CN1145040A - 对含有颗粒的空气进行过滤的空气过滤组件 - Google Patents

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Abstract

一种用来对含有颗粒物质的空气进行过滤的空气过滤组件，它包括一壳体，该壳体具有进气口、出气口以及将过滤室和干净空气室隔开的隔离壁。该隔离壁包括第一空气流动孔。所述组件包括与第一空气流动孔呈空气流动连通的过滤件。该组件还包括一设在隔离壁第一空气流动孔内的缩喉管件。该缩喉管件包括铃口状端部，该端部凸伸进入第一过滤件的内干净空气室内。该组件包括具有一喷嘴的脉冲喷射清洁装置，所述喷嘴的方向设置成能将脉冲空气朝着过滤件的方向引入所述第一缩喉管件内。

Description

对含有颗粒的空气进行过滤的空气过滤组件
本发明的技术领域
本发明涉及一种空气过滤系统，该系统具有诸缩喉管件和过滤件的空气脉冲清洁装置。
本发明的背景
在很多工业应用中，经常会遇到颗粒物质悬浮在气体中的情况。在某些工业中，这种颗粒物质是一种有价产品，例如，待回收利用的淀粉。对于其它工业，例如食品工业，这种颗粒物质可能仅仅是那些需要从空气从去除的灰尘。对含有颗粒物质的空气流或气流进行清洁的系统包括空气过滤组件，该空气过滤组件具有多个位于一壳体内的过滤件。该过滤件可以是适当织物或打褶纸的一个袋子或一个软套。清洁作业是通过定期地将一股短暂的增压空气射流脉冲进入过滤件内部，以使空气反向流动穿过过滤件而完成的。这种空气过滤组件在例如美国专利No.4,218,227(Frey)和美国专利No.4,395,269(Schuler)中有所揭示。
有时，人们使用诸缩喉管件来将一股增压空气射流导引入过滤件内，并且当空气流出过滤件时恢复压力能量。通常，缩喉管件的入口端可以位于过滤室的外部，也可以延伸伸入过滤件的内部。例如，美国专利No.4,218,227(Frey)中揭示了一种缩喉管的安装方法，即是缩喉管件的入口安置在过滤室的隔板的侧壁上，与过滤件相对。美国专利No.3,942,962(Duyckinck)揭示了一种缩喉管件，这种缩喉管件的入口部延伸进入过滤件的内部。
在使用脉冲喷射清洁的缩喉管系统的标准设计中，缩喉管件两端的压降(或压差)较高。当反向-脉冲阀打开和关闭以脉冲增压空气时，脉冲喷射清洁系统会产生较响的噪声，该脉冲增压空气是克服过滤件内的压力、用来使其内的空气反向流动所必需的。本发明旨在提供一种空气过滤组件，它能降低噪声，并降低在过滤含有颗粒物质的空气以及脉冲喷射清洁诸过滤件的过程中的能量损耗。
本发明的概述
本发明提供了一种用来对含有颗粒物质的空气进行过滤的空气过滤组件。这种空气过滤组件包括一具有一干净空气室和一过滤室的壳体。该壳体具有一上壁、一底部、多个侧壁、一干净空气出口、一脏空气入口、将干净空气室与所述过滤室隔开的隔离装置、脉冲喷射清洁装置、以及一位于过滤室内、设置并构造来收集颗粒物质的最底部。多个侧壁自上壁悬垂下来(即，连接于上壁)，并且所述脏空气入口位于底壁或其中一个壁面上。用来将所述干净空气室与所述过滤室隔开的隔离装置包括将一个或多个过滤件安装在所述过滤室内的装置。每一过滤件具有一透气部，该透气部具有邻近端和末端，并与出气口呈流体连通。正如本文中所使用的，“邻近端”是指邻近于用来脉冲喷射清洁(或反向脉冲清洁)的反向脉冲阀的一端，“末端”是指远离反向脉冲阀的一端。脉冲喷射清洁装置用来清洁每一过滤件，并位于出口和诸过滤件中间(或之间)。隔离装置还包括一安装(或固定)在隔离装置内的缩喉管件。该缩喉管件具有一扩散部、一铃口状部分、以及一将扩散部和铃口状部分(或缩喉管入口部)相互连接起来的弓形喉颈部。该缩喉管件设置成这样，即，铃口状部分位于过滤室内，并且扩散部延伸进入干净空气室内。缩喉管入口部可以具有一末端，该末端邻近于过滤件透气部分的邻近端，并与之横向对齐，从而使得穿过透气的邻近端流动至缩喉管入口部分末端的空气能在一大体上笔直的通道内流动，并且无障碍地流动在过滤件和缩喉管件之间。
本发明的空气过滤组件也可以具有一缩喉管件，其中该缩喉管喉颈部的半径可以加以选择，以便使穿过喉颈部的过滤空气流动速度小于采用脉冲喷射清洁装置的标准缩喉管件的速度值的一半。正如本文中所使用的，表示缩喉管喉颈部、扩散器的诸出口以及铃口状部分的诸入口的半径或直径的所有半径和直径，除非另有具体说明的以外，均是指内侧尺寸。
本发明的空气过滤组件也可以具有一缩喉管件，该缩喉管件的扩散部半径与喉颈部半径的比值选择成小于标准缩喉管件中的比值，所述标准缩喉管件是为能有效恢复采用脉冲喷射清洁装置的空气过滤组件的压力而设计的。本发明空气过滤组件中的缩喉管件的扩散部长度与喉颈部半径的比值也可以选择，使其小于为了有效恢复采用脉冲喷射清洁装置的空气过滤组件中的压力而设计的标准缩喉管件的比值。
与传统的采用缩喉管件的空气过滤组件相比，本发明的空气过滤组件能降低干净空气室内的空气速度，由此降低了干净空气室内的压力损失。穿过缩喉管喉颈部的空气速度也能够得到降低。过滤室和干净空气室之间的压力也能小于传统设计中的压力。由于降低了空气速度以及降低了空气过滤组件运行过程中的压差，因此降低了将空气穿过所述组件所需要的能量。此外，由于只需要更少的增压空气和使用较小的反向脉冲阀，穿过缩喉管喉颈部的空气流动速度的降低明显降低了在脉冲喷射清洁诸过滤件的过程中产生的噪音。由于截头的扩散器的长度较短，因此该空气组件的体积小于标准设计中的体积。由于需要较小的鼓风机和反向脉冲阀，因此过滤室和干净空气室之间压差的降低也降低了安装和运行成本。
附图简要说明
图1是本发明的一种运行装置的立体图。
图2是本发明带局部剖开的侧视图。
图3是本发明带局部剖开的正视图。
图4是本发明的局部立体图。
图5是本发明缩喉管构件的一实施例的侧视图。
图6是从图5的末端观察的图5所示缩喉管构件的端视图。
图7是本发明的一缩喉管系统的实施例的局部剖视图，该系统具有一如图6所示的缩喉管构件，该图示出了沿线7-7截取的缩喉管构件的剖视图。
图8是脉冲喷射清洁装置和缩喉管构件的平面图。
较佳实施例的具体描述
本发明提供了一种空气过滤器组件，该组件具有一种低能量损耗的缩喉管系统。在各附图中，相同的标号表示各附图中相对应的零件，图1-3示出了这种系统的一较佳实施例。除了缩喉管系统以及过滤腔室和清洁空气腔室之间的低压差之外，这种过滤器组件的外形、结构、和运行基本上均与美国专利No.4,395,269的相同，该专利对其外形、结构、和运行有所揭示，其内容在此引为参考。请参阅图1。本发明的三个组件或单元10可以肩并肩地设置在一起。这种装置的尺寸可以例如是6英尺×10英尺×10英寸。
图1中的每一组件包括一用来将脏的或受到污染的空气(即，含有颗粒的空气)排入所述过滤器组件内的导管11。设置有一相同的导管12，用来将干净或过滤的空气从所述过滤器组件中排出。还设置有一前检修门13和第二检修门14，从而能够在需要例如维修时接触到所述组件的内部。
在图1中还示出了一具有标准结构、用来使在所述组件的底部上运转的一螺旋推送器工作的电动机和链传动组件18。
请参阅图2。该图以侧视图的方式示出了本发明，并剖开了一个侧壁板17以说明所述组件的各种构件的设置情况。上壁板16具有一内壁面19。在该实施例中，进气口设置在上壁板上，从而使得正在流入的含有灰尘的空气或其它受到污染的流体能向下流入脏空气室22内。这使得所述组件能利用重力使灰尘穿过组件10运动至收集区内。脏空气室22由门13、上壁板16、两对对置的从上壁板起向下延伸的侧壁板17。阶梯形壁结构28、以及一对倾斜表面23、24所形成。倾斜表面23、24部分地形成一位于所述组件的基部内的收集区或漏斗25。一底基板或框架26以任何一种适当、标准的方式密封于诸侧壁板17上。同样，所述脏空气室22也是一密封腔室，以防止任何受到污染的空气或流体在被过滤之前有任何的泄漏。
一管板结构28沿着每一侧壁板17密封于一结构框架27上，所述管板结构采用阶梯形设计，其上安装有所述组件的彼此分开的过滤件32。管板结构28密封在所有四个侧面上气密地将脏空气室22与干净空气室60隔开。本较佳实施例中的所述管板结构28具有三个台肩或凹部。每一台肩部包括一向上延伸的靠板30和一垂直于靠板延伸的腿部31。管板结构28最好由一整块的钢板制成，这样各个台肩部分均能连续地紧密延伸在阶梯部分上方和下方。如图2和图3所示，安装于阶梯形管板结构28上的所述过滤件32以阶梯地或彼此分开、部分重叠的方式、以一大体上向下的方向、以一相对于上表面平板16的水平面成锐角的角度位于脏空气室22内。采用这种方式，在过滤组件10的最上部分，由倾斜挡板50、诸侧壁板17、上壁板内表面19以及前检修门13而形成了一分隔空间33。当脏空气从进气口20进入组件10时，在进行过滤之前，脏空气承接在分隔空间33内。
各个过滤件32均是制成圆柱形管件的打褶介质，每一过滤件均具有诸端部。除了本文中描述的差异之外，每一管件的过滤介质部分的结构以及它是如何被支承于所述管板结构28的，均与美国专利No.4,395,269中描述的过滤件相同。过滤件的具体结构和过滤介质是如何形成稳定的圆柱形状以及由端盖封闭如美国专利No.4,171,963(Schuler)所揭示，在此引为参考。在图4中示出了用来支承过滤件的支承组件。管板结构28的靠板部30的一部分具有一穿过所述缩喉管件70的开口(在图4中未示出，但在图7中示出)。一托架组件(yoke as-sembly)36被用来支承所述过滤件32。所述托架组件可以具有诸钢杆，诸钢杆延伸穿过所述缩喉管件70内部，并焊接于干净空气室的一侧(未示)、管板结构28上。或者，虽然在各附图中未予以示出，但是可以将托架组件的诸钢杆的邻近端制成螺纹，并延伸穿过缩喉管铃口状部分上的凹槽92以及将在下文中描述的缩喉管件70的凸缘88上的诸孔89。在这种情况中，可以设置一杆件，使它能藉一设置在管板结构的干净空气室一侧上的螺母而与缩喉管件70的凸缘88一起固定于管板结构28上。这可以使用各种对于本技术领域的熟练人员来说较为明显的装置而实现。例如，所述杆件可以具有一邻近于其邻近端的整体式环形凸缘，以便当此杆件的邻近端延伸穿过管板结构28的一孔87以便用一螺母紧固时，起一止动件的作用。这种装置的优点是没有杆件延伸穿过缩喉管件70的喉部。其它可以将过滤件固定于管板结构28的可行方法是一种类似美国专利4,218,227(Frey)中所揭示的装置。
在过滤件32内的圆柱形管件介质的两端被封闭在端盖(或套环)内。通常，由诸端盖覆盖的介质部分不被认为能渗透空气，由于它被端盖所封蔽。邻近的端盖82安置在一垫圈84上，该垫圈设置在邻近的端盖和管板结构28之间。通过朝着管板结构28的方向压过滤件32，并压缩垫圈84，邻近的端盖82被密封于管板结构上以防止空气泄漏。
每一托架组件垂直地固定于管板结构上，从而能以一相对于水平面呈锐角的角度悬吊所述过滤件。诸过滤件的倾斜角度的较佳范围是自水平面起15°-30°。本发明中的每一托架组件36均类同。在所述的实施例中，设置有每两个过滤件的两相互平行的垂直纵列。因此，管板结构的每一台肩部分具有两个彼此隔开的、安装于其靠板30上的托架组件。
图2和图3组合起来示出了将一对过滤件32放置在每一托架组件36上的设置情况。一具有一盘部45和一中心孔的环形末端端盖44与端板39对齐从而能密封地覆盖住每对过滤件的第二过滤件的外侧端。这为轴向压缩诸过滤件32的诸垫圈(图2-3中未示)以将它们密封于管板结构28上并彼此相互压紧提供了一可拆卸的夹紧装置。所述端盖的盘部45有助于加强该端板从而使得在金属中消耗的清洁脉冲能量更少。同样，具有特殊手柄47的紧固螺栓46穿过端板39和端板44的对齐的孔以将该两者固定在一起。
直接设置在管板结构28后面的是干净空气室60，该腔室由所述组件的背面平板62和部分上表面平板16。两对置侧板17的一部分、以及管板结构28的背侧形成。安装在背面平板62内与干净空气室60流体连通的是一干净空气出口64，用来将干净的、经过滤的空气排入导管12，以反回到车间环境中。在干净空气室60内还设置有用来清洁过滤件的每一托架组件的装置。该装置包括多个脉冲型阀和喷嘴65。一阀和喷嘴刚好设置成与设在管板结构28上的一出口34成一直线，以便将一股压缩空气直接导引入一对过滤件32的中空内部。诸脉冲型阀(或脉冲止回阀)、诸喷嘴的类型、用来供给增压空气的管路设置、以及它们的控制和运行情况在已有技术中均为已知。
现请参阅图5-7，安装在管板结构28上的是缩喉管件70。每一缩喉管件包括一个扩散部分(或缩喉管出口部)72、一铃口形的入口部(或缩喉管的入口部)74、以及一拱形喉部76，该喉部设置在扩散器72和所述缩喉管入口部之间，并将该两者相互连接起来。当空气经过过滤并且从过滤室以一种普通过滤空气流的方式穿过过滤件32时，空气穿过扩散器排出缩喉管件70而进入干净空气室。所述扩散部72最好具有发散的、基本上笔直的壁面，以便在脉冲喷射清洁过程中将脉冲空气导引入缩喉管件70内，从而促进压力恢复并简化结构。喉部76朝着其内部的方向凹入。
缩喉管件70相对于过滤件32来说位于管板结构28上，因此缩喉管入口部74设置在过滤室22(或脏空气室)内，并且扩散部72延伸伸入干净空气室60内。如图7所示，缩喉管入口部74具有一末端，该末端邻近于过滤件32的能透气部分的最近点(即，未被邻近的端盖(或套环)82所覆盖)并与其这样对齐，即，大体上与其处于同一横向水平线上。采用这种方法，穿过过滤件32的透气部83的邻近部的空气沿着一大体上笔直的通道移动至缩喉管件70，并无阻碍地流动在过滤件32和缩喉管件之间。这种沿着一大体上笔直的通道进行的无阻碍的空气流动降低了对空气流动的阻力和能量消损。在这种缩喉管件的设计中，重要的是应该考虑到用来将过滤件32密封于管板结构28上的垫圈的压缩以及跟着产生的邻近端盖82的邻近或末端的移动。
通常，自管板结构28起到透气部83的近端部分的距离是影响缩喉管件设计的一个重要因素。只要缩喉管入口与能透过空气的过滤件32的最邻近点呈横向对齐，喉部76的确切位置可以稍稍改变。例如，喉部的喉颈部86可以设置在管板结构28的任一侧面上。虽然可以相反地进行设置，但是，通常，大部分或全部扩散部72均设置在管板结构28的干净空气室一侧上。
为了降低流动空气所需的能量并且为了进一步降低空气流动的阻力，选择喉颈部86(即，喉部76上半径最小的部分)的半径使得过滤空气流动速度小于标准缩喉管件70的数值，所述标准缩喉管件是为了在具有脉冲喷射清洁装置的空气过滤组件的应用中能有效恢复压力而设计的。换句话说，喉颈部半径大于其在标准设计中的半径。喉颈部的半径最好选择得相对过滤件端盖(或套环)82的内径尽可能大。采用这种方式，穿过喉颈部的空气不需要有明显的加速，从而降低了缩喉管入口和出口之间的压差，并降低了能量的消损。缩喉管两端压差的降低也减少了增压空气的空气量，因此，也减小了对于过滤件32的脉冲喷射清洁来说是必需的反向脉冲阀的大小。这可以降低在脉冲喷射清洁过程中产生的噪音。例如喉颈部半径可以被选择来影响穿过喉颈部的空气流动速度(正常情况下，空气流动速率与介质面积的比值为每平方英尺大约2∶1至大约4∶1立方英尺/分)小于标准设计中标准速度的一半，较佳地是小于400英尺/分，更好是大约1000至2500英尺/分。
通过缩短(或减小)缩喉管件的扩散部72的长度，可以进一步降低空气流动阻力。伸入干净空气室的长扩散器降低了干净空气室中用于空气流动的容积，因此对于任何特定的容积流动速率提高了空气流动速度。此外，由于空气撞击在其它缩喉管件的扩散部72上，因此较长的扩散器阻碍了空气从一缩喉管件流动至干净空气出口64。因此。扩散器长度的缩短降低了空气速度并减小了对空气流动的阻碍，从而减小了干净空气室内的能量消损。在本发明中，扩散器长度、喉颈部半径，以及缩喉管扩散器出口半径的相对尺寸均设计成这样，即扩散器的长度小于用于脉冲喷射清洁的过滤组件的标准缩喉管件的长度，并最好小于这种标准缩喉管设计长度的一半。因此，扩散器长度与喉颈部半径的比值也小于标准缩喉管件中的比值。在由A.t.McDonald和R.W.Fox撰写的、题为“锥形扩散器中不可压缩流动的实验研究”中揭示了一个有关标准缩喉管系统设计信息的示例，该示例中描述的设计方法援引在本文中作为参考。在本发明中，扩散器长度与喉颈部半径的比值较佳地约为1∶1至2.0∶1，并更好约为1.1∶1至1.2∶1。例如这种设计中的缩喉管的扩散器出口半径与喉颈部半径的比值可以约为1.02∶1至1.3∶1。
在这个其中喉颈部半径增大的较佳实施例中，为了避免使用较长的扩散器，扩散器出口半径与喉颈部半径的比值应该选择得小于标准缩喉管件中的比值，所述标准缩喉管件是为了有效恢复在脉冲喷射清洁过滤组件中使用的压力。本发明中的缩喉管件的比值可以约为1.02∶1至1.3∶1，并最好约为1.05∶1至1.2∶1。这种比值可以降低空气流动的阻力从而降低能量损耗，并还能够有效去除杂质颗粒，并维持由反向脉冲进行的介质清洁。
本申请人通过合理选择缩喉管件的喉颈部半径以及扩散器长度与喉颈部半径的比值，来降低空气流动阻力，申请人发现，穿过喉颈部的空气流动速度小于标准设计中该速度值的一半，有效去除杂质颗粒，并能在缩喉管件两端压差小于0.1英寸水柱的情况下，例如，在通常的空气流动速率与介质面积比值的情况(例如，每平方英尺大约为2∶1至约为4∶1立方英尺/分)下的0.2英寸的水柱，保持介质清洁。
请参见图5-7，缩喉管件70具有一用来安装在管板结构28上的装置。该安装装置可以例如是一突出部(未示)或一凸缘88，突出部或凸缘在一基本上垂直于缩喉管件轴线的平面内向外延伸，并邻近于喉部76、位于其外表面上。凸缘88可以位于进口部74的末端和缩喉管扩散部72之间。凸缘88可以具有诸孔89(例如，图6中所示的三个孔，89A、89B、89C)，用来容纳一穿插于其中的诸如螺栓90之类的装置，以便和一螺母91一起将凸缘紧固于管板结构28上。通常，凸缘88的外径大约缩喉管件70的入口部分74的末端以及管板结构28上开口34的直径，以便固定到管板结构上。
为了能方便地接触到凸缘88上的孔89，从而可以将一螺栓、一类似的紧固件、或一杆件(例如，一用来支承过滤件的托架组件的杆件)插入该孔，以便将缩喉管件70固定于管板结构28上，可以将诸凹槽92设置在缩喉管件的入口部分74上，每一凹槽位于一孔89的附近。扩散器的外径小于管板结构28上孔34的直径，因此缩喉管件70的扩散部分72可以插入所述开口，以便将缩喉管件安装于管板结构上，并使扩散器延伸伸入干净空气室内，并使出口部分74位于过滤件内。
请参阅图2，空气过滤组件在脏空气室22内具有一最低部25，，该最低部与美国专利No.4,395,269中所揭示的基本类同。这种最低部25具有两个倾斜表面23、24，其中一个表面可以起一振动板的作用，从而能藉脉冲喷射清洁装置的运行响应脏空气室内所形成的压差而移动。一螺旋推送器68位于两个倾斜表面的交会处，延伸穿过脏空气室22的整个最低部25，从而能将汇集在脏空气室22内的颗粒物质除去，到达空气过滤组件外部的某地方。
虽然已揭示了所述实施例，所述实施例具有倾斜设置的过滤件和一倾斜的像振动板的表面，该表面能响应由脉冲喷射清洁产生的压差而移动，但是本发明的缩喉管系统也可以应用于空气过滤组件上，例如，一垂直过滤件、一没有像振动板表面的颗粒汇集系统，或一没有螺旋推送器的系统上。本发明的运行
空气或其它含有颗粒的气态流体可以以一种与美国专利No.4,395,269中描述的基本类同的方式送入本发明的较佳实施例中的脏空气室22内，穿过进气口20和诸过滤件32，并从干净空气室60流动至过滤组件的出口64，所述专利中有关运行过程的描述援引为参考。
在经过一段预定时间的过滤之后，诸过滤件32逐渐变得蒙上一层灰尘和其它颗粒物质，因此必须将这些灰尘和颗粒清洁掉。每一过滤件32均藉其各自的速动阀(即，反向脉冲阀)和喷嘴65而得到脉冲喷射清洁，该喷嘴将一定量增压气体从喷嘴朝着缩喉管件70扩散部72的方向排放，并排放入其内。如图8所示，较佳地选择从喷嘴65喷出的空气射流94的发散角A使空气射流集中在扩散部72的内部，并最好邻近于喉颈部以促进将二次空气(即，来自于干净空气室的空气)吸入到过滤件32内。在图8所述的实施例中，喉颈部的直径是4.25英寸，喷嘴65具有一直径为0.5625英寸的出口孔97，空气射流的发散角是7.5°，从喉颈部至缩喉管入口部74末端的轴向距离是3.3英寸，从喉颈部至脉冲喷射清洁装置的相应喷嘴65的出口孔97的距离是14.05英寸。这样一种设置对于脉冲喷射清洁诸过滤件来说是有效的。通常，用来脉冲喷射清洁的增压空气的压力可以类似于那些采用标准缩喉管件的传统系统。但是，如前所述的，在本发明的空气过滤组件中也可以使用较小的反向—脉冲阀。
首先清洁最上部分的过滤件，再清洁该组件中从顶部至底部的其余构件。利用重力沉积作用可以将位于上部的诸过滤件的灰尘向下吹除掉，并且从一组过滤件流体动态地传送到并通过下一组较低的过滤件。
在脉冲喷射清洁装置的运行过程中，较大的、倾斜表面或振动板24响应脏空气室22内的压力增大而向外移动或移离诸过滤件32。在图2中以虚线示出了这种向外的挠曲变化。当压力变小时，表面24向后挠曲至其正常位置。由于颗粒物质汇集在最底部25内螺旋推送器68之上，通过所述螺旋推送器68的运行，可以将颗粒物质清除至过滤组件外部某一处。因为，脏空气入口不在甚至不接近过滤组件的颗粒物质收集区，所以邻近于螺旋推送器处的脏空气速度接近为零。
正如前面指出的，本发明的空气过滤组件是利用过滤室和干净空气室之间的压差而进行工作的，所述压差小于采用脉冲喷射清洁设计的标准空气过滤系统中的压差。本发明较佳地这样工作，即缩喉管件两端的压差小于1英寸水柱，并最好小于0.5英寸的水柱，甚至最好在通常的空气流动速率与介质面积的比值的情况下、大约为0.2至0.4英寸的水柱。以下表格示出了以各种空气流动速率穿过图1-5所示实施例中过滤件的缩喉管件两端的压差示例，其中喉颈部半径为1.781英寸，一扩散器的直壁与扩散器轴线的发散角为7.5°，铃口状部分的曲率半径为1.125英寸。该表格也示出了空气流动速率与介质面积的比值(单位是每平方英尺的介质面积上流过每分钟的立方英寸空气量ft3/ft2min)。在这设置中，缩喉管件70入口部74的末端与过滤件透气部分的邻近端贴紧并横向对齐。与采用标准缩喉管设计的传统系统相比，采用该较佳实施例来过滤含有颗粒物质的空气降低了过滤每单位体积空气所需的能量。空气流动速率   喉颈处的空气速度   压力降    比值立方英尺/分         英尺/分      英寸水柱  立方英尺/平方英尺·分144               2080          0.27     2∶1180               2600          0.42     2.5∶1216               3120          0.61     3.0∶1252               3641          0.83     3.5∶1
在以上描述和附图中，已经对本发明较佳实施例中有关一低空气速度的缩喉管系统应用于一结构紧凑的滤尘组件进行了描述。但是，缩喉管系统还能应用在其它气体过滤系统中，例如，美国专利No.4,218,227(Frey)中揭示的灰尘收集器，以及美国专利No.4,319,897(Labadie)中揭示的空气过滤组件。应予理解的是所述较佳实施例所揭示的内容仅仅是说明性的，对于那些本技术领域的熟练人员来说，还能对本发明的各细节作出不背离本发明精神和保护范围的各种变化，尤其是可以对某些部分的形状、尺寸大小以及结构作出种种变化。

Claims (21)

1.一种用来对含有颗粒物质的空气进行过滤的过滤组件，所述空气过滤组件包括：
(a)一具有一进气口和一出气口的壳体；所述壳体具有一刚性隔离壁，所述隔离壁将所述壳体分隔成一过滤室和一干净空气室；所述隔离壁上具有一第一空气流动孔；
(b)一第一过滤件，所述过滤件设置成与所述隔离壁上的所述第一空气流动孔呈空气流动连通；所述过滤件具有过滤介质，所述过滤介质形成一个过滤件内干净空气室；
(i)所述第一过滤件的方向设置成能使所述过滤件内干净空气室与所述隔离壁第一空气流动孔呈空气流动连通；
(ii)所述第一过滤件包括一具有一中心孔的第一端盖；所述过滤介质嵌设在所述第一端盖内部；
(c)一安装在所述隔离壁的第一空气流动孔内的第一缩喉管件；所述第一缩喉管件具有一扩散部分、一铃口状端部，以及一弓形喉颈部，所述喉颈部将所述扩散部与所述铃口状端部相互连接起来；所述第一缩喉管件安装在所述隔离壁内，并且所述铃口状端部设置成凸伸入所述第一过滤件的第一端盖和所述第一过滤件内干净空气室内；
(d)一脉冲喷射清洁孔，它具有一第一喷嘴，所述喷嘴的方向设置成能将一脉冲空气从所述干净空气室直接导引入所述第一缩喉管件的扩散部内，并朝着所述第一过滤件。
2.如权利要求1所述的空气过滤组件，其特征在于：
(a)所述第一过滤件具有一第二端盖，所述端盖上具有一中心空气流动孔；
(b)所述组件具有一第二过滤件，所述过滤件包括一其上具有一空气流动孔的第一端盖；所述第二过滤件的方向设置成所述第二过滤件的所述第一端盖空气流动孔与所述第一过滤件的第二端盖上的所述空气流动孔呈空气流动连通。
3.如权利要求1所述的空气过滤组件，其特征在于：
(a)所述隔离壁上具有一第二空气流动孔；
(b)所述组件包括一第二过滤件，所述第二过滤件设置成与所述隔离壁上的所述第二空气流动孔呈空气流动连通；所述第二过滤件包括过滤介质，所述过滤介质形成一第二过滤件内干净空气室；
(i)所述第二过滤件的方向设置成所述第二过滤件内干净空气室与所述隔离壁第二空气流动孔呈空气流动连通；
(iii)所述第二过滤件包括一具有一中心孔的第一端盖；所述第二过滤件的所述过滤介质嵌设在所述第二过滤件的所述第一端盖内；
(b)一安装在所述隔离壁内的第二缩喉管件；所述第二缩喉管件设置在所述隔离壁第二空气流动孔内；所述第二缩喉管件具有一扩散部、一铃口状端部以及一弓形喉颈部，所述喉颈部将所述扩散部和所述铃口状端部相互连接起来；所述第二缩喉管件安装在所述隔离壁内，并且所述铃口状端部设置成凸伸穿过所述第二过滤件第一端盖的中心孔，并进入所述第二过滤件内干净空气室；
(c)所述脉冲喷射清洁装置具有一第二喷嘴，所述喷嘴的方向设置成能将一脉冲空气从所述干净空气室导引入所述第二缩喉管件扩散部，并朝着所述第二过滤件。
4.如权利要求19所述的空气过滤组件，其特征在于：
(a)所述壳体包括一下颗粒收集部；
(b)所述组件包括一用来有选择地排出收集在所述壳体的所述颗粒收集部内的颗粒的螺旋推送器。
5.如权利要求1所述的空气过滤组件，其特征在于：
(a)所述第一缩喉管件的扩散部具有带一圆形开放端的一截头锥形结构；
(i)所述第一缩喉管件扩散部开放端具有一第一半径；
(ii)所述第一缩喉管件设置成所述扩散部开放端位于所述壳体的干净空气室内；
(b)所述第一缩喉管件喉颈部具有带一第二半径的一圆形结构；
(i)所述第一半径与所述第二半径的比值在1.02∶1至1.3∶1的范围内。
6.如权利要求1所述的空气过滤组件，其特征在于：
(a)所述第一缩喉管件扩散部具有一第一长度；
(b)所述第一缩喉管件其所述第一长度与所述第二半径的比值在1∶1至2∶1的范围内。
7.如权利要求6所述的空气过滤组件，其特征在于：
(a)当所述组件以穿过所述第一缩喉管喉颈部的空气流动速度在1000至4000英尺/分的范围内对空气进行过滤时，所述第一半径与所述第二半径的所述比值，以及所述第一长度与所述第二半径的比值，均被选择成使所述缩喉管件两端的压降小于1英寸水柱。
8.如权利要求1所述的空气过滤组件，其特征在于：
(a)所述第一缩喉管件扩散部具有带一圆形开放端的一截头锥形结构；
(i)所述第一缩喉管件扩散部开放端具有一第一半径；
(ii)所述第一缩喉管件设置成所述扩散部开放端位于所述壳体的干净空气室内；
(b)所述第一缩喉管件的喉颈部具有带一第二半径的一圆形结构；
(i)所述第一半径与所述第二半径的比值在1.02∶1至1.3∶1的范围内；
(c)所述第一缩喉管件扩散部具有一第一长度；
(d)当所述组件以穿过所述第一缩喉管喉颈部的空气流动速度在1000至4000英尺/分的范围内对空气进行过滤时，所述第一半径与所述第二半径的所述比值，以及所述第一长度与所述第二半径的比值，均被选择成使所述缩喉管件两端的压降小于1英寸水柱。
9.如权利要求1所述的组件，其特征在于：
(a)所述第一过滤件第一端盖延伸进入所述第一过滤件内干净空气室一段第一距离；
(b)所述第一缩喉管件的具有铃口状端部延伸进入所述第一过滤件第一端盖中心孔的距离不大于所述第一距离。
10.如权利要求9所述的组件，其特征在于：
(a)所述缩喉管件由一整体的单件结构组成。
11.如权利要求10所述的组件，其特征在于：
(a)所述第一缩喉管件包括一位于其外表面上的第一安装凸缘；
(i)所述第一安装凸缘基本上垂直于所述第一缩喉管件的纵轴线凸伸；
(ii)所述安装凸缘的方向设置成在所述过滤室内与所述隔离壁的一表面连接，以将所述第一缩喉管件固定于其上。
12.如权利要求11所述的组件，其特征在于：
(a)所述组件包括一设在所述隔离壁与所述第一过滤件之间的第一密封垫圈；所述垫圈设置在所述隔离壁第一空气流动孔的周围。
13.如权利要求1所述的空气过滤组件，其特征在于：
(a)所述壳体包括一具有一脏空气入口的上外壁。
14.如权利要求13所述的空气过滤组件，其特征在于：
(a)所述脏空气入口设置在所述第一过滤件的上方；
(b)所述组件包括一位于所述脏空气入口和所述第一过滤件之间的倾斜挡板。
15.如权利要求1所述的空气过滤组件，其特征在于：
(a)所述第一空气过滤件包括一圆柱形构件。
16.如权利要求15所述的空气过滤组件，其特征在于：
(i)所述圆柱形第一过滤件包括一打褶的纸过滤件。
17.如权利要求15所述的空气过滤组件，其特征在于：
(a)所述第一过滤件具有一纵轴线；
(b)所述第一过滤件安装在所述组件内，并且所述过滤件的纵轴线以一相对于水平面呈锐角的角度延伸。
18.如权利要求17所述的空气过滤组件，其特征在于：
(a)所述锐角在15°-30°的范围内。
19.一种用来对含有颗粒物质的空气进行过滤的过滤组件，所述空气过滤组件包括：
(a)一具有一进气口和出气口的壳体；所述壳体具有一刚性隔离壁，所述隔离壁将所述壳体分隔成一过滤室和一干净空气室；所述隔离壁上具有一第一空气流动孔；
(b)一第一过滤件，所述过滤件设置成与所述隔离壁上的所述第一空气流动孔呈空气流动连通；所述过滤件具有过滤介质，所述过滤介质形成一个过滤件内干净空气室；
(i)所述第一过滤件的方向设置成能使所述过滤件内干净空气室与所述隔离壁第一空气流动孔呈空气流动连通；
(ii)所述第一过滤件包括一具有一中心孔的第一端盖；所述过滤介质嵌设在所述第一端盖内部；
(c)一安装在所述隔离壁第一空气流动孔内的第一缩喉管件；所述第一缩喉管件具有一扩散部分、一铃口状端部、以及一弓形喉颈部，所述喉颈部将所述扩散部与所述铃口状端部相互连接起来；所述第一缩喉管件安装在所述隔离壁内，并且所述铃口状端部设置成凸伸入所述第一过滤件内干净空气室内；
(i)所述第一缩喉管件扩散部具有带一第一半径的开放端；
(ii)所述第一缩喉管件设置成所述扩散部开放端位于所述壳体的干净空气室内；
(iii)所述缩喉管件喉颈部具有带一第二半径的圆形结构；
(iv)所述第一半径与所述第二半径的比值在1.02∶1至1.3∶1的范围内。
20.如权利要求19所述的空气过滤件，其特征在于：
(a)所述第一缩喉管件扩散部具有一第一长度；
(b)所述第一缩喉管件其所述第一长度与所述第二半径的比值在1∶1至2∶1的范围内。
21.如权利要求20所述的空气过滤组件，其特征在于：
(a)当所述组件以穿过所述第一缩喉管喉颈部的空气流动速度在1000至4000英尺/分的范围内对空气进行过滤时，所述第一半径与所述第二半径的所述比值，以及所述第一长度与所述第二半径的比值，均被选择成使所述缩喉管件两端的压降小于1英寸水柱。
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