过滤器的制作方法

1.本实用新型涉及过滤的技术领域，尤其涉及对含有结露组分的待过滤气体进行过滤的技术领域，具体而言，涉及过滤器。


背景技术：

2.目前对于煤化工领域产生的荒煤气的净化处理流程一般为：在高温段(烟气温度为450℃～550℃)引入以高温金属膜为过滤元件的过滤器对烟气进行过滤，烟气中的粉尘被过滤器的过滤元件拦截后经由灰斗排入中间灰罐暂存。过滤后的净煤气再进入后续焦油回收系统使用。
3.荒煤气的的组成多种多样，除了煤粉、氮气、氢气、一氧化碳之外，还含有较多的烃类和焦油气，烃类主要为甲烷。可见，荒煤气不仅组分多样化，而且具有露点、熔点等温度各不相同的组分，尤其是具有易结露的焦油气。
4.若净化处理系统的温度产生变化，如系统负荷变化、开停车、喷吹气温度变化等，容易导致荒煤气中的某些组分如焦油气凝结于高温金属膜的表面，导致覆膜的情况出现，从而使过滤失效。
5.此外，待过滤气体(不一定是荒煤气)通常由过滤器的局部进入过滤器的内部，使得待过滤气体在过滤器内的流场分布不均匀，从而导致待过滤气体不能均匀地与过滤元件接触，造成过滤元件局部寿命较短，并且而且不利于反吹清灰。


技术实现要素：

6.第一方面，本实用新型的目的在于提供第一种过滤器，以解决现有技术中待过滤气体不能均匀地与过滤元件接触的技术问题。
7.第二方面，本实用新型的目的在于提供第二种过滤器，以解决现有技术中待过滤气体不能均匀地与过滤元件接触以及待过滤气体中某些组分易结露于过滤元件表面的技术问题。
8.第三方面，本实用新型的目的在于提供采用上述过滤器的除尘方法。
9.为了实现上述目的，根据本实用新型的第一个方面，提供了第一种过滤器。技术方案如下：
10.过滤器，具有原气腔，原气腔内设有过滤元件，原气腔的壳体的上部开设有的进气孔，在原气腔内还设有布气结构，所述布气结构具有筒体；筒体的上端与原气腔的上部连接，过滤元件位于筒体的内部，筒体的长度≥过滤元件的长度，筒体与原气腔的壳体之间形成与进气孔连通的流动间隙。
11.进一步地是，筒体上设有第一布气孔。
12.进一步地是，筒体的壁厚≥5mm；或者，筒体的壁厚＜5mm，筒体上设有与第一布气孔连接的导向管。
13.进一步地是，第一布气孔和/或导向管朝向原气腔下方的灰仓设置。
14.进一步地是，第一布气孔和/或导向管的轴线与水平面的夹角为15～45
°
。
15.进一步地是，由下至上的第一布气孔的直径递减。
16.进一步地是，流动间隙的宽度为20～400mm；筒体的下端与灰仓顶部的距离为300～1500mm。
17.进一步地是，过滤器还包括与进气孔连接的进气管。
18.进一步地是，进气管的轴线与进气孔处的切线的夹角为10～60
°
；并且/或者，进气管的轴线与水平面的夹角为15～45
°
。
19.进一步地是，所述进气管和进气孔为两组且对称设置。
20.为了实现上述目的，根据本实用新型的第二个方面，提供了第二种过滤器。技术方案如下：
21.过滤器，具有原气腔，原气腔内设有过滤元件，原气腔的壳体的上部开设有的进气孔，在原气腔内还设有蓄热布气结构，所述蓄热布气结构具有筒体；筒体的上端与原气腔的上部连接，过滤元件位于筒体的内部，筒体的长度≥过滤元件的长度，筒体与原气腔的壳体之间形成与进气孔连通的流动间隙；筒体具有蓄热层，所述蓄热层与待过滤气体进行热交换从而使与过滤元件接触的待过滤气体的温度在设计范围内。
22.进一步地是，所述蓄热层由耐火砖砌筑而成或者由混凝土浇筑而成。
23.进一步地是，筒体上设有第二布气孔。
24.进一步地是，第一布气孔朝向原气腔下方的灰仓设置；并且/或者，由下至上的第二布气孔的直径递减。
25.进一步地是，第二布气孔的轴线与水平面的夹角为15～45
°
。
26.进一步地是，过滤器内还设有对所述蓄热布气结构进行支撑的支撑结构。
27.进一步地是，过滤器还包括与进气孔连接的进气管。
28.进一步地是，进气管的轴线与进气孔处的切线的夹角为10～60
°
；并且/或者，进气管的轴线与水平面的夹角为15～45
°
。
29.进一步地是，所述进气管和进气孔为两组且对称设置。
30.为了实现上述目的，根据本实用新型的第三个方面，提供了除尘方法。技术方案如下：
31.除尘方法，采用第一方面的过滤器或第二方面的过滤器对待过滤气体进行过滤，所述待过滤气体中含有易结露组分。
32.进一步地是，所述待过滤气体为温度为450℃～550℃的荒煤气。
33.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
34.构成本实用新型的一部分的附图用来辅助对本实用新型的理解，附图中所提供的内容及其在本实用新型中有关的说明可用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
35.图1为本实用新型的第一种过滤器的第一种具体实施方式的轴向剖视图。
36.图2为本实用新型的第一种过滤器的第一种具体实施方式的径向剖视图。
37.图3为本实用新型的第一种过滤器的第二种具体实施方式的径向剖视图。
38.图4为本实用新型的第一种过滤器的第三种具体实施方式的轴向剖视图。
39.图5为本实用新型的第一种过滤器的第四种具体实施方式的轴向剖视图。
40.图6为本实用新型的第一种过滤器的第五种具体实施方式的轴向剖视图。
41.图7为本实用新型的第二种过滤器的第一种具体实施方式的轴向剖视图。
42.图8为本实用新型的第二种过滤器的第二种具体实施方式的轴向剖视图。
43.上述附图中的有关标记为：
44.110-灰仓，120-原气腔，130-净气腔，140-过滤元件，150-进气管，200-筒体，210-流动间隙，310-第一布气孔，320-第二布气孔，400-导向管，500-支撑杆，600-蓄热层。
具体实施方式
45.下面结合附图对本实用新型进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。在结合附图对本实用新型进行说明前，需要特别指出的是：
46.本实用新型中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。
47.此外，下述说明中涉及到的本实用新型的实施例通常仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
48.关于本实用新型中术语和单位。本实用新型的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
49.图1为本实用新型的第一种过滤器的第一种具体实施方式的轴向剖视图。
50.图2为本实用新型的第一种过滤器的第一种具体实施方式的径向剖视图。
51.如图1-2所示，过滤器具有由下至上依次分布的灰仓110、原气腔120和净气腔130，原气腔120内设有过滤元件140，原气腔120的壳体的上部开设有的进气孔，从进气孔进入原气腔120的待过滤气体经过滤元件140过滤后得到洁净气体进入净气腔130，而被过滤元件140拦截的粉尘落入灰仓110后再被进一步排出过滤器；在原气腔120内还设有布气结构，所述布气结构具有筒体200；筒体200的上端与原气腔120的上部连接，过滤元件140位于筒体200的内部，筒体200的长度≥过滤元件140的长度，筒体200与原气腔120的壳体之间形成与进气孔连通的流动间隙210。
52.传统过滤器中，待过滤气体从进气孔进入原气腔120后趋向于与邻近进气孔的过滤元件140相接触，使得邻近进气孔的过滤元件140不仅承受较大的冲击力，而且待过滤气体处理量较高；而远离进气孔的过滤元件140承受的冲击力小，并且待过滤气体处理量小；由此，由于处理量以及冲击力的差异，造成过滤元件140的寿命在水平方向分布不均匀，并且不利于反吹清灰。
53.但是，在本具体实施方式中，待过滤气体首先在筒体200的阻挡下在环形的流动间隙210中较为均匀地分散，然后从过滤元件140的四周流入过滤元件140，最终使得待过滤气
体均匀地与过滤元件140接触，防止邻近进气孔的过滤元件140快速地堵塞或损坏。其次，在筒体200的阻挡下，待过滤气体中的部分粉尘会沿筒体200的外壁滑动至灰仓110，从而减少粉尘对过滤元件140的堵塞和磨损。
54.同时，当筒体200的长度≥过滤元件140的长度，不仅可以提升待过滤气体的均匀性，而且过滤元件140承受的横向剪切力更小，有助于提升过滤元件140的过滤稳定性。
55.当流动间隙210的宽度l1为20～400mm，筒体200的下端与灰仓110顶部的距离l2为300～1500mm时，待过滤气体的更容易均匀地与过滤元件140接触。
56.过滤器还包括与进气孔连接的进气管150，进气管150的轴线与进气孔处的切线的夹角为10～60
°
；并且/或者，进气管150的轴线与水平面的夹角为15～45
°
。由此，进气管150不易积灰堵塞，并且待过滤气体沿朝向灰仓110的方向流入过滤器，能够进一步降低待过滤气体对过滤元件140的横向剪切力。
57.由此可见，与现有技术的过滤器相比，本具体实施方式的过滤器的过滤元件140的维护频率更低，整体寿命更长，过滤稳定性更好。
58.图3为本实用新型的第一种过滤器的第二种具体实施方式的径向剖视图。
59.如图3所示，在第一种具体实施方式的基础上，第一种过滤器的第二种具体实施方式进一步具有如下的设置：所述进气管150和进气孔为两组且对称设置。由此，待过滤气体更容易在环形的流动间隙210中的均匀分布。
60.图4为本实用新型的第一种过滤器的第三种具体实施方式的轴向剖视图。
61.如图4所示，在第一种具体实施方式的基础上，第一种过滤器的第三种具体实施方式进一步具有如下的设置：筒体200上设有第一布气孔310。由此，待过滤气体不仅在水平方向上与过滤元件140均匀接触，而且还能在数值方向上与过滤元件140均匀接触。
62.当由下至上的第一布气孔310的直径递减时，有助于提升待过滤气体在竖直方向分布的均匀性。
63.图5为本实用新型的第一种过滤器的第四种具体实施方式的轴向剖视图。
64.如图5所示，在第三种具体实施方式的基础上，第一种过滤器的第四种具体实施方式进一步具有如下的设置：筒体200的壁厚≥5mm，第一布气孔310朝向原气腔120下方的灰仓110设置，第一布气孔310的轴线与水平面的夹角为15～45
°
。
65.由于筒体200的壁厚较厚，因此重量较大。为了提升筒体200安装后的强度，过滤器内设有对筒体200进行支撑的支撑结构，所述支撑结构包括连接筒体200的底端与原气腔120的壳体的多个支撑杆500。
66.图6为本实用新型的第一种过滤器的第五种具体实施方式的轴向剖视图。
67.如图6所示，在第三种具体实施方式的基础上，第一种过滤器的第五种具体实施方式进一步具有如下的设置：筒体200的壁厚＜5mm，筒体200上设有与第一布气孔310连接的导向管400，导向管400朝向原气腔120下方的灰仓110设置，导向管400的轴线与水平面的夹角为15～45
°
。
68.在第四种具体实施方式和第五种具体实施方式的过滤器中，待过滤气体沿朝向灰仓110的方向流入过滤器，能够进一步降低待过滤气体对过滤元件140的横向剪切力。
69.图7为本实用新型的第二种过滤器的第一种具体实施方式的轴向剖视图。
70.如图7所示，过滤器具有由下至上依次分布的灰仓110、原气腔120和净气腔130，原
气腔120内设有过滤元件140，原气腔120的壳体的上部开设有的进气孔，从进气孔进入原气腔120的待过滤气体经过滤元件140过滤后得到洁净气体进入净气腔130，而被过滤元件140拦截的粉尘落入灰仓110后再被进一步排出过滤器；在原气腔120内还设有蓄热布气结构，所述蓄热布气结构具有筒体200；筒体200的上端与原气腔120的上部连接，过滤元件140位于筒体200的内部，筒体200的长度≥过滤元件140的长度，筒体200与原气腔120的壳体之间形成与进气孔连通的流动间隙210；筒体200具有蓄热层600，所述蓄热层600与待过滤气体进行热交换从而使与过滤元件140接触的待过滤气体的温度在设计范围内。
71.首先，本具体实施方式的过滤器具有上述的第一种过滤器的第一种具体实施方式中的布气功能。
72.其次，本具体实施方式的过滤器还具有蓄热功能，当待过滤气体的温度低于或高于设计的温度范围时，蓄热层600将与待过滤气体进行换热，从而改变待过滤气体的温度，使与过滤元件140接触的待过滤气体温度在设计范围内，确保最佳的过滤效果。
73.当流动间隙210的宽度l1为20～400mm，筒体200的下端与灰仓110顶部的距离l2为300～1500mm时，待过滤气体的更容易均匀地与过滤元件140接触，并且换热效果好。
74.所述蓄热层600由耐火砖砌筑而成或者由混凝土浇筑而成，因此筒体200的重量较大。为了提升筒体200安装后的强度，过滤器内设有对筒体200进行支撑的支撑结构，所述支撑结构包括连接筒体200的底端与原气腔120的壳体的多个支撑杆500。
75.上述的支撑杆500中，为了减少支撑杆500积灰，优选采用横截面形状为半圆形的支撑杆500。
76.过滤器还包括与进气孔连接的进气管150，进气管150的轴线与进气孔处的切线的夹角为10～60
°
；并且/或者，进气管150的轴线与水平面的夹角为15～45
°
。由此，进气管150不易积灰堵塞，并且待过滤气体沿朝向灰仓110的方向流入过滤器，能够进一步降低待过滤气体对过滤元件140的横向剪切力。
77.同样地，为进一步提升待过滤气体在环形的流动间隙210中分布均匀性，所述进气管150和进气孔为两组且对称设置。
78.图8为本实用新型的第二种过滤器的第二种具体实施方式的轴向剖视图。
79.如图8所示，在第一种具体实施方式的基础上，第二种过滤器的第二种具体实施方式进一步具有如下的设置：筒体200上设有第二布气孔320，第二布气孔320朝向原气腔120下方的灰仓110设置，第二布气孔320的轴线与水平面的夹角为15～45
°
。由此，进一步提升待过滤气体分布的均匀性。
80.同样地，当由下至上的第二布气孔320的直径递减时，有助于提升待过滤气体在竖直方向分布的均匀性。
81.上述的过滤器中，为使筒体200充分发挥布气功能和蓄热功能，使筒体200与过滤器同轴放置。原气腔120与筒体200的横截面形状相同，均为矩形或圆形。
82.本实用新型的除尘方法具体实施时采用具有上述任意一个实施方式的过滤器对气体进行过滤。当待过滤气体中含有易结露组分时，如待过滤气体为温度为450℃～550℃的荒煤气，可以避免或降低待过滤气体中的易结露组分凝结与过滤元件140表面，提升过滤稳定性。
83.以上对本实用新型的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明
的情况下将能够实现本实用新型。基于本实用新型的上述内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。