CN113056322A - 使用不需要过滤介质的低能多流分流器技术来清洁负载颗粒的流体的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种使用与至少一个旋风分离器系统相结合的多流分流器技术来清洁负载颗粒的“脏”空气的设备和方法，其由于用于产生流体流的低压降，同时允许在进料流体流上施加高离心力或G力，而需要最少的能量来操作。这进一步允许操作颗粒去除工艺，使得常规的另外的过滤介质变得任选，使得该技术可以以显著减少的对维护和/或维修的需求操作或者甚至在没有对维护和/或维修的需求的情况下操作。低的内部空气湍流确保非常高的分离效率。任选地，添加另外的具有变速系统风扇的防爆低能下游过滤级提供了最佳的操作性能和操作灵活性。

Description

使用不需要过滤介质的低能多流分流器技术来清洁负载颗粒 的流体的设备和方法
发明领域
本发明涉及通过使用与至少一个旋风分离器系统相结合的多流分流器(multiflow-splitter)技术从负载颗粒的流体或“脏”的流体中去除颗粒来清洁该流体的设备和方法。由于用于产生流体的旋转的低压降，同时在进入的流体流(incoming fluid stream)上施加高离心力(或“G力”)，因此新技术需要最少的能量来操作。该技术在不需要常规过滤介质的情况下操作，该技术即使没有完全消除对维护和/或维修的需求，也还以显著减少的对维护和/或维修的需求操作。低的内部流体湍流确保非常高的分离效率。另外的防爆低能下游清洗级(explosion safe low-energy down-stream cleaning stage)，优选地具有变速系统风扇，提供最佳的操作性能和操作灵活性。
发明背景
旋风分离器已经存在持续一个多世纪，其中早在1920年就申请了专利。这种旋风分离器分离工艺是用于从负载颗粒的污染流体流诸如空气或水中分离颗粒的简单且可靠的工艺。在典型的旋风分离器中，流体以螺旋模式或涡流从旋风分离器的宽端(通常是顶部端)开始流动，该宽端(通常是顶部端)朝向相对端(通常是底部)具有变窄的直径。流体的主要部分(如果不是基本上全部的话)通过宽部分(通常在顶部)中的直的中央管离开旋风分离器。在进入的流体流中携带的较重的颗粒通过由旋转的流体流产生的离心力被迫使到涡流模式的外部并朝向旋风分离器的外壁。由于较重的颗粒现在在涡流的外部，这些颗粒接触系统主体的外壁，并且由于产生的摩擦，这些颗粒减慢并最终从流体流中掉出来，同时较清洁的流体从涡流的中央被移除。
随着时间的推移，数千种工艺增强已经被描述和实现。这些增强通常与旋风分离器的直径、内部几何形状、多个旋风分离器的布置有关，或者通过在系统内添加多种振动机构(参见，例如EP2587980，Dyson)。这些增强中的大多数以降低的能耗和/或更高的分离性能为目标。更高的分离性能通常通过增加G力和/或减少内部湍流和/或增加内部停留时间来实现。降低能耗通常通过降低跨过旋风分离器产生的压降来实现，这直接节省了主系统风扇或泵功率节省。这样的节省意义重大，因为全世界有数百万个旋风分离器正在操作。例如，谷物处理部门已经花费了大量的努力来减少能量消耗，因为仅仅1％-2％的能量降低可以为谷物处理部门节省数百万美元的能量节省。
尽管在过去的一个世纪中进行了这种R&D努力，但典型的旋风分离器的总体设计和工艺功能仍然保持不变。通常，流体从顶部进入旋风分离器，主要是从侧面进入，产生螺旋涡流，分离的颗粒从旋风分离器主体的出口漏斗的基底(base)移除，并且清洁的流体从旋风分离器的顶部中央移除。尽管是功能性的，但当与其他过滤系统诸如具有过滤介质的过滤系统如袋式除尘器(bag-houses)相比时，旋风分离器需要大量的能量来操作，并且因此未在跨多个行业的多种应用中被使用。例如，当考虑空气分离器旋风分离器时，跨过旋风分离器的压降通常在从约500Pa至1500Pa(2-6英寸的水表压)的范围内，这意味着需要高功率的主系统风扇来保持旋风分离器运行。在需要较高G力的核工业中，压降可以远远超过5000Pa(20英寸的水表压)。
此外，虽然传统的旋风分离器是功能性的，但是它们的分离性能不理想，并且例如，如对于空气分离器通常所看到的，通常小于10μm的较小颗粒尤其受到旋风分离器工艺的下部部分中的湍流的影响，对颗粒流造成干扰，这然后导致这些较小的颗粒从离开漏斗的基底的负载颗粒的(“脏的”)流中脱离，而是通过清洁的流体流离开该工艺。
从积极的方面来看，传统的旋风分离器具有巨大的优势，因为确实不需要过滤介质，并且该技术通常以低的维护和维修成本或者甚至零维护和维修成本操作。此外，旋风分离器还可以处理高温以及非常低的温度，其他分离器如袋式除尘器和鼓式过滤器通常不能处理该高温以及非常低的温度。
还已知连接多个旋风分离器，其中初级旋风分离器的出口被顺序地连接至若干个平行的次级旋风分离器，参见例如WO2017173542A1。
因此，仍然对高效的分离工艺存在需要，该高效的分离工艺在较高的离心力(G力)(较小的直径)操作。此外，特别是对于空气分离工艺，特别是对于较小颗粒的分离效率应该通过减少或消除旋风分离器内的湍流来提高，从而允许低于10微米的颗粒在分离工艺期间保持稳定。此外，对降低能耗存在需要。
作为旋风分离器的替代方案，还已知在也被称为空气分流器(air splitter)的设备中从气体流中分离颗粒，诸如在EP2334407A1中所描述的，涉及发电厂或焚烧单元的烟道气体。如其中所描述的，“脏的”、负载颗粒的气体流经历离心运动，由此颗粒朝向分流器设备的外部区域移动，并在侧流中与主流分离。这种技术能够以仅低的颗粒负载提供主气流，并且与旋风分离器相比避免了主气流的能耗重定向。然而，“脏”的负载的空气流仍然需要进一步的处理步骤来去除颗粒，因为它表现出相对高的空气与颗粒负载比率。在EP2334407中，这通过喷雾干燥器吸收设备来实现。
因此，本发明的目的是通过将流动分流器技术的多个单元与旋风分离器组合成易于操作、低能耗的工艺来克服旋风分离器以及流动分流器技术的限制，该工艺消除了对改变旋风分离器的主流体流的方向的需要，并且因此可以导致显著的能量减少，诸如例如与常规的仅旋风分离器相比，高达70％的能量减少。
发明概述
因此，本发明是一种用于从负载颗粒的流体流中去除颗粒的方法，该方法包括以下工艺步骤：
a.提供至少一个、优选地多个弯曲的管道系统(duct system)、优选地圆形的管道系统，任选地包括多于一圈(turn)；
b.提供负载颗粒的流体流；
c.将负载颗粒的流体流进料到弯曲的管道系统中；
d.使管道系统中的流体流以旋转运动偏转；
e.保持负载颗粒的流体流的旋转运动持续一段停留时间，允许负载颗粒的流体流的颗粒径向向外积聚在旋转流体流中；
f.通过分隔物体(dividing object)，优选地分流叶片(splitter blade)将旋转流体流的向外部分(outward portion)与旋转流体流的内部部分分开，所述分隔物体可以是固定的或可调节的，由此与旋转流体流的内部部分相比，旋转流体流的向外部分具有更高的颗粒负载；
g.通过用于贫颗粒的流体流(particle depleted fluid stream)的第一出口和管道将内部旋转流体流作为贫颗粒的流体流排出，并且通过用于富含颗粒的流体流(particle enriched fluid stream)的第二出口和管道将外部旋转流体流作为富含颗粒的流体流排出，其中内部旋转流体流管道和外部旋转流体流管道两者是分开的。
h.将富含颗粒的流体流引导至旋风分离器，以进一步将所述富含颗粒的流体流分别分离成进一步富含颗粒的流和进一步贫颗粒的流。
该方法还可以包括选自由以下组成的组的工艺步骤中的一个或更多个：
i.提供串联或并联定位的多个弯曲的管道系统；
j.将多个入口进料(inlet feed)连接到共同的流体流动平衡空隙空间中，以确保跨过多个管道系统的入口压力是相似的或基本上相同的；
k.将多个出口进料(outlet feed)连接到共同的管道系统出口流体流中；
l.将多个出口进料连接到共同的管道系统出口流体流中，并将其连接至具有任选的增压风扇过程(booster fan process)的流体旋风分离器，用于增加流体速度和/或调节流体压力；
m.将弯曲的管道系统的多个出口连接至下游被动过滤装置；
n.将弯曲的管道系统的多个出口连接至下游主动过滤装置；
o.将弯曲的管道系统的多个出口连接至下游主动过滤装置，其中过滤盒具有可移动的除尘罩(movable dust extraction hood)，以去除进入的流的空隙空间区域之外的排出的污染物；
p.将弯曲的管道系统的多个出口连接至下游主动过滤装置，其中过滤盒具有可移动的颗粒提取罩(particle extraction hood)，以去除进入的流体流的空隙空间区域之外的排出的污染物，其中清洁循环由流体流的下游侧上的喷射系统支撑，其中存在任选的流体储存储器；
q.提供在多流体分流器之前或之后或之内连接至真空压力传感器的下游变速主系统风扇过程，并调节风扇速度，以便影响系统的入口压力，并且因此对速度主系统风扇的速度进行精细或粗略的调节可以将入口压力保持在恒定值，这对于许多上游或下游工艺是优势。
该方法在用于生产快速消费品(fast moving consumer goods)的制造环境中特别有用，所述快速消费品优选地选自由用于婴儿或成人的开放式或封闭式裤型尿布或女性卫生物品(feminine hygiene article)组成的组，其中流体是空气，并且其中负载颗粒的空气流由预处理产生，所述预处理优选地是选自由以下组成的组的一种或更多种：
-修整抽吸工艺步骤；
-一般过程空气抽吸工艺；
-输送机真空气流工艺；
-粉尘控制操作真空空气工艺；
-纤维素分解工艺；
-颗粒材料，优选地纤维素纸浆或超吸收颗粒的转移或沉积(laydown)工艺。
在另一方面，本发明是一种用于从负载颗粒的流体流中去除颗粒的设备，其中该设备包括：
A至少一个，优选地多个流体分流器装置，每个流体分流器装置包括：
A1-弯曲的管道系统，优选地圆形的管道系统，任选地包括多于一圈，其适于：
o将进入的负载颗粒的流体流偏转成旋转运动，以及
o将进入的负载颗粒的流体流以这种旋转运动保持持续一段时间，允许负载颗粒的流体流的颗粒积聚在旋转流体流的向外部分上；
A2–分隔物体，优选地分流叶片，所述分隔物体是固定的或可调节的，适于将所述旋转流体流的向外部分与所述旋转流体流的向内部分分离，由此相对于进入的负载颗粒的流体流，所述旋转流体流的所述向外部分是富含颗粒的流体流，并且所述旋转流体流的所述向内部分是贫颗粒的流体流；
A3-第一管道主体，其适于保持和引导流出的富含颗粒的流体流；
A4-第二管道主体，其适于保持和引导流出的贫颗粒的流体流；
B–旋风分离器装置，其通过流体分流器装置的第一管道主体，任选地通过另外的管道主体被连接到至少一个流体分流器装置或多个流体分流器装置，使得流体分流器装置的富含颗粒的流体流被进料到旋风分离器的入口。
任选地，该设备可以包括选自由以下组成的组的一个或更多个要素(element)：
-平行布置的多个流体分流器装置；
-通向流体分流器装置的多个入口进料管道，其被连接至共同的流体平衡空隙空间中，以确保跨过多个系统的入口压力是相似的，优选地是基本上相同的；
-所述流体分流器装置的多个出口进料管道，其被组合成公共的出口流管道，该公共的出口流管道适于保持和引导共同的负载颗粒的流体流；
-多个出口进料管道和/或共同的负载颗粒的流体流，其被连接至流体旋风分离器装置，任选地还包括被定位在所述流体旋风分离器装置之前或之后的增压风扇；
-所述流体分流器装置和/或所述旋风分离器装置的多个出口进料管道，其被连接至下游被动过滤装置；
-所述流体分流器装置和/或所述旋风分离器装置的多个出口进料管道，其被连接至下游主动过滤装置；
-所述流体分流器装置和/或所述旋风分离器装置的多个出口进料管道，其被连接至下游主动过滤装置，其中过滤盒具有可移动的除尘罩，以去除进入的流体流的空隙空间区域之外的排出的颗粒；
-所述流体分流器装置和/或所述旋风分离器装置的多个出口进料管道，其被连接至下游主动过滤装置，其中过滤盒具有可移动的除尘罩，以去除进入的流体流的空隙空间区域之外的排出的颗粒，在进入的流体流的空隙空间区域中，清洁循环由流体支撑，优选地由在流体流的下游侧上的喷射系统支撑，所述喷射系统还任选地包括流体储存储器；
-下游变速主系统风扇过程，其在所述设备之前或之后或之内连接至真空压力传感器，由此风扇速度的调节影响系统的入口压力，并允许对速度主系统风扇的速度进行精细或粗略的调节，以便将入口压力保持在恒定水平，从而有利地为上游工艺或下游工艺提供稳定的条件。
附图简述
图1A和图1B以不同的视图描绘了常规的传统旋风分离器。
图2A和图2B以变化的视图描绘了熟知的流体分流器装置的多种实施方式。
图2C至图2F描绘了适合于本发明的流体分流器装置的多种实施方式。
图3A至图3C描绘了根据本发明的连接至单个旋风分离器或多个旋风分离器的多个流体分流器设备的多种示例性实施方式。
图4A至图4C描绘了具有自动清洁和组合的除尘的主动过滤系统的多种视图，该主动过滤系统可以适当地与本发明的系统一起使用。
图5描绘了如图4中概述的主动过滤，示出了另外的流体储器。
图6描绘了如图4中概述的主动过滤，示出了从脏的流体侧到清洁的流体侧的联接臂部(linked arm)。
不同附图中的相同数字是指相同的或等效的特征或要素。
本发明的详细描述
因此，本发明涉及一种用于使用旋风分离器和流体分流器技术的组合来清洁负载颗粒的“脏”流体的设备和方法。虽然本发明对于从气体流，并且特别是空气流中分离颗粒的应用是特别有用的，但是本发明的所有实施方案可以用于基本上所有种类的流体，液体类型和气体类型的流体，它们可以携带悬浮在其中的物质，特别是颗粒，其中该物质表现出比流体更高的密度，所述流体可以是气体如空气，或者液体如水、汞、污水，并且可以在环境条件下或者在约0℃至约50°之间的温度或者甚至在从略高于0开尔文直至2500开尔文范围内的温度以及在从0.1巴至远超过100巴的压力应用。
在本发明中有用的第一要素是旋风分离器。在流体是液体诸如水或水基流体的情况下，可以参考“水力旋流器(hydrocyclone)”，而在气体是流体的情况下，它被称为气体旋流器(gas cyclone)。在本发明的上下文中，术语“旋风分离器”是指用于液态流体或气态流体的旋风分离器。本发明可特别适用于是空气的流体，它负载有颗粒，诸如负载有污染物。
常规旋风分离器的原理通常在图1A和图1B的上下文中分别用顶视横截面图和侧视横截面图来解释。旋风分离器1100基于使进入的负载颗粒的流体流1110偏转的原理，使得在旋风分离器设备的第一入口区段1130中产生螺旋的和向下定向且变窄的流体流1110’，表现出旋风分离器直径1109。当流体在中央部分1150中被向上抽吸时，较重的颗粒由于离心力而沿着路径1605在第二区段1140的壁处积聚，通常在第一区段下方并且通常具有向下变窄的特征形状，并且通过重力向下移动，由箭头1610指示，以在颗粒出口1620处离开旋风分离器。流体在旋风分离器中涡旋，并且经由具有出口直径1119的中央部分1150在“清洁”出口1120处作为贫颗粒的流体流1410被移除。这样的旋风分离器的另外的特征是，流体如由流动路径1302指示的被强烈地偏转，并且因此出现大的压降。任选地，另外的过程支持流体1200可以被添加到旋风分离器的入口部分的下部部分中。
如在图1B中所看到的，进入旋风分离器的负载颗粒的流体流vci(1110)包括进入的纯流体流fci(1112)和进入的颗粒流pci(1113)，所有的流可以用kg/min表示，因此表现出进入的颗粒负载Pci(1111)，以颗粒流与负载颗粒的流的比率计，即pci除以vci，用kg/kg表示。进入的负载颗粒的流体流被旋风分离器分离成贫颗粒的(“清洁的”)流体流和富含颗粒的(“脏的”)流。经由出口1120离开旋风分离器的贫颗粒的流体流vcc(1410)包括纯的“清洁”流体流fcc(1412)和纯流体流中的颗粒流pcc(1413)，由此与进入的颗粒流pci(1113)相比，颗粒流显著减少，使得颗粒负载Pcc(1411)显著低于Pci(1111)。在出口1620处离开旋风分离器的富含颗粒的(“脏的”)流vcd(1610)包括分离的颗粒流pcd(1613)和纯的流体流fcd(1612)，其中后者可以非常低或者甚至基本上为零。因此，在“脏”的出口1620处的颗粒负载Pcd(1611)可能非常高或者基本上为1。
虽然旋风分离器以“垂直”定位示出，即流体水平地进入旋风分离器，清洁的流体相对于重力向上，并且颗粒相对于重力向下，但是旋风分离器还可以在相对于重力成角度的位置操作。
旋风分离器的压降可以与以下重要的贡献效应有关：
1)进入的流体流的加速度、入口偏转和(在可压缩流体的情况下)收缩，包括颗粒负载的加速度。对于空气旋风分离器，入口速度通常高于10m/sec且低于30m/sec。
2)使流体偏转成螺旋运动，在旋风分离器的壁处引起机筒摩擦。
3)通过中央部分1150移除全部或至少较大部分的流体，由此流体流动方向经历急剧变化(参见图1中的箭头1302)。
在空气旋风分离器的情况下，第三类(将贫颗粒的空气移出旋风分离器的中央所需的能量)通常是第二类的能量(使空气以螺旋或旋风形式旋转所需的能量)约两倍，这可以容易地被解释，因为曲率半径确实更大。对于如可以具有在200mm-500mm之间范围的入口部分1300的直径的高性能旋风空气分离器来说，空气通常以小得多的半径通过旋风分离器的中央部分1150被移除，该半径平均约为200-500mm直径的一半，并且在一些情况下，该空气流的半径低至仅10mm半径，引起大的压降。
旋风分离器可以通过设计和操作条件被优化，然而，存在必须被克服的颗粒去除效率相对于压降的一般权衡。此外，旋风分离器中的湍流可以导致携带颗粒进入贫颗粒的出口流中。
用于提高效率的熟知选项是并联连接多个旋风分离器，使得较小的旋风分离器具有更好的颗粒去除效率，同时这些旋风分离器的倍增适于应对总的流体流量；或者顺序连接多个旋风分离器，由此沿着顺序或级减小尺寸提高了级的清洁效率。
旋风分离器的操作通常与离心力有关，离心力通常相对于重力来表示，即x的G力对应于如施加到物质诸如颗粒上的力，是重力的x倍。例如，旋风分离器的分离性能可以通过增加G力来提高，重力等于(颗粒的质量乘以速度的平方)除以半径，使得可以通过更高的流体流动速度或减小旋风分离器的半径来实现更好的分离(参见图1A中的1109)。由于增加进入的流体速度将需要另外的能量，并且在一些情况下，需要另外的设备，因此一些安装场景(installation scenarios)更倾向于减小半径。为了理解减小半径的影响，在表1中描绘了假设20m/sec的恒定入口速度的作为流体的环境空气的G力：
Figure GDA0002962060040000101
表1
基于上文G力计算，明显的是，在较小的旋风分离器直径的情况下可以实现更高的分离性能。较小的直径等于较小的气流，这意味着将需要多个系统来处理有意义的气流。例如，对于半径R＝1000mm的一个较大的旋风分离器，施加在进入的负载颗粒的气流上的所得到的G力仅为40.7886G。以将相同的进入的负载颗粒的气流分配到具有仅半径R＝100mm的10个并联的较小的系统中的另一个实例为例，施加在进入的负载颗粒的气流上的所得到的G力为407.886G，因此能够实现更好的分离效率，然而由于多个较小的旋风分离器中更高的压降，能耗增加。
本发明旨在利用旋风分离器系统的益处，即良好的颗粒去除效率，同时避免流体流的大压降。这通过将至少一个预分离器、优选地多个预分离器与一个旋风分离器连接来实现，由此预分离器作为“流体分流器”来执行，由此流体流被引导成大致弯曲的流，诸如圆形的流，使得—用与上述旋风分离器的描述类似的术语—颗粒在向外部分处积聚，并且然后流体流被分成富含颗粒的(“脏的”)流体流和具有非常低的颗粒负载的贫颗粒的(“清洁的”)流体流，两者都是相对于进入的负载颗粒的流体流。因此，只有很小一部分进入的颗粒负载是在贫颗粒的流体流中。因此，流出的富含颗粒的流体流以中等高的颗粒负载比率携带大部分颗粒负载，优选地携带所有的颗粒负载，后者是指颗粒和流体的重量比率，如可以用kg颗粒每kg流体来表示，或者对于稳态的流动条件，也作为流量比率，即kg/min的颗粒流量每kg/min的流体流量。这样的流体分流器在本领域中通常是已知的(参见，例如上文关于空气分流器的参考的EP2334407)，并且可以在低压降操作。
然后，若干个预分离器的富含颗粒的流体流被合并，并被进料到旋风分离器中，在较高的压降具有高的颗粒分离效率，然而该压降仅适用于相对小的流体流。
合适的预分离器的原理在图2A中作为横截面侧视图被示意性描绘，并且在图2B中以横截面底视图被示意性描绘。
因此，进入的负载颗粒的流体流vsi 2110，其包括进入的纯流体流vsi 2112、进入的颗粒流psi 2113，因此表现出进入的颗粒负载Psi 2111，在入口区段2102被输送到流体流分流器2100中。如图2A和图2B所示，分流器呈管道的形式，此处显示为具有矩形横截面，并且可以具有围绕管道轴线2109的半圆形形状，从而将流体引导成由弯曲箭头2105指示的旋转流，使得颗粒2000由于离心力而朝向分流器装置的外壁积聚。在半圆形部分的端部处，即以180°的曲率角，此处显示为跨过管道的横截面延伸的分流叶片2107的分隔物体将贫颗粒的(“清洁的”)流体流vsc 2410与富集颗粒的(“脏的”)流体流vsd 2610分离，所述贫颗粒的(“清洁的”)流体流vsc 2410具有贫颗粒的纯流体流fsc 2410，贫颗粒的流体流颗粒流psc 2413，并且因此表现出贫颗粒的颗粒负载Psc 2411，所述富集颗粒的(“脏的”)流体流vsd 2610具有富含颗粒的纯流体流fsd 2612，颗粒流体流颗粒流psd 2613，并且因此表现出富含颗粒的颗粒负载Psd 2611。
如图所示，颗粒被轻轻地向外引导，使得在分流叶片2107之后，贫颗粒的流和富含颗粒的流可以分别在出口2106和2108处离开分离器，从那里它们可以被进一步引导至下游工艺或环境。
分流叶片的精确定位允许确定和根据需要改变分离的锐度，即，分流叶片向内定位越多，越多的颗粒被分离到富含颗粒的流体流，然而更多的流体也被引导到那里。
图2C描绘了这样的设备的变型，其中流体流通过管道2101的径向布置的分离器装置被进一步分离成第一流和第二流，第一流和第二流可以被视为沿着流的大致流动方向的左侧流和右侧流，可以由管道2101的管道系统(ductwork)引导。在每个侧流中，颗粒朝向径向向外的管道壁积聚，分别被分流叶片2107’和207”分开，并且可以分别在富含颗粒的流体流出口2610’和2610”处离开流体分流器装置，而“清洁的”贫颗粒的流体流分别离开贫颗粒的流体流出口2410’和2410”。
图2D、图2E和图2F(以透视图)描绘了另外的变型，其中流动分流器的管道被螺旋缠绕，即表现出如图2A中的大于180°的曲率角。这提供了更长的停留时间，并且因此允许更多的颗粒向外积聚，停留时间指的是颗粒被暴露于径向力的时间长度。在图2D中，它可以以整圈(即360°)执行，由此由于间隔的原因，管道的分离器装置将流体流沿着轴线2109的方向向外引导，优选地相对于进入的流体流的方向对称地向左和向右，以分别离开区域2410’、2410”以及2610’和2610”。
在图2E中，描绘了具有“两圈”即720°的变型，由此在约630°(或1又四分之三圈)处，流体分流叶片2107使富含颗粒的流体流和贫颗粒的流体流分开。
应当注意，所示出的实施方式仅用于解释适合于本发明的流体分流器装置的原理。然而，可以执行许多设计变型以基于以下原理来实现这样的分离：使弯曲的管道中的负载颗粒的流体流经历旋转流动方向，从而引起离心力并且使比流体重的颗粒在管道的向外区域处积聚，随后使富含颗粒的流体流和贫颗粒的流体流分开。
典型地，在这样的布置中并且当流体是可压缩流体诸如气体诸如空气时，与入口区段2102相比，在分流点处，即就在分流装置的边缘之前，流体速度更高。因此，产生了轻微的真空，这减少了流动扰动，并且便于颗粒朝向富含颗粒的流体流的出口区段2108的转移。
在离开流体分流器装置之后，贫颗粒的流体流2410、2410’或2410”然后可以被释放到环境中，或者在甚至更低的所需颗粒负载的情况下，被释放到高效过滤装置诸如袋式过滤器中。然后，富含颗粒的或高颗粒负载的流体流2107’和2107”经由另外的管道系统被引导朝向另外的加工。
这导致在非常低的压降，颗粒的良好分离和低负载流中的低颗粒负载，然而，在富含颗粒的流体流中存在相对低的颗粒负载(以kg颗粒每kg流体计)。
如前面所指出的，旋风分离器和流体分流器两者都是熟知的并且都被使用，并且每一个都可以适于其给定应用的最佳设置，然而，两个系统也具有它们的权衡，特别是对于多种“清洁的”流体流和“脏的”流体流的能量使用和分离效率。
此后，本发明的具体特征是将旋风分离器和流体分流器技术以特定的方式组合，所述旋风分离器在相对较高的压降具有相对良好的分离性能，并且因此具有不良的能量利用，所述流体分流器技术在显著较好的能量性能下具有较差的分离性能。为此，全部进入的负载颗粒的流体装料被引导到至少一个流体分流器装置但优选地多个流体分流器装置中。流体分流器装置将流体流偏转到弯曲的流动方向，诸如半圈，优选地整圈，更优选地约两圈，但也可能多于两圈，由此能量损失相对低，因为方向的改变是渐进的，并且沿着平滑的流动路径，优选地几乎圆形的流动路径。通过这种大致旋转运动，颗粒朝向管道的向外定向的部分积聚，并且贫颗粒的流体流和富含颗粒的流体流可以通过分流叶片分开，如上文中所描述的。可以调节流体分流叶片的定位，以便改变正被引导到富含颗粒的流体流中的颗粒和“纯”流体的量。优选地，这些设置是使得“清洁的”流体流具有非常低的(如果有的话)颗粒负载，并且在被释放到环境中之前不需要经历进一步的处理。当然，该流体流可以被进一步处理，诸如但不限于通过袋式过滤器或HEPA过滤器被进一步处理。
这导致在非常低的压降，颗粒的良好分离和贫颗粒的流体流中的低颗粒负载，然而，在富含颗粒的流体流中仍然存在过高的流体流量。
因此，一个或多个预分离器中的一个或更多个的富含颗粒的流体流现在被收集并被引导到适合于匹配预分离器的流量和分离效率的旋风分离器，其中固体现在在适度的压降以高效率被分离，然而，与仅使用没有初级分离器的旋风分离器相比，这仅产生显著更少量的流体。
该原理通过参照图3A被进一步解释，其示例性地用于分离设备3000，该分离设备3000包括连接至旋风分离器3041的并联布置的5个预分离装置3001、……3005。因此，负载颗粒的流体流3011、……3015进入相应的流体分流器装置3001、……3005，其中贫颗粒的流体流3021、……3025可以被排放到环境中或被排放到进一步的处理步骤诸如袋式过滤器(未示出)中。富含颗粒的流体流3031、……3035离开流体分流器装置，并被收集在歧管中，所述歧管任选地具有变化的有效横截面，以便于运输。歧管被连接至随后的旋风分离器3041，并将收集的富含颗粒的流体流3040引导到旋风分离器3041的入口区段，旋风分离器3041可以是如图1所描绘的类型。来自旋风分离器的贫颗粒的流体流3042可以被释放到环境中，或者可以经历进一步的处理，诸如经历袋式过滤器，或者还可以与来自流体分流器装置的贫颗粒的流体流结合。移除的颗粒负载可以在旋风分离器的富含颗粒的出口处收集，如在图1的上下文中所描述的。
例如，如果分流器装置的流体分流叶片被设定为5％的分流(即，分流器装置中5％的流体流被分离成富含颗粒的流体流)，则总流体流的这5％将作为收集的流体流3040被转移到旋风分离器3041，并且包含进入的负载颗粒的流体流的至少90％，优选地至少95％，更优选地至少99％和最优选地基本上所有的颗粒。
这样的组合系统将使用较低的能量操作，因为不像如图1所示的传统旋风分离器那样沿着流动路径1302引起大多数流体的流体流动方向的突然变化。由于通过旋风分离器的中央实现流体的移除所需的能量通常是实现螺旋向下的流体运动所需的能量的两倍，因此与单独的传统旋风分离器相比，流体分流器装置与旋风分离器的这样的组合系统可以以少于一半，优选地少于三分之一或者甚至少于四分之一的能量操作。这样的组合系统还可以实现高得多的分离性能，因为湍流被显著减少。
这样的系统的益处不仅在能量方面，而且还在显著减少的(如果不是完全消除的话)维护工作方面显然是明显的，例如当与在流体分流器装置(参见图3中的3040)之后收集的流体流被转移到另一个标准过滤系统诸如需要大量维护的袋式过滤器或鼓式过滤器的系统相比时。
示例性地考虑具有10个并联的空气分流器装置的空气净化系统，每个空气分流器装置处理500m3/h。跨过这样的空气分流器的压降为约250Pa(1英寸的水表压)，并且因此，每个分流器将需要0.03kW的电力来操作，因此整个系统将需要10×0.03kW，即0.3kW。为了简单起见，进一步假设分流器被设置为分离总气流的10％，并且该负载颗粒的气流将流入到如图1所描绘的常规旋风空气分离器中，该传统的旋风空气分离器也将接收每小时500立方米，但是当在与空气分流器相同的离心力或G力操作时，压降在250Pa(250英寸的水柱)时更高，并且因此常规旋风空气分离器将需要0.1W来操作。因此，根据本发明的系统，将10个空气分流器与一个旋风分离器组合因此将总共需要(1×0.1kW)+(10×0.03kW)＝0.31kW。
如果我们将其与由常规旋风空气分离器组成的系统进行比较，那么该系统的总能量将总共需要(10×0.1kW)＝1kW。功率需求的差异明显为0.31kW相对于1kW，或31％，这相当于与传统旋风空气分离器相比节省69％。这样的多分流器和旋风分离器系统技术不仅实现与常规的旋风空气分离器相比69％的节省，而且由于显著降低的内部湍流，与传统的旋风空气分离器相比实现了几乎或完全零维护系统以及还实现了高得多的分离性能。
在图3B中概述了用于执行本发明的另外的选项，例如在用于处理负载颗粒的流体的情况下。为了操作简单起见，可以期望的是旋风分离器3041的清洁流体出口3042与分流器装置3001、……3005的清洁流体出口流3021、……3025结合。然而，在这样的场景下，由于流体分流器的出口压力和旋风分离器的出口压力将是相同的，将存在显著的性能损失，但是由于旋风分离器在考虑空气的情况下通常将在约750Pa(3英寸的水柱)的压降操作，并且流体分流器将在约250Pa(1英寸的水柱)操作，这将产生流动的失配，这将最终导致来自流体分流器3031、……3035的富含颗粒的流体流动流减慢，其又将导致分流器装置内刚好在分流叶片的边缘之前的增强的湍流(参见图2E，2107)，这又可以导致分离性能的大幅下降。
因此，在这样的情况下，可以优选的是添加平衡装置，诸如增压风扇或泵3060(图3B)，其可以用于平衡系统并确保刚好在分流叶片之前的流体速度相似，并且因此，湍流可以被减少或者甚至被消除。此外，应当注意，如果平衡装置3060比所需要的稍快地运行，那么富含颗粒的流体流(参见图2E，2610)将以比贫颗粒的流体流(参见图2E，2410)更高的速度行进，从而在富含颗粒的流体流中产生负压，这将导致进一步将确实碰巧在分离区之前被湍流扰动的颗粒抽吸到富含颗粒的流体流中而不是抽吸到贫颗粒的流体流中。
旨在使过程稳定的本发明的又另外的独立实施方案还在图3B中概述。对于分流器装置的出料清洁流体流3021、……3025以及任选地还有旋风分离器3041的出口流3042被收集到如图3B所示的公共空间3070中的安装场景，并且如果进料的负载颗粒的流3011、……3015处于相同的压差，则所有流动分流器3001、……3005在相同的压力或至少非常相似的压力操作，使得整个系统平衡。
然而，如果进料的负载颗粒的流体流3011，……不以相同的压差操作，那么所有流动分流器3001，……将以不同的压力操作，这意味着整个系统将是不平衡的。因此，可以优选的是创建压力平衡空隙空间3051，……，在分流器装置之前连接进料(infeeds)，这确保系统是平衡的，并且进料的负载颗粒的流体流处于相同的压差，使得所有流动分流器3001，……在相同的压力或相似的压力操作，这意味着整个系统是平衡的。
在一些操作环境中，不同的离心力(G力)可以是期望的。本发明的另外的实施方案旨在通过改变速度和/或离心力(G力)来改善操作。例如，假设在图3B中，进入的负载颗粒的流体流3011、……3015来自不同的工艺步骤，诸如在卫生产品制造厂的情况下，来自修整抽吸工艺、来自传送带真空、来自粉尘控制操作、来自芯沉积工艺操作或来自其他工艺操作，所有工艺都可以排放一定范围的污染物。
修整抽吸工艺气流主要是清洁的，并且有时可能接收大的污染块，而过程操作工艺气流主要是清洁的，偶尔有较小的污染，而输送机真空气流主要是直径在约50μm至约200μm之间的污染物颗粒，而粉尘控制操作真空气流主要是直径在1μm和200μm之间的污染物颗粒，而芯沉积工艺真空气流主要是直径在0.1μm和10μm之间的污染物细颗粒，其中直径是指与其他形状的颗粒的直径等效的球形颗粒的直径。
本领域技术人员将容易地认识到，既不期望以高离心力(G力)操作修整抽吸工艺气流的空气分流器，因为该气流基本上是清洁的，也不期望以低离心力(G力)操作芯沉积工艺真空气流的空气分流器，因为该气流被直径在0.1μm至10μm之间的细颗粒污染，并且将需要更高的G力来有效地分离。
在所有这些场景下，离心力(G力)越高，操作系统所需的能量就越高。考虑到本发明特别适合的用于快速消费品诸如卫生物品的生产单元和工艺，多种预处理可以提供负载颗粒的流体流，该流体流需要非常不同的条件以用于良好的分离性能，例如，
-修整抽吸工艺气流需要在约50倍重力(～50G)操作。
-而过程操作工艺气流需要在约100倍重力(～100G)操作，
-而输送机真空气流需要在约300倍重力(～300G)操作，
-而粉尘控制操作真空气流需要在～500G操作，
-而芯沉积工艺真空气流需要在～1000G操作。
为每个预分离装置设置设计(例如直径或圈数)和/或操作参数，特别是空气流量或速度，因此将发生优异的分离，同时在这样的情况下甚至进一步降低能量，与传统的旋风空气分离器相比，可以实现90％的能量节省。
因此，在图3C中描绘了本发明的多种实施方式。多种预处理3301、3302，……任选地通过平衡容积3150经由流体流动3120，将负载颗粒的进料流体3310(由实心双箭头指示)排放到第一多个流体分流器装置3101、3102，……。其他预处理可以将负载颗粒的进料流体3320排放到第二多个流体分流器3201、3202、……。流体分流器将进料分离成贫颗粒的流体流3350(由短虚线双箭头指示)和富含颗粒的流体流3330(由短划双箭头指示)。贫颗粒的流体流可以被进料到环境3180中，或者被进料到后处理单元诸如介质过滤器3190中，任选地经由稳压室(plenum)3170被进料到后处理单元诸如介质过滤器3190中。第一多个分流器的富含颗粒的流体流被进料到第一旋风分离器3141中，并且第二多个分流器的富含颗粒的流体流被进料到第二旋风分离器3241中，并且来自旋风分离器的另外的贫颗粒的流体流可以被释放到环境3180中，或者任选地经由可以与用于来自分流器的贫颗粒的流体流的稳压室相同的稳压室3170被释放到后处理单元，诸如下游过滤工艺，任选地诸如下文所描述的。
本领域技术人员将容易地认识到，在所描述的场景中和在本发明的范围内，存在许多选项以连接
-预处理，
-任选的公共容积，
-第一多个流体分流器、第二多个流体分流器或另外的多个流体分流器，
-任选的增压风扇，
-连接至相应的多个分流器的第一旋风分离器、第二旋风分离器或另外的旋风分离器，
-稳压室，
-后处理单元，
-通向环境的出口。
在本发明的任选实施方案中，可以在多流体分流器之前或之后或之内添加连接至真空压力传感器的变速主系统风扇3160。调节风扇的速度影响系统的入口压力，并且因此，对速度主系统风扇的速度进行精细或粗略的调整可以将入口压力保持在恒定值，这对于许多上游或下游工艺来说是优势。明显地，在液体流体的情况下，风扇可以由泵替代。
本发明的另外的实施方式是添加特定的任选的下游过滤工艺，所述任选的下游过滤工艺是被动的或主动的。由于下游过滤工艺充当用于空气过滤和/或提高空气质量的安全过滤级，在防爆低能上游多流体分流器-旋风分离器系统的情况下，将优选的是不增加将显著地损害安全或能量要求的任何下游过滤工艺。虽然增加下游被动空气过滤是相对便宜的设备升级安装，但这样的被动技术通过增加的介质更换成本而显著地增加了持续运行成本，因为被动过滤介质一旦堵塞就必须被更换，而且还更重要的是，在过滤介质堵塞时出现增加的压降。
为了进一步解释该方面，假设被动过滤级用于加工50,000m3/h(50KCMH)，其中在安装时的压降为250Pa(1英寸的水表压)，当过滤级达到750Pa(3英寸的水表压)时，被动过滤级在堵塞时被替换。假设85％的风扇效率和85％的电机效率，在250Pa(1英寸的水表压)启动时需要4.78kW的总功耗。然而，随着时间的推移，过滤器堵塞，在750Pa(3英寸的水表压)，同样假设85％的风扇效率和85％的电机效率，需要12.21kW的总功耗，相当于与启动时相比的8.14kW的差异。假设中等的能源成本为8美分每kWh，这相当于每个系统每级每年损失5563美元。
为了避免这样的损失，增加过滤介质面积并转向保持过滤介质清洁的主动过滤，显著地降低了持续的能源成本以及过滤器更换成本，因为主动过滤系统被自动地清洁并且不堵塞。
然而，主动过滤系统，尤其是用于作为流体的空气的主动过滤系统，带来进一步的负面影响：在清洁循环期间，空气传播的粉尘通常被吹遍整个过滤器。该粉尘一旦沉积，不仅确实需要清理，而且该粉尘还增加爆炸燃料。由于空气传播的粉尘是爆炸的直接燃料，所以只需要点火源，并且粉尘在LEL(爆炸下限)和UEL(爆炸上限)之间的范围内。
因此，空气传播的粉尘可以被自动移动罩捕获，一旦粉尘已经从过滤盒中排出，自动移动罩从系统中直接移除空气传播的粉尘。任选的另外的下游空气射流(air jet)可以有助于从过滤盒中排出污染物，并且连接至空气射流的任选的空气储器增加了脉冲的强度，这进一步提高了污染物排出性能。任选的另外的上游空气射流清洁周围的滤筒区域，以确保整个过滤系统在移动罩离开并移动到下一个清洁循环之前是清洁的。
这样的安全主动空气过滤级的一个方面是需要将所有非防爆电气系统保持在空气过滤级的下游清洁侧上，以便其在低于爆炸下限操作。为了实现这一点，并且为了消除驱动器的数量，在上游级和下游级两者上包含多连杆臂部系统(multi-link arm system)。在下游级上的臂部的端部连接至驱动系统的情况下，通过一个驱动系统，整个系统可以遵循所需的路径并在两个轴上操作，尽管仅一个驱动轴被安装在下游级上。为了实现这一点，对于每个臂部，专用驱动轴从下游级传递到上游级。
图4A图示了当应用于空气清洁时，可以适当地定位在根据本发明的设备的下游的主动空气过滤模块。该模块包括系统主体4001，其可以包括侧门4002，以允许容易地进入主体。该模块还可以包括：
-多个过滤介质盒插件4003，
-移动的除尘罩4004，
-第二臂部连杆4005，
-具有枢轴点4007的第一臂部连杆4006，以及
-用于流体的出口管道。
图4B图示了如图4A中概况的主动空气过滤模块，示出了上游脏的空气侧，还包括：
-系统主体4001，
-多个过滤介质盒插件4003，
-移动的除尘罩4004，
-第二臂部连杆4005，
-具有枢轴点4007的第一臂部连杆4006，
-用于从流体中去除的颗粒的提取管道4008。
图4C图示了如图4B中概况的主动空气过滤模块，示出了下游清洁空气侧，其具有
-系统主体4001，
-多个过滤介质盒插件4003，
-移动的喷气送风系统(jet air blast system)4024，
-第二臂部连杆4025，
-具有枢轴点4026的第一臂部连杆4026，
-驱动链系统4011。
图5图示了与图4A至图4C中概述的相同的主动空气过滤模块，概述了用于喷气送风系统4024的任选的空气储器供应系统5010。
图6图示了与图4和图5中概述的相同的主动空气过滤模块，概述了描绘双轴的横截面图，其中每个轴为每个臂部提供动力；具有
-系统主体4001，
-一般气流方向6700，
-脏空气侧6501，
-清洁空气侧6502，
-过滤介质盒插件(仅示出多个中的一个)4003，
-进入过滤介质盒插件4003的脏空气流6601，
-从过滤介质盒插件4003流出的清洁空气流6602，
-具有清洁空气侧臂部6006’和脏空气侧臂部6006”的第一臂部连杆6006，
-用于第一清洁臂部连杆6006的枢轴点6007，
-具有清洁空气侧臂部6005’和脏空气侧臂部6005”的第二臂部连杆6005，
-连接轴6201和6202，其将清洁空气侧6005’上的第二臂部连杆连接至清洁空气侧6006’上的第一臂部连杆，并且将脏空气侧6005”上的第二臂部连杆连接至脏空气侧6006”上的第一臂部连杆，
-带6001，其用于将清洁空气侧6005’上的第二臂部连杆的旋转运动连接至轴6102的旋转运动，以将旋转运动连接至带6302，带6302经由轴线点6202将旋转运动连接至脏空气侧臂部6005”，
-驱动链连接点6401，以及
-抽吸罩连接点6402。

Claims (5)

1.一种用于从负载颗粒的流体流中去除颗粒的方法，所述方法包括以下工艺步骤：
a)提供至少一个、优选地多个弯曲的管道系统、优选地圆形的管道系统，任选地包括多于一圈；
b)提供负载颗粒的流体流；
c)将所述负载颗粒的流体流进料到所述弯曲的管道系统中；
d)使所述管道系统中的所述流体流以旋转运动偏转；
e)保持所述负载颗粒的流体流的所述旋转运动持续一段停留时间，允许所述负载颗粒的流体流的颗粒径向向外积聚在旋转流体流中；
f)通过分隔物体、优选地分流叶片将所述旋转流体流的向外部分与所述旋转流体流的内部部分分开，所述分隔物体可以是固定的或可调节的，由此与所述旋转流体流的所述内部部分相比，所述旋转流体流的所述向外部分具有更高的颗粒负载；
g)通过用于贫颗粒的流体流的第一出口和管道将内部旋转流体流作为贫颗粒的流体流排出，并且通过用于富含颗粒的流体流的第二出口和管道将外部旋转流体流作为富含颗粒的流体流排出，其中内部旋转流体流管道和外部旋转流体流管道两者是分开的；
h)将所述富含颗粒的流体流引导至旋风分离器，以进一步将所述富含颗粒的流体流分别分离成进一步富含颗粒的流和进一步贫颗粒的流。
2.根据权利要求1所述的用于从负载颗粒的流体流中去除颗粒的方法，所述方法还包括选自由以下组成的组的工艺步骤中的一个或更多个：
i)提供串联或并联定位的多个弯曲的管道系统；
j)将多个入口进料连接到共同的流体流动平衡空隙空间中，以确保跨过多个管道系统的入口压力是相似的或基本上相同的；
k)将多个出口进料连接到公共管道系统出口流体流中；
l)将多个出口进料连接到公共管道系统出口流体流中，并且将其连接至具有任选的增压风扇过程的流体旋风分离器，用于增加流体速度和/或调节流体压力；
m)将所述弯曲的管道系统的多个出口连接至下游被动空气过滤装置；
n)将所述弯曲的管道系统的多个出口连接至下游主动空气过滤装置；
o)将所述弯曲的管道系统的多个出口连接至下游主动空气过滤装置，其中过滤盒具有可移动的吸尘罩，以去除进入的流的空隙空间区域之外的排出的污染物；
p)将所述弯曲的管道系统的多个出口连接至下游主动过滤装置，其中过滤盒具有可移动的吸尘罩，以去除进入的空气流的所述空隙空间区域之外的排出的污染物，其中清洁循环由空气流的下游侧上的空气喷射系统支撑，其中存在任选的空气储存储器；
q)提供在多涡流空气分流器之前或之后或之内连接至真空压力传感器的下游变速主系统风扇过程，并调节风扇速度，以便影响系统的入口压力，并且因此，对速度主系统风扇的速度进行精细或粗略的调节能够将入口压力保持在恒定值，这对于许多上游或下游工艺是优势。
3.一种在用于生产快速消费品的制造环境中从根据权利要求1或2所述的负载颗粒的流体流中去除颗粒的方法，所述快速消费品优选地选自由用于婴儿或成人的开放式或封闭式裤型尿布或女性卫生物品组成的组，
其中所述流体是空气，并且其中负载颗粒的空气流由预处理产生，所述预处理优选地是选自由以下组成的组的一种或更多种：
r)修整抽吸工艺步骤；
s)一般过程空气抽吸工艺；
t)输送机真空气流工艺；
u)粉尘控制操作真空空气工艺；
v)纤维素分解工艺；
w)颗粒材料，优选地纤维素纸浆或超吸收颗粒的转移或沉积工艺。
4.一种用于从负载颗粒的流体流中去除颗粒的设备，其中所述设备包括：
A至少一个，优选地多个流体分流器装置，每个流体分流器装置包括：
A1-弯曲的管道系统，优选地圆形的管道系统，任选地包括多于一圈，其适于：
o将进入的负载颗粒的流体流偏转成旋转运动，以及
o将所述进入的负载颗粒的流体流以这种旋转形式保持持续一段时间，允许所述负载颗粒的流体流的颗粒积聚在旋转流体流的向外部分上；
A2–分隔物体，优选地为分流叶片，所述分隔物体是固定的或可调节的，适于将所述旋转流体流的所述向外部分与所述旋转流体流的向内部分分离，由此相对于进入的负载颗粒的流体流，所述旋转流体流的所述向外部分是富含颗粒的流体流，并且所述旋转流体流的所述向内部分是贫颗粒的流体流；
A3-第一管道主体，其适于保持和引导流出的富含颗粒的流体流；
A4-第二管道主体，其适于保持和引导流出的贫颗粒的流体流；
B–旋风分离器装置，通过所述流体分流器装置的第一管道主体，任选地通过另外的管道主体连接至所述多个流体分流器装置，使得所述流体分流器装置的所述富含颗粒的流体流被进料到所述旋风分离器的入口。
5.根据权利要求4所述的用于从负载颗粒的流体流中去除颗粒的设备，其中所述设备包括选自由以下组成的组的一个或更多个要素：
1-平行布置的多个流体分流器装置；
2-通向所述流体分流器装置的多个入口进料管道，其被连接到共同的空气平衡空隙空间中，以确保跨过多个系统的入口压力是相似的，优选地是基本上相同的；
3-所述流体分流器装置的多个出口进料管道，其被组合成公共的出口流管道，所述公共的出口流管道适于保持和引导共同的负载颗粒的流体流；
4-多个出口进料管道和/或所述共同的负载颗粒的流体流，其被连接至流体旋风分离器装置，任选地还包括被定位在所述流体旋风分离器装置之前或之后的增压风扇；
5-所述流体分流器装置和/或所述旋风分离器装置的多个出口进料管道，其被连接至下游被动空气过滤装置；
6-所述流体分流器装置和/或所述旋风分离器装置的多个出口进料管道，其被连接至下游主动空气过滤装置；
7-所述流体分流器装置和/或所述旋风分离器装置的多个出口进料管道，其被连接至下游主动空气过滤装置，其中过滤盒具有可移动的吸尘罩，以去除进入的空气流的空隙空间区域外部的排出的颗粒；
8-所述流体分流器装置和/或所述旋风分离器装置的多个出口进料管道，其被连接至下游主动过滤装置，其中过滤盒具有可移动的吸尘罩，以去除进入的流的所述空隙空间区域外部的排出的颗粒，在所述进入的流的所述空隙空间区域中，清洁循环由流体支撑，优选地由在流体流的下游侧上的空气喷射系统支撑，所述空气喷射系统还任选地包括流体储存储器；
9-下游变速主系统风扇过程，其在所述设备之前或之后或之内连接至真空压力传感器，由此风扇速度的调节影响系统的入口压力，并允许对速度主系统风扇的速度进行精细或粗略的调节，以便将入口压力保持在恒定水平，从而有利地为上游或下游工艺提供稳定的条件。
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