CN102711951A - 过滤器 - Google Patents

Abstract

过滤元件纵向形成平头圆锥体形状。过滤元件有多个放射状延伸构件和模制的螺旋桨形底部，这些构件形成螺旋桨状剖面，改善外部降灰。平头圆锥体内置笼促成了过滤元件的形状。

Description

过滤器

发明领域

本发明与一般用于空气过滤的过滤器有关，特别是与工业上通常应用的脉冲喷吹式过滤器元件及其过滤器笼组件，以及筒式过滤器相关。

发明背景

目前应用中的过滤元件包括圆柱形滤袋，这种滤袋安装在圆柱形网笼上，所述网笼通过使用卡环安装在壳体内。在过滤过程中空气被抽吸通过滤袋。在脉冲喷吹式过滤器应用中，在净化循环期间空气反方向流动。

滤袋的底部是闭合的，顶部是敞开的。伴有灰尘的空气由滤袋外部被抽吸通过滤袋，灰尘颗粒留在滤袋外表面上。气布比、灰尘颗粒大小、灰尘和滤布的静电特点、罐口风速、特定过滤器材料的灰尘保持和降灰效果、以及过滤表面质地都决定了过滤器的效率。脉冲喷吹式滤袋受到滤袋长度和周长的限制，圆柱形滤袋与袋壳体之间的敞开空间较小的话，还会受到罐口风速的限制。通过增加过滤器壳体的尺寸或增加滤袋的数量来提高效率成本高而且经常不可行。圆形缝合底部经常从过滤元件的侧面突出来，并且变为集尘的障碍物，进而防碍了净化循环中的灰尘释放，而且也对过滤元件底部处的罐口风速带来负面影响。

同样，筒式过滤器也有受制于长度和耐高温性能的缺点，通常筒式过滤器的长度不会超过两米。高压差导致筒式过滤器的滤褶在其尖部产生凹面，从而降低了在这一部位上的有效过滤面积。另外，灰尘和其他不该有的颗粒堆积在滤褶之间的外侧，在某些情况下，会导致筒式过滤器完全堵塞。筒式过滤器底盘的突出边缘时常是集尘收尘的障碍物，使得收集的灰尘无法正常降落到灰斗内。

发明总览

此过滤器具有径向地延伸的指状物或射线状物，使得滤袋具有螺旋桨形剖面。在与常规脉冲喷吹式滤袋使用数量相同、气体容积相同的过滤元件，并且使用相同袋体直径和长度的情况下，本发明显著地增大了过滤表面。除此之外，本发明的结构降低了气布比、罐口风速和压差，进而在排放值和能耗方面获得了可观的效益。

过滤元件呈放射状延伸的部分使本发明的装置呈现螺旋桨形状。滤袋的侧面形成为易于收尘，螺旋桨形袋底没有聚集落尘的障碍物，从而提高净化循环期间的降灰效果。通过在喷吹式过滤器滤袋壳体中用平头圆锥体螺旋桨形模制底部过滤元件替代常规脉冲喷吹式过滤元件，本发明显著地提高了袋壳体的过滤能力，而且同时显著地降低能耗和运行成本。对于新的过滤器壳体所需要的空间和过滤元件数量都大大降低。

图示描述

图1是过滤处理中使用的织物过滤器的6条射线状平头圆锥体螺旋桨形实施例的透视图。

图2、3、4和5是平头圆锥体螺旋桨形底部的不同实施例投影到的相应过滤元件顶部敞开的圆圈部位（单元板和密封垫尺寸）中的剖面图，显示了每一种平头圆锥体螺旋桨形滤袋的平头圆锥体形式。

图4a显示了与目前在使用的圆柱形过滤元件相比，在平头圆锥体过滤元件的底部之间所获得的额外敞开空间。

图6是在形成所要求的尺寸（笼直径）之前的基本支撑构件的剖面图，此支撑构件有一标准环和8个带孔眼的标准射线状物。

图7是图6中的所述环和带有孔眼的一根射线状物的剖面图，其中射线状物被弯曲90度到达平头圆锥体螺旋桨形笼的直径尺寸。

图8是两个有代表性的、尺寸不同的、附带内置螺旋桨形支撑笼的平头圆锥体螺旋桨状过滤元件的平面图。

图9是带有整体法兰的平头螺旋桨形过滤元件的平面图，此过滤元件用于代替典型的褶皱筒式过滤元件。

图10是螺旋桨状形模制底部或保护罩的透视图。

图11是八条射线状平头圆锥螺旋桨形过滤元件的顶部的侧视图，所述顶部无褶并带有袋口环。

图12是六条射线状平头圆锥体螺旋桨形过滤元件的顶部的侧视图，所述顶部具有箱形褶和袋口卡带。

图13是八条射线状平头圆锥体螺旋桨形过滤元件的圆柱形顶部的侧视图，所述顶部带有袋口环，在使用内置文氏管时优先采用这种设计。

图14是八条射线状平头圆锥体螺旋桨形过滤元件的顶部侧视图，带有卡带的圆柱形袋口与带有箱形褶的螺旋桨形过滤元件缝合，在使用内置文氏管时优先采用这种设计。

优选实施例之详细说明

图1是六条射线状平头圆锥体螺旋桨形滤袋10实施例的透视图。所示滤袋示出为在负压差下过滤过程中使用。水平圆形束带12可以环绕滤袋。此滤袋10是由滤布11构成，滤布的周长显著大于圆形束带12的周长。首选做法是圆形束带沿滤袋周长按规则的间隔使用诸如U形钉13的紧固件或缝合部或其他工艺被附在滤布上11上，以便使滤袋10永久保持螺旋桨形状40。这种设计可以适用于技术领域内已知的滤布11，如针刺毡、无纺材料、机织材料、机织经编材料、环形编材料、微丝或微纤维织物、玻纤和/或机织金属或单丝滤料，以便在过滤过程中使滤布在内置笼30的纵向成对杆31上形成螺旋桨形状，并在净化循环过程中，当空气或气体反向流动时，也能保持螺旋桨状不变。

在优选实施例中，螺旋桨形滤袋10置于平头圆锥体螺旋桨形支撑笼30之上。此支撑笼优选由支架构件32和形成平头圆锥体笼的若干对横向偏移平头圆锥体纵向杆31构成，如图8所示。纵向均匀间隔的如图示6实施例所示的支架构件32，是由环33及其呈向外放射状且等距排列并带有孔眼的杆34构成，杆弯曲成（如图7）所需要的适当直径，支架构件可以用盲铆钉35连接固定到垫圈36上，共同保持每对杆31，这样就可形成平头圆锥体螺旋桨形的一条射线状部分14。（图10）所示滤袋的端部为模制螺旋桨形底部15，并且滤袋可以通过使用环16、卡带17或其他可与组件顶部整合的固定装置进行安装，如图11-14所示。

图2所示的是本发明的四条射线状笼实施例的螺旋桨形金属端件37。例如，此构件将支撑例如110/95mm

平头圆锥体螺旋桨形滤袋10，例如，与已知的具有相同长度的110mm

脉冲喷吹式滤袋相比，可增加大约54%的过滤面积。

图3所示的是此发明的一个实施例，此实施例带有六条射线状笼的螺旋桨形金属端件37。与已知的等长的140mm

脉冲喷吹式滤袋44相比，此实施例的140/115mm

平头圆锥体螺旋桨形滤袋10可增加约64%的过滤面积。

图4所示的是此发明的一个实施例，此实施例带有八条射线状笼的螺旋桨形金属端件37。与已知的等长的150mm

脉冲喷吹式滤袋44相比，此实施例中150/130mm

平头圆锥体螺旋桨形滤袋10可增加100%的过滤面积。

图4a所示的是足迹，表明如果使用如图4所示带有模制螺旋桨形底部15的150/130mm

平头螺旋桨形滤袋10来代替已知的150mm

脉冲喷吹式滤袋，则可获得额外的敞开空间41。在此实施例中，滤袋之间可获得35%的额外敞开空间，在气体容量不变的情况下，罐口风速也降低相同的百分比。通过将气布比降低一半，压差将降低约40%或更多。与螺旋桨形式40相关的100mm

的平均直径42可大大地减少净化循环过程中颗粒在各行过滤器之间的迁移。因此，净化压力可以得到降低。例如，降至2.2巴，以便提高过滤效率，并减少脉冲喷吹净化循环后颗粒的迁移。可节省能耗50%或更多，实现可观的经济效益，并能降低过滤元件的磨损与损坏，从而延长过滤器的使用寿命。

图5所示是用于170/145mm平头圆锥体螺旋桨形滤袋10中九条射线状笼的螺旋桨形金属端件37，与等长的170mm

脉冲喷吹式滤袋44相比，此滤袋可增加100%过滤面积。

图6所示的是一支撑构件32，它由环33及其带有8个呈向外放射状且等距间隔的杆34构成，且每个金属杆上带有孔眼。对于此实施例中所有已知的滤袋直径44，相同的环33和相同的带有孔眼的杆34都可适用，只需将金属杆按所需要的直径弯曲就可以，如图7所示。

图7示出一实施例，它包括横向偏移且呈平头圆锥体状的成对纵向杆31，杆由盲铆钉35连接。通过将特种垫圈等距点焊到两根杆上，将成对的杆单独制成一定长度。

图8所示的是两个典型的平头圆锥体螺旋桨形过滤元件10的实施例，其顶部不带有箱形褶18，并且具有模制的螺旋桨形底部15。一个过滤元件为带有卡带袋口17的四条射线形式；另一个过滤元件为带有环袋口16的八条射线形式。除了其过滤元件以外，还显示了相应的平头圆锥体螺旋桨形支撑笼30。

图9所示的是平头圆锥体螺旋桨形筒式过滤元件20的实施例，其顶部不带箱形褶18，但带有环袋口16和模制的螺旋桨形底部15，此筒式过滤元件安装在带有顶部法兰38且可更换的平头圆锥体螺旋桨形支撑笼30上。与星形褶皱筒式过滤器相比，此筒式过滤元件较高的气布比完全弥补了过滤面积较小的问题。模制的螺旋桨形底部15和下落（drop-off）的侧面43可降低罐口风速，提高净化效率，而且防止过滤元件堵塞，带有结块灰尘（如湿的纸灰，以及等离子焊和激光切割所产生的灰尘）的常规褶皱筒式过滤器经常发生堵塞。

图10所示的是一典型的八条射线状模制螺旋桨形底部或保护罩15的实施例，其下落侧面43是敞开的。此保护罩的生产成本较低，而且通过水平缝合部21（图9）就可以将袋底缝合到过滤器主体上。

图11所示的是顶部不带褶18而只有环袋口16的优选版本。

图12所示的是另一个顶部带有箱形褶19和卡环袋口17的版本。

图13所示的是带有环袋口16和内部折叠缝合部22的圆柱形顶部的实施例，推荐适用于内置文氏管设计。

图14所示的是圆柱形顶部，其带有卡带袋口17，此顶部通过水平缝合部21连接到带有箱形褶19的螺旋桨形过滤器体上，这种袋头优选适用于内置文氏管设计。

在图9和图11中所示的优选实施例中，滤芯和滤袋的顶部都没有褶，但都有模制的底部。两者都是顶部敞开，底部闭合。平头圆锥体螺旋桨形织物过滤器的底部完全是按放射状延伸的螺旋桨形状模制的，并且可由紧固件如金属夹具或U形钉进行固定。

聚氨酯、硅树酯或其他可模制的材料可用于制作滤袋的模制底部。优选的滤袋顶部不是螺旋桨状，而是圆柱形。带有双带边密封条的卡带环、毡条、环及其他常规安装方法都可用于安装滤袋。因此，敞开的顶部可以适合任何标准单元板或密封条尺寸。

许多用于工业除尘过滤的材料都可用作过滤介质，滤料可以是针刺毡、无纺布、机织材料、经编材料、微丝和纤维环编织物、玻纤和/或金属织物、及其他材料。滤袋的长度和直径可根据过滤器壳体的尺寸需要而变化。本发明的优选过滤元件包括耐高温可达280°C的过滤介质。

对于内置文氏管设计或特殊类型的过滤材料设计（例如玻纤、机织布、克重较轻的纺粘材料），最好不采用优选的无褶敞开式顶部形式，而采用缝合到管状顶部（图14）的箱形褶设计或内置重叠缝合设计，以形成管状顶部（图13）。

在滤袋外部的束带可以使过滤元件形成多叶片螺旋桨形状，还可以防止滤袋在脉冲喷吹净化循环过程中过度膨胀。沿滤袋长度，按计算好的间隔，将束带水平环绕固定在滤袋上。将束带上的标点与滤布上按比例保持较大距离的标点相匹配，从而形成过滤元件的较小外周长。然后，通过缝合、U形钉或其他工艺将这些标点连接起来。

滤袋必须有内部支撑构件，该内部支撑构件可以是笼。为了满足个别应用的需要，笼可以优先用刚性材料制造，如钢或不锈钢，所有钢材部件需按要求进行处理或涂层。笼的每一片螺旋桨形叶片可以用一对杆，从支撑构件的铆接点沿笼的长度形成平头圆锥体形状，杆是沿着笼的长度以规则的间隔安装的。滤料最好是只沿着杆的边缘接触笼，从而将机械磨损降至最低并且还能充分利用滤料作为过滤表面。

过滤器笼可以制成单件或以成套组件形式发货，使用紧扣件，如铆钉，在现场安装到一起。长的笼可以制成两件，用管状内置接头在安装过程中进行组装。

此实施例中揭露的发明可以用来替代筒式过滤器，绝对优势在于它具有下落侧面，所述下落侧面没有收集灰尘和污染颗粒的障碍物。带有优选的顶部法兰的笼可在更换平头圆锥体螺旋桨形织物滤袋时重复使用。

根据本发明，滤袋的过滤表面的大小可达到顶部直径和长度相同的常规脉冲喷吹滤袋的1.5至2倍。而且，当所得到的滤袋由平头圆锥体螺旋桨形支撑笼30和环形束带12稳固好时，在脉冲喷吹净化循环过程中的低压情况下，滤料11移动得更加柔和。平头圆锥体螺旋桨形设计具有更小的内部气体容积（指与常规圆柱形过滤元件相比），可降低脉冲喷吹净化循环过程中所需要的压缩空气和能量消耗，使得平头螺旋桨形滤袋和筒式过滤器，与常规脉冲喷吹式过滤元件相比，可以较不粗暴地被净化。

使用优选的过滤元件所获得的优势：

·较低的压差

·较低的罐口风速

·减少脉冲循环后灰尘颗粒的迁移

·凭借较好的细尘保持性，可满足最高排放标准

·凭借滤袋的螺旋桨形状、弯曲运动和光滑下落侧面43，可提高清灰

·可安装的平头圆锥体螺旋桨形支撑笼30极大地便于运输，而且大大地降低运输成本

·按本发明，带有模制的螺旋桨形底部或保护罩15的平头圆锥体螺旋桨形滤袋10将极大地降低能耗，增大过滤元件的能力，并延长使用寿命，从而降低运行成本。

因此，许多前述的目标和优点都可最有效地实现。尽管揭露并在此详细描述了本发明的优选实施例，但需要理解的是，本发明决不能因此而受到限制，发明范围应由所附的权利要求确定。

图示中编号的构件列表

10 平头圆锥体螺旋桨形滤袋

11 滤布或过滤织物

12 环形束带

13 束带附件（缝合部、U形钉或其他）

14 射线状部分或螺旋桨状叶片状部分

15 模制的螺旋桨形底部或保护罩

16 环袋口

17 卡带袋口

18 无褶顶部

19 箱形褶

20 平头圆锥体螺旋桨形筒式过滤元件

21 水平缝合部

21 Horizontal seam

22 内置重叠缝合部

30 平头圆锥体螺旋桨形支撑笼

31 平头圆锥体纵向成对杆

32 支撑构件

33 环

34 带孔眼射线状杆

35 盲铆钉

36 垫圈

37 带有盲铆钉孔眼的螺旋桨形金属端件

38 顶部法兰

40 螺旋桨形状

41 敞开空间

42 平均直径

43 下落侧面

44 顶部袋直径，单元板配合部

Claims (17)

1.过滤器，其包括：

内置笼，其具有从内置笼的第一端部到内置笼的第二端部的锥形；

环绕内置笼的过滤元件，其中所述过滤元件是由锥形的所述内置笼纵向地保持成平头圆锥体形状，上述过滤元件包括多个放射状延伸的构件，所述放射状延伸的构件从所述过滤元件的中心轴线延伸并形成螺旋桨形状的剖面。

2.根据权利要求1所述的过滤器，上述过滤元件还包括封闭且模制的螺旋桨形第二端部。

3.根据权利要求1所述的过滤器，上述过滤元件还包括无褶平头圆锥体敞开的第一端部。

4.根据权利要求1所述的过滤器，其中上述过滤元件的宽度显著大于内置成形笼的周长，其中上述过滤元件将所述平头圆锥体形笼接纳到上述过滤元件的内部，且上述过滤元件位于上述平头圆锥体形笼上。

5.根据权利要求1所述的过滤器，其中上述过滤元件包括在所述过滤元件的敞开的第一端部处的密封装置，以便于上述过滤器的替换。

6.根据权利要求1所述的过滤器，其中过滤元件包括在其上部的第一端部处的箱形褶，其中所述过滤元件包括从由玻纤滤布、机织材料和轻克重纺粘材料所组成的组中选择的过滤介质。

7.根据权利要求1所述的过滤器，其中内置笼包括多个纵向间隔开的支撑构件，这些支撑构件具有包括孔眼的向外放射状延伸的构件；其中上述内置笼设置在上述过滤元件内部。

8.根据权利要求7所述的过滤器，上述内置笼还包括孔眼，所述孔眼固定在多个偏移纵向延伸平头圆锥体形的杆上，其中上述杆形成螺旋桨形式，且上述过滤元件安装到上述孔眼上。

9.根据权利要求1所述的过滤器，其中纵向形成为平头圆锥体形的所述过滤元件包括刚性的且模制的平头圆锥形的第二端部，上述第二端部包括多个呈放射状延伸的构件，这些呈放射状延伸的构件从上述过滤元件的中心轴线延伸并且形成螺旋桨状的剖面。

10.根据权利要求2所述的过滤器，其中上述模制的螺旋桨形的第二端部从上述过滤元件的上部延伸，以形成上述过滤元件的闭合的第二端部，并且上述模制的螺旋桨形的第二端部与上述过滤元件为一整体。

11.根据权利要求2所述的过滤器，其中上述模制的螺旋桨形的第二部端从上述过滤元件的上部延伸，以形成上述过滤元件的闭合的第二端部，上述模制的螺旋桨形第二端部通过大致水平的缝合部附装在上述过滤元件的所述上部。

12.根据权利要求4所述的过滤器，其中所述过滤元件通过外部环状束带相对于所述内置笼保持成形，所述外部环状束带周向地且水平地附装在上述过滤元件上。

13.根据权利要求1所述的过滤器，其中上述过滤元件在所述过滤元件的上部的任何部分均无褶。

14.根据权利要求1所述的过滤器，其中所述过滤元件在所述过滤元件的上部上包括箱形褶。

15.根据权利要求1所述的过滤器，其中上述过滤元件包括在敞开的第一端处且安装固定在单元板内的密封装置。

16.根据权利要求1所述的过滤器，其中内置笼包括多个纵向间隔的支撑构件，这些支撑构件具有向外放射状延伸的构件，其中上述笼被置于上述过滤元件内部，且上述向外放射状延伸的构件支撑所述过滤元件的所述放射状延伸构件。

17.根据权利要求16所述的过滤器，上述内置笼包括多根平行且纵向延伸平头圆锥体形的杆，这些杆从所述笼的中心线偏移并且固定到中心支撑构件的孔眼上，其中上述杆形成了螺旋桨状剖面。

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