CN104154256B - 安静的脉冲阀 - Google Patents
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Abstract
提供了一种相对安静的脉冲阀(10)和一种使用脉冲阀(10)的方法。脉冲阀(10)包括阻尼机构(30)，以减小机械应力、减小操作噪音、减少压缩空气(CA)浪费和延长阀(10)的预期操作寿命。此类阻尼机构(30)布置在脉冲阀壳体(12)的内部区域(22)内。
Description
技术领域
大体上，本公开涉及可用于清洁布置在可用于过滤穿过其的污染气体的过滤器设备中的过滤器单元的至少一部分(诸如过滤袋)的清洁阀。更具体而言，本公开涉及具有阻尼机构的相对安静的清洁阀，该阻尼机构实现增大罐压力用于增强每个清洁阀的过滤器区域清洁，而不危害清洁阀的可靠性。
背景技术
商业"袋滤室"类型的过滤器设备典型地由多个并联的过滤器单元构成，各个单元包含以过滤袋形式垂直地布置的过滤器元件的多个平行排。各个此类过滤袋具有顶端开口。被颗粒污染的气体经由过滤袋传送来过滤和收集携带在气体中的颗粒。因此，在过滤和收集携带在气体中的颗粒之后，产生了"清洁气体"。更具体而言，通过将污染气体传送到过滤器设备中用于穿过用于气流从多个过滤袋的外表面经由穿过过滤袋的侧部的流动而穿至过滤袋内的内部区域的一个或更多个过滤器单元而产生清洁气体。在被污染的气体从过滤袋的外表面穿过至过滤袋内的内部区域时，携带在气体中的颗粒污染物被过滤和收集，形成过滤袋的外表面上的灰尘团块。因此，过滤袋的内部区域中的气体为如此产生的清洁气体。清洁的气体经由各个此类过滤袋中的顶端开口离开过滤袋的内部区域。清洁气体从顶端开口流过过滤器单元共用的出口导管。在过滤器设备的操作期间，负压典型地由布置在过滤器设备下游的风扇生成，以引起气流穿过过滤器单元和过滤袋。
如上文所述，携带在污染气体中的灰尘和颗粒由过滤袋的外表面过滤并且收集在该外表面上，因此在其上形成灰尘团块。清洁过滤袋来除去灰尘团块是有效且高效的装备性能所需的。过滤袋的清洁使用呈沿与气体过滤方向相反的方向注入过滤袋中的压缩空气脉冲形式的压力介质来完成。成排的过滤袋使用布置用于各个此类给定排的清洁单元来相继地清洁。清洁单元通过生成大致同时地输送至给定排中的各个过滤袋的压缩空气脉冲来清洁成排的过滤袋。更具体而言，各个清洁单元包括布置在上方且延伸相关联的排的过滤袋的长度用于清洁的喷管。各个喷管包括分送管，该分送管具有多个垂直向下地突出的连接于其的管插口。各个管插口定位在相关联的排内的过滤袋顶端开口正上方。这些管插口的功能在于经由喷嘴将压缩空气脉冲引导到相应过滤袋的顶端开口中。管插口通常具有大于与其相关联的喷嘴的直径大约1.5倍至2倍的直径。与其相关联的喷嘴由形成在分送管中的变化直径的圆孔构成。圆孔沿分送管的变化的直径基于需要穿过其的压缩空气脉冲的一致分布的管插口/喷嘴的总数来根据经验确定。就此而言，布置在分送管中离喷管较大距离的圆孔的直径大于布置在分送管中离喷管较小距离的圆孔的直径。通过如此改变圆孔的直径，实现了穿过其的压缩空气脉冲的一致分布。
在使用压缩空气脉冲清洁过滤袋时，阀暂时地开启以建立压缩空气罐与喷管之间的流体流动。在压缩空气罐与喷嘴之间的流体流动之后，压缩空气以脉冲穿过喷管及其相关联的分送管、管插口和喷嘴。就此而言，压缩空气脉冲供应至相关联的排的过滤袋中的过滤袋中的各个。供应至过滤袋的压缩空气脉冲移除在过滤袋的壁中和壁上集中和成块的灰尘和颗粒。由此，形成在过滤袋上的灰尘团块通过从过滤袋的内部区域穿过过滤袋的侧壁至其外部的过滤器单元中的区域的压缩空气流动来松散。所得的松散的灰尘团块落出过滤袋外部用于料斗收集。
在操作清洁单元时，必要的是上述脉冲阀以相对低的压缩空气消耗在相对高的压力下输送压缩空气的清洁脉冲。脉冲阀通过柱塞或膜片后方的腔(通过电磁阀或导阀排空)起作用，由此柱塞或膜片通过柱塞或膜片的一侧上的空气罐压力与柱塞或膜片的另一侧上的腔压力之间的压差转移。柱塞或膜片经历相当大的加速，并且在由于该压差而产生的转移之后实现了相当大的速度。最后，柱塞或膜片以非常高的动量来冲击端部位置。利用非常高的动量冲击端部位置的柱塞或膜片在冲击之后产生显著地大声的噪音。同样，当柱塞或膜片撞击端部位置时，此类冲击产生了相对高的机械应力。阀上的机械应力缩短了阀的预期操作寿命，并且在妨碍性能和/或需要替换时增加了系统的操作成本。此外，柱塞或膜片典型地在撞击端部位置之后以若干压力峰值反弹，引起了压缩空气浪费。因此，为了提高系统性能和降低系统操作成本，期望具有减小的机械应力、减小的操作噪音、减少的压缩空气浪费和延长的预期操作寿命的阀。
发明内容
鉴于上文，本文公开了一种相对安静的脉冲阀及使用相对安静的脉冲阀的方法，用于多个过滤器元件(诸如过滤袋)的脉冲压缩空气清洁，其中，减小了阀的机械应力，减小了阀的操作噪音，减少了压缩空气浪费并且延长了阀的预期操作寿命。就此而言，可用于过滤器单元的至少一部分的脉冲压缩空气清洁的主题脉冲阀装置包括具有可滑动地定位在其中的柱塞的壳体。壳体布置在压力容器或压缩空气罐的开口中，包括具有大约10磅每平方英寸(psi)至大约100psi或大约60psi的压力的压缩空气。多个开口形成在壳体中，用于压缩空气从压力容器流过壳体并且流入喷管中。压缩空气流过喷管用于在柱塞处于第一位置或"开启"位置时有效地清洁过滤器单元的至少一部分。
流体地连接于壳体或在壳体上用于将流体供应至壳体内的内部区域或腔的流体供应源引起柱塞移动至第二位置或"闭合"位置。当处于第二位置时，柱塞阻挡壳体中的多个开口，并且因此阻挡从压力容器或压缩空气罐至喷管的压缩空气流动。
压力容器或压缩空气罐中的压缩空气具有大约10psi至大约100psi或大约60psi的压力。当柱塞处于第一位置时，壳体的内部区域或腔内的流体压力显著小于压力容器内的压缩空气的压力。当柱塞处于第二位置时，壳体的内部区域或腔内的流体压力显著大于压力容器内的压缩空气的压力。
阻尼机构(诸如一个或更多个缓冲物)布置在脉冲阀壳体内，以减小或阻尼在柱塞移动至第一位置之后壳体与柱塞之间的冲击。缓冲壳体与柱塞之间的冲击减小了由此类冲击引起的机械应力，并且即使在较高罐压力的情况下，改进了阀的可靠性。内部缓冲机构同样在柱塞转移或移动至第一位置之后减小了柱塞的冲击噪音。除阻尼机构之外，壳体的内部区域或腔内的流体提供缓冲效应，其减小了在柱塞移动至第一位置之后柱塞的冲击和冲击噪音。
一种使用用于清洁过滤器单元的至少一部分的主题脉冲阀装置的方法包括减小阀壳体的内部区域或腔内的流体压力以引起柱塞压差转移或移动至第一位置，允许了压缩空气从压力容器或压缩空气罐流过与过滤器单元流体连接的喷管，由此以压缩空气脉冲来清洁过滤器单元。增大阀壳体的内部区域或腔内的流体压力同样引起柱塞压差转移或移动至第二位置，阻挡了压缩空气从压力容器或压缩空气罐并且因此从喷管的流动，直到过滤器单元的又一脉冲清洁由灰尘团块的累积指示。
出于该方法的目的，压力容器中的压缩空气具有大约10psi至大约100psi或大约60psi的压力。当柱塞处于第一位置时，壳体的内部区域内的流体压力显著小于压力容器或压缩空气罐内的压缩空气的压力。当柱塞处于第二位置时，壳体的内部区域内的流体压力显著大于压力容器内的压缩空气的压力。壳体内的压力使用电磁阀等出于主题方法的目的来控制，以控制至壳体的内部区域的流体流动，因此控制了内部区域的压力与压缩空气罐的压力之间的压差。
主题方法还包括在壳体内提供阻尼机构以减小或缓冲在柱塞移动至第一位置之后壳体与柱塞之间的冲击。提供如本文所述的阻尼机构还减小了在柱塞移动至第一位置之后柱塞与壳体的冲击噪音。壳体的内部区域内的流体同样提供了缓冲效应，以减小在柱塞移动至第一位置之后柱塞的冲击和冲击噪音。
清洁布置在过滤器设备中来过滤穿过其的污染气体的过滤器单元的至少一部分(诸如过滤袋)的主题脉冲阀装置及使用其的方法除提到的其它特征之外，包括阻尼机构，其实现增大罐压力用于增强每个清洁阀的过滤器区域清洁，而不危害清洁阀的可靠性。
附图说明
现在将参照附图来更详细地描述本发明。
图1为根据本发明的脉冲阀装置的侧视截面图。
具体实施方式
本文描述了相对安静的脉冲阀，其可用于多个过滤器元件(诸如过滤袋)的有效压缩空气脉冲清洁，其中，减小了阀机械应力，减小了阀操作噪音，减少了压缩空气浪费并且延长了阀预期操作寿命。如图1中所示，主题阀装置10包括柱塞阀壳体12。柱塞阀壳体12由坚固的天然物(例如，铁、铝或其它金属)或合成物(例如，塑料、树脂或其它聚合物)制成，材料刚性适当且耐用，用于稳健的工业使用和力。柱塞阀壳体12形成有具有开口32a的侧部32，侧部32与顶部34一体地形成或牢固地附接于顶部34。侧部32包括外表面36和内表面38。顶部34包括外表面40和内表面42。内部部件34a从顶部34的内表面42延伸。内部部件34a与相对的侧部34b和自由端部34c一起形成。一个或更多个阻尼机构或缓冲物30在相对的侧部34b与自由端部34c的接合部处。缓冲物30可由能够在固体表面之间的反复冲击之后提供缓冲效应的天然或合成橡胶、硅树脂或类柔性材料制成。顶部34向外延伸超过外表面36以形成唇部44。就此而言，壳体12定位在压力容器24的开口46内，其中，唇部44邻接开口46的延伸边缘48，其中，外表面36的至少一部分与开口46的表面50接触，用于其间的气密性密封。压缩空气"CA"在压力容器24的内部区域26中。
柱塞18可滑动地定位在壳体12的内部区域22内。柱塞18同样由坚固的天然物(例如，铁、铝或其它金属)或合成物(例如，塑料、树脂或其它聚合物)制成，材料刚性适当且耐用，用于稳健的工业使用和力。柱塞18的侧部54的外表面52接触壳体12的侧部32的内表面38用于其间的气密性密封。基部60在与自由端部56相对的柱塞18的侧部54之间延伸，基部60具有从其延伸到壳体12的内部22中的中心塞部分62。塞部分62制造成从与基部60的外表面64相对的基部60的内表面66延伸。柱塞18的内表面66与喷管28的内部68流体连通。内部区域22在柱塞18的内表面66与壳体12的顶部34的内表面42之间延伸。内部区域22的面积"A"随柱塞18在壳体12内移动或滑动变化。当柱塞18的基部60朝壳体12移动用于基部60的自由端部56与壳体12的顶部34的内表面42接触时，内部区域22的面积A最小化。在该第一或"闭合"位置，基部60的内表面66接触柔韧的阻尼机构30，并且塞部分62的回弹性部分62a在开口20内滑动，以邻接壳体12的密封座20a，引起流体"F"从腔16流入与壳体12集成地形成或牢固地附连于壳体12的电磁阀14中。在该第一或"闭合"位置，腔16为低压区域，引起回弹性部分62a滑动成与顶部34的内表面42接触。
当腔16内的压力通过从电磁阀14经由通路14a进入腔16的流体F流增大时，内部区域22的面积A最大化。就此而言，柱塞18的回弹性部分62a从腔16向外移动。在回弹性部分62a从腔16向外移动之后，来自压力容器24的压缩空气CA流过壳体12的侧部32中的开口32a，并且流入内部区域22中。柱塞通路经由导管22a流体地连接于内部区域22。柱塞通路流体地连接于喷管28。在该第二或"开启"位置，柱塞18定位在壳体12内，以允许压缩空气CA流过开口32a、内部区域22、导管22a并且流入喷管28中。同样，塞部分62随流体从电磁阀14流入腔16中而移离壳体12的腔16一距离。在该第二或开启位置，压力容器24的内部区域26内和壳体12的内部区域22内的压缩空气CA的压力小于腔16内的流体压力。
使用主题脉冲阀装置10来清洁过滤器单元的至少一部分的方法包括减小阀壳体12的腔16内的流体F压力，以引起柱塞18压力移动至第一"闭合"位置，阻挡了压缩空气CA从压力容器或压缩空气罐24流过与操作的过滤器单元流体连接的喷管28。增大阀壳体12的腔16内的流体F压力同样引起柱塞18压力移动至第二"开启"位置，使压缩空气CA能够从压力容器或压缩空气罐24流过开口32a、内部区域22、导管22a并且流入喷管28中，用于CA脉冲清洁灰尘团块累积的过滤器单元。
出于该方法的目的，压力容器24中的压缩空气CA具有大约10psi至大约100psi或大约60psi的压力。当柱塞18处于第一闭合位置时，壳体12的腔16内的流体F压力显著小于压力容器或压缩空气罐24内的压缩空气CA的压力。当柱塞18处于第二开启位置时，壳体12的腔16内的流体F压力显著大于压力容器24内的压缩空气CA的压力。出于主题方法的目的，壳体12的腔16内的压力使用电磁阀14等来控制，以控制流体F流至壳体12的腔16，并且因此控制柱塞18的移动和压缩空气CA流至喷管28。
主题方法还包括提供阻尼机构30，其包括壳体12内的一个或更多个缓冲物，以在柱塞18移动至第一闭合位置之后减小或缓冲壳体12的内表面42与柱塞18的自由端部56之间的冲击。提供如本文所述的阻尼机构30还在柱塞18移动至第一闭合位置之后减小了柱塞18与壳体12的冲击噪音。同样，由于腔16相对小，故由回弹性部分62a接触密封座20a产生的噪音相对较小或安静。
此外，阻尼机构30实现使用增大罐压力用于增强每个清洁阀的过滤器区域清洁，而不危害清洁阀的可靠性。在没有阻尼机构30的情况下，增大的罐压力危害清洁阀的可靠性，这是由于来自柱塞18与壳体12的所得的较高速度冲击的增大的机械应力引起的破坏或磨损。阻尼机构30缓冲柱塞18与壳体12的冲击，因此减轻了此类冲击的机械应力，并且减小了对清洁阀的破坏或磨损。因此，利用阻尼机构30，在增大罐压力的情况下不危害清洁阀的可靠性。
尽管已经示出和描述了优选实施例，但可在不脱离本发明的精神和范围的情况下对其作出各种修改和替换。因此，将理解的是，本发明经由示出而非限制来描述。
Claims (20)
1.一种可用于过滤器单元的脉冲压缩空气(CA)清洁的阀装置(10)，包括：
限定了内部区域(22)的阀壳体(12)，其具有可滑动地定位于所述内部区域(22)中的柱塞(18)，其中所述阀壳体(12)布置在包含压缩空气(CA)的压力容器(24)的开口(46)中；
在所述内部区域(22)中限定的腔(16)；
中空的塞部分(62)，其从所述柱塞(18)的基部(60)的内表面(66)延伸到可移动地定位于所述腔(16)中的连接的回弹性部分(62a)；
导管(22a)，其通过所述中空的塞部分(62)，用于从所述内部区域(22)、通过所述导管(22a)并通过所述中空的塞部分(62)进入喷管(28)的流体连通；
所述阀壳体(12)中的多个开口(32a)，其用于在所述柱塞(18)处于开启位置时，压缩空气(CA)从所述压力容器(24)通过所述多个开口(32a)进入所述阀壳体(12)的所述内部区域(22)、通过所述导管(22a)、通过所述中空的塞部分(62)并流至可用于清洁过滤器单元的至少一部分的喷管(28)；以及
所述阀壳体(12)上的流体(F)供应源，其用于控制流体(F)流至所述阀壳体(12)内的所述腔(16)，以引起所述回弹性部分(62a)和所述柱塞(18)移动至闭合位置用于阻挡所述多个开口(32a)和阻挡压缩空气(CA)从所述压力容器(24)通过所述开口(32a)进入所述阀壳体(12)的所述内部区域(22)、通过所述导管(22a)、通过所述中空的塞部分(62)并流至所述喷管(28)。
2.根据权利要求1所述的阀装置(10)，其特征在于，所述压力容器(24)中的所述压缩空气(CA)具有10psi至100psi的压力。
3.根据权利要求1所述的阀装置(10)，其特征在于，当所述柱塞(18)处于所述闭合位置时，所述阀壳体(12)的腔(16)内的所述流体压力小于所述压力容器(24)内的所述压缩空气(CA)的压力。
4.根据权利要求1所述的阀装置(10)，其特征在于，当所述柱塞(18)处于所述开启位置时，所述阀壳体(12)的腔(16)内的所述流体(F)压力大于所述压力容器(24)内的所述压缩空气(CA)的压力。
5.根据权利要求1所述的阀装置(10)，其特征在于，所述阀壳体(12)还包括阻尼机构(30)，以在所述柱塞(18)移动至所述闭合位置之后减小所述阀壳体(12)与所述柱塞(18)之间的冲击。
6.根据权利要求1所述的阀装置(10)，其特征在于，所述阀壳体(12)还包括阻尼机构(30)用于在所述柱塞(18)移动至所述闭合位置之后减小所述柱塞(18)的冲击噪音。
7.根据权利要求1所述的阀装置(10)，其特征在于，所述阀壳体(12)的腔(16)的尺寸小至能够在所述柱塞(18)移动至所述闭合位置之后减小冲击噪音的程度。
8.根据权利要求1所述的阀装置(10)，其特征在于，还包括回弹性部分(62a)以在所述柱塞(18)移动至所述闭合位置之后减小柱塞(18)冲击噪音。
9.根据权利要求1所述的阀装置(10)，其特征在于，还包括设置在所述阀壳体(12)上的电磁阀(14)。
10.根据权利要求1所述的阀装置(10)，其特征在于，还包括所述阀壳体(12)上的电磁阀(14)，用于控制流体(F)流至所述阀壳体(12)的腔(16)。
11.一种使用根据权利要求1-10中的任一项所述的阀装置(10)来清洁过滤器单元的至少一部分的方法，包括：
减小阀壳体(12)的腔(16)内的流体(F)压力，引起柱塞(18)压力移动至闭合位置，阻挡了压缩空气(CA)从压力容器(24)流过至喷管(28)；以及
增大阀壳体(12)的腔(16)内的流体(F)压力，引起所述柱塞(18)压力移动至开启位置，允许压缩空气(CA)从压力容器(24)流过至与过滤器单元流体连接的喷管(28)，由此脉冲清洁所述过滤器单元。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述压力容器(24)中的所述压缩空气(CA)具有10psi至100psi的压力。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，当所述柱塞(18)处于所述闭合位置时，所述阀壳体(12)的内部区域(22)内的所述流体(F)压力小于所述压力容器(24)内的所述压缩空气(CA)的压力。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，当所述柱塞(18)处于所述开启位置时，所述阀壳体(12)的内部区域(22)内的所述流体(F)压力大于所述压力容器(24)内的所述压缩空气(CA)的压力。
15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括提供阻尼机构(30)以在所述柱塞(18)移动至所述闭合位置之后减小所述阀壳体(12)与所述柱塞(18)之间的冲击。
16.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括提供阻尼机构(30)以在所述柱塞(18)移动至所述闭合位置之后减小所述柱塞(18)的冲击噪音。
17.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述阀壳体(12)内的所述腔(16)的尺寸小至能够在所述柱塞(18)移动至所述闭合位置之后减小冲击噪音的程度。
18.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括用于控制所述柱塞(18)的移动的位于所述阀壳体(12)上的阀。
19.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括所述阀壳体(12)上的电磁阀(14)，以控制流体(F)流至所述腔(16)来控制所述柱塞(18)的移动。
20.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括提供所述阀壳体(12)上的电磁阀(14)，用于控制压缩空气(CA)流至所述阀壳体(12)的内部区域(22)。
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