用于高温气固分离的过滤管及其过滤器制造技术

本实用新型专利技术为一种用于高温气固分离的过滤管，所述过滤管由第一圆筒和同轴套设于第一圆筒内的第二圆筒构成，所述第一圆筒呈开口朝上设置，其筒口外缘设有第一连接法兰，所述第一圆筒的筒底中心设有圆形透孔，所述第二圆筒呈开口向下倒立套设于第一圆筒内，所述第二圆筒的开口端与第一圆筒的圆形透孔对应密封连接；所述第二圆筒的筒底与第一圆筒的筒口处于同一水平高度；所述第一圆筒与所述第二圆筒之间形成环形气体通道。本实用新型专利技术的过滤管及过滤器，可以增大单根过滤管和整个过滤器的过滤面积，提高除尘效果，降低整个过滤装置的生产成本和维护费用；同时可有效提高清灰效率，也解决了“回流”和“负压区”问题；并有利于延长过滤管的使用寿命。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是关于一种气固分离元件及装置，尤其涉及一种烧结金属过滤管及其过滤装置。
技术介绍
在化工、石油、冶金、电力等行业中，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。高温气固分离常采用的设备是气体过滤器，过滤管是气体过滤器的核心元件，烧结金属过滤管具有良好的抗震性能、耐高温、耐腐蚀和热冲击性能，同时具有较高的过滤精度和过滤效率，因此，被广泛地用于高温气体净化领域。如图8A所示，为现有技术中使用的烧结金属过滤管902，该过滤管902为圆筒状，一端开口，另一端为封闭形式，开口端有法兰，用来固定在过滤器的管板上。如图SB所示，为现有过滤器900的结构示意图，现有过滤器900的管板903将过滤器密封分隔为两部分，下部分为含尘气体侧，上部分为洁净气体侧；含尘气体(或称为粗合成气)由过滤器900的气体入口 901进入到过滤器的含尘气体侧，在气体推动力的作用下到达各个过滤单元，在过滤过程中，含尘气体在压差的作用下由过滤管902的外侧表面通过过滤材料上的孔隙进入过滤管内，气体中的固体颗粒被截留在过滤管902的外壁上形成粉饼层9021 (如图8C所示)，洁净的气体由过滤管的开口端排出进入洁净气体侧，经气体出口 905排出进入后续工艺。随着过滤操作的进行，过滤管902外表面的粉饼层9021逐渐增厚，导致过滤器900的压降增大，这时需要采用脉冲反吹的方式实现过滤管的性能再生，脉冲反吹清灰时，处于常闭状态的脉冲反吹阀908开启，气体储罐909中的高压氮气或洁净合成气瞬间进入反吹管路907中，然后通过管路上的喷嘴906向对应的引射器904内部喷射高压高速的反吹气体，反吹气体进入对应的过滤管902内部，利用瞬态的能量将过滤管902外表面的粉饼层9021剥落(如图8D所示)，使得过滤管的阻力基本上恢复到初始状态，从而实现过滤管的性能再生。现有过滤管的支撑体(或称为骨架)，是由烧结金属粉末或者烧结金属纤维材料制成，该过滤管的高度为L1、外径为Dl (如图8A所示)，依靠过滤管的微孔实现过滤，采用脉冲反吹的方式实现性能再生。但是，现有技术使用的过滤管至少存在以下缺陷:(I)单根过滤管的过滤面积有限，整个过滤器的过滤能力较小。单根过滤管的过滤面积是指过滤管的外表面积。大型气体过滤器中一般安装有几百至上千根滤管，处理的工艺气气量越大，需要的过滤管数量越多，过滤器的体积越庞大，整个装置的生产成本和维护费用很高。(2)脉冲反吹过程造成严重的“回流”。研究表明，在脉冲反吹接近结束时，反吹气体速度逐渐减小，在这个过程中，过滤管内部的压力要小于其外面的压力，过滤管外壁附近的气体会出现由管外侧通过管壁向管内侧流动的回流现象，使已经从过滤管的管外壁吹掉的固体颗粒重新沉降在其外壁上，这种“回流”现象甚至会使部分小颗粒穿嵌在管壁内，容易堵塞过滤管的多孔通道，降低滤管的使用寿命。(3)支撑体外表面即为过滤面，在过滤的过程中，含尘气体中细小的颗粒物容易沉积在支撑体的内部，由于过滤管内的多孔通道为不规则的迷宫形式，因此反吹操作也很难将沉积的粉尘吹出来，造成过滤管孔隙堵塞而失效。(4)研究表明，对过滤管进行脉冲反吹清灰时，由于过滤管的顶部开口端与反吹气流形成了一个引射结构，高压高速的反吹气流会从过滤管的开口端周围引射洁净的气体进入过滤管的内部，在开口端附近容易形成“负压区”，负压区的存在使得过滤管外的粉尘被卷吸到该区域的过滤管表面，这一区域相当于清灰的盲区，达不到清灰效果。由此，本专利技术人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种用于高温气固分离的过滤管及其过滤器，以克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于高温气固分离的过滤管及其过滤器，以增大单根过滤管和整个过滤器的过滤面积，提高除尘效果，并降低整个过滤装置的生产成本和维护费用。本技术的另一目的在于提供一种用于高温气固分离的过滤管及其过滤器，采用旋流的方式对过滤管进行反吹清灰，以有效提高清灰效率，同时也解决了“回流”和“负压区”问题。本技术的目的是这样实现的，一种用于高温气固分离的过滤管，所述过滤管由第一圆筒和同轴套设于第一圆筒内的第二圆筒构成，所述第一圆筒呈开口朝上设置，其筒口外缘设有第一连接法兰，所述第一圆筒的筒底中心设有圆形透孔，所述第二圆筒呈开口向下倒立套设于第一圆筒内，所述第二圆筒的开口端与第一圆筒的圆形透孔对应密封连接；所述第二圆筒的筒底与第一圆筒的筒口处于同一水平高度；所述第一圆筒与所述第二圆筒之间形成环形气体通道。在本技术的一较佳实施方式中，在所述过滤管顶端固定设置一反吹导流装置；所述反吹导流装置包括一个两端贯通的外筒和固定于外筒内的导流锥；所述外筒的内径与过滤管的第一圆筒的内径相同，且外筒底端设有与过滤管的第一连接法兰对应连接的第二连接法兰；所述导流锥包括导流锥本体和沿周向环设于导流锥本体外侧的多个螺旋状叶片；所述导流锥本体为上小下大的流线状，导流锥本体底部为平面状并固定设置在第二圆筒的顶端，且导流锥本体底部直径与过滤管的第二圆筒的外径相同；所述多个螺旋状叶片的外侧与外筒内壁固定连接。在本技术的一较佳实施方式中，所述各叶片顶端的螺旋线切线方向与水平线夹角为90° ;所述各叶片底端的螺旋线切线方向与水平线夹角为0° 45°。在本技术的一较佳实施方式中，所述第一圆筒的外壁设有外层过滤膜，所述第二圆筒的内壁设有内层过滤膜；所述外层过滤膜的厚度大于内层过滤膜的厚度。在本技术的一较佳实施方式中，所述过滤管为烧结金属过滤管。本技术的目的还可以这样实现，一种用于高温气固分离的过滤器，所述过滤器的管板上设有过滤单元，所述过滤单元中至少包括一个过滤管；所述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；过滤单元上部设置有引射器和与引射器对应的反吹管路，反吹管路一端通过脉冲反吹阀连通于反吹储气罐，反吹管路另一端设有与引射器顶部对应设置的喷嘴；所述过滤管由第一圆筒和同轴套设于第一圆筒内的第二圆筒构成，所述第一圆筒呈开口朝上设置，其筒口外缘设有第一连接法兰，所述第一圆筒的筒底中心设有圆形透孔，所述第二圆筒呈开口向下倒立套设于第一圆筒内，所述第二圆筒的开口端与第一圆筒的圆形透孔对应密封连接；所述第二圆筒的筒底与第一圆筒的筒口处于同一水平高度；所述第一圆筒与所述第二圆筒之间形成环形气体通道。在本技术的一较佳实施方式中，在所述过滤管顶端固定设置一反吹导流装置；所述反吹导流装置包括一个两端贯通的外筒和固定于外筒内的导流锥；所述外筒的内径与过滤管的第一圆筒的内径相同，且外筒底端设有与过滤管的第一连接法兰对应连接的第二连接法兰；所述导流锥包括导流锥本体和沿周向环设于导流锥本体外侧的多个螺旋状叶片；所述导流锥本体为上小下大的流线状，导流锥本体底部为平面状并固定设置在第二圆筒的顶端，且导流锥本体底部直径与过滤管的第二圆筒的外径相同；所述多个螺旋状叶片的外侧与外筒内壁固定连接。在本技术的一较佳实施方式中，所述各叶片顶端的螺旋线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高温气固分离的过滤管，其特征在于：所述过滤管由第一圆筒和同轴套设于第一圆筒内的第二圆筒构成，所述第一圆筒呈开口朝上设置，其筒口外缘设有第一连接法兰，所述第一圆筒的筒底中心设有圆形透孔，所述第二圆筒呈开口向下倒立套设于第一圆筒内，所述第二圆筒的开口端与第一圆筒的圆形透孔对应密封连接；所述第二圆筒的筒底与第一圆筒的筒口处于同一水平高度；所述第一圆筒与所述第二圆筒之间形成环形气体通道。

【技术特征摘要】
1.一种用于高温气固分离的过滤管，其特征在于:所述过滤管由第一圆筒和同轴套设于第一圆筒内的第二圆筒构成，所述第一圆筒呈开口朝上设置，其筒口外缘设有第一连接法兰，所述第一圆筒的筒底中心设有圆形透孔，所述第二圆筒呈开口向下倒立套设于第一圆筒内，所述第二圆筒的开口端与第一圆筒的圆形透孔对应密封连接；所述第二圆筒的筒底与第一圆筒的筒口处于同一水平高度；所述第一圆筒与所述第二圆筒之间形成环形气体通道。2.如 权利要求1所述的用于高温气固分离的过滤管，其特征在于:在所述过滤管顶端固定设置一反吹导流装置；所述反吹导流装置包括一个两端贯通的外筒和固定于外筒内的导流锥；所述外筒的内径与过滤管的第一圆筒的内径相同，且外筒底端设有与过滤管的第一连接法兰对应连接的第二连接法兰；所述导流锥包括导流锥本体和沿周向环设于导流锥本体外侧的多个螺旋状叶片；所述导流锥本体为上小下大的流线状，导流锥本体底部为平面状并固定设置在第二圆筒的顶端，且导流锥本体底部直径与过滤管的第二圆筒的外径相同；所述多个螺旋状叶片的外侧与外筒内壁固定连接。3.如权利要求2所述的用于高温气固分离的过滤管，其特征在于:所述各叶片顶端的螺旋线切线方向与水平线夹角为90° ;所述各叶片底端的螺旋线切线方向与水平线夹角为O。 45。。4.如权利要求1所述的用于高温气固分离的过滤管，其特征在于:所述第一圆筒的外壁设有外层过滤膜，所述第二圆筒的内壁设有内层过滤膜；所述外层过滤膜的厚度大于内层过滤膜的厚度。5.如权利要求1 4任一项所述的用于高温气固分离的过滤管，其特征在于:所述过滤管为烧结金属过滤管。6.一种用于高温气固分离的过滤器，所述过滤器的管板上设有过滤单元，所述过滤单元中至少包括一个过滤管；所述管板将过滤器密封分隔为上部的洁净...

【专利技术属性】
技术研发人员：姬忠礼，杨亮，冯家迪，马巍威，陈鸿海，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：实用新型
国别省市：