[发明专利]气体过滤装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体净化设备，尤其涉及一种气体过滤装置。

背景技术

工业上使用的气体过滤装置在其结构上一般包括外壳、安装在外壳中的滤芯以及作用于滤芯的反吹清灰装置，外壳与滤芯连接并形成分隔的第一空间和第二空间，待过滤气体的传送发生在第一空间，已过滤气体气体的传送发生在第二空间，外壳上分别设置有与第一空间相通的待过滤气体进气口和与第二空间相通的已过滤气体排气口。目前，滤芯主要为不导电的布袋或陶瓷滤芯。本发明的申请人致力于开发可替代布袋和陶瓷的金属间化合物多孔材料滤芯、金属陶瓷多孔材料滤芯和先进合金多孔材料滤芯，这些滤芯大多具有较好的导电性。

利用滤芯为导体的特点，本发明的申请人曾在CN101721848A的中国专利申请文件中提供了一种液体过滤装置，基本构思是在滤芯与外壳之间施加微弱、恒定的电压，从而通过库伦力来排斥待过滤溶液中与滤芯带同种电荷的粒子，达到阻止带电粒子吸附到滤芯上的目的。此后，申请人又在CN102350121A中提供了一种过滤方法，采取在滤芯与外壳之间施加电压从而产生可阻碍待过滤物(气体或液体)中的带电粒子吸附到滤芯上的电场的过程中使电场强度逐渐增大，由此提高过滤的稳定性。上述CN101721848A、CN102350121A中所采用的技术方案的共同特点是：电压施加在滤芯与外壳之间，不形成闭合回路，滤芯上不产生持续的电流。

另一方面，在气体过滤尤其是在高温气体过滤领域中，经常面临以下问题：第一，滤芯容易被微细颗粒物堵塞；第二，滤芯周围的温度波动(如由待过滤气体来源端工况波动、反吹清灰时常温反吹气与滤芯接触等原因引起)容易导致滤芯表面形成结露，形成糊状或板结状物质，使滤芯的过滤效率迅速降低。针对第一个问题，目前主流观点认为是由于滤芯的过滤精度不高，导致待过滤气体中的微细颗粒物钻入滤芯的孔隙中堵孔所引起，故一般主张通过提高滤芯过滤精度来克服，但实践证明效果并不理想；针对第二个问题，目前采取的办法是对反吹气进行加热后再通过反吹清灰装置作用于滤芯。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：利用滤芯为导体的特点，开发一种能够对进入该装置内部的气体进行加热，从而有利于过滤的气体过滤装置。

上述所要解决的技术问题的提出，主要基于发明人发现：滤芯被微细颗粒物堵塞的原因并非总是由滤芯过滤精度不高所引起的。其中一个真正关键的原因在于，待过滤气体中往往含有因温度降低而发生凝华的物质，由于没有有效的保温措施，这类物质在过滤过程中发生析出，正好堵塞在滤芯的微小孔洞内，从而导致过滤通量下降；即便过滤后通过反吹清灰装置对滤芯进行反吹清灰，由于析出的微细颗粒物深入滤芯的孔洞中，而不是滤芯的表面，因此不能被有效清除，严重影响滤芯的使用寿命。

为此，本发明的气体过滤装置改进为：气体过滤装置包括外壳和安装在外壳中且为导体的滤芯，所述外壳与滤芯绝缘连接并形成分隔的第一空间和第二空间，待过滤气体的传送发生在第一空间，已过滤气体气体的传送发生在第二空间，外壳上分别设置有与第一空间相通的待过滤气体进气口和与第二空间相通的已过滤气体排气口，所述滤芯上设置有正极连接端和负极连接端，过滤时所述正极连接端和负极连接端分别与一电源的正负极导通形成闭合回路从而使该滤芯形成一个兼作电发热体的过滤元件，该电发热体的发热功率以使进气口处的气体温度≤排气口处的气体温度。该气体过滤装置中，由于滤芯上设置有正极连接端和负极连接端，过滤时所述正极连接端和负极连接端分别与一电源的正负极导通形成闭合回路从而使该滤芯形成一个电发热体，因此，即便待过滤气体中含有会因温度降低而发生凝华的物质，由于电发热体的发热功率能够使进气口处的气体温度≤排气口处的气体温度，故这些物质不会在过滤过程中析出而堵塞滤芯的孔洞。与背景技术中CN101721848A、CN102350121A所采取的技术方案相比，本发明的气体过滤装置是将电压施加在滤芯的正极连接端和负极连接端之间，滤芯与电源之间形成闭合回路，滤芯上将产生持续的电流，并且利用滤芯材料本身的电阻从而在电流持续通过滤芯过程中产生电热，故两者存在明显的本质区别。