CN1146925A - 净化含尘空气的方法与设备 - Google Patents
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Abstract
含尘空气沿一条流动通道穿过透气的过滤壁(7)进入到低压室(4′),并作为洁净的空气从那儿经一加速级(24)输送走,流出流动通道。为平衡流动通道中的流动阻力,过滤壁(7)要进行周期性冲洗,在此,过滤壁(7)要按时间顺序逐段进行冲洗,而且在冲洗时,过滤壁各段要位于相对于垂直方向为横向的位置或冲洗后位于这样的位置。在这个位置—从下落方向看—含尘空气位于过滤壁区段(7)的下方,而低压室(4′)位于其上方。
Description
本发明涉及一种净化含尘空气的方法,含尘空气从含尘大气中沿一条流动通道穿过一透气的过滤壁进入到低压室中,并作为洁净空气从那儿经过一加速级输送走,流出流动通道,在此,为平衡流动通道中的流动阻力,利用强烈的空气冲击来清洗过滤壁。本发明还涉及一种用于工作室内产生的含尘空气的除尘设备,它构成了一个从工作室到正常大气的流动通道,在该流动通道中依次设置有过滤壁、压力比工作室较低的低压室、加速器和压力比低压室高的超压室,其中,对于过滤壁起作用的清洗空气管道的末端位于低压室内。此外本发明还涉及一种具有一个至少部分将含尘空气围绕起来的工作室和一个上述除尘设备的工作机械,该设备构成一条从工作室到环境大气的流动通道,在流动通道中依次设置过滤壁、低压室、加速器和超压室,其中在低压室之内有一条对于过滤壁起作用的清洗空气管道。
众所周知,在小型除尘设备中,筒式滤清器使用的是纤维网材料,通过把滤清材料布置成波浪状或锯齿状,使得在较小的空间内获得了较大的过滤面积,根据功率需求的不同,一个除尘设备装有一个或多个滤尘管。这种设备具有一个滤尘管伸入其内的含尘空气室,以及一个与滤尘管内腔相连的清洁空气室。在清洁空气室旁附设有一个鼓风机。在小型设备中,鼓风机与设备是一体的,在大型设备中,鼓风机单独安装。
滤尘管一般竖直安装,其开口端向上。通常情况下,利用由一个安装在设备旁的、或与设备成一体的储气室发出的短促而非常强烈的气流冲击,对附着在滤尘管上的灰尘进行周期性清除、气流穿过喷射器从喷嘴进入到环境空气中。在这种设备中,利用在滤尘管内产生的超压进行的清除较利用非常强烈的-通过流动的空气产生的涡流及随之产生的振动进行的清除要弱一些。
由CH-A-660980公开了另外一种设备。就连此处,也是压缩空气从增压空气室吹入滤尘管。在清除过程中,滤尘管自动关闭,清除主要是利用在滤尘管内产生的超压,而不是利用很大程度的低压振动。研究表明,在滤清介质的区域内避免振动是获取最佳滤清效果的一个主要前提。
上述这两种设备都具有一个主要缺点,即净化效果总是随时间的增长而恶化,并且经过一段时间之后,需要拆开滤尘管并进行彻底清洗。与此相关联的是,一方面,在清除滤渣时,滤渣总是会成烟雾状,另一方面,在清洗滤尘管上部时总是有效的,而上部吹下的灰尘同时又有一部分被下部或相邻滤尘管吸入,这会导致必须在短期间隔内进行清洗,从而相应耗费较多的压缩空气。
类似的情况是,采用水平或倾斜布置的滤尘管,其下侧虽然有利于很好的清洗,但在上侧,无法采用合理的方法把灰尘从折叠的滤尘纤维网中吹出去。显然,一定时间之后,只有下半部分还起作用,滤清效率相应降低。
本发明的目的在于,对本文前言所述形式的设备这样改进,即确保在噪音扩大很小的情况下,以较小的能耗获得同样好的滤清器效率,并且可如此低成本制造,即它可以作为一个组成部分,利用它通过简单的乘法即可生产出大型的装置。
本发明的目的可以这样实现,即采用本文前言所述类型的净化含尘空气的方法,其特征在于,过滤壁按照时间逐段进行清洗,并且在冲洗期间,过滤壁各段处于相对于垂直方向为横向的位置或者之后处于这样的位置,使得从下落方向看,灰尘处在过滤壁各段的下方,而低压室位于其上方。本发明还提供一种本文前言所述类型的除尘设备,其特征在于,过滤壁、低压室、加速器、和超压室组合成一个结构单元,这个结构单元至少具有确定一个转轴的支承元件,为使过滤壁可转动,且相对于清洗空气管道可移动,超压室之后的流动通道具有一个平行于转轴的节段。此外本发明还提供一种本文前言所述类型的工作机械,其特征在于,过滤壁、低压室、加速器和超压室共同组成一个结构单元,该结构单元具有至少一组确定转轴的支承元件。为使过滤壁可转动且可相对于清洗空气管道移动,超压室的流动通道具有一平行于转轴的节段,通过该节段流动通道从工作室通到了环境大气中。
本发明的一个优点是:与所有已知的设备不同,整个滤尘表面可进行良好的控制与调节。在已知的通过空气出口进行的空气冲击清洗中,附着的灰尘层在整个过滤面上不能达到均匀状态。本发明则接近于理想状况,只除去能为保证稳定的额定功率所必需清除的过滤面上的尘土层。这使空气经净化后有明显更好的质量。
另外,借助于本发明还可以实现最佳的防噪声,此处所需的防噪措施是可以想象得出的,并且成本也不高,噪音值能够达到一般采用十分昂贵的措施才能达到的水平。
下面借助于附图对本发明的实施例进行说明,附图中:
图1为一种除尘设备的纵剖图;
图2为沿图1中II-II线的剖面图;
图3和图4分别为沿图1中III-III线或IV-IV线的缩小比例的剖面图。
标号1表示一个由壳体2为边界所限定的工作室,包含至少一个滤清设备的壳体2的下部逐渐变细成漏斗状出口,并与一个图中并未示出的储尘室或排尘闸门相连。在工作室1内,除滤清设备以外,还有一个产生含尘气体的工作设备,例如一个喷射设备,它包括一个或多个滤清器,构成一个独立的设备,通过工作室上的管套3与一个产生灰尘的工作机械相连通。壳体2或一个与之相连的工作机械通常安放在车间内,而那儿周围一般是标准大气。
在工作室1之内,是一个基本上呈圆形的、以低压室4′为界限的、具有一个环状壁5以及一个圆盘状壁6的滚筒4,其外壁为一个由纤维网状编织滤清材料或专用纸张构成的、锯齿状折叠的过滤垫7。在相对的侧面,这两个与滚筒轴线19同轴的壁5和6,在它们的边缘范围内,各有一个槽8、9,过滤垫7刚性连接在其中,并且主要通过浇注保持密封。
在水平的滚筒轴线19的轴向上,在滚筒4内有一个圆柱形的、以超压室10′为边界的二级滚筒10,它与一级滚筒共同拥有部分环状壁5,并且具有一个与之平行的环状壁11,该环状壁11通过罩壁12与壁5相连。在壁5上轴向固定有管套13,它穿过支承板37上的一个开口14,并具有径向间隙。支承板37借助螺栓38固定在壳体2上,并封闭壳体2上的开口39,因而管套13与二级滚筒10的内部相连,连通环境大气,在管套13内紧装有一对径向的辐条15,紧附在以滚筒轴线19为轴的轴销16上。轴销16可转动地支承在轴承17内,轴承17固定在与支承板37紧密相连的轭铁18上。
轭铁18位于一个凸出固定在支承板37上的外罩20之内,该外罩构成一个相对环境大气成开式的臌胀室21,屏蔽住管套13的出口。滚筒10在其内部利用一个打通的、垂直于滚筒轴线19的壁22来分隔和加固,在以滚筒轴线19为轴的方向上,法兰连接有一个电动机23,该电动机驱动一个同样固定在壁22上的离心式鼓风机24的叶轮。与叶轮同轴的进气套管25通过滚筒10的壁11上的相应开口与低压室4′相连通。
滚筒4是利用一个枢轴承26可转动地支承在一个以滚筒轴线19为轴线的空心轴27上。这个借助于轭铁40紧固地连接在支承板37上的空心轴27一方面可以经接头28一个未示出的风源相连通,另一方面,通过一个径向管件29,与一个平行于滚筒轴线19、位于滚筒4和10的外罩之间的管段30相连。这个超过过滤垫7的宽度延伸的管段30,设有一列对准过滤垫7的风孔31,通过这些风孔31可以用风冲击其对面的、横截面呈三角形的过滤垫7的区段。空心轴27、管件29和管段30都是清洗空气管道36的一部分,该管道通过一个可控阀门与上述风源相连,并用于清洁过滤垫7。滚筒10的内部和外罩20都铺有隔声垫32,用以吸收鼓风机的噪音。
通过管套13,插入柔性的、通向电动机23的馈电线33以及用于探测滚筒4和10之内压力情况的测量导线34。通过驱动装置35,滚筒4和10分别可绕滚筒轴线19转动360°,该驱动装置采用环形链条或皮带与管套13相连。驱动装置35可以选择以两个转向的任一方向转动,也可直接安装在轴16上。
如果起动电动机23,除尘设备运作,则鼓风机24从对于周围标准大气不密封的工作室1将空气穿过过滤垫7吸入滚筒4内部,在从环境大气过渡进入工作室1,并再从此工作室进入滚筒4的过程中分别产生一个压降,这样在工作条件下,没有含尘空气从工作室进入到环境大气中。通过管套25,鼓风机24从滚筒4吸入洁净的空气,并输送到滚筒10内,在其内部建立起一个超过标准大气压的超压。洁净空气从滚筒10内流出,紧接着通过管套13进入膨胀室21,压力下降,进而进入到标准的环境大气中。
由于鼓风机24迫使空气流动,工作室1内悬浮的灰尘沉积在过滤垫7的外部,因此,流动阻力随灰尘沉积层厚度的增加而增大,为了保证空气的流通,或者更确切地说,为了获得尽可能稳定的流通阻力,过滤垫7要周期性地利用从清洗空气管道36喷出的空气进行清洗,为此过滤垫7的内侧受到风孔31吹出的空气的冲击,此外让清洗空气均匀地从风孔喷出,并同时利用驱动装置35以恒定的速度将滚筒4和10转过360°,在这种情况下,过滤垫7连带经过风孔31,并且总是在其作用范围内的横截面呈三角袋状的过滤部分上清除外部附着的灰尘层。在此不必中断过滤工作,重要的是,过滤垫7沿其运动轨迹在、或朝向风孔31的作用范围内的一个位置转过,-从下落方向看-过滤垫7在这个位置高于由风吹下的灰尘层所处的位置,以使落下的灰尘不能重新沉积在过滤垫7的深处。
根据在含尘大气中的灰尘负荷,利用一个定时开关,预先选择一个最佳的除尘间隔的间隔期。对于清洗过程的触发,也可通过因灰尘负荷增加并由测量导线34测得的过滤阻力借助于一个压差开关来触发。驱动装置35将滚筒4、10慢慢转过360°,并在这段时间内,利用一个电阀门来接通吹风。可通过驱动装置的倒转、通过一个回位弹簧或诸如此类的东西来回到初始位置,例如旋转气压缸适用于作为旋转驱动装置35。
当清洗空气只是在1~2巴较小超压时膨胀且冲击时间很短时,是有利的。由此,吹下的坚实的滤渣不再重新成为烟雾状,清洗能耗也可以保持很低。此外,滚筒4可以相对快地转动。并且,离心力也有助于清洗空气的作用。精确控制的清洗过程还具有其它优点,即过滤垫7上的流动阻力的波动可以保持很小。
在除尘装置继续工作时对于滚筒4和10的转动,可以不采用驱动装置35。在除尘装置断续工作时,鼓风机24起动时所产生的反作用力有利于圆筒4和10的转动,这就是说,滤清器的清洗总是在启动鼓风机时进行。在电机起动时很高的电机扭矩和叶轮的惯性力足以使滚筒4和10在约3~5秒内转过360°,同时,可以利用弹簧的张紧或重物的提升做好复位准备。当鼓风机24达到工作转速时,仍旧作用在圆筒4和10上的扭力仅还有那么小,以致利用张紧的弹簧或平衡配重可以轻易地实现复位。在起动阶段,当滚筒4、10与鼓风机转向反向转过360°时,通过电阀门接通鼓风。这个起动过程中的3~5秒,对于清洗过程已足够了。
在所述实施例中,可以这样说,支承板37、轭铁18和40构成了作为单元或模件设计的除尘设备的坚硬框架。所有主要元件都在这个框架上,这就是说,滚筒4和10、电机23以及鼓风机24和清洗空气管通36都支承其上,因此,除尘设备可以预先制造好,并作为一个整体利用法兰连接在含尘空气室或工作室上,如果除尘设备制成相对而言尺寸较小的模件,那么可在一个工作过程中,使用多个具有较高滤清器效率的这类模件。
因在按照本发明的除尘设备中,清洗所需的空气量比较小,因而取消了通常设备所具有的压缩空气储藏器,并且,这种设备因小的横截面还可以直接与现存的压缩空气网相连通。
Claims (21)
1、一种净化含尘空气的方法,含尘空气从含尘大气中沿一条流动通道穿过一透气的过滤壁(7)进入到低压室(4′)中,并作为洁净空气从那儿经过一加速级(24)输送走,流出流动通道,在此,为平衡流动通道中的流动阻力,利用强烈的空气冲击来清洗过滤壁(7),其特征在于,过滤壁(7)按照时间逐段进行清洗,并且在冲洗期间,过滤壁各段处于相对于垂直方向为横向的位置或者之后处于这样的位置,使得从下落方向看,灰尘处在过滤壁各段(7)的下方,而低压室(4′)位于其上方。
2、按照权利要求1所述的方法,其特征在于,过滤壁各段逐次进入所述位置,并且一压力高于含尘大气的超压室(10′)最好同加速级(24)连接。
3、一种用于工作室(1)内产生的含尘空气的除尘设备,它构成了一个从工作室(1)到正常大气的流动通道,在该流动通道中依次设置有过滤壁(7)、压力比工作室(1)较低的低压室(4′)、加速器(24)和压力比低压室(4′)高的超压室(10′),其中,对于过滤壁(7)起作用的清洗空气管道(36)的末端位于低压室(4′)内,其特征在于,过滤壁(7)、低压室(4′)、加速器(24)和超压室(10′)组合成一个结构单元,这个结构单元至少具有确定一个转轴(19)的支承元件(16、17或26、27),为使过滤壁(7)可转动,且相对于清洗空气管道(36)可移动,超压室(10′)之后的流动通道具有一个平行于转轴(19)的节段(13)。
4、按照权利要求3所述的设备,其特征在于,过滤壁(7)、低压室(4′)、加速器(24)、超压室(10′)和上述流动通道的节段(13)相对于转轴(19)轴向布置。
5、按照权利要求4所述的设备,其特征在于,加速器(24)至少部分位于低压室(4′)的内部。
6、按照权利要求4所述的设备,其特征在于,加速器(24)在超压室(10′)内轴向布置,且超压室在低压室(4′)内轴向布置。
7、按照权利要求3至6中任一项所述的设备,其特征在于,加速器(24)和超压室(10′)同轴布置在同一个筒状外壳(10)内,该外壳轴向安装在同样也呈筒状,且限定低压室(4′)的外壳(4)内,并与之紧密相连。
8、按照权利要求7所述的设备,其特征在于,外壳(4)借助于支承元件(16、17及26、27)绕转轴(19)可转动地支承。
9、按照权利要求7或8所述的设备,其特征在于,筒状壳体(4)用于限定低压室(4′)并将转轴(19)同心围绕起来的壁由过滤壁(7)构成。
10、按照权利要求9所述的设备,其特征在于,过滤壁(7)为锯齿状折叠结构。
11、按照权利要求4至10中任一项所述的设备,其特征在于,加速器(24)由一个与转轴(19)同轴线的电动机(23)驱动。
12、按照权利要求11所述的设备,其特征在于,电动机(23)至少部分设置在超压室(10′)内。
13、按照权利要求3至12中任一项所述的设备,其特征在于,低压室相对的侧面支承在支承元件(16、17或26、27)内,支承元件(16、17或26、27)的一部分(16、17)布置在上述流动通道的节段(13)内。
14、按照权利要求3至13中任一项所述的设备,其特征在于,清洗空气管道(36)相对于结构单元的转轴(19)轴向进入到低压室(4′)内。
15、按照权利要求14所述的设备,其特征在于,清洗空气管道(36)平行于转轴(19)的部分(30)具有一列朝向过滤壁(7)的喷风孔(31)。
16、按照权利要求14所述的设备,其特征在于,支承元件(16、17或26、27)的一部分(27)具有空心型面,并且构成清洗空气管道(36)的一段。
17、一种具有一个至少部分将含尘空气围绕起来的工作室(1)和一个按照权利要求3至15中任一项所述的设备的工作机械,该设备构成一条从工作室(1)到环境大气的流动通道,在流动通道中依次设置过滤壁(7)、低压室(4′)、加速器(24)和超压室(10′),其中在低压室(4′)之内有一条对于过滤壁(7)起作用的清洗空气管道(36),其特征在于,过滤壁(7)、低压室(4′)、加速器(24)和超压室(10′)共同组成一个结构单元,该结构单元具有至少一组确定转轴(19)的支承元件(16、17或26、27)。为使过滤壁(7)可转动且可相对于清洗空气管道(36)移动,超压室(10′)的流动通道具有一平行于转轴(19)的节段(13),通过该节段流动通道从工作室(1)通到了环境大气中。
18、按照权利要求17所述的工作机械,其特征在于,工作室(1)具有支承元件(16、17或26、27)的一部分(27)。
19、按照权利要求17或18所述的工作机械,其特征在于,上述流动通道的节段(13)为一个相对于转轴(19)为轴向的、安装在工作室(1)的外壳(2)内的管套。
20、按照权利要求19所述的工作机械,其特征在于,管套(13)通入一个相对于标准大气为开式的膨胀室(21),超压室(10′)和膨胀室(21)最好以隔声材料(32)作内衬。
21、按照权利要求19或20所述的工作机械,其特征在于,管套(13)为结构单元的一部分并与之紧密相连。
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C01 | Deemed withdrawal of patent application (patent law 1993) | ||
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