过滤元件及过滤装置的制作方法

本发明涉及含尘气体净化相关，特别是一种过滤元件及过滤装置。

背景技术：

1、气体除尘涉及生产、生活的方方面面，常温、低温下的过滤式除尘在各种工业过程中非常普遍。而在许多化工、能源、建材等生产转化流程中需要将气固两相进行分离，常规的分离方式或是达不到除尘效率要求(如旋风除尘等)，或是受限于技术材料本身而不能采用(如布袋只能在260℃以下)，中高温除尘为新型的除尘方式，采用耐中高温的多孔过滤元件，实现在较高温度下的气固相的高效率分离。

2、现有技术的中高温除尘技术，均借用了布袋除尘的基本概念，利用高压反吹气体对过滤元件进行间隙性反吹清灰，整个过滤系统实行循环操作，某一个或一组过滤元件被高压气体反吹时，其余的元件(组)保持气体过滤状态，然后经反吹的元件(组)参加到过滤操作，而下一个原件组被反吹，如此循环往复，每个原件组均会在一个周期中得到反吹再生。在这种过滤系统中，除耐高温的过滤元件外，还需要配置专门的高压气源单元，多组反吹的阀门组合、逻辑控制系统等装置等。对反吹阀门的要求高，需要阀门具备快速开/关特性，开关动作在50-200毫秒内完成，阀门成本高、维护费用大，影响系统的可靠性和可用性。反吹气源需要比工艺过程压力高，一些工艺要求反吹气压为工艺压力两倍，气源系统增加复杂性和电力消耗。反吹设施的复杂性使得中高温除尘在大规模的系统应用上收到限制，如何组织和管理成百上千，乃至上万的过滤元件(组)的反吹操作具有实际困难。

3、因此，现有的过滤装置，由于需要专门配置高压气体单元、多组高性能快速开/关阀门和控制装置系统等，因此将存在滤芯不能连续工作、元件损坏、高压反吹气体系统复杂、巨大的能量消耗、控制系统复杂等问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对现有技术采用具有多孔结构的过滤反吹系统，存在滤芯不能连续工作、元件损坏、高压反吹气体系统复杂、巨大的能量消耗、控制系统复杂的技术问题，提供一种过滤元件及过滤装置。

2、本发明提供一种过滤元件，包括：过滤元件本体以及容置在所述过滤元件本体内的旋转机构；

3、所述过滤元件本体的上方设置元件进口，所述过滤元件本体的底部设置元件出口，所述旋转机构设置为能够在由所述元件进口通入至所述过滤元件本体内的含尘气体作用下转动；

4、所述过滤元件本体的管壁沿所述元件进口到所述元件出口方向依次设置导流段以及多孔结构过滤段。

5、进一步地，所述导流段的管壁为实心管壁。

6、进一步地，所述旋转机构包括沿所述元件进口到所述元件出口方向设置的中心轴，所述中心轴的上部沿所述元件进口到所述元件出口方向依次设有一个或多个导流叶片。

7、更进一步地，所述导流段沿垂直所述中心轴方向在所述中心轴上的投影区域为导流区域，所述导流叶片设置在所述导流区域内。

8、更进一步地，所述导流叶片为流线型、翼型或者涡轮型。

9、更进一步地，所述中心轴外表面设置有多个螺旋形叶片。

10、再进一步地，所述多孔结构过滤段沿垂直所述中心轴方向在所述中心轴上的投影区域为过滤区域，所述螺旋形叶片设置在所述过滤区域。

11、再进一步地，沿所述元件进口至所述元件出口方向，所述螺旋形叶片的螺距逐渐变大。

12、更进一步地，所述旋转机构还包括支撑件，所述中心轴的底部支撑于所述支撑件，且所述中心轴下端部的硬度大于所述中心轴的其余部分的硬度。

13、本发明提供一种过滤装置，包括：壳体、以及一个或多个如前所述的过滤元件，所述过滤元件容置在所述壳体内，所述壳体具有含尘气体进口、出尘口以及脱尘气体出口，所述含尘气体进口与所述元件进口连通，所述出尘口与所述元件出口连通，所述脱尘气体出口与所述多孔结构过滤段连通。

14、本发明利用过滤气体自身的动力进行过滤元件表面的清灰，过滤和清灰过程均连续进行。同时，将过滤元件本体的管壁分成两端，通过导流段，提高气体势能转化为旋转动能效率。本发明简化整个过滤系统，省略了高压反吹单元，同时操作过程更加简洁，增强系统的可靠性和可用性，有利于过滤系统长周期运行。此外反吹设施的复杂性使得中高温除尘在大规模的系统应用上受到限制，采用本发明后更有利于除尘系统规模化和集约化。

技术特征：

1.一种过滤元件，其特征在于，包括：过滤元件本体(1)以及容置在所述过滤元件本体(1)内的旋转机构(2)；

2.根据权利要求1所述的过滤元件，其特征在于，所述导流段(14)的管壁为实心管壁。

3.根据权利要求1所述的过滤元件，其特征在于，所述旋转机构(2)包括沿所述元件进口(11)到所述元件出口(12)方向设置的中心轴(21)，所述中心轴(21)的上部沿所述元件进口(11)到所述元件出口(12)方向依次设有一个或多个导流叶片(22)。

4.根据权利要求3所述的过滤元件，其特征在于，所述导流段(14)沿垂直所述中心轴(21)方向在所述中心轴(21)上的投影区域为导流区域，所述导流叶片(22)设置在所述导流区域内。

5.根据权利要求3所述的过滤元件，其特征在于，所述导流叶片(22)为流线型、翼型或者涡轮型。

6.根据权利要求3所述的过滤元件，其特征在于，所述中心轴(21)外表面设置有多个螺旋形叶片(23)。

7.根据权利要求6所述的过滤元件，其特征在于，所述多孔结构过滤段(13)沿垂直所述中心轴(21)方向在所述中心轴(21)上的投影区域为过滤区域，所述螺旋形叶片(23)设置在所述过滤区域内。

8.根据权利要求6所述的过滤元件，其特征在于，沿所述元件进口(11)至所述元件出口(12)方向，所述螺旋形叶片(23)的螺距逐渐变大。

9.根据权利要求4所述的过滤元件，其特征在于，所述旋转机构(2)还包括支撑件(24)，所述中心轴(21)的底部支撑于所述支撑件(24)，且所述中心轴下端部(211)的硬度大于所述中心轴(21)的其余部分的硬度。

10.一种过滤装置，其特征在于，包括：壳体(3)、以及一个或多个如权利要求1至9任一项所述的过滤元件，所述过滤元件容置在所述壳体(3)内，所述壳体(3)具有含尘气体进口(31)、出尘口(32)以及脱尘气体出口(33)，所述含尘气体进口(31)与所述元件进口(11)连通，所述出尘口(32)与所述元件出口(12)连通，所述脱尘气体出口(33)与所述多孔结构过滤段(13)连通。

技术总结
本发明公开一种过滤元件及过滤装置。过滤元件包括：过滤元件本体以及容置在所述过滤元件本体内的旋转机构；所述过滤元件本体的上方设置元件进口，所述过滤元件本体的底部设置元件出口，所述旋转机构设置为能够在由所述元件进口通入至所述过滤元件本体内的含尘气体作用下转动；所述过滤元件本体的管壁沿所述元件进口到所述元件出口方向依次设置导流段以及多孔结构过滤段。本发明利用过滤气体自身的动力进行过滤元件表面的清灰，过滤和清灰过程均连续进行。同时，将过滤元件本体的管壁分成两段，通过导流段，提高气体势能转化为旋转动能效率。

技术研发人员：高浩华,熊雪,杜万斗
受保护的技术使用者：国家能源投资集团有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15