыпускном отверстии, размещенные под входной пылеосадочной и основной пылеулавливающей камерами, по меньшей мере один модуль дополнительной очистки воздуха, содержащий камеру дополнительного пылеулавливания с размещенными в ней фильтрующими картриджами и установленную на ней камеру дополнительно очищенного воздуха с сервисными дверями, размещенными на ее передней и задней торцовых стенках, выполненных по всей ширине фильтра, и по меньшей мере один выпускной патрубок для дополнительно очищенного воздуха, дополнительный бункер с разгрузителем и автоматическим затвором в пылевыпускном отверстии, размещенные под камерой дополнительного пылеулавливания, трубки Вентури, установленные в фильтрующих рукавах и картриджах, индивидуальные системы регенерации каждой секции фильтрующих рукавов и картриджей, каждая из которых включает ресиверы сжатого воздуха и подключенные к ним через встроенные блоки импульсных клапанов раздаточные трубки, размещенные в камерах очищенного и дополнительно очищенного воздуха и оснащенные импульсными трубками, которые расположены напротив выходных отверстий из фильтрующих рукавов и картриджей и обращены в их внутреннюю полость, коробки с поворотными крышками для размещения в них ресиверов для сжатого воздуха со встроенными импульсными клапанами, установленные на крышном перекрытии фильтра, центробежный вентилятор и рециркуляционный воздуховод, коллектор для вывода дополнительно очищенного воздуха, соединенный на входе через собирающий тройник с выпускными патрубками для дополнительно очищенного воздуха и на выходе - с всасывающим патрубком центробежного вентилятора, нагнетательный патрубок которого соединен с рециркуляционным воздуховодом, встроенный компрессорный модуль для получения сжатого воздуха, установленный с охватом задней торцовой стенки камеры дополнительно очищенного воздуха и содержащий теплоизолированную компрессорную камеру с входной сервисной дверью и размещенными в ней воздухонагревателем с термостатом и винтовым компрессорным блоком, содержащим компрессор, установленный на ресивере, со смонтированными осушителем, установкой охлаждения и фильтрами и имеющим всасывающее отверстие и выходной патрубок для сжатого воздуха, который соединен с ресиверами индивидуальных систем регенерации секций фильтрующих рукавов и картриджей, камера дополнительного пылеулавливания снабжена в верхней части дополнительными перфорированными панелями, а фильтрующие картриджи размещены в ней вертикально двумя секциями по ее длине с промежутком между ними и закреплены на дополнительных перфорированных панелях со стороны камеры дополнительно очищенного воздуха с образованием на дополнительных перфорированных панелях сервисного прохода между фланцами фильтрующих картриджей обеих картриджных секций, камера дополнительного пылеулавливания выполнена с выступающим за пределы передней торцовой стенки камеры дополнительно очищенного воздуха входным участком и расширительным участком, размещенным под фильтрующими картриджами, при этом входной участок камеры дополнительного пылеулавливания имеет верхнее входное окно для приема очищенного воздуха, выполненное по всей ширине камеры дополнительного пылеулавливания и размещенное на уровне дополнительных перфорированных панелей, и наклонно установленную переднюю стенку, которая верхним концом герметично присоединена к задней торцовой стенке основной пылеулавливающей камеры, а нижним концом - к передней торцовой стенке камеры дополнительного пылеулавливания с образованием в ней входного окна по всей ширине камеры, пылевыпускное отверстие разгрузочного устройства основного бункера размещено за передней стенкой бункера, камера очищенного воздуха выполнена с выходным участком, выступающим за пределы задней торцовой стенки основной пылеулавливающей камеры, который установлен на входном участке камеры дополнительного пылеулавливания с охватом упомянутых верхнего входного окна для приема очищенного воздуха и передней торцовой стенки камеры дополнительно очищенного воздуха, при этом верхнее входное окно для приема очищенного воздуха входного участка камеры дополнительного пылеулавливания напротив сервисной двери камеры дополнительно очищенного воздуха перекрыто сервисным решетчатым трапом, соединяющим сервисный проход в камере очищенного воздуха с сервисным проходом в камере дополнительно очищенного воздуха, отличающийся тем, что рециркуляционный воздуховод снабжен дополнительным выпускным патрубком для дополнительно очищенного воздуха, компрессорная камера снабжена входным двусторонним патрубком для дополнительно очищенного воздуха, всасывающее отверстие винтового компрессорного блока снабжено входным патрубком с его подсоединением внутренним воздуховодом к входному двустороннему патрубку для дополнительно очищенного воздуха, который соединен наружным воздуховодом с дополнительным выпускным патрубком для дополнительно очищенного воздуха, размещенным на рециркуляционном воздуховоде, с обеспечением получения в винтовом компрессорном блоке сжатого воздуха из дополнительно очищенного воздуха, образуемого в фильтре.

Доказательство существенности отличий и связь отличительных признаков с достигаемыми техническими результатами раскрывается последовательно в следующем порядке:

1. Повышение энергетической эффективности компрессорного модуля фильтра в холодный период года.

2. Расширение функциональных возможностей фильтра за счет получения сжатого воздуха в компрессоре из дополнительно очищенного в фильтре воздуха.

Технический результат, заключающийся в повышении энергетической эффективности компрессорного модуля фильтра, обеспечивается за счет получения сжатого воздуха для регенерации секций фильтрующих рукавов и картриджей импульсом сжатого воздуха в винтовом компрессорном блоке из дополнительно очищенного воздуха, образуемого в фильтре. Указанное преимущество заявляемого решения по сравнению с фильтром-прототипом устраняет энергозатраты на нагревание в холодный период года наружного воздуха до температуры 20°C, необходимой по техническому регламенту для получения входного воздуха для встраиваемого в фильтр воздушного компрессора, что повышает энергетическую эффективность компрессорного модуля Ф_к в холодный период года на 13%. При этом обеспечивается качественная регенерация фильтрующих рукавов и картриджей импульсом сжатого воздуха без образования на них конденсата, обеспечиваемая при более высокой температуре сжатого воздуха t_сж.в, чем температура точки росы t_p,°C (t_сж.в>t_p).

Процент повышения энергетической эффективности компрессорного модуля Ф_к, %, заявляемого фильтра рассчитывался при следующих условиях: производительность рукавно-картриджного фильтра L_ф=50000 м³/ч. Винтовой компрессорный блок марки CRSD10/300 (Италия), имеющий производительность по сжатому воздуху L_к=1060/970 л/мин, давление, развиваемое компрессорным блоком Р_к=8/10 бар, установленную мощность N_к=7,5 кВт. Число часов работы фильтра в сутки m=16 ч, коэффициент перевода количества суток отопительного периода в количество дней отопительного периода при шестидневной рабочей неделе K_w=6/7=0,857.

Климатологические данные для расчета тепловой энергии на нагревание наружного воздуха, потребляемого воздушными компрессорами на предприятиях г. Санкт-Петербурга (Параметры Б): средняя температура наиболее холодной пятидневки t₁=-26°C, средняя температура отопительного периода t_cp=-0,9°C, продолжительность отопительного периода N_c=239 сут.

Для определения процента повышения энергетической эффективности компрессорного модуля Ф_к, %, заявляемого фильтра были определены следующие показатели.

1. Часовая производительность винтового компрессорного блока по сжатому воздуху, L_сж=L_к·60=1060·60=63600 л/ч=63,6 м³/ч.

2. Плотность сжатого воздуха ρ_сж.в (кг/м³) при давлении сжатого воздуха Р_сж.в=8 бар

,

где ρ₀ - плотность атмосферного воздуха при температуре t₀=20°C, ρ₀=1,2 кг/м³, Р_сж.в=8 бар, Р_бар.0 - барометрическое давление атмосферного воздуха, бар, Р_бар.0=0,98 бар, T₀ - температура атмосферного воздуха, К, Т₀=293,15 К, Т_сж.в - температура сжатого воздуха, К, Т_сж.в=291,15 К.

3. Расход атмосферного воздуха винтовым компрессорным блоком определяется из уравнения

ρ_сжL_сж=ρ₀L₀=G_в=const,

.

3. Массовый расход влажного атмосферного воздуха компрессором при t₀=20°C

G_в=L₀ρ₀=519,4·1,2=623,3 кг/ч.

4. Массовый расход сухой части атмосферного воздуха компрессором при параметрах воздуха (t₁=-26°C, φ₁=83%, d₁=0,2927 г/кг сух. возд.)

,

d₂ - влагосодержание атмосферного воздуха после его нагревания до t₂=20°C, г/кг сух. возд. По диаграмме J-D d₂=d₁=0,2927 г/кг сух. возд.

5. Коэффициент перехода от максимального часового расхода тепловой энергии Q к среднечасовому расходу за отопительный период в рабочее время K_t

.

6. Затраты тепловой энергии в холодный период года на нагревание атмосферного воздуха до температуры t₂=20°C в компрессорном модуле фильтра-прототипа

Q=G_cC_pc(t₂-t₁)K_tN_cHK_w·10^-6/4,19=

=623,1·1,005(20+26)·0,454·239·16·0,857·10^-6/4,19=10,2 Гкал/год.

Примечание

Воздухонагреватель компрессорной камеры включается только для нагревания воздуха компрессорной камеры до t₀=20°C (T₀=293,15 К), при которой производится запуск в работу винтового компрессорного блока. После разогрева компрессорного блока воздухонагреватель выключается, а поддержание температуры воздуха t₀=20°C в компрессорной камере осуществляется за счет нагрева компрессорного блока. Поэтому затраты тепла на нагревание воздуха компрессорной камеры воздухонагревателем для запуска компрессорного блока в расчете не учитывались.

7. Ресурсозатраты, образуемые от затрат тепловой энергии на нагревание атмосферного воздуха в компрессорном модуле фильтра-прототипа

,

где 7η_к - эквивалент фактического значения 1 ту.т, Гкал; η_к - КПД котельной в долях единицы, η_к=0,86.

8. Годовые затраты электроэнергии воздушным компрессорным блоком

.

9. Годовые ресурсозатраты на работу компрессорного блока

,

где 8147,2η_э - эквивалент фактического значения 1 ту.т, кВтч, η_э - КПД угольной ТЭС, η_э=0,341.

10. Суммарные годовые ресурсозатраты компрессорным модулем

а) в фильтре-прототипе

.

б) в заявляемом фильтре

.

11. Повышение энергетической эффективности компрессорного модуля заявляемого фильтра по сравнению с фильтром-прототипом

.

Кроме этого, образуемое от повышения энергетической эффективности компрессорного модуля заявляемого фильтра ресурсосбережение в объеме ΔВ_Σ=1,69 ту.т/год обеспечивает сокращение выбросов в атмосферу диоксида углерода Δ CO₂ от несожженного условного топлива в размере

Δ CO₂=2,76 ΔB_Σ=2,76·1,69=4,7 т/год,

где 2,76 - эквивалент в тоннах диоксида углерода CO₂ одной тонне сожженного условного топлива, т/ту.т.

Технический результат, заключающийся в расширении функциональных возможностей фильтра, обеспечивается следующими преимуществами заявляемого решения над прототипом.

1. Устраняется круглогодичное потребление атмосферного кислорода, содержание которого в атмосферном воздухе по объему составляет ≈21%, и, как следствие, устраняется нарушение экологического равновесия в природе, вызываемое потреблением атмосферного кислорода.

2. Обеспечивается независимость качественной регенерации импульсом сжатого воздуха фильтрующих рукавов и картриджей в заявляемом фильтре от степени загрязненности и загазованности атмосферного воздуха вокруг него и, как следствие, непрерывная работа фильтра и технологического оборудования в режимах чрезвычайных ситуаций.

Заявляемый фильтр, не потребляющий воздушным компрессором атмосферный воздух, содержащий по объему 21% атмосферного кислорода, может применяться:

1. В странах с высокоразвитой промышленностью и малой площадью лесных массивов, поглощающих углекислый газ и вырабатывающих меньшее количество атмосферного кислорода, чем его потребляют промышленные предприятия. Это обусловлено тем, что заявляемый фильтр не требует приобретения квот на потребление атмосферного кислорода при его применении в указанных странах, так как винтовой компрессорный блок фильтра для получения сжатого воздуха использует дополнительно очищенный воздух, образуемый в фильтре, а не атмосферный воздух.

2. Для очистки аспирационного воздуха подземных производств, в которых потребление атмосферного кислорода в режимах чрезвычайных ситуаций строго лимитировано, что повышает уровень безопасности жизнедеятельности в подземных производствах, обслуживаемых заявляемым фильтром.

Заявляемый фильтр, обеспечивающий непрерывную работу технологического оборудования в режимах чрезвычайных ситуаций, может иметь применение в следующих случаях:

1. При повышенной загазованности атмосферного воздуха вокруг заявляемого фильтра, установленного на открытой промышленной площадке, и образованной аварийными выбросами вредных газов смежных производств.

2. При повышенной радиоактивности атмосферного воздуха вокруг подземных производств, обслуживаемых заявляемым фильтром, образуемой аварийными радиоактивными выбросами атомной электростанции (АЭС).

3. При экстремальной радиации в зоне подземных производств, обслуживаемых заявляемым фильтром.

Указанные преимущество заявляемого фильтра обеспечиваются следующими существенными признаками заявляемого решения.

Рециркуляционный воздуховод снабжен дополнительным выпускным патрубком для дополнительно очищенного воздуха, компрессорная камера снабжена входным двусторонним патрубком для дополнительно очищенного воздуха, всасывающее отверстие винтового компрессорного блока снабжено входным патрубком с его подсоединением внутренним воздуховодом к входному двустороннему патрубку для дополнительно очищенного воздуха, который соединен наружным воздуховодом с дополнительным выпускным патрубком для дополнительно очищенного воздуха, размещенным на рециркуляционном воздуховоде, с обеспечением получения в винтовом компрессорном блоке сжатого воздуха из дополнительно очищенного воздуха, образуемого в фильтре.

Указанные существенные признаки позволяют винтовому компрессорному блоку использовать в качестве входного воздуха для получения сжатого воздуха дополнительно очищенный в фильтре воздух, забираемый из рециркуляционного воздуховода, вместо атмосферного воздуха, что обеспечивает применение фильтра по новому назначению и, как следствие, достижение заявленного технического результата - повышение энергетической эффективности компрессорного модуля и расширение функциональных возможностей фильтра.

Конструкция заявляемого рукавно-картриджного фильтра проиллюстрирована на фиг.1-13.

На фиг.1 представлен вид фильтра спереди, его вертикальная проекция; на фиг.2 - разрез А-А (на фиг.1); на фиг.3 - разрез В-В (на фиг.2); на фиг.4 - разрез С-С (на фиг.2); на фиг.5 - разрез Д-Д (на фиг.2); на фиг.6 - разрез Е-Е (на фиг.2); на фиг.7 - вид А (на фиг.1); на фиг.8 - вид В (на фиг.1); на фиг.9 - разрез Ж-Ж (на фиг.2); на фиг.10 - разрез З-З (на фиг.3); на фиг.11 - разрез Н-Н (на фиг.2); на фиг.12 - разрез К-К (на фиг.11); на фиг.13 - разрез Л-Л (на фиг.3).

На фиг.1-3 представлены виды фильтра производительностью L_ф=40000 м³/ч с однонаправленным потоком очищаемого воздуха. На фиг.3-5 условно не показаны ограждения на крышном перекрытии фильтра.

На фиг.1-8 стрелками обозначены:

- загрязненный воздух;

- дополнительно очищенный воздух;

- уловленные механические примеси.

Фильтр (фиг.3) содержит модуль двухступенчатой очистки воздуха 1, имеющий по меньшей мере одну входную пылеосадочную камеру для ввода загрязненного воздуха 2 с входным патрубком 3, по меньшей мере одну основную камеру пыле улавливания 4, снабженную в верхней части горизонтальными гофрированными панелями 5 и вертикально расположенными фильтрующими рукавами 6, закрепленными верхними открытыми концами на перфорированных панелях 5 с помощью двойных пружинных колец 7, зашитых в манжеты фильтрующих рукавов 6, и содержащими составные стальные проволочные каркасы 8 с трубками Вентури 9 для подачи в них импульсов сжатого воздуха (фиг.9), камеру очищенного воздуха 10, установленную на основной пылеулавливающей 4 и входной пылеосадочной 2 камерах (фиг.3). Фильтр также содержит модуль дополнительной очистки воздуха 12, содержащий камеру дополнительного пылеулавливания 13 и камеру дополнительно очищенного воздуха 14 с выпускным патрубком для дополнительно очищенного воздуха 15 (фиг.3).

Фильтрующие рукава 6 (фиг.4) размещены в основной камере пылеулавливания 4 двумя рукавными секциями 16 с промежутком между ними 17, образующим в камере очищенного воздуха 10 на перфорированных панелях 5 сервисный проход 18 (фиг.2) для обслуживания фильтрующих рукавов.

Под входной пылеосадочной 2 камерой и основной камерой пылеулавливания 4 (фиг.3) установлен основной бункер 19, содержащий разгрузочное устройство 20, шибер 21, размещенный в пылевыпускном отверстии 22, и автоматический (шлюзовой) затвор 23, установленный под шибером 21.

Основная камера пылеулавливания 4 имеет переднюю 24 и заднюю 25 торцовые стенки (фиг.3).

Входная пылеосадочная камера для ввода загрязненного воздуха 2 (фиг.3) присоединена к передней торцовой стенке 24 основной камеры пылеулавливания 4 с ее охватом.

В передней торцовой стенке 24 (фиг.3) выполнено окно 26 (фиг.3) для дополнительного выхода загрязненного воздуха из входной пылеосадочной камеры 2 с габаритами, имеющими высоту, равную длине фильтрующих рукавов 6, и ширину, равную ширине промежутка 17 между рукавными секциями 16.

В окне 26 установлена жалюзийная решетка 27 (фиг.3) с горизонтальными пластинами 28 (фиг.4), имеющими наклон вниз в сторону входной пылеосадочной камеры 2 (фиг.3).

Камера дополнительного пылеулавливания 13 и камера дополнительно очищенного воздуха 14 выполнены по всей ширине фильтра (фиг.5).

Модуль дополнительной очистки воздуха 12 (фиг.3) содержит фильтрующие картриджи 29 с трубками Вентури 30 (фиг.11), закрепленные на дополнительных перфорированных панелях 31, которые установлены в камерах дополнительно очищенного воздуха 14 (фиг.5).

Камера дополнительно очищенного воздуха 14 установлена на камере дополнительного пылеулавливания 13 с охватом дополнительных перфорированных панелей 31 и размещением сервисной двери 33 в ее передней торцовой стенке 32 и сервисной двери 50 - в задней торцовой стенке 47 (фиг.3).

Фильтрующие картриджи 29 размещены в камере дополнительного пылеулавливания 13 (фиг.5) вертикально двумя секциями 34 по ее длине с промежутком 35 между ними и закреплены на дополнительных перфорированных панелях 31 посредством фланцевого крепления со стороны камеры дополнительно очищенного воздуха 14 с образованием в ней на дополнительных перфорированных панелях 31 сервисного прохода 36 между фланцами 37 фильтрующих картриджей 29 обеих картриджных секций 34.

Камера дополнительного пылеулавливания 13 (фиг.3) выполнена с входным участком 38, выступающим за пределы передней торцовой стенки 32 камеры дополнительно очищенного воздуха 14 и имеющим верхнее входное окно для приема очищенного воздуха 39, размещенное на уровне дополнительных перфорированных панелей 31, и наклонно установленную переднюю стенку 40, которая верхним концом герметично присоединена к задней торцовой стенке 25 основной камеры пылеулавливания 4, а нижним концом - к передней стенке 89 камеры дополнительно пылеулавливания 13 с образованием в ней входного окна 81 для очищенного воздуха по всей площади ее вертикаль