CN102985154B - 用于反向脉冲过滤器清洁的自动流动阻断系统 - Google Patents

Abstract

一种粉末处理系统具有处理容器和排气集气室，粉末被气动地供应到处理容器中，排气集气室通过排气端口与处理容器连通。过滤器位于排气端口处，以便从离开处理容器的气流来过滤气载粉末，并且反向脉冲空气过滤装置设置成选择性地从过滤器移除积聚的粉末。清洁装置包括喷嘴，所述喷嘴具有位于空气集气室内的第一部分和位于空气过滤器内的第二部分，并且柱塞安装到第一过滤器部分上以便由于加压空气被导引通过喷嘴的第一部分而移动到排气端口关闭位置，以便使得加压空气能够从喷嘴的第二部分随即被导引通过过滤器而不阻碍空气离开处理容器。

Description

用于反向脉冲过滤器清洁的自动流动阻断系统

相关申请的交叉引用

该专利申请要求2010年3月10日提交的美国临时专利申请No. 61/312,535的权益，其通过引用纳入本文中。

技术领域

本发明一般地涉及流化床涂布机、干燥机、粉碎机以及其它处理设备，其中，气载颗粒必须借助于一个或多个过滤器元件而与气流分离开以便保持和收集颗粒以防止它们进入大气或其它处理容器。更具体地，本发明涉及反向脉冲过滤器清洁系统，用于借助于压缩空气的周期脉冲来去除已积聚在过滤器元件上的颗粒物质。

背景技术

在如图1所示的以前类型的常规流化床处理设备10中，一个或多个过滤器元件11用于分离和收集从处理容器12排放到排气集气室（plenum）15中的气载颗粒。起初潜藏有颗粒的空气可仅仅从处理容器12通过过滤器元件11流动到排气集气室15。随着时间的推移，颗粒积聚到过滤器元件11上，限制空气从处理容器流动到排气集气室，从而阻碍有效地处理。必须通过将积聚的颗粒从保持过滤器元件11敲落掉来定期地清洁过滤器。喷嘴16通常设置在过滤器元件11终止于排气集气室15内的位置处。喷嘴16的进口端连接到受控于快动作阀的高压空气源18。当阀被短暂地致动时，空气脉冲从压缩空气源18释放出来且沿着喷嘴16向下朝向保持过滤器11行进。压缩空气的迸发暂时地使得从处理容器12到排气集气室15的气流反向且使得空气改变方向，这样空气则从压缩空气源移动到处理容器内。如果喷嘴16适当地定位以便还将空气与压缩空气一起从排气集气室吸引到处理容器内，则产生文丘里效应19。沿反向方向作用的该突发的空气脉冲用于将积聚的颗粒从过滤器11的处理侧上的那面移除。颗粒从保持过滤器11掉落下来且返回到处理容器12以便进行进一步处理或收集。

在许多情况下，所进行的处理不允许从处理容器到排气集气室的空气流动停止。这会妨碍清洁且通常使得反向脉冲过滤器清洁方法无效。这种情况可能由于几个原因而产生，但是其通常归因于待清洁颗粒的尺寸、对过滤器进行清洁的频率、压缩空气喷嘴的不适当定位和尺寸、以及过滤器元件上的过大空气速度。当产生这种情况时，可在处理容器和排气集气室之间产生大的压差。该大的压差阻碍了从排气集气室吸引空气的文丘里效应并且降低了空气脉冲的有效性。与将积聚的颗粒从保持过滤器移除相反，空气采取最小阻力路径，大部分空气行进到排气集气室内并且仅有少量的空气行进到处理容器内，力太小以至于不能将积聚的材料从过滤器移除。

克服上述问题的各种尝试包括增加清洁频率，增加脉冲持续时间，通过增加压缩空气源的压力来增加脉冲力，增加保持过滤器元件的数量，或将该方法与机械过滤器清洁相结合。这些方法通常执行起来是不切实际的并且会降低处理效率。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种处理容器，其具有适于更可靠操作的反向脉冲空气过滤器清洁系统。

另一目的是提供具有如上特征的处理容器，其中，反向脉冲空气过滤器清洁系统可操作成用于在过滤器清洁操作循环期间自动中断从处理容器到排气集气室的空气流动。

又一目的是提供一种处理容器，其具有上述种类的反向脉冲空气过滤器清洁系统，该系统在过滤器清洁循环期间对于密封空气集气室是有效的。

还有另一目的是提供一种处理容器，其具有反向脉冲空气过滤器清洁系统，该系统适于更均匀地清洁过滤器元件。

仍有另一目的是提供这种处理容器，其具有反向脉冲空气过滤器清洁系统，该系统构造相对简单且操作可靠。

本发明的其它目的和优点在阅读下述详细说明以及参照附图后将变得明显。

附图说明

在附图中：

图1是具有常规反向脉冲空气过滤器清洁系统的处理容器的局部剖面图；

图2是根据本发明的示例性流化床涂布设备的竖直剖面图，其具有带有反向脉冲空气过滤器清洁装置的处理容器；

图3是所示设备的处理容器的放大局部示意剖面图，示出处于非操作状态的反向脉冲空气过滤器清洁装置；以及

图4是类似于图3的放大局部示意剖面图，示出处于操作状态的反向脉冲空气过滤器清洁装置。

虽然本发明易于具有各种变型和替代构造，但是在附图中已经示出其某一示例性实施例并且在下面将进行详细描述。然而应该理解，并不意图将本发明限制到所公开的具体形式，而是相反，所意图的是涵盖落入本发明精神和范围内的所有变型、替代构造和等同物。

具体实施方式

现在更具体地参照附图的图2-4，示出根据本发明的具有反向脉冲空气过滤器清洁装置21的流化床干燥机20。应该理解，流化床干燥机20可以是各种类型已知处理系统的任一种的一部分。所示的流化床干燥机20包括向上和向外开放的料斗22，料斗22包含粉末层24并且从空气进口集气室的下面与空气进口集气室连通。包含粉末的料斗22以处于下方的关系安装到处理容器25，处理容器25在与排气集气室28连通的上端处具有排气端口26，排气集气室28进而与向下倾斜的排气管29连通。如本领域中已知的，联接到排气管29的吹风机30可操作成通过排气集气室28、处理容器25以及料斗22抽吸负压，用于将空气向上吸引通过粉末层24以便对粉末进行干燥或其他处理。

为了从离开处理容器25进入排气集气室28的气流过滤气载颗粒，已知类型的环形空气过滤器35以下垂的关系固定到排气端口26。随着处理空气从处理容器25流动到排气集气室28，排气集气室28内的操作压力保持低于处理容器25内的压力。随着处理过程继续，处理容器25内的气载颗粒物质积聚到过滤器35上，并且需要被移除以便继续进行高效的操作。

根据本发明，反向脉冲空气过滤器清洁装置适于将压缩空气的脉冲顺序地导引通过过滤器，而不会阻碍处理空气从处理容器流动到排气集气室，以便更有效地将过滤器周围所保持的颗粒物质移位和移除。更具体地，反向脉冲空气过滤器清洁装置可操作成将排气集气室与处理容器密封而同时在过滤器清洁操作期间导引压缩空气脉冲。在所示实施例中，反向脉冲空气过滤器清洁装置21包括反向脉冲喷嘴36，其具有处于上端处（如图3中所示处于排气集气室28的上壁处）的空气进口38，反向脉冲喷嘴36通过环形保持器39固定以便连接到压缩空气供应线40，压缩空气供应线40联接到加压空气源37。如本领域普通技术人员将理解到的，压缩空气可以在合适的控制阀的控制下被选择性地或周期性地导引到喷嘴进口38。在该情况下，喷嘴36具有圆柱形的封闭底部构造，其限定中空内部空气通道41，中空内部空气通道41从进口38延伸通过排气集气室28并基本上延伸过滤器35的长度。喷嘴36在排气集气室28内的区段中形成有多个相对大直径的排放孔44并且在过滤器35内的喷嘴36的长度中形成有多个较小尺寸的空气排放孔45。

根据本发明，在反向脉冲喷嘴36的操作期间为了中断从处理容器25到排气集气室28的处理空气的流动，环形的排气端口截断柱塞50设置于反向脉冲喷嘴36的周围，以便在排气集气室28内在排气端口打开和关闭位置之间轴向移动。为了控制柱塞50的移动，底部开口的柱塞气缸51以与排气集气室28的上壁成密封悬挂的关系安装。所示的柱塞50包括上部相对小直径的环形密封和导向凸缘52以及下部较大直径的阀头54，凸缘52具有适于与气缸51的内部滑动密封接合的外周边，阀头54设置于气缸51的下部终端的下方以便与处理容器排气端口26密封接合。柱塞50优选由弹性材料制成，并且上部密封和导向凸缘52及下部阀头54具有向下渐细的或杯形的构造。

柱塞50设置成用于沿着反向脉冲喷嘴36进行受限的轴向移动，并且如图3所示被围绕反向脉冲喷嘴36的外周边固定的螺旋弹簧56偏置到常开或缩回位置。在阀柱塞50被偏置到这种位置的情况下，处理空气从处理容器25流动通过过滤器35、排气端口26并且进入排气集气室28。

在反向脉冲空气清洁循环期间，压缩空气脉冲被从进口线40导引通过反向脉冲喷嘴36。随着压缩空气行进通过喷嘴36，其首先被导引通过较大直径的或柱塞致动孔44并在柱塞密封和导向凸缘52上方进入柱塞气缸51内，然后通过较小的反向脉冲喷嘴孔45。由于较大的孔44提供较小阻力的路径，所以空气首先流入柱塞气缸51内，并且随着柱塞气缸51内的压力增大，其克服弹簧56的偏置力而迫使柱塞50向下移动。最终，压力累积到一定程度，在该程度时，压力克服弹簧56的力且迫使柱塞50向下朝向排气端口26移动而暂时将其密封。在柱塞50密封排气端口26之后，外部柱塞气缸51内的压缩空气不再能够使柱塞50移位，并且柱塞气缸51内的空气压力增大到下述程度：压缩空气接着被迫通过较小的喷嘴孔45且撞击过滤器35以便移除围绕其外表面的累积颗粒物质。应该理解，过滤器35的清洁可有效地且高效地执行，因为柱塞50已经密封了处理容器排气端口26，防止处理空气流动通过过滤器35并使得过滤器35两侧上的压力平衡。因此，压缩空气脉冲不需要对抗处理空气的流动，处理空气的流动否则会阻碍或防止其清洁有效性。结果，即使在较低压力下，这种布置也使得能够更有效地利用反向压缩空气脉冲。

在反向压缩空气脉冲和移除过滤器上的积聚颗粒之后，压力将会在柱塞气缸51内消散到其将不再对抗弹簧56的程度。然后，柱塞50将会在弹簧56的力的作用下向上移动到其缩回或静止位置，不对排气端口26进行密封以便于干燥机10的继续操作。

从以上描述可以看出通过在过滤器清洁循环期间自动地中断从处理容器到排气集气室的处理空气的流动，反向脉冲空气过滤器清洁装置适于更高效和更可靠地操作，否则从处理容器到排气集气室的处理空气的流动会妨碍反向压缩空气脉冲的有效性。

Claims (3)

1.一种粉末处理系统，包括：

处理容器；

粉末供应装置，粉末从所述粉末供应装置气动地供应到所述处理容器；

排气集气室；

所述处理容器具有用于将空气从所述处理容器传输到所述排气集气室的排气端口；

过滤器，所述过滤器具有设置于所述处理容器内的环形构造，用于从通过所述排气端口从所述处理容器传输到所述排气集气室的空气过滤粉末；

反向脉冲空气过滤器清洁装置，所述反向脉冲空气过滤器清洁装置具有可选择性操作的喷嘴，所述喷嘴联接到加压空气源以便从所述喷嘴导引加压空气通过所述过滤器并且进入所述处理容器以便移除从穿过过滤器的空气积聚在所述过滤器上的粉末；柱塞，所述柱塞安装成用于在排气端口打开位置和排气端口关闭位置之间移动，所述排气端口打开位置允许空气从所述处理容器流动通过所述排气端口并流动到所述排气集气室，所述排气端口关闭位置中断和防止空气从所述处理容器流动通过所述排气端口；并且

所述柱塞能够由于加压空气被导引通过所述喷嘴而从所述排气端口打开位置移动到所述排气端口关闭位置，以便使得来自所述喷嘴的加压空气随即被导引通过所述过滤器并且进入所述处理容器，而没有空气从所述处理容器流动通过所述排气端口并且进入所述排气集气室；所述喷嘴具有中空圆柱形的封闭底部构造，加压空气被导引通过所述中空圆柱形的封闭底部构造，所述喷嘴具有设置于所述排气集气室内的第一上部部分和设置于所述环形过滤器内且基本上延伸所述环形过滤器的长度的第二下部部分，并且所述柱塞受到支撑以便沿着所述喷嘴的所述第一上部部分移动；

围绕所述喷嘴的第一上部部分同心地设置的柱塞气缸，所述柱塞具有环形导向凸缘，所述环形导向凸缘用于在所述柱塞在所述排气端口打开位置和排气端口关闭位置之间移动期间与所述柱塞气缸滑动密封接触，并且所述柱塞具有阀头，所述阀头用于在所述柱塞处于所述排气端口关闭位置时接合并关闭所述排气端口；

所述喷嘴第一上部部分形成有多个孔，用于允许加压空气从所述喷嘴传输并进入所述柱塞气缸以便使所述柱塞移动到所述排气端口关闭位置，并且所述喷嘴的第二下部部分沿所述第二下部部分的长度形成有多个孔，用于允许加压空气从所述喷嘴流动通过所述过滤器并进入所述处理容器，所述第一上部部分中的所述多个孔在尺寸上大于所述第二下部部分中的多个孔，使得当加压空气引导到所述喷嘴时，加压空气通过第一上部部分中的更大的多个孔传输，用于首先使得柱塞被迫向下至所述排气端口关闭位置，并且加压空气随后充分增大第二下部部分中的压力，用于引导空气通过第二下部部分中的多个孔且撞击过滤器以便移除围绕过滤器外表面的累积的颗粒物质；以及

所述柱塞能够由于加压空气到所述喷嘴的供应的中断而从所述排气端口关闭位置移动到所述排气端口打开位置。

2.根据权利要求1所述的粉末处理系统，其中，包括弹簧，所述弹簧用于沿朝向所述排气端口打开位置的方向偏置所述柱塞。

3.根据权利要求1所述的粉末处理系统，其中，包括吹风机，所述吹风机用于将空气流从所述处理容器吸引通过所述排气端口并且进入排气集气室。