專利名稱：過濾器的脈沖反吹清灰裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是關(guān)于一種氣固分離裝置，涉及一種過濾器的脈沖反吹清灰裝置，尤其涉及一種帶有調(diào)向式多孔射流噴嘴的脈沖反吹清灰裝置。
背景技術(shù)：
在化工、石油、冶金、電力等行業(yè)中，常產(chǎn)生高溫含塵氣體；由于不同工藝需要回收能量和達到環(huán)保排放標準，都需對這些高溫含塵氣體進行除塵。高溫氣體除塵是高溫條件下直接進行氣固分離，實現(xiàn)氣體凈化的一項技術(shù)，它可以最大程度地利用氣體的物理顯熱，化學潛熱和動力能，提高能源利用率，同時簡化工藝過程，節(jié)省設(shè)備投資。當前最具發(fā)展?jié)摿Φ臐崈裘杭夹g(shù)中，以整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)和增壓流化 床聯(lián)合循環(huán)發(fā)電(PFBC-CC)為代表的各種燃煤發(fā)電技術(shù)和以煤氣化為龍頭的煤化工多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)中都涉及高溫氣體的除塵問題。IGCC等潔凈煤發(fā)電技術(shù)在向商業(yè)化發(fā)展過程中所遇到的一個共同難題就是高溫燃氣凈化，其目的一是保護燃氣輪機葉片和下游設(shè)備，二是使排出的煙氣符合環(huán)保標準。燒結(jié)金屬濾管和陶瓷濾管等剛性高溫過濾元件，具有良好的抗震性能、耐高溫、耐腐蝕和熱沖擊性能，同時具有較高的過濾精度和過濾效率，因此被廣泛地用于高溫氣體凈化領(lǐng)域。以高溫陶瓷過濾器為例，可除去5 μ m以上的顆粒，出口含塵濃度小于5mg/Nm3，分離效率達99. 9%。脈沖反吹清灰裝置是高溫氣體過濾器穩(wěn)定運行的重要保證?，F(xiàn)有工業(yè)應(yīng)用的過濾器及其脈沖反吹裝置結(jié)構(gòu)如圖7A所示，過濾器的脈沖反吹裝置主要由反吹氣體儲罐91、脈沖反吹閥92、反吹管路911、噴嘴912和引射器93組成；過濾器的管板94將過濾器的內(nèi)部空間密封分隔為潔凈氣體側(cè)和含塵氣體側(cè)；一個過濾單元由多根濾管95組成(通常一個過濾單元內(nèi)安裝48根濾管)，每個過濾單元共用一個引射器93 ;在圓形的過濾單元內(nèi)，濾管按照等三角方式排布；在過濾器的管板94上通常安裝12個或24個過濾單元。含塵氣體(或稱為粗合成氣)由過濾器的氣體入口 96進入過濾器的含塵氣體側(cè)，在高溫高壓的氣體推動力的作用下到達各個過濾單元，氣流中的顆粒物被攔截在濾管95的外表面，形成粉餅層，氣體通過濾管的多孔通道過濾后，進入由引射器93構(gòu)成的共用氣室，之后進入潔凈氣體側(cè)，經(jīng)氣體出口 97排出進入后續(xù)工藝。隨著過濾操作的進行，濾管95外表面的粉餅層逐漸增厚，導(dǎo)致過濾器的壓降增大，這時需要采用脈沖反吹的方式實現(xiàn)濾管的性能再生，脈沖反吹清灰時，處于常閉狀態(tài)的脈沖反吹閥92開啟(脈沖閥的開閉時間很短，屬于瞬態(tài)過程，通常為200ms-300ms)，氣體儲罐91中的高壓氮氣或潔凈合成氣瞬間進入反吹管路911中，然后通過管路上噴嘴912向?qū)?yīng)的引射器93內(nèi)部噴射高壓高速的反吹氣體，同時在引射器93的引射作用下會從潔凈氣側(cè)引入大量的氣體一同進入引射器93的內(nèi)部，混合后的反吹氣體穿過濾管95內(nèi)壁，利用瞬態(tài)的能量將濾管外表面的粉塵層剝落，使得濾管的阻力基本上恢復(fù)到初始狀態(tài)，從而實現(xiàn)了濾管的性能再生。剝離的粉塵落入灰斗97中，定期移除。在上述工藝中，過濾器操作溫度約為340°C，操作壓力約為4MPa，脈沖清灰壓力約為8MPa，反吹氣體溫度大于225°C。在上述現(xiàn)有的脈沖反吹裝置中，噴嘴結(jié)構(gòu)主要采用單孔、固定方向噴射方式；這種噴嘴結(jié)構(gòu)不利于過濾器的長周期穩(wěn)定運行，主要存在以下問題(I)脈沖反吹清灰不均勻。脈沖反吹時，噴嘴噴出高壓高速的“一次射流”進入引射器93的開口端931時(如圖7B所示)，在引射器93的“二次引流”作用下，從過濾器的潔凈氣體側(cè)引入大量的氣體，兩者經(jīng)喉管932混合后，共同進入擴壓室933，之后進入各個濾管95內(nèi)，對該單元的濾管進行清灰。由于噴吹時的射流方向是正對著過濾單元的中心，這種噴吹方式的反吹氣流能量勢必會更多的作用在過濾單元中心位置，使得靠近中心處的濾管和邊緣位置的濾管清灰效果差異很大，靠近中心處的濾管承受較大的氣流沖擊力，容易導(dǎo)致疲勞斷裂，邊緣位置的濾管清灰力度較小，附著于濾管表面的粉塵層不易被反吹氣流清除，出現(xiàn)不完全清灰現(xiàn)象，弓丨發(fā)濾管間的粉塵層架橋，造成濾管的斷裂失效。(2)反吹氣流偏心造成引射器損壞和濾管振動?，F(xiàn)有單孔固定射流方向的清灰方式，為了增加反吹時的“二次引流”量，要求噴嘴的出口端面須與引射器的入口端面保持一定的距離，才能夠達到一定的反吹效果，這一距離通常為350-400mm ;由于脈沖反吹時的氣體壓力高達8MPa，極易引起反吹裝置的振動，造成噴吹管路和噴嘴晃動，在如此長的噴吹距離下，即使較小的晃動也會導(dǎo)致反吹氣流的偏心。對于現(xiàn)有工業(yè)用引射器，其喉管部分932的長度較長(是因為單股射流的現(xiàn)有噴嘴的射流長度和引射能力有限，所以要求喉管長度較長些，以便于氣流能量的混合均勻)而直徑較小(為了防止單股射流的能量擴散)，高壓高速的反吹氣流發(fā)生偏心時，會造成引射器的沖蝕損壞(現(xiàn)場應(yīng)用的引射器甚至發(fā)生過被吹歪吹倒的情況)，同時會對該過濾單元的受力較集中位置的濾管造成較強的沖擊，引發(fā)濾管強烈的振動，陶瓷濾管的抗形變能力較差，容易導(dǎo)致濾管疲勞斷裂，燒結(jié)金屬濾管雖然具有較強韌性，但也容易受到?jīng)_擊而損壞。(3)反吹清灰強度和清灰效率低。清灰效果主要體現(xiàn)在清灰強度和清灰效率上；反吹過程中濾管內(nèi)能夠達到的壓力峰值是衡量清灰效果的重要指標。壓力峰值是指脈沖噴吹瞬間，反吹裝置噴出的清灰氣流在濾管的內(nèi)部產(chǎn)生的最大壓力，壓力峰值高能夠?qū)崿F(xiàn)較好的清灰效果。對于現(xiàn)有反吹裝置，由于噴嘴與引射器的距離較遠，噴嘴噴吹時的“一次射流”的長度有限，能量雖然集中。但是與“二次射流”在引射器的喉管位置處混合時不均勻，能量交換和傳遞效率較低，使得反吹過程濾管內(nèi)的壓力峰值較低，影響了清灰強度和清灰效率。(4)平均反吹經(jīng)濟性能低。反吹經(jīng)濟性能定義為脈沖反吹過程中，濾管內(nèi)所能達到的壓力峰值與消耗的反吹氣量的比值，反映了消耗單位質(zhì)量的反吹氣體所能達到的反吹效果。平均反吹經(jīng)濟性能是指一個過濾單元內(nèi)的濾管反吹經(jīng)濟性能平均值?！耙淮紊淞鳌焙汀岸我鳌钡臍怏w能量共同決定了濾管內(nèi)的壓力峰值。工業(yè)用高溫氣體過濾器多采用純凈的氮氣或潔凈合成氣作為反吹氣源，反吹氣體的生產(chǎn)成本昂貴。由于上述常規(guī)的單孔射流噴嘴的能量主要作用于靠近過濾單元中心位置處的濾管，那么消耗一定的反吹氣量的情況下，邊緣位置的濾管的清灰效果大打折扣，同時又由于現(xiàn)有技術(shù)的“一次射流”能力有限，導(dǎo)致壓力峰值較低，因此降低了平均反吹經(jīng)濟性能。[0016]由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關(guān)行業(yè)的經(jīng)驗與實踐，提出一種過濾器的脈沖反吹清灰裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種過濾器的脈沖反吹清灰裝置，采用射流方向可調(diào)節(jié)的多孔射流噴嘴，能夠調(diào)整射流方向，延長射流長度，利用多股高速射流使得一次射流和二次引流混合均勻，可改善反吹氣體進入引射器時的氣流分布狀況，減少擴散損失，提高引射器的傳能效率，克服現(xiàn)有射流噴嘴帶來的氣流偏心與濾管振動等缺陷。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，一種過濾器的脈沖反吹清灰裝置，所述過濾器的管板上設(shè)有過濾單元，過濾器管板將過濾器密封分隔為上部的潔凈氣體腔室和下部的含塵氣體腔室；所述脈沖反吹清灰裝置包括有過濾單元上部設(shè)置的引射器和與引射器對應(yīng)的反吹管路，反吹管路一端通過脈沖反吹閥連通于反吹儲氣罐，反吹管路另一端設(shè)有與引射器頂部對應(yīng)設(shè)置的調(diào)向式多孔射流噴嘴。在本實用新型的一較佳實施方式中，所述過濾器的管板上設(shè)有多組過濾單元；每組過濾單元的引射器頂部分別對應(yīng)設(shè)置一反吹管路。在本實用新型的一較佳實施方式中，所述調(diào)向式多孔射流噴嘴由與反吹管路另一端固定連接的噴嘴主體和固定設(shè)置在噴嘴主體底端的多個噴頭構(gòu)成；所述噴頭包括有與噴嘴主體固定連通的噴頭本體、連接于噴頭本體上的夾持帽、和一端固定夾持于噴頭本體與夾持帽之間另一端穿出夾持帽的噴管。在本實用新型的一較佳實施方式中，所述噴頭本體與夾持帽之間構(gòu)成一內(nèi)凹球面形夾持空間；所述噴管一端外接一貫通的球形夾持部，所述球形夾持部固定夾持于所述球面形夾持空間內(nèi)并形成一球形關(guān)節(jié)。在本實用新型的一較佳實施方式中，所述噴管和球形夾持部一體成型。在本實用新型的一較佳實施方式中，所述噴管內(nèi)部向出口端形成平滑漸縮的流道。在本實用新型的一較佳實施方式中，所述噴嘴主體包括與反吹管路另一端導(dǎo)通的連通腔，連通腔底端分別通過漸縮的圓臺形孔道與噴頭連接。在本實用新型的一較佳實施方式中，所述多個圓臺形孔道圍繞連通腔底端均勻分布。在本實用新型的一較佳實施方式中，在環(huán)形分布的圓臺形孔道中心部還設(shè)有一圓臺形孔道。由上所述，本實用新型過濾器的脈沖反吹清灰裝置中采用了射流方向可調(diào)節(jié)的調(diào)向式多孔射流噴嘴，可以調(diào)整反吹氣體的射流方向，延長射流長度，由多股高速射流使得一次射流和二次引流均勻混合，由此可改善反吹氣體進入引射器時氣流分布狀況，減少擴散損失，提高引射器的傳能效率，克服脈沖反吹時的不均勻性，也克服了現(xiàn)有射流噴嘴帶來的氣流偏心與振動等缺陷。

以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范圍。其中圖1 :為本實用新型過濾器的脈沖反吹清灰裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2 :為本實用新型中調(diào)向式多孔射流噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3A :為調(diào)向式多孔射流噴嘴中噴管為0°時的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3B :為調(diào)向式多孔射流噴嘴中噴管為15°時的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4A 圖41 :為多個噴頭在噴嘴主體底端分布方式結(jié)構(gòu)示意圖。圖5 :為本實用新型中引射器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6:為本實用新型中噴頭的射流范圍覆蓋過濾單元中濾管的示意圖。圖7A :為現(xiàn)有過濾器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7B :為現(xiàn)有過濾器中過濾元件排布示意圖。圖8 :為高溫實際工況下，本實用新型的脈沖反吹裝置的濾管內(nèi)的壓力峰值和現(xiàn)有反吹裝置對比數(shù)據(jù)圖。圖9 :為高溫實際工況下，本實用新型的脈沖反吹裝置的濾管的清灰效率和現(xiàn)有反吹裝置對比數(shù)據(jù)圖。
具體實施方式
為了對本實用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖說明本實用新型的具體實施方式
。本實用新型提出一種過濾器的脈沖反吹清灰裝置，如圖1、圖2所示，所述過濾器的管板5上設(shè)有過濾單元，在本實施方式中，所述管板上設(shè)有多組過濾單元，每組過濾單元中設(shè)有多根濾管6 ;過濾器管板5將過濾器密封分隔為上部的潔凈氣體腔室和下部的含塵氣體腔室，含塵氣體由過濾器的氣體入口 71進入過濾器的含塵氣體腔室，氣流中的顆粒物被攔截在濾管6的外表面，形成粉餅層，氣體通過濾管的多孔通道過濾后，進入潔凈氣體腔室，經(jīng)氣體出口 72排出進入后續(xù)工藝；所述脈沖反吹清灰裝置包括有過濾單元上部設(shè)置的引射器4和與引射器對應(yīng)的反吹管路2，反吹管路2 —端通過脈沖反吹閥21連通于反吹儲氣罐1，反吹管路2另一端設(shè)有與引射器4頂部對應(yīng)設(shè)置的調(diào)向式多孔射流噴嘴3 ;在本實施方式中，每組過濾單元的引射器4頂部分別對應(yīng)設(shè)置一反吹管路2。所述調(diào)向式多孔射流噴嘴3由與反吹管路2另一端固定連接的噴嘴主體31和固定設(shè)置在噴嘴主體31底端的多個噴頭32構(gòu)成；所述噴頭32包括有與噴嘴主體31固定連通的噴頭本體321、連接于噴頭本體321上的夾持帽322、和一端固定夾持于噴頭本體321與夾持帽322之間另一端穿出夾持帽322的噴管323 ;所述噴頭本體321與夾持帽322之間構(gòu)成一內(nèi)凹球面形夾持空間；所述噴管323 —端外接一貫通的球形夾持部324，所述球形夾持部324固定夾持于所述球面形夾持空間內(nèi)并形成一球形關(guān)節(jié)；由于球形關(guān)節(jié)可以任意的調(diào)整方向，因此，噴管323可通過球形關(guān)節(jié)調(diào)整射流方向。由上所述，本實用新型過濾器的脈沖反吹清灰裝置中采用了射流方向可調(diào)節(jié)的調(diào)向式多孔射流噴嘴，可以調(diào)整反吹氣體的射流方向，延長射流長度，由多股高速射流使得一次射流和二次引流均勻混合，由此可改善反吹氣流進入引射器時氣流分布狀況，減少擴散損失，提高引射器的傳能效率，克服脈沖反吹時的不均勻性，也克服了現(xiàn)有射流噴嘴帶來的氣流偏心與濾管振動等缺陷。[0043]進一步，如圖2所示，在本實施方式中，所述噴管323內(nèi)部向出口端形成平滑漸縮的流道；使得出口的流道比入口的流道要小，噴管323內(nèi)部流道收縮的程度可以根據(jù)不同的工況要求進行設(shè)計。由于出口的流道漸縮，可以脈沖氣流噴出時快速膨脹，提高射流速度和射流能力，由于一次射流的流速高，其引射二次射流的能力強，由此可以提高引射效果；由于噴管323內(nèi)部的流道是圓滑過渡的漸縮式，因此能夠減少氣流通過時的摩擦阻力。在本實施方式中，所述球形夾持部324上設(shè)有貫通的圓形通孔，噴管323連通于該通孔；所述噴管323和球形夾持部324可一體成型，也可采用分體結(jié)構(gòu)通過螺紋連接，以方便根據(jù)設(shè)計要求更換內(nèi)部流道不同結(jié)構(gòu)的噴管323。在本實施方式中，如圖3A、圖3B所示，噴頭本體321與夾持帽322采用螺紋連接，球形夾持部324置于內(nèi)凹球面形夾持空間內(nèi)調(diào)整好需要的射流方向后，將噴頭本體321與夾持帽322旋緊，球形夾持部324就被夾緊固定(噴嘴安裝好了后，在正常工作的過程中，實際上各個噴管的角度就被固定下來，因為射流距離和角度是需要根據(jù)工況計算的，高溫高壓工況不可能做到自動調(diào)向，而且也沒有必要自動調(diào)向。當工藝條件改變時，就可以在停車時予以操作，使之在最優(yōu)的距離和角度匹配下工作)，由于球形夾持部324與內(nèi)凹球面形夾持空間之間采用的是線密封方式，因此，反吹過程中不會發(fā)生氣體泄漏。在本實施方式中，射流方向角度調(diào)整范圍為O 30°，0°的定義為噴管323出口垂直向下時的位置。進一步，如圖2所示，在本實施方式中，所述噴嘴主體31包括與反吹管路2另一端導(dǎo)通連接的連通腔311，連通腔311底端分別通過漸縮的圓臺形孔道312與噴頭32連接。在本實施方式中，所述噴嘴主體31底端連接的噴頭32為3 7個。所述多個噴頭在噴嘴主體31底端的分布方式有以下兩種(I)所述多個圓臺形孔道圍繞連通腔底端圓周均勻分布(如圖4A、4B、4D、4F和4H所示)；(2)所述多個圓臺形孔道圍繞連通腔底端圓周均勻分布，并在環(huán)形分布的圓臺形孔道中心部還設(shè)有一圓臺形孔道(如圖4C、4E、4G和41所示)。氣體進入噴嘴時，首先進入的是圓柱形的連通腔311，該連通腔311作用主要是為了承上啟下的過渡，然后反吹氣流通過倒圓臺結(jié)構(gòu)的孔道312(在圓形截面的連通腔311內(nèi)部，各個倒圓臺的入口接近相切的狀態(tài))，再進入噴頭本體321的氣流通道，最后從噴管323噴出。采用倒圓臺的孔道結(jié)構(gòu)，可以最大程度的減少氣流碰撞在連通腔311內(nèi)壁上的氣流損耗，同時，由于圓臺形孔道312是漸縮式的通道，也達到了提升了反吹氣體的流速，增加反吹氣體的動能的目的。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果(I)改善了反吹氣流進入引射器時的氣流分布狀況，減少擴散損失，克服了脈沖反吹時的不均勻性。(2)減少了氣流偏心帶來的引射器沖蝕損壞和濾管的振動問題。(3)可以根據(jù)不同的工況調(diào)整射流方向，延長射流長度，利用多股高速射流使得一次射流和二次引流混合均勻，顯著提高了清灰強度。相同的條件下，清灰強度比現(xiàn)有技術(shù)提高 26% 32%。(4)提高了清灰效率，相同的條件下，清灰效率可以提升12% 17%。下面以調(diào)向式多孔射流噴嘴中設(shè)置7個噴頭為例進行具體說明，所述噴頭的排布方式為圍繞噴嘴主體底端圓周均勻分布6個噴頭，并在環(huán)形分布的6個噴頭中心部設(shè)置I個噴頭。環(huán)形分布的6個噴頭的射流角度為20° (即分別向噴嘴主體底端圓周外側(cè)傾斜20° )，噴吹的距離(即引射器的頂端與噴嘴末端的垂直距離)為50mm。如圖1所示，含塵氣體由過濾器的氣體入口 71進入過濾器的含塵氣體腔室，在高溫高壓的氣體推動力的作用下到達各個過濾單元，每個過濾單元共用一個引射器，氣流中的粉塵顆粒物被攔截在濾管6的外表面形成粉餅層，氣體通過濾管的多孔通道進入后續(xù)工藝。隨著過濾操作的進行，濾管6外表面的粉餅層逐漸增厚，導(dǎo)致過濾器的壓降增大，這時需要采用脈沖反吹的方式實現(xiàn)濾管的性能再生，脈沖反吹清灰時，處于常閉狀態(tài)的脈沖反吹閥21開啟(脈沖閥的開閉時間很短，屬于瞬態(tài)過程，通常為200ms-300ms)，氣體儲罐I中的高壓氮氣或潔凈合成氣瞬間進入反吹管路2中，然后通過噴吹管路上調(diào)向式多孔射流噴嘴3向?qū)?yīng)的引射器4內(nèi)部噴射高壓高速的反吹氣體，同時在引射器的引射作用下會從潔凈氣體腔室引入大量的氣體一同進入引射器的內(nèi)部，混合后的反吹氣體穿過濾管6內(nèi)壁，利用瞬態(tài)的能量將濾管外表面的粉塵層剝落，使得濾管的阻力基本上恢復(fù)到初始狀態(tài)，從而實現(xiàn)了濾管的性能再生。剝離的粉塵落入灰斗8中，定期移除。對于上述脈沖反吹過程，反吹氣體經(jīng)由噴吹管路進入調(diào)向式多孔射流噴嘴，在噴嘴內(nèi)部經(jīng)過噴嘴主體31的圓臺形孔道312和噴管323漸縮式內(nèi)部通道后，增加了反吹氣體經(jīng)由各個噴頭噴出時動能；如圖5所示，噴頭的射流首先進入引射器的開口端41，開口端41的結(jié)構(gòu)是一倒圓臺形狀，其目的主要是為了對噴嘴的射流進行導(dǎo)流和限定射流范圍(如果出現(xiàn)射流的角度偏大這一情況，就能夠?qū)娚涞介_口端的射流導(dǎo)入到引射器的內(nèi)部，防止沖擊到外圍空間造成反吹氣流能量的浪費)。接著“一次射流”和“二次引流”一同進入引射器的喉管位置42，由于采用的是多股射流，使得每股高壓高速的射流均可以引射一定量的氣體，因此“二次引流”的氣量要遠遠高于現(xiàn)有的單噴嘴。同時由于多股射流的能量相比于單獨射流而言，與二次射流混合的速度和能量傳遞的效率要高，因此，引射器采用高度較短直徑也較大的喉管也可以達到良好的引射效果?；旌虾蟮姆创禋怏w進入到引射器的擴壓室43中進行減速增壓，反吹氣體的瞬態(tài)能量通過該單元的各個濾管內(nèi)部傳遞至外表面的粉塵層，達到剝離粉塵層的目的，完成了脈沖反吹的清灰過程。如圖6所示，以安裝有48根濾管為例，當射流角度為20°，噴吹距離為50mm時，噴嘴主體上的7個噴頭的射流范圍將該過濾單元的濾管覆蓋(理想的情況如圖6所示)，對清灰范圍等區(qū)域劃分7塊。這樣利用多股高速射流使得一次射流和二次引流混合均勻，每一股射流對應(yīng)一個區(qū)域范圍，改善了反吹氣流進入引射器時氣流分布狀況，減少擴散損失，提高了引射器的傳能效率，達到的清灰效果遠遠好于現(xiàn)有的單股射流噴嘴。由于采用多股射流的方式，氣流的能量傳遞快，所以引射器的喉管長度可以大大縮短，同樣由于各個噴頭都具有較強的射流效果，脈沖反吹的距離可以大大的縮短，即使反吹距離為Omm(也即噴嘴出口端與引射器的入口端面非常的接近)時，依然可以達到很好的清灰效果。同樣，由于脈沖噴吹時的射流，不再集中于中心位置，而是各個方向的濾管都得到了較均勻的反吹，這樣就克服了原有技術(shù)中的氣流偏心的影響，減少了該過濾單元的濾管的振動，降低了熱沖擊和疲勞斷裂的風險。從另一層面上來說，也就延長了濾管的使用壽命，進而保障了過濾器運行的穩(wěn)定可靠運行。為更好的說明本實用新型的效果，增加其可信程度和可行性，現(xiàn)將部分實驗數(shù)據(jù)予以公布。[0060]在工業(yè)實際的高溫氣體過濾器中，使用常規(guī)的單孔射流脈沖反吹裝置和本實用新型的7孔射流脈沖反吹裝置，比較反吹強度(衡量標準為相同反吹參數(shù)下濾管內(nèi)的壓力峰值)和過濾器實際運行過程的清灰效率。實驗條件為高溫氣體過濾器的實際工況，主要工藝條件如下反吹氣體為純凈氮氣；反吹壓力與反吹閥的脈沖寬度分別為8. 2MPa和300ms ；反吹氣體溫度225°C ；過濾器操作壓力及操作溫度分別為4. 15MPa和355 °C ；噴嘴形式常規(guī)的反吹裝置安裝了內(nèi)部通道為漸縮式的單股孔射流噴嘴；本實用新型的脈沖反吹裝置安裝了 7孔射流噴嘴，排布方式為中心I個及圓周均布6個(與圖41中一致)。7個小噴嘴中，中心的一個射流角度為0° (垂直向下)，圓周均布6個射流角度為20°，出口總截面積總面積與漸縮式的單股孔射流噴嘴的出口截面積相等(這樣就保證了實驗測定過程中，相同的反吹參數(shù)下，兩種反吹裝置的耗氣量基本上一致)。如圖8、圖9所示，分別為高溫實際工況下本實用新型的脈沖反吹裝置的濾管內(nèi)的壓力峰值和現(xiàn)有反吹裝置對比數(shù)據(jù)圖及高溫實際工況下本實用新型的脈沖反吹裝置的濾管的清灰效率和現(xiàn)有反吹裝置對比數(shù)據(jù)圖。從圖8中可知脈沖反吹過程中，使用常規(guī)的反吹裝置時，濾管內(nèi)的壓力峰值約為5.1MPa,由于一次射流和二次引流的混合不均勻，導(dǎo)致濾管內(nèi)存在較大的壓力波動，容易造成濾管的振動；使用本實用新型的多孔射流反吹裝置時，濾管內(nèi)的壓力峰值約為7. 3MPa，反吹強度增加約30%，并且壓力波動較小，可見多孔射流方式明顯改善了反吹氣流的分布狀況。從圖9中可知在過濾器的運行過程中，使用常規(guī)的反吹裝置時的清灰效率明顯低于本實用新型的多孔射流反吹裝置，且常規(guī)的反吹裝置清灰效率有下降的趨勢，也驗證了反吹過程中存在的清灰不均勻現(xiàn)象，長此以往，勢必會影響過濾器的穩(wěn)定運行。以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式
，并非用以限定本實用新型的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本實用新型保護的范圍。
權(quán)利要求1.一種過濾器的脈沖反吹清灰裝置，所述過濾器的管板上設(shè)有過濾單元，過濾器管板將過濾器密封分隔為上部的潔凈氣體腔室和下部的含塵氣體腔室；所述脈沖反吹清灰裝置包括有過濾單元上部設(shè)置的引射器和與引射器對應(yīng)的反吹管路，反吹管路一端通過脈沖反吹閥連通于反吹儲氣罐，其特征在于反吹管路另一端設(shè)有與引射器頂部對應(yīng)設(shè)置的調(diào)向式多孔射流噴嘴。
2.如權(quán)利要求1所述的過濾器的脈沖反吹清灰裝置，其特征在于所述過濾器的管板上設(shè)有多組過濾單元；每組過濾單元的引射器頂部分別對應(yīng)設(shè)置一反吹管路。
3.如權(quán)利要求1所述的過濾器的脈沖反吹清灰裝置，其特征在于所述調(diào)向式多孔射流噴嘴由與反吹管路另一端固定連接的噴嘴主體和固定設(shè)置在噴嘴主體底端的多個噴頭構(gòu)成；所述噴頭包括有與噴嘴主體固定連通的噴頭本體、連接于噴頭本體上的夾持帽、和一端固定夾持于噴頭本體與夾持帽之間另一端穿出夾持帽的噴管。
4.如權(quán)利要求3所述的過濾器的脈沖反吹清灰裝置，其特征在于所述噴頭本體與夾持帽之間構(gòu)成一內(nèi)凹球面形夾持空間；所述噴管一端外接一貫通的球形夾持部，所述球形夾持部固定夾持于所述球面形夾持空間內(nèi)并形成一球形關(guān)節(jié)。
5.如權(quán)利要求4所述的過濾器的脈沖反吹清灰裝置，其特征在于所述噴管和球形夾持部一體成型。
6.如權(quán)利要求3所述的過濾器的脈沖反吹清灰裝置，其特征在于所述噴管內(nèi)部向出口端形成平滑漸縮的流道。
7.如權(quán)利要求3所述的過濾器的脈沖反吹清灰裝置，其特征在于所述噴嘴主體包括與反吹管路另一端導(dǎo)通的連通腔，連通腔底端分別通過漸縮的圓臺形孔道與噴頭連接。
8.如權(quán)利要求7所述的過濾器的脈沖反吹清灰裝置，其特征在于所述多個圓臺形孔道圍繞連通腔底端均勻分布。
9.如權(quán)利要求8所述的過濾器的脈沖反吹清灰裝置，其特征在于在環(huán)形分布的圓臺形孔道中心部還設(shè)有一圓臺形孔道。
專利摘要本實用新型為一種過濾器的脈沖反吹清灰裝置，過濾器的管板上設(shè)有過濾單元，管板將過濾器密封分隔為潔凈氣體腔室和含塵氣體腔室；脈沖反吹清灰裝置包括有過濾單元上部設(shè)置的引射器和與引射器對應(yīng)的反吹管路，反吹管路一端通過脈沖反吹閥連通于反吹儲氣罐，反吹管路另一端設(shè)有與引射器頂部對應(yīng)設(shè)置的調(diào)向式多孔射流噴嘴。該脈沖反吹清灰裝置中采用了射流方向可調(diào)節(jié)的調(diào)向式多孔射流噴嘴，可以調(diào)整反吹氣體的射流方向，延長射流長度，由多股高速射流使得一次射流和二次引流均勻混合，由此可改善進入引射器的反吹氣流分布狀況，減少擴散損失，提高引射器的傳能效率，克服脈沖反吹時的不均勻性，也克服了現(xiàn)有射流噴嘴帶來的氣流偏心與濾管振動等缺陷。
文檔編號B01D46/24GK202844789SQ201220511148
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者姬忠禮, 楊亮, 吳小林, 陳鴻海, 賴通 申請人:中國石油大學(北京)