袋式過濾器的濾袋固定裝置及方法

2023-05-29 20:33:26 4

專利名稱：袋式過濾器的濾袋固定裝置及方法
技術領域：
本發明涉及氣體過濾技術，特別涉及用於袋式過濾器的濾袋固定裝置和方法。
背景技術：
袋式過濾器廣泛用於氣體過濾領域，例如煤粉袋式過濾器、袋式除塵器等。現有的袋式過濾器例如包括殼牌公司生產的氣化裝置中的煤粉袋式過濾器，其作為煤粉收集設備用於在氣化裝置運行時收集煤粉。在該煤粉袋式過濾器中，濾袋作為過濾材料，含煤粉的輸送介質例如氮氣吹入濾袋中，經濾袋過濾後氮氣與煤粉分離。然後，通過反吹氣體對濾袋煤粉進行清除，從而實現連續生產。袋式過濾器通常包含數量眾多的濾袋，且濾袋中間安裝有用於使濾袋在氣流中保持展開的籠骨。濾袋通常由紡織纖維材料或其它類似材料製成，並被固定至設備的管板上。
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一些現有技術中，例如中國實用新型專利CN201701826，其提供的濾袋固定裝置包括螺栓和橡膠墊。濾袋位於籠骨與橡膠墊之間，橡膠墊位於濾袋與管板之間，籠骨和管板上開設對中的固定孔，螺栓穿過固定孔擰緊後將濾袋夾緊固定。這種固定裝置的成本較高，工藝難度較大。並且，由於這種固定裝置對濾袋的固定作用力集中在螺栓的安裝位置處，濾袋的應力分布不均，容易導致濾袋磨損或撕裂。另一些現有技術中，例如殼牌公司生產的一種氣化裝置內的煤粉收集設備，其中的濾袋固定裝置包括濾袋內的彈性圈和濾袋加厚部分。在安裝濾袋的過程中，安裝人員用雙手將彈性圈擠壓變形，彈性圈到位後靠彈性恢復形狀，同時和濾袋加厚部分一同將濾袋固定到管板的安裝孔上，從而完成濾袋的安裝固定。這種濾袋固定裝置利用彈性圈的彈性，在整個周向上對濾袋均勻地施加徑向壓力，作用面積較大，避免了因應力集中而導致的破損，並且結構較為簡單，無需對管板和籠骨進行特殊加工。但是，這種濾袋固定裝置的缺點在於濾袋容易發生脫落。由於濾袋長度比較長，受設備內氣流的影響，濾袋在設備內部搖擺幅度很大，導致濾袋在管板固定處的受力很不均勻。這容易使壓靠在管板內的彈性圈發生因受力不均產生的變形或凹陷，不能完全貼合安裝孔。只要在一個點上出現變形，整個彈性圈在安裝孔上的固定就會失效鬆脫而導致濾袋脫落。濾袋脫落是該煤粉收集設備在穩定運行時常見的故障，只要有一條濾袋出現脫落，設備就不能正常運行。濾袋脫落後，人們需進入設備將脫落的濾袋取出，重新安裝或更換濾袋。這種作業的危險因素多，安全措施實施難度大，耗費時間長。因此濾袋脫落是制約該氣化裝置「長、滿、優」地穩定運行的一個難題。為了防止該設備中的濾袋脫落，有人想到通過將彈性圈加厚或將濾袋加厚部分加厚，使籠骨在安裝後能夠壓緊濾袋，從而改善該設備中濾袋的固定效果。但是，由於彈性圈通常由具有一定彈性的金屬材料製成，其厚度增大將使彈性圈的剛性增大，從而使安裝濾袋的難度增大很多，並且可能會導致彈性圈的塑性增強、彈性減弱，擠壓變形後有可能無法均勻地恢復形狀從而無法產生均勻的彈力。如果增大濾袋加厚部分的厚度，有可能使加厚部分擠壓彈性圈，導致彈性圈正常工作時的形狀發生變形。如前所述，彈性圈在安裝後其形狀與安裝孔的形狀配合，如果發生變形將導致濾袋漏氣或脫落。

發明內容
因此，本發明的一個目的是提供一種袋式過濾器的濾袋固定裝置，能夠改善濾袋的固定效果，防止濾袋脫落，並且結構簡單，成本低廉。為實現上述目的，本發明的一個方案是提供一種袋式過濾器的濾袋固定裝置，包括具有安裝孔的管板和彈性圈。彈性圈同軸地位於安裝孔內並且受到徑向擠壓。濾袋在軸向具有一開口，開口的周緣被夾持在彈性圈與管板之間。袋式過濾器還包括支撐濾袋的籠骨。其中，濾袋固定裝置還包括壓管。籠骨延伸穿過壓管。至少一部分壓管延伸進入安裝孔內的彈性圈內側，使壓管通過籠骨的插入擠壓彈性圈，從而固定濾袋。藉此，通過壓管抵靠彈性圈內側，有助於防止彈性圈變形鬆脫，能夠增強固定效果，防止濾袋脫落，並且不會改變彈性圈對濾袋固定彈力的均勻性。根據本發明的一個方案，壓管一體形成於籠骨上。根據本發明的一個方案，壓管的至少一部分外壁沿軸向方向向上逐漸在徑向上靠 近並越過彈性圈的內壁。這使得壓管能夠通過改變軸向位置來對徑向壓力進行調整，並且能夠防止壓管從管板的安裝孔處滑落。根據本發明的一個方案，壓管的上端面在安裝就位後受到籠骨向下的軸向壓力。這有利於使壓管保持壓緊，防止壓管因濾袋固定裝置的各零部件發生一定程度的形變而導致的失效。根據本發明的一個方案，壓管沿軸向分別包含第一段和第二段，第一段的外徑沿軸向保持不變，而第二段的外徑在沿向上方向逐漸增大。優選地，第二段的外徑沿軸向線性增大，以便於製造。更優選地，第二段與第一段在壓管的縱剖面上形成的夾角約為170度。根據本發明的一個方案，壓管包括若干個分開的、沿軸向延伸的部段，壓管安裝就位後這些部段之間具有間隙。這使得人們在安裝該壓管時，可以只將籠骨提起一小段距離，例如0. 2米，然後手持壓管的各部段將其拼靠在露出的籠骨外壁，再隨籠骨一同進入安裝孔內。這種安裝方式無需將細長的籠骨完全抽出，從而極大地方便了壓管的安裝。間隙的設置，有利於防止安裝後各部段之間發生交錯。優選地，壓管包含兩個大小相等、形狀相同的部段，這便於製造和進行雙手操作。本發明的另一目的是提供一種袋式過濾器的濾袋固定方法，能夠改善濾袋的固定效果，防止濾袋脫落，該方法過程簡單，成本低廉。為實現這一目的，本發明的一個方案是提供一種袋式過濾器的濾袋固定方法，濾袋在軸向具有一開口，該方法包括提供具有安裝孔的管板、彈性圈和籠骨；將彈性圈同軸地設於安裝孔內並且使彈性圈受到徑向擠壓，以使濾袋開口的周緣被夾持在彈性圈與管板之間；提供壓管，籠骨延伸穿過壓管；將籠骨和壓管插入安裝孔內，使籠骨支撐濾袋，並使至少一部分壓管進入安裝孔內的彈性圈內側，並且使壓管通過籠骨的插入擠壓彈性圈，從而固定濾袋。總之，通過採用以上技術方案，本發明提供的袋式過濾器的濾袋固定裝置及方法固定濾袋的作用力分布均勻，易於安裝和製造，成本較低，並且能夠適應濾袋固定裝置的各零部件發生的微小形變，保持將濾袋壓緊。


以下，結合附圖來詳細說明本發明的具體實施例，相同的標記表示相同或類似的構件或結構，其中圖I示出了適用於本發明一具體實施例的袋式過濾器的縱向剖視圖，為便於比較，在安裝孔縱向軸線左側示出的是根據本發明一個具體實施例的濾袋固定裝置，而在安裝孔縱向軸線右側示出的是現有技術中的一種濾袋固定裝置的示例；圖2在左側示出了根據本發明一具體實施例的袋式過濾器的濾袋固定裝置的縱向剖視圖，為便於比較，在右側示出了現有技術中的一種袋式過濾器的濾袋固定裝置的示例的縱向剖視圖； 圖3是根據本發明一具體實施例的壓管的縱向剖視圖；圖4是圖3中的壓管的橫向剖視具體實施例方式本發明總體上提供一種袋式過濾器的濾袋5固定裝置，包括具有安裝孔6的管板I和彈性圈2。彈性圈2同軸地位於安裝孔6內並且受到徑向擠壓。濾袋5在軸向具有一開口，開口的周緣被夾持在彈性圈2與管板I之間。該袋式過濾器還包括支撐濾袋5的籠骨4。其中，濾袋5固定裝置還包括壓管3。籠骨4延伸穿過壓管3。至少一部分壓管3延伸進入安裝孔6內的彈性圈2內側，使壓管3通過籠骨4的插入擠壓彈性圈2，從而固定濾袋5。本發明總體上還提供一種袋式過濾器的濾袋5固定方法，濾袋5在軸向具有一開口，該方法包括提供具有安裝孔6的管板I、彈性圈2和籠骨4 ;將彈性圈2同軸地設於安裝孔6內並且使彈性圈2受到徑向擠壓，以使濾袋5開口的周緣被夾持在彈性圈2與管板I之間；提供壓管3，籠骨4延伸穿過壓管3 ;將籠骨4和壓管3插入安裝孔內，使籠骨4支撐濾袋5，並使至少一部分壓管3進入安裝孔6內的彈性圈2內側，並且使壓管3通過籠骨4的插入擠壓彈性圈2，從而固定濾袋5。如圖I所示，根據本發明的一具體實施例所適用的袋式過濾器可以是豎直設置的，濾袋5的袋口位於管板I上的安裝孔6處，袋底垂下。濾袋5例如由紡織纖維材料製成，其形狀大致呈細長圓筒形，長度L例如為6米，直徑例如為0. 18米。濾袋5可以由籠骨4撐開，因此籠骨4的形狀與濾袋5的形狀基本相似。籠骨4的長度略小於濾袋5的長度L，籠骨4的直徑O略小於濾袋5的直徑，例如為0. 16米。本實施例中的籠骨4上端可以具有頂蓋法蘭，該頂蓋法蘭外徑大於安裝孔6的外徑，從而使籠骨4可以通過頂蓋法蘭支撐在管板I上。攜帶雜質例如煤粉的氣體例如氮氣可以沿方向B從管板I下方透過濾袋5吹向管板I上方，通過濾袋5的過濾作用使氮氣中的煤粉從氮氣中分離出來，附著在濾袋5表面或落往管板I下方。為了清除附著在濾袋5表面的煤粉，使濾袋5能夠持續發揮過濾作用，每隔一段時間就要對濾袋5進行一次反吹。在本實施例中，氮氣從籠骨4上方的反吹管10沿方向A吹入濾袋5內側，並透過濾袋5而裹挾濾袋5外側表面的煤粉離開濾袋5。反吹管10內氮氣的氣壓例如為0. 2兆帕，反吹頻率例如為每5分鐘一次。在過濾和反吹過程中，濾袋5和籠骨4經常會發生晃動。為便於比較，圖中在安裝孔6縱向軸線左側示出的是根據本發明一個具體實施例的濾袋5固定裝置，而在安裝孔6縱向軸線右側示出的是現有技術中的一種濾袋5固定裝置的示例。在圖右側的該現有技術的示例中，濾袋5在袋口位置處具有濾袋加厚部分9，加厚部分9內側包裹有彈性圈2。彈性圈2可以是永久地連接於濾袋5上的，此時連接的方式可以是粘接、縫合等；也可以在安裝前臨時連接濾袋5，此時連接的方式可以是纏繞、包套等。彈性圈2沿徑向撐開在管板I上的安裝孔6內側，從而將濾袋5夾持在彈性圈2與管板I之間。在安裝時，人們可以用雙手將彈性圈2擠壓變形，使其進入管板I上的安裝孔6內，然後放開彈性圈2使其恢復形狀，彈性圈2便緊密地貼靠在安裝孔6的內壁上，從而實現濾袋5的固定。在圖左側的該實施例中，其與上述現有技術的區別在於，雖然濾袋5在袋口位置處仍具有濾袋加厚部分9，但可以理解的是，本發明的濾袋固定裝 置可以不包括濾袋加厚部分9。此外，彈性圈2內側與籠骨4的頂蓋法蘭外側之間插裝有壓管3，從而使壓管3卡緊在彈性圈2與籠骨4之間。可以理解的是，該壓管3可以脫離籠骨4單獨起固定作用。例如，該壓管3為倒錐形管，該倒錐形管上端的最大直徑可以大於安裝孔6的直徑，將該錐形管向下插入該安裝孔6後可以通過敲擊等方式卡緊在該安裝孔6內，從而能夠在不藉助籠骨4的情況下起固定該濾袋5的作用。在本實施例中，壓管3在安裝時隨同籠骨4特別是頂蓋法蘭一同進入安裝孔6內，最後在頂蓋法蘭的向下的彈力作用下壓緊在彈性圈3與籠骨4之間。如圖2所示，圖中在左側示出了根據本發明一具體實施例的袋式過濾器的濾袋5固定裝置的縱向剖視圖，在右側示出了現有技術中的一種袋式過濾器的濾袋固定裝置的示例的縱向剖視圖。在該圖左側的實施例中，壓管3的上側部分傾斜，大致呈圓錐形管狀；下側部分豎直，大致呈圓柱形管狀。對於壓管3的上側部分而言，壓管3的外徑沿圖中的向上方向逐漸靠近彈性圈2的內壁，直至越過彈性圈2的內壁向圖中的左上方向伸出。需要注意的是，儘管圖中示出的壓管3在整個周向上全都逐漸靠近彈性圈2的內壁，但是根據本發明的壓管3也可以在周向上只有部分結構發生傾斜，從而靠近彈性圈2，例如在壓管3外側設置的倒三角形的肋板。圖中彈性圈2上側有一部分因為受到壓管3上側的圓錐部分斜向壓力而發生變形，這有利於防止壓管3以及彈性圈2因受到籠骨4的沿第二軸向的壓力而從管板I上滑落，並且這也能夠產生一定的固定濾袋5的效果。壓管3的上端抵靠在該頂蓋法蘭的下側內部空腔中，二者之間保持一定的壓緊力即彈力。若濾袋固定裝置的一些零件例如彈性圈2在設備長期使用過程中發生形變，例如厚度減小，此時彈性圈2內徑增大，壓管3在頂蓋法蘭的彈力作用下將會向下移動以適應彈性圈2增大的內徑，從而保證一直壓緊濾袋5。如圖3和圖4所示，圖中更清楚地示出了根據本發明一具體實施例的壓管3的結構。該壓管3優選由剛性材料製成,更優選由金屬材料製成,例如由Q235號鋼材製成。如圖3所示，在本實施例中，壓管3可以沿軸向包括第一段13和第二段14。壓管3的第二段14可以大致呈倒圓錐臺，第一段13可以大致呈圓柱。換言之，壓管3的第一段13的直徑沿軸向不發生變化，而第二段14沿向上方向從與圓柱形直徑相等的直徑開始逐漸增大，優選地增大至超過彈性圈2的內徑，更優選地增大至超過安裝孔6的內徑。可以理解的是，根據本發明的壓管3可以不包括形狀和大小不變的第一段13，即其截面形狀或大小可以在整個軸向上都是變化的。在本實施例中，壓管3的第二段14的直徑是線性增大的，但也可以是非線性增大的，例如大致呈喇叭形。第一段13與第二段14在縱向上可以形成夾角R，該夾角R例如為170度。可以理解的是，該夾角R將隨包括壓管3材料的彈性、壓管3與彈性圈2或濾袋5之間的靜摩擦係數等因素的變化而變化。如圖4所示，壓管3基本為圓管，即在軸向上的投影形狀基本為圓環形。可以理解的是，本發明的壓管3可以不是圓管，其在軸向上的投影形狀還可以是任意與安裝孔6及彈性圈2的形狀配合的形狀。在本實施例中，壓管3在周向上包括形狀相同、大小相等的兩個部段(11、12)，分別定義為第一部段11和第二部段12，如圖中示出的兩個大致呈半圓形狀的部分。在安裝時，籠骨4被提起一小段距離，例如0. 2米，操作人員可以兩手分別握持一個部段(11、12)並將其貼靠在露出的籠骨4側壁，然後使壓管3隨籠骨4 一同插入安裝孔6內。在插入安裝孔6的最後階段，操作人員不再接觸壓管3，而是由籠骨4引導並壓下壓管3，從而使壓管3插入籠骨4與彈性圈2之間的縫隙並壓緊，直至籠骨4的頂蓋法蘭抵靠至管板I為止。此時，籠骨4的頂蓋法蘭的內部空腔的下側仍然抵靠著壓管3的頂端，從而使壓管3保持壓緊濾袋5。 在安裝後，第一部段11與第二部段12之間可以形成間隙D，以避免兩個部分的末端發生交錯。間隙D處的壓管3末端可以作消除毛刺處理而不作倒角或其它圓滑處理，以避免交錯。間隙D的寬度可以在I毫米至10毫米的範圍內，優選為3毫米。雖然以上結合附圖對本發明的實施例的結構、功能和特徵做出了詳細的描述，但是這些描述僅是為了說明，不得被解釋為限制本發明。任何由本領域技術人員根據本發明的精神做出顯而易見的改進和變化都是可能的，並且這些改進和變化都沒有超出本發明的範圍。本發明的保護範圍僅由所附權利要求書確定。
權利要求
1.一種袋式過濾器的濾袋(5)固定裝置，包括具有安裝孔￠)的管板(I)和彈性圈(2)，該彈性圈(2)同軸地位於該安裝孔(6)內並且受到徑向擠壓，該濾袋(5)在軸向具有ー開ロ，該開ロ的周緣被夾持在該彈性圈(2)與該管板(I)之間，該袋式過濾器還包括支撐該濾袋(5)的籠骨(4)，其特徵是，該濾袋(5)固定裝置還包括壓管(3)，該籠骨(4)延伸穿過該壓管(3)，至少一部分該壓管(3)延伸進入該安裝孔(6)內的該彈性圈(2)內側，使該壓管(3)通過該籠骨(4)的插入擠壓該彈性圈(2)，從而固定該濾袋(5)。
2.根據權利要求I所述的濾袋固定裝置，其特徵是，該壓管(3)—體形成於該籠骨(4)上。
3.根據權利要求I或2所述的濾袋固定裝置，其特徵是，該壓管(3)的至少一部分外壁沿軸向方向向上逐漸在徑向上靠近並越過該彈性圈(2)的內壁。
4.根據權利要求I所述的濾袋固定裝置，其特徵是，該壓管(3)的上端面在安裝就位後受到該籠骨(4)向下的軸向壓力。
5.根據權利要求4所述的濾袋固定裝置，其特徵是，該壓管(3)沿該軸向分別包含第一段(13)和第二段(14)，該第一段(13)的外徑沿軸向保持不變，而該第二段(14)的外徑在沿向上方向逐漸増大。
6.根據權利要求5所述的濾袋固定裝置，其特徵是，該第二段(14)的外徑沿軸向線性増大。
7.根據權利要求6所述的濾袋固定裝置，其特徵是，該第二段(14)與該第一段(13)在該壓管(3)的縱剖面上形成的夾角(R)約為170度。
8.根據權利要求I所述的濾袋固定裝置，其特徵是，該壓管(3)包括若干個分開的、沿軸向延伸的部段，該壓管(3)安裝就位後這些部段之間具有間隙(D)。
9.根據權利要求8所述的濾袋固定裝置，其特徵是，該壓管(3)包含兩個大小相等、形狀相同的部段(11、12)。
10.一種袋式過濾器的濾袋(5)固定方法，該濾袋(5)在軸向具有ー開ロ，該方法包括提供具有安裝孔(6)的管板(I)、彈性圈(2)和籠骨(4);將該彈性圈(2)同軸地設於該安裝孔出)內並且使該彈性圈(2)受到徑向擠壓，以使該濾袋(5)開ロ的周緣被夾持在該彈性圈(2)與該管板(I)之間；提供壓管(3)，該籠骨(4)延伸穿過該壓管(3);將該籠骨(4)和該壓管(3)插入該安裝孔內，使該籠骨(4)支撐該濾袋(5)，並使至少一部分該壓管(3)進入該安裝孔出)內的該彈性圈(2)內側，並且使該壓管(3)通過該籠骨(4)的插入擠壓該彈性圈(2)，從而固定該濾袋(5)。
全文摘要
本發明提供一種袋式過濾器的濾袋(5)固定裝置及方法，該裝置包括具有安裝孔(6)的管板(1)和彈性圈(2)。彈性圈(2)同軸地位於安裝孔(6)內並且受到徑向擠壓。濾袋(5)在軸向具有一開口，開口的周緣被夾持在彈性圈(2)與管板(1)之間。袋式過濾器還包括支撐濾袋(5)的籠骨(4)。其中，濾袋(5)固定裝置還包括壓管(3)。籠骨(4)延伸穿過壓管(3)。至少一部分壓管(3)延伸進入安裝孔(6)內的彈性圈(2)內側，使壓管(3)通過籠骨(4)的插入擠壓彈性圈(2)，從而固定濾袋(5)。這種袋式過濾器的濾袋固定裝置具有固定效果好，結構簡單，易於安裝，成本低廉的特點。
文檔編號B01D46/42GK102794067SQ201210238678
公開日2012年11月28日 申請日期2012年7月11日 優先權日2012年7月11日
發明者高秀娟, 孫業棟, 孔凡貴, 靳居明, 張志明, 張德方, 趙繼梅, 李寧, 胡志濤 申請人:大唐內蒙古多倫煤化工有限責任公司