本发明专利技术为一种带有旋转式喷吹管的脉冲反吹清灰装置，该装置包括多个喷吹管路；各喷吹管路底侧设有多个喷嘴，各喷嘴设置在对应过滤单元的气体引射器上方；各喷吹管路通过一脉冲反吹阀连通于同一个反吹储气罐；各喷吹管路由密封套设的内管和外管构成；喷嘴设置在外管上，内管上设有与喷嘴数量相同的喷吹孔，多个喷吹孔沿内管轴向的间距与外管上的喷嘴间距对应相同，多个喷吹孔沿内管周向按顺序呈等角度均布；内管的一端通过供气管与脉冲反吹阀连接；内管的另一端连接一步进电机。脉冲反吹清灰时，同一时刻只有一个喷吹孔及喷嘴向对应的气体引射器喷吹高压气体，可提高清灰效率和反吹强度；喷吹时气流将自动导正，不会发生喷吹气流偏斜的现象。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于一种气固分离装置，尤其涉及一种适用于刚性过滤元件的带有旋转式喷吹管的脉冲反吹清灰装置。
技术介绍
在化工、石油、冶金、电力及其他行业中，常产生高温含尘气体；由于不同工艺需要回收能量和达到环保排放标准，都需对这些高温含尘气体进行除尘。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，它可以最大程度地利用气体的物理显热，化学潜热和动力能，提高能源利用率，同时简化工艺过程，节省设备投资。由金属粉末或金属纤维制成的多孔烧结金属过滤元件或陶瓷多孔过滤元件等刚性过滤元件，具有良好的抗震性能、机械强度、耐高温(工作温度一般都大于500°C )、耐腐 蚀和热冲击性能，同时由于它们具有较高的过滤精度(基本除净大于5 u m以上的颗粒物)和过滤效率(过滤效率高达99. 9% )，因此被广泛地用于高温气体除尘与净化领域，用来保护下游设备，实现工艺分离或达到环保规定。高温含尘气体进入过滤器后，气流中的粉尘颗粒物被拦截在过滤元件的外表面，形成滤饼层，气体通过过滤元件中的多孔通道进入到后续工艺中，经过滤后的气体为洁净气，粉尘浓度很小。随着过滤时间的进行，过滤元件外表面的粉饼层逐渐增厚，导致过滤元件的压降增大，这时需要采用反吹的方式实现过滤元件的性能再生；反吹气流的方向与过滤气流方向相反，高压反吹气流瞬间进入到过滤元件的内部，依靠产生的瞬态能量将附着于过滤元件表面的粉饼层剥离，使得过滤元件的阻力基本上恢复到最初过滤时的状态，从而实现过滤元件性能的再生。脉冲反吹方式是实现过滤元件循环再生的重要途径，而脉冲反吹装置是过滤器稳定运行的重要保证和关键组成。如图4A所示，为现有工业应用的高温陶瓷过滤器或高温烧结金属过滤器及其脉冲反吹装置的结构示意图。所述过滤器9的过滤器管板94将陶瓷过滤器的内部空间分隔为上部洁净气体腔室和下部含尘气体腔室；过滤器管板94为方形结构，在管板94上通常安装几十至几百根过滤元件95 ;过滤元件95在方形的管板94上按照行列等间距方式排布，如图4B所示；过滤元件95以“行”为单位被分成若干组，通常每行设有几根至十几根过滤元件；脉冲反吹装置主要由反吹气体储罐91、脉冲反吹阀92、反吹管路93和喷嘴931组成；喷吹管路93位于过滤器的洁净气体腔室内部；每行过滤元件95对应一个喷吹管路93，每一个喷吹管路93上设有多个喷嘴931，每一个喷嘴931的正下方对应一个过滤元件95 ;所述反吹管路93的喷嘴931与过滤元件95顶部保持一定距离；工艺含尘气由进气管路96进入到过滤器的内部，气流到达过滤元件95后，粉尘颗粒物被拦截在多孔过滤元件95的外表面，气体则通过过滤元件95的内部微孔后汇集到洁净气体腔室，经过滤元件95过滤后的气体为洁净气体，洁净气体经过出口管路97进入后续工艺。工艺含尘气中的粉尘颗粒物在过滤元件95的外表面逐渐累积，随着过滤时间的进行，过滤元件外表面的粉尘层逐渐增厚，过滤的阻力增大，表现为过滤元件的压降增加，当压降增加到一定程度的时候，就需要采用脉冲反吹的方式除去附着在过滤元件表面的粉尘层，被反吹气流吹落的粉尘落入过滤器的灰斗98中，定期移除。这一过程称为过滤元件的脉冲反吹再生过程。脉冲反吹清灰时，处于常闭状态的脉冲反吹阀92开启(这一过程持续时间很短，通常为200ms-300ms)，反吹气体储罐91中的高于过滤操作压力两倍的气体(根据工艺要求可以是压缩空气、氮气或其他满足要求的反吹气体。通常，为满足清灰的要求，反吹气体的压力要高于过滤操作压力的两倍以上)瞬间通过脉冲反吹阀92进入喷吹管路93中，然后通过喷吹管路上的各喷嘴931向过滤元件95内部喷射速度很高的反吹气流(如图4A中的实心箭头所示)，利用反吹气流的瞬态的能量将过滤元件95外表面的粉尘层剥落，实现了过滤元件的性能再生。上述反吹过程是以“行”为单位分组进行的，即第一行脉冲反吹阀92对应的喷吹管路93反吹完该行过滤元件后，经过一定时间后第二行的脉冲反吹阀92开启，反吹第二行的过滤元件，再经过一定时间后第三行脉冲反吹阀92开启，反吹第三行的过滤元件……以此类推，循环往复。 现有该类脉冲反吹装置的喷吹孔(喷嘴)开在喷吹管路上，清灰时通过一个脉冲反吹阀控制一根脉冲喷吹管路下的一行过滤元件同时清灰，所以又称之为行脉冲喷吹。但是，现有工业过滤器采用的这种行喷吹式的脉冲反吹装置主要存在如下几个问题(I)反吹气流不均匀。如图5所示，高压反吹气体(图中箭头所示)进入喷吹管路93后，喷吹管路内的气流沿着a向b方向流动，此时喷吹管路内的气流速度很高，反吹过程是一个持续时间很短的瞬态过程，反吹气体向喷吹管路末端位置b流动的过程中会被压缩，导致喷吹管路内速度和压力的不均匀；沿喷吹方向，气流的轴向速度逐渐减小、静压值逐渐增大，这一过程中使得气体能量不断叠加，导致气流由各个喷嘴931喷出时，气体流量存在很大的差异，靠近脉冲反吹阀92 —端的喷嘴931的气流量小于喷吹管路末端的同等直径的喷嘴931的气流量。因此,喷嘴931对过滤元件95进行反吹清灰时，从各喷嘴出来的反吹气流量相差较大，由于各喷嘴喷出的气流压力和流量不均，将导致同一行过滤元件中，对应那些喷出气流压力和流量较大喷嘴的过滤元件所受清灰能量强于那些对应气流压力和流量较小喷嘴的过滤元件。所受清灰能量强的过滤元件将清灰彻底，清灰后阻力小，而清灰能量弱的过滤元件会出现不完全清灰，使得其过滤阻力不断增大导致过早失效。随着过滤器运行时间的增加，这种不均匀的差异会越来越明显，最终会影响过滤器的整体稳定运行。(2)反吹气流偏斜现象严重。脉冲清灰喷吹管路内，顺着喷吹气流方向，动压逐渐转换为静压，喷口处流速也逐渐升高，并存在一定的偏心角；原因是喷吹管路内的气流速度是轴向的，在喷吹口处，由静压产生一个径向速度，速度合成后其方向与径向有一夹角，因此会存在一定的偏心角，从而产生喷吹气流偏斜现象。脉冲清灰时，速度方向与径向的夹角越大，气流对过滤元件的冲击越严重。沿着喷吹管路喷吹方向，管路内轴向速度减小，静压增大，喷吹管末端轴向速度几乎为零。由静压差产生的径向速度增大，气流速度方向与径向的夹角也就逐渐减小，喷吹管内静压的增加是有利于反吹气流垂直向下喷吹的。因此，这种“一根喷吹管路上设有多个喷嘴的结构”，导致各个喷嘴喷出的气流存在不同程度的偏斜现象，越靠近脉冲反吹阀一端的喷嘴，其反吹时的气流偏斜现象越严重。发生偏斜现象时，从喷嘴出来后的脉冲反吹气流不能完全进入过滤元件内部，影响清灰效果，喷吹管路所喷出的气流是倾斜的，必将造成偏斜气流对过滤元件的强力冲击，影响过滤元件的正常使用寿命。(3)反吹气流的清灰强度和清灰效率低。清灰效果主要反映在清灰强度和清灰效率上；过滤元件内的压力峰值、压力上升速率是衡量清灰效果的两项重要指标。压力峰值是指脉冲喷吹瞬间，反吹装置喷出的清灰气流产生的最大压力；压力上升速率是指喷吹时，过滤元件内某点压力峰值与压力从零上升到峰值所经历时间的比值。压力峰值高，压力上升速率快对清灰效果是有利的。脉冲反吹的清灰效果由各喷嘴喷出的气体的能量决定。脉冲反吹时，除了依靠喷嘴喷出的“一次射流”外，还需要一次气流高速运动时产生的“二次引流”，所述的二次引流取决于一次射流的能量大小，这两者产生的气体能本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种带有旋转式喷吹管的脉冲反吹清灰装置，其特征在于：所述脉冲反吹清灰装置设置在过滤器的顶部，所述过滤器的管板上设有多行呈纵向间隔排列的过滤单元，每行中设有相同组数且间隔设置的过滤单元；管板上侧对应每组过滤单元设有一个气体引射器；过滤器管板将过滤器密封分隔为上部的洁净气体腔室和下部的含尘气体腔室；所述脉冲反吹清灰装置包括有水平设置在过滤器的顶部且与各行过滤单元对应平行设置的多个喷吹管路；所述各喷吹管路底侧设有多个喷嘴，所述喷嘴由过滤器顶端伸入其内部并固定，各喷嘴设置在对应过滤单元的气体引射器上方；所述各喷吹管路分别各自通过一对应的脉冲反吹阀连通于同一个反吹储气罐；所述各喷吹管路由呈旋转式密封套设的内管和外管构成；所述喷嘴设置在外管上，所述内管上设有与喷嘴数量相同的喷吹孔，所述多个喷吹孔沿内管轴向的间距与外管上的喷嘴间距对应相同，多个喷吹孔沿内管周向按顺序呈等角度均布；所述内管的一端通过供气管与脉冲反吹阀连接；所述内管的另一端连接一步进电机。
【技术特征摘要】
1.ー种带有旋转式喷吹管的脉冲反吹清灰装置，其特征在于所述脉冲反吹清灰装置设置在过滤器的顶部，所述过滤器的管板上设有多行呈纵向间隔排列的过滤单元，每行中设有相同组数且间隔设置的过滤单元；管板上侧对应每组过滤单元设有ー个气体引射器；过滤器管板将过滤器密封分隔为上部的洁净气体腔室和下部的含尘气体腔室；所述脉冲反吹清灰装置包括有水平设置在过滤器的顶部且与各行过滤单元对应平行设置的多个喷吹管路；所述各喷吹管路底侧设有多个喷嘴，所述喷嘴由过滤器顶端伸入其内部并固定，各喷嘴设置在对应过滤单元的气体引射器上方；所述各喷吹管路分别各自通过ー对应的脉冲反吹阀连通于同一个反吹储气罐；所述各喷吹管路由呈旋转式密封套设的内管和外管构成；所述喷嘴设置在外管上，所述内管上设有与喷嘴数量相同的喷吹孔，所述多个喷吹孔沿内管轴向的间距与外管上的喷嘴间距对应相同，多 个喷吹孔沿内管周向按顺序呈等角度均布；所述内管的一端通过供气管与脉冲反吹阀连接；所述内管的另一端连接ー步进电机。2.如权利要求I所述的带有旋转式喷吹管的脉冲反吹清灰装置，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨亮，姬忠礼，冯家迪，陈鸿海，许乔奇，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：
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