脉冲反吹清灰装置及其气体引射器、过滤装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种脉冲反吹清灰装置及其气体引射器、过滤装置。所述脉冲反吹清灰装置和过滤装置应用的气体引射器包括引射器本体，所述引射器本体包括依次相互连接的入口部、颈部和倾斜部，所述入口部、颈部和倾斜部的纵截面上的高度逐渐减小，且所述气体引射器相对于过滤装置的滤管横向设置。通过改进气体引射器的形状和其在脉冲反吹清灰装置中的设置方式，可以使反吹气流不再集中于中心位置，而是使与气体引射器对应的滤管都得到了较均匀的反吹，使得滤管得到了均匀彻底地清灰。这样可以降低反吹清灰压力，反吹气体对滤管的热冲击和震动的影响也随之减小，延长了滤管的使用寿命。
【专利说明】
脉冲反吹清灰装置及其气体引射器、过滤装置
技术领域
[0001 ]本发明属于气固分离技术领域，涉及一种过滤装置，尤其是一种过滤装置中的脉冲反吹清灰装置及其气体引射器。
【背景技术】
[0002]高温气体除尘是在高温条件下直接进行气固分离，实现气体净化的一项技术。在高温气体除尘过程中使用的陶瓷过滤器被公认为是最具发展潜力的高温气体净化设备，在洁净煤燃烧发电、石油加工和环境保护等方面具有广泛的应用前景。
[0003]过滤时，气体中的粉尘颗粒在滤管外表面沉积形成滤饼，过滤压力降增加，需要定期通过高压气体脉冲反吹，除去滤管外表面的滤饼，使滤管压降恢复到过滤前的状态，实现陶瓷滤管的循环再生，使过滤除尘过程持续进行。
[0004]脉冲反吹清灰效果是影响高温陶瓷过滤器长周期稳定运行的重要因素之一。脉冲反吹清灰效果主要体现在清灰强度和清灰效率上。喷吹气体对周围气体的引射效果以及反吹过程中滤管内能够达到的压力峰值、压力均匀分布是衡量清灰效果的重要指标。压力峰值是指脉冲喷吹瞬间，反吹装置喷出的高压脉冲气流在滤管的内部产生的最大压力，压力峰值高能够实现较好地清灰效果。
[0005]对于现有的脉冲反吹清灰装置而言，由于现有气体引射器的形状为圆锥形，喷嘴喷吹时的“一次射流(即喷嘴喷出的气量)”的长度有限，且能量集中在中轴线位置，使得中轴线以外的滤管的反吹效果较差。同时“一次射流”与“二次射流(即气体引射器引射周围气体的引射气量)”在气体引射器的喉管位置处混合时不均匀，能量交换和传递效率较低，使得反吹过程中滤管内的压力峰值较低，影响了清灰强度和清灰效率，使得清灰不均匀不彻底。在此情况下，由于陶瓷滤管的抗形变能力较差，反吹压力主要集中在轴线位置使得轴线位置处的滤管容易发生疲劳断裂，从而使得整个过滤器过滤失效。
[0006]由此可见，现有技术中的脉冲反吹清灰装置的清灰效果较差，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种过滤器的脉冲反吹清灰装置及其气体引射器，以克服现有的技术缺陷。
【发明内容】
[0007]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种脉冲反吹清灰装置及其气体引射器、过滤装置，能够采用较低的反吹压力实现滤管的均匀彻底清灰，降低陶瓷滤管断裂失效的可能性，有利于过滤器长期稳定运行。
[0008]为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为:
[0009]—方面，本发明的实施例提供了一种脉冲反吹清灰装置的气体引射器，其包括引射器本体，所述引射器本体包括依次相互连接的入口部、颈部和倾斜部，所述入口部、颈部和倾斜部的纵截面上的高度逐渐减小。
[0010]在上述方案提供的气体引射器中，所述倾斜部的底面为悬挂滤管的管板平面、顶面为倾斜的平面或弧面。
[0011]在实际的使用中，所述引射器本体的横截面可以为扇形，多个扇形的气体引射器能够拼接形成圆形的气体引射器。
[0012]另一方面，本发明的实施例提供了一种脉冲反吹清灰装置，包括反吹储气罐，所述反吹储气罐连接有反吹管路，所述反吹管路上设有喷嘴，所述喷嘴连接气体引射器，所述气体引射器包括引射器本体，所述引射器本体包括依次相互连接的入口部、颈部和倾斜部，所述入口部、颈部和倾斜部的纵截面上的高度逐渐减小，且所述气体引射器相对于过滤装置的滤管横向设置。
[0013]在上述方案提供的脉冲反吹清灰装置中，所述倾斜部的底面为悬挂滤管的管板平面、顶面为倾斜的平面或弧面。
[0014]在实际的使用中，所述引射器本体的横截面为扇形，多个扇形的气体引射器能够拼接形成圆形的气体引射器。
[0015]—个脉冲反吹清灰装置可以使用六个扇形的气体引射器，六个所述扇形的气体引射器能够拼接形成一个圆形的气体引射器。
[0016]在脉冲清灰装置的结构上，每个扇形的气体引射器对应一个喷嘴，多个所述喷嘴对应一个反吹管路。
[0017]并且，每个扇形的气体引射器对应多个所述滤管。
[0018]又一方面，本发明的实施例提供了一种过滤装置，包括管板，所述管板将所述过滤装置的空间分隔为洁净气体腔室和含尘气体腔室，在含尘气体腔室侧的所述管板上设有滤管，在洁净气体腔室侧的所述管板上设有如上述任一项技术方案所述的脉冲反吹清灰装置。
[0019]综上所述，本发明的各项技术方案都使用了新型的气体引射器，该引射器包括入口部、颈部和倾斜部，所述入口部、颈部和倾斜部的纵截面上的高度逐渐减小，且在将该气体引射器使用在脉冲反吹清灰装置和过滤装置的过程中，气体引射器相对于过滤装置的滤管横向设置，即气体引射器的底面即为过滤装置的管板。这样，引射器在纵截面上的高度逐渐减小，能够卷吸大量的“二次射流”进入引射器内部，使得高压反吹气体经引射器上壁面挤压后进入滤管，反吹气体混合更加均匀，避免了高压反吹气体直接作用于局部滤管。通过改进气体引射器的形状和其在脉冲反吹清灰装置中的设置方式，可以使反吹气流不再集中于中心位置，而是使与气体引射器对应的滤管都得到了较均匀的反吹，改善了吹进气体引射器的气流分布状况，减少了扩散损失，提高了气体引射器的传能效率，使得滤管得到了均匀彻底地清灰。这样可以降低反吹清灰压力，反吹气体对滤管的热冲击和震动的影响也随之减小，延长了滤管的使用寿命。
【附图说明】
[0020]图la、lb为本发明实施例提供的气体引射器结构的正视示意图和俯视示意图；
[0021]图2为带有图1a和Ib所示的气体引射器的过滤装置及其脉冲反吹清灰装置的结构示意图；
[0022]图3为图2所示管板上滤管的分布示意图。
【具体实施方式】
[0023]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。
[0024]图1a和Ib为本发明实施例提供的一种脉冲反吹清灰装置的气体引射器。该气体引射器包括引射器本体，所述引射器本体包括依次相互连接的入口部101、颈部102和倾斜部103，其中入口部101、颈部102和倾斜部103的纵截面上的高度逐渐减小(图1a所示的竖直方向为气体引射器的高度方向)。
[0025]这样，引射器在纵截面上的高度逐渐减小，能够卷吸大量的“二次射流”进入引射器内部，使得高压反吹气体经引射器上壁面(即引射器的顶面)挤压后进入滤管，反吹气体混合更加均匀，避免了高压反吹气体直接作用于局部滤管。通过改进气体引射器的形状和其在脉冲反吹清灰装置中的设置方式，可以使反吹气流不再集中于中心位置，而是使与气体引射器对应的滤管都得到了较均匀的反吹，改善了吹进气体引射器的气流分布状况，减少了扩散损失，提高了气体引射器的传能效率，使得滤管得到了均匀彻底地清灰。这样可以降低反吹清灰压力，反吹气体对滤管的热冲击和震动的影响也随之减小，延长了滤管的使用寿命。
[0026]在上述实施例提供的气体引射器中，所述倾斜部103的底面直接作为过滤装置的管板、顶面为倾斜的平面或弧面。在该气体引射器中:与喷嘴对应的入口部101形成气体收缩段，用于引射周围的气体形成“二次射流”；颈部102形成气体混合段，能够更好地混合喷嘴喷出的“一次射流”和气体引射器引射的“二次射流”；倾斜部103形成气体减速增压的扩压段。倾斜部103的上壁面(即顶面，形状为平面或弧面)与过滤装置的管板之间构成一个夹角，使得在扩压段处，引射器内部的气体流动空间逐渐减小，气体压力逐渐增大，这样形成的高压气体能够均匀有效地对管板上的滤管进行清灰。
[0027]在实际的使用中，所述引射器本体可以为多种形状。例如，引射器本体的横截面(图1b所示的俯视图基本上可视为其横截面图)可以为圆形。但为了安装设置地方便，以及从反吹清灰的效果出发，优选将引射器本体的横截面设置为扇形，该多个扇形的气体引射器就能够拼接形成圆形的气体引射器。关于扇形的气体引射器的数量，可以根据实际情况具体选择。
[0028]本发明还提供了一种过滤装置及其脉冲反吹清灰装置的实施例。如图2所示，本发明的过滤装置包括管板13，管板13将过滤装置密封分隔为上部的洁净气体腔室和下部的含尘气体腔室，含尘气体腔室中设有气体入口 11，洁净气体腔室中设有气体出口 15。如图3所示，管板13按扇形划分为六个区域，但并不局限于六个，在其他的实施方式中，其数量可以根据需要进行设置，如五个、八个等，每个扇形区域上均设有滤管12，滤管12可以为陶瓷滤管或多孔烧结金属滤管，滤管12位于含尘气体腔室中。脉冲反吹清灰装置设置在过滤装置的顶部，即位于管板13上方的洁净气体腔室中。
[0029]脉冲反吹清灰装置包括反吹储气罐18、竖向设置的反吹管路17和气体引射器14。对应于管板13上的六个扇形区域，在管板13上横向设置(横向设置，相对于滤管12的纵向设置而言，即图2中所示的水平设置)了六个扇形的气体引射器14，气体引射器14通过橡胶密封圈(聚氨酯密封垫等)与管板13紧密连接，防止泄气。多个滤管12共用一个气体引射器14，对应每个气体引射器14，连接反吹储气罐18的反吹管路17在管板13的上方分流成六个喷嘴16，每个喷嘴16设置在气体引射器14的入口部，且每个喷嘴16上均设置有一个对应的脉冲反吹阀23。脉冲反吹阀23为高温阀门，可以选用高温球阀、高温蝶阀或高温截止阀，上述高温阀门均可耐受高温气体通过，从而保持脉冲反吹清灰装置的稳定工作。
[0030]运行时含尘气体从气体入口11进入到含尘气体腔室中，在气体推动力的作用下到达滤管12，气流中的粉尘颗粒物被拦截在滤管12的外表面并形成粉饼层，气体通过滤管12的多孔通道过滤后进入洁净气体腔室，经气体出口 15排出进入后续工艺。随着过滤操作的进行，滤管12外表面的粉饼层逐渐增厚，导致过滤装置的压降增大，这时需要采用脉冲反吹的方式实现滤管性能的再生。压电变送器19和20将压力信号传送给PLC(可编程序控制器)21，在达到设定的反吹压差时，PLC21将反吹信号传送给脉冲控制仪22，进而控制脉冲反吹阀23打开。高压反吹清灰气体由储气罐18，经反吹管路17，到达喷嘴16，在喷嘴16处卷吸大量的“二次射流”进入引射器14，在引射器14内部混合均匀形成次高压气体，次高压气体进入滤管12后进一步膨胀并反吹滤管12的外壁面，将滤管12外壁面的粉尘吹落掉到灰斗中，达到反吹清灰的目的。
[0031]综合而言，本发明提供的各实施例具有以下有益效果:
[0032](I)由于引射器逐渐减小的高度使得高压反吹气体经引射器上壁面挤压后进入滤芯，减少了反吹气体的正面碰撞，降低了能量损失，同时减小了反吹气体回流，增加了反吹效果。
[0033](2)由于高压反吹清灰气体经气体引射器14的上壁面挤压进入滤管12，使得反吹清灰气体混合得更均匀，避免了高压反吹清灰气体直接作用于局部滤管，提高了反吹气体的均匀性，进而可以提高引射效率(引射效率=引射周围气体质量/喷嘴喷吹的气体质量)，提高反吹气体总量(反吹气体总量=引射周围气体质量+喷嘴喷吹的气体质量)，由于反吹清灰气体为高压低温气体，容易对高温滤管形成热应力冲击，引射周围的高温气体可以提高反吹气体的温度，降低低温反吹气体对滤管的热应力冲击。这样反吹清灰气体对滤管12的热冲击和震动的影响也随之减小，延长了滤管12的使用寿命。
[0034](3)由于反吹清灰效果较好，可以用更少的高压气体就达到较好的反吹效果，节约了生产成本，特别是对使用氮气或工艺合成气体作为反吹气源而言效果更优。
[0035](4)划分扇形区域，且使每个气体引射器14对应多个滤管12，有利于增大气体引射器14影响的反吹面积，使反吹效果均匀，有利于工业上的应用。对于竖向布置的引射器14而言，每个引射器14在管板13上的投影均为圆形，由于圆形和圆形排列时不能实现无缝隙的连接，因此会导致部分滤管不能被引射器14所覆盖。而本发明的气体引射器的结构和横向布置方式，可以在过滤装置的管板13上布置尽可能多地滤管。
[0036](5)每个气体引射器14对应一个喷嘴，多个所述喷嘴对应一个反吹管路17，简化了脉冲反吹清灰装置的结构。
[0037]综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种脉冲反吹清灰装置的气体引射器，其特征在于，包括引射器本体，所述引射器本体包括依次相互连接的入口部、颈部和倾斜部，所述入口部、颈部和倾斜部的纵截面上的高度逐渐减小。2.根据权利要求1所述的脉冲反吹清灰装置的气体引射器，其特征在于，所述倾斜部的底面为悬挂滤管的管板平面、顶面为倾斜的平面或弧面。3.根据权利要求1或2所述的脉冲反吹清灰装置的气体引射器，其特征在于，所述引射器本体的横截面为扇形，多个扇形的气体引射器能够拼接形成圆形的气体引射器。4.一种脉冲反吹清灰装置，包括反吹储气罐，所述反吹储气罐连接有反吹管路，所述反吹管路上设有喷嘴，所述喷嘴连接气体引射器，其特征在于，所述气体引射器包括引射器本体，所述引射器本体包括依次相互连接的入口部、颈部和倾斜部，所述入口部、颈部和倾斜部的纵截面上的高度逐渐减小，且所述气体引射器相对于过滤装置的滤管横向设置。5.根据权利要求4所述的脉冲反吹清灰装置，其特征在于，所述倾斜部的底面为悬挂滤管的管板平面、顶面为倾斜的平面或弧面。6.根据权利要求4或5所述的脉冲反吹清灰装置，其特征在于，所述引射器本体的横截面为扇形，多个扇形的气体引射器能够拼接形成圆形的气体引射器。7.根据权利要求6所述的脉冲反吹清灰装置，其特征在于，六个所述扇形的气体引射器能够拼接形成一个圆形的气体引射器。8.根据权利要求6所述的脉冲反吹清灰装置，其特征在于，每个扇形的气体引射器对应一个喷嘴，多个所述喷嘴对应一个反吹管路。9.根据权利要求8所述的脉冲反吹清灰装置，其特征在于，每个扇形的气体引射器对应多个所述滤管。10.—种过滤装置，包括管板，所述管板将所述过滤装置的空间分隔为洁净气体腔室和含尘气体腔室，在含尘气体腔室侧的所述管板上设有滤管，其特征在于，在洁净气体腔室侧的所述管板上设有如权利要求4-9任一项所述的脉冲反吹清灰装置。
【文档编号】B01D46/42GK105833624SQ201610223589
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月5日
【发明人】李海霞, 李宾, 林龙, 宋军, 高丙光, 白雪
【申请人】河南理工大学