FI84433C - Filterarrangemang foer rengoering av gasformigt medium. - Google Patents

Description

1 84433

Suodatinsovitelma kaasumaisen väliaineen puhdistamiseksi

Tekninen alue Käsiteltävä keksintö koskee suodatinlaitetta kaasu-5 maisen väliaineen puhdistusta varten. Se liittyy sellaisiin suodatinlaitteisiin, jotka käsittävät ainakin ensimmäisen ja toisen suodatinelementtikerroksen, jotka ovat muodoltaan levyjä, jotka on suljettu vaippaan ja sijaitsevat tietyllä etäisyydellä toisistaan ja joissa on tulo-10 puoli, jossa väliaine virtaa suodatinelementteihin, ja poistopuoli, jossa väliaine virtaa ulos suodatinelemen-teistä, mainittujen suodatinelementtien ollessa yhteydessä ensimmäisen tilan välityksellä, joka on niiden tulopuolella, vaipan tuloaukkoon ja toisen tilan välityksellä, joka 15 on niiden poistopuolella, vaipan poistoaukkoon, kummankin suodatinelementtikerroksen ensimmäisten ja toisten tilojen ollessa rajattu kaltevalla seinämällä, niin että edellä mainitulla ensimmäisellä tilalla on jatkuvasti pienentyvä poikkileikkauspinta-ala, kun sitä katsotaan tuloaukosta, 20 kun taas edellä mainitulla toisella tilalla on jatkuvasti kasvava poikkileikkauspinta-ala, jolloin kahden vierekkäisen suodatinelementtikerroksen välissä ei ole ainoastaan edellä mainittu ensimmäinen tila toista suodatinelementti-kerrosta varten, vaan myös toinen tila toista suodatinele-25 menttikerrosta varten, mainittujen molempien tilojen ollessa erotettu toisistaan yhteisellä väliseinällä, joka on kalteva suodatinelementtien asentoon nähden, kun taas edellä mainittu toinen tila on rajattu edellä mainittujen suodatinelementtikerrosten ulkopuolelle ja edellä mainittu 30 ensimmäinen tila on rajattu suodatinelementtikerrosten vastakkaiselle ulkosivulle ulkopuolelta kannen ulkoseinä-mällä, joka on samalla tavalla kalteva edellä mainittuihin suodatinelementteihin nähden.

Tausta 35 Aikaisemmin julkistetut suodatinlaitteet on suunni- 2 84433 teltu lähinnä tyydyttämään laajaa suodatinaluetta koskevaa tarvetta ja näin ollen korkealuokkaista puhdistusta varten tai vaihtoehtoisesti täyttämään ne vaatimukset, jotka koskevat kompaktia rakennetta helposti käsiteltävänä ja hel-5 posti sijoitettavana yksikkönä, jossa puhdistuskykyyn kiinnitetään vähemmän huomiota.

Tekninen probleema

Eräs tällöin syntyvä probleema on tämän vuoksi laitteen kyky vastata niitä vaatimuksia, jotka koskevat 10 suurta suodatinaluetta ja samanaikaisesti kompaktia rakennetta .

Ratkaisu

Molemmat vaatimukset pystytään täyttämään keksinnön mukaisella suodatinlaitteella, jolle on tunnusomaista, 15 että vaipassa on tulokanava, joka ulottuu ensimmäisten tilojen koko pituudelle ja avautuu koko pituudellaan ensimmäisiä tiloja päin, ja poistokanava, joka ulottuu toisten tilojen koko pituudelle ja avautuu koko pituudellaan toisia tiloja päin, ja että kahteen vierekkäin sijaitse-20 vaan suodatinelementtikerrokseen nähden toinen mainituista suodatinelementeistä on toisen suodatinelementin alla tu-lokanavan ollessa sijoitettu aivan alemman suodatinelementin reunaosan eteen, niin että tulokanava avautuu mainittua ensimmäistä tilaa päin alempaan suodatinelementtiin 25 sekä ylempään suodatinelementtiin, kun sen sijaan alemman suodatinelementin vastakkainen reunaosa liittyy tiiviisti vaipan seinämään, jonka kautta alempi suodatinelementti voidaan poistaa, mainitun poistokanavan ollessa sijoitettu aivan ylemmän suodatinelementin reunaosan eteen alemman 30 suodatinelementin mainitun vastakkaisen reunaosan yläpuolelle, niin että poistokanava avautuu mainittuun toiseen tilaan, alempaan suodatinelementtiin sekä ylempään suodatinelementtiin, jonka vastakkainen reunaosa liittyy tiiviisti vaipan seinämään, jonka kautta ylempi suodatinele-35 mentti voidaan poistaa ja jonka alapuolella tulokanava on.

3 84433

Lyhyt selostus piirustuksista

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin havainnollistavana esimerkkinä viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joista 5 kuvio 1 esittää osittain katkaistuna perspektiivinä keksinnön mukaista suodatinlaitetta, ja kuvio 2 on kaavioesitys puhdistuslaitoksesta, johon edellä mainittu suodatinlaite kuuluu osana.

Paras menetelmä keksinnön toteuttamiseksi 10 Keksinnön mukainen suodatinlaite 1 on, kuten ku viosta 1 voidaan nähdä, konstruoitu esimerkiksi metallilevystä tehdystä suljetusta vaipasta 2, joka sulkee tilan, jossa on ainakin kaksi kerrosta suodatinyksiköitä 3, 4. Suodatinlaitteessa on myös tuloaukko 5, jonka kautta puh-15 distettava väliaine pannaan virtaamaan suodatinyksiköihin 3, 4, ja poistoaukko 6, josta edellä mainittu väliaine virtaa pois suodatinlaitteen 1 sisäpuolelta. Suodattamalla puhdistettava väliaine on kaasumaista ainetta, esimerkiksi ilmaa, johon on sekoittunut pölyä ja liuottimia, joita 20 esiintyy esimerkiksi suoritettaessa ruiskumaalausta ruis-kumaalauskopissa. Kaasumainen väliaine syötetään tuloaukon 5 läpi esimerkiksi imupuhaltimella, joka on suodatinlaitteen ulkosivulla, esimerkiksi kanavassa poistoaukkoon yhdistettynä .

25 Vaipan 2 sisätila käsittää toisaalta pääkammion, jossa on suodatinelementtikerrokset 3, 4 ja tiettyjä lisä-kammioita, joita selostetaan yksityiskohtaisemmin myöhemmin, ja toisaalta tulokanavan 7, jonka läpi väliaine virtaa tuloaukosta 5 pääkammioon, ja myös poistokanavan 8, 30 jonka läpi väliaine virtaa pääkammiosta poistoaukkoon 6. Tulokanava on yhteydessä jokaisen suodatinelementin pois-topuoleen 10. Tuloaukko 5 ja poistoaukko 6 on muodostettu vastaavasti tulokanavan 7 ja poistokanavan 8 keskiosassa olevina aukkoina, jotka on järjestetty symmetrisesti vas-35 taavien kanavien seinämiin.

4 84433

Suodatinelementit 3, 4 ovat pääasiassa tasaisia, suuntaissärmiön muotoisia runkoja, jotka ovat esimerkiksi hiilisuodatinelementtejä, jotka on jaettu lukuisiin osiin 11, 12, joista alaspäin suuntautuva suorakaidepinta muo-5 dostaa esitetyn esimerkin mukaan tulopuolen, kun taas ylöspäin suuntautuva suorakaidepinta muodostaa poistopuo-len, ja muut pinnat, toisin sanoen sivupinnat, on tarkoitettu tiivistettäviksi niin, ettei väliaine pääse niiden läpi. Suodatinelementin osat muodostavat yhdessä suodatin-10 elementtikerrokset, jotka on järjestetty keskenään yhden suuntaisiksi ja näitä kerroksia on esitetyssä esimerkissä kaksi, ylempi suodatinelementtikerros 3 ja alempi suodatin elementtikerros 4. Suodatinelementit 3, 4 ovat mieluimmin vaakasuorassa, niin että niiden läpi menevä ilma-15 virta liikkuu pääasiassa pystysuoraan suuntaan pohjasta kattoon. Molemmat suodatinelementtikerrokset on järjestetty niin, että kummankin suodatinelementtikerroksen kummallakin puolella on vastaavasti lisäkammio 13, 14, 15, 16, jonka korkeus vaihtelee keksinnön mukaan progressiivi-20 sesti suodatin laitteen tuloaukosta 5 sen poistoaukkoon 6, toisin sanoen kyseessä on progressiivisesti muuttuva poikkileikkauspinta-ala. Edellä mainitut lisäkammiot käsittävät painekammion 13, 14 kumpaakin suodatinelementti-kerrosta varten ja poistolaatikon 15, 16 samoin kumpaakin 25 suodatinelementtikerrosta varten. Tarkemmin sanottuna näiden lisäkammioiden korkeus muuttuu tuloaukosta 5 poisto-aukon 6 suuntaan niin, että painekammioiden 13, 14 korkeus pienenee, kun sen sijaan poistolaatikoiden 15, 16 korkeus kasvaa.

30 Tämä painekammion ja vastaavasti poistolaatikon muuttuva korkeus on saatu aikaan lisäkammioissa kahden suodatinelementtikerroksen välissä kaltevalla väliseinällä, joka on esimerkiksi metallilevy. Tämä ulottuu alemman suodatinelementtikerroksen tuloaukon 5 pitkittäisreunasta 35 18 ylemmän suodatinelementtikerroksen 3 vastakkaiseen pit- 5 84433 kittäisreunaan 19. Alemman suodatinelementtikerroksen 4 painekammio 13 on rajattu mitoiltaan osittain vaipan 2 yhdellä ulkoseinällä, tarkemmin sanottuna sen alasivulla 20, kun taas ylemmän suodatinelementtikerroksen poistolaa-5 tikko 16 on rajattu osittain vaipan vastakkaisella suoda-tinseinämällä, toisin sanoen vaipan yläsivulla, joka on kalteva ja muodostaa tietyn kulman suodatinelementtien suodatinpinnan kanssa. Vaipassa 2 on lisäksi kaksi päätys-einämää, jotka voivat olla pääasiassa tasaisia (katso kulo viota 2) ja sulkevat lisäkammiot 13 - 16.

Keksinnön mukaisen suodatinlaitteen 1 rakenne on sellainen, että molemmat suodatinelementtikerrokset 3, 4 on yhdistetty toisiinsa yhdensuuntaisina tulokohdassa 5 ja poistokohdassa 6 niin, että saadaan suuri suodatinpinta ja 15 siihen liittyen kaasumaisen väliaineen nopea läpisyöttö. Painekammion ja edellä esitetyllä tavalla korkeudeltaan muuttuvan poistolaatikon rakenteesta johtuen paine jakautuu tasaisesti suodatinelementtien tulopuolella. Tähän päästään siten, että painekammioiden 13, 14 poikkileik- 20 kauspinta-ala pienenee tulokohdasta 5 alkaen esimerkiksi niin, että väliseinän 17 kaltevuus suodatinelementteihin nähden on 1:10. Näin syntyy suurempi paine painekammioi-hin kuin poistolaatikkoon, mistä johtuen olisi mieluimmin järjestettävä jäykisteet poistolaatikoihin estämään väli-25 seinän 17 taipuminen. Paineen aleneminen on kuitenkin suhteellisen pientä, esimerkiksi 75 mm vp ilman nopeuden ollessa 0,25 m/s, jolloin kaasulle tulee pitkä kosketusaika suodatinyksiköissä, mikä takaa taas korkealaatuisen puhdistuksen. Alhainen virtausnopeus merkitsee sitä, etteivät 30 raskaat hiukkaset kulkeudu ylöspäin liikkuvan virtauksen mukana, vaan putoavat alapuolella olevalle metallilevylle 17, 20.

Suodatinelementit 3, 4 tulisi järjestää mieluimmin niin, että ne voidaan vaihtaa, esimerkiksi regeneroimalla 35 ne, toisin sanoen poistamalla likahiukkaset suodatinele- 6 84433 meriteistä, tämän ollessa mahdollista, koska vaipassa 2 on avattavat osat. Nämä osat olisi sijoitettava mieluimmin niin, että esitetyssä esimerkissä suodatinelementtien ylempi kerros siirretään oikealle, toisin sanoen tulokoh-5 dan 5 päälle ja suodatinelementtien alempi kerros siirretään vasemmalle, toisin sanoen poistokohdan 6 alapuolelle. Avattavat osat voidaan tehdä esimerkiksi irrotettavina levyinä, jotka muodostavat tiivistyskosketuksen vaipan muiden osien kanssa, tai sijoittamalla itse suodatinele-10 menttien sivuosat 22, 23 vaipan seinämässä oleviin aukkoihin, niin että saadaan hyvä tiivistys vaipan muita osia vasten. Jokainen suodatinelementtikerros voi käsittää edellä mainitut suodatinosat, jotka voi olla yhdistetty löysästi toisiinsa ja pysyvät paikoillaan vaipan 2 niiden 15 ohjaimien (ei esitetty) avulla, joissa ne liikkuvat, kun ne työnnetään vaippaan 2 ja vedetään vastaavasti pois siitä. Jokainen suodatinelementtikerros voi käsittää yhden yhtenäisen yksikön, joka liikkuu suodatinelementtien mukana, kun ne vedetään pois. Tässä tapauksessa on tärkeää, 20 että ne muodostavat keskenään ja vaipan ulkoseinämän kanssa tiiviin liitännän, niin ettei kaasumainen väliaine pääse menemään puhdistamattomana suodatinlaitteen läpi.

Suodattamalla puhdistettava kaasumainen väliaine syötetään siis tulokohtaan kuviossa 1 esitetystä suorakai-25 deaukosta, katso nuolla 24. Kun kaasumainen väliaine on mennyt tulokanavan 7 läpi, se virtaa kahteen painekammioon 13, 14, katso nuolia 25. Painekammioissa kaasumainen väliaine pannaan siirtymään molempien suodatinelementtikerros-ten 3, 4 tulopuolelta ja niiden läpi, jolloin puhdistus 30 tapahtuu kaasumaisessa väliaineessa olevien vieraiden hiukkasten absorption Ja/tai adsorption avulla, ja nesteen mentyä suodatinelementtien läpi se siirtyy niiden ulkopuolelle, menee poistolaatikoiden läpi (katso nuolia 26) ja ohjautuu poistokanavaan 8 kaltevien seinämien vaikutukses-35 ta (katso nuolia 27), minkä jälkeen väliaine tulee ulos 7 84433 poistoaukosta 6 (katso nuolta 283).

Kuvio 2 esittää kaaviona esimerkkiä asennuksesta, jossa käytetään keksinnön mukaista suodatinlaitetta 1. Suodatinlaite on osa puhdistetun ilman osakierrätystä kos-5 kevasta asennuksesta, mikä merkitsee sitä, että tietty määrä ulkopuolelta tulevaa ilmaa, esimerkiksi 25 % raitis-ilmasyötöstä, syötetään uudelleenkierrätetyn ilman 75 % osan kanssa. Puhdistuslaite voidaan sijoittaa esimerkiksi ruiskumaalauskoppiin, jolloin korkealaatuinen kierrätys 10 merkitsee toisaalta sitä, että energiaa säästyy ja toisaalta sitä, että ruiskumaalauskopin ulkopuolella oleva ympäristö ei pääse sanottavasti saastumaan. Kaasumainen väliaine, toisin sanoen esimerkiksi ruiskumaalauskopissa oleva ilma, jossa on maalihiukkasia ja liuottimia, imetään 15 suodatinlaitteeseen 1 tuloaukon 5 läpi imupuhaltimella 29, joka on sijoitettu suodatinlaitteen ulostuloon. Puhdistettu kaasumainen aine syötetään puhaltimella 29 tuuletusrum-mun 30 ja ruiskupuhaltimen 31 ja toisen suodattimen 32 kautta takaisin ruiskumaalauskoppiin. Kuitenkin tässä ta-20 pauksessa, kuten on jo mainittu, osa uudelleenkierrätet- tyä ilmaa syötetään ulos tuuletuskanavan 33 kautta puhdistettavaan alueeseen liittyvään ympäristöön, kun taas vastaava ilmamäärä syötetään ympäristöstä ruiskupuhaltimeen 31 yhdistetyn tuuletuskanavan 34 kautta, joka kuljettaa 25 syöttöilmaa ruiskumaalauskoppiin.

Keksintö ei ole rajoitettu edellä viitattuun ja esitettyyn rakenteeseen, vaan sitä voidaan muuttaa seuraa-vien patenttivaatimusten puitteissa. Esimerkiksi keksinnön mukainen suodatinlaite voidaan konstruoida useammasta kuin 30 kahdesta suodatinelementtikerroksesta. Suodatinlaitetta voidaan myös käyttää monissa erilaisissa sovellutuksissa, jotka edellyttävät kaasumaisen väliaineen puhdistusta.

Claims (3)

8 84433

1. Suodatinlaite kaasumaisen väliaineen puhdistusta varten käsittäen ainakin ensimmäisen ja toisen suodatin-5 elementtikerroksen (3, 4), jotka ovat muodoltaan levyjä, jotka on suljettu vaippaan (2) ja sijaitsevat tietyllä etäisyydellä toisistaan ja joissa on tulopuoli, jossa väliaine virtaa suodatinelementteihin, ja poistopuoli, jossa väliaine virtaa ulos suodatinelementeistä, mainittujen 10 suodatinelementtien ollessa yhteydessä ensimmäisen tilan (13, 14) välityksellä, joka on niiden tulopuolella, vaipan tuloaukkoon ja toisen tilan (15, 16) välityksellä, joka on niiden poistopuolella, vaipan poistoaukkoon (6), kummankin suodatinelementtikerroksen ensimmäisten ja toisten tilojen 15 (13, 14, 15, 16) ollessa rajattu kaltevalla seinämällä (17, 20, 21), niin että edellä mainitulla ensimmäisellä tilalla on jatkuvasti pienentyvä poikkileikkauspinta-ala, kun sitä katsotaan tuloaukosta (5), kun taas edellä mainitulla toisella tilalla on jatkuvasti kasvava poikkileik-20 kauspinta-ala, jolloin kahden vierekkäisen suodatineleme nttikerroksen (3, 4) välissä ei ole ainoastaan edellä mainittu ensimmäinen tila (14) toista suodatinelementtiker-rosta (3) varten, vaan myös toinen tila (15) toista suoda-tinelementtikerrosta (4) varten, mainittujen molempien 25 tilojen ollessa erotettu toisistaan yhteisellä väliseinällä (7), joka on kalteva suodatinelementtien asentoon nähden, kun taas edellä mainittu toinen tila (16) on rajattu edellä mainittujen suodatinelementtikerrosten (3) ulkopuolelle ja edellä mainittu ensimmäinen tila (13) on rajattu 30 suodatinelementtikerrosten (4) vastakkaiselle ulkosivulle ulkopuolelta kannen ulkoseinämällä, joka on samalla tavalla kalteva edellä mainittuihin suodatinelementteihin nähden, tunnettu siitä, että vaipassa (2) on tuloka-nava (7), joka ulottuu ensimmäisten tilojen (13, 14) koko 35 pituudelle ja avautuu koko pituudellaan ensimmäisiä tiloja 9 84433 päin, ja poistokanava (8), joka ulottuu toisten tilojen (15, 16) koko pituudelle ja avautuu koko pituudellaan toisia tiloja päin, ja että kahteen vierekkäin sijaitsevaan suodatinelementtikerrokseen (3, 4) nähden toinen mainitui-5 sta suodatinelementeistä on toisen suodatinelementin alla tulokanavan ollessa sijoitettu aivan alemman suodatinelementin (4) reunaosan (18) eteen, niin että tulokanava avautuu mainittua ensimmäistä tilaa (13, 14) päin alempaan suodatinelementtiin sekä ylempään suodatinelementtiin, kun 10 sen sijaan alemman suodatinelementin vastakkainen reunaosa (23) liittyy tiiviisti vaipan seinämään, jonka kautta alempi suodatinelementti voidaan poistaa, mainitun poistokanavan ollessa sijoitettu aivan ylemmän suodatinelementin reunaosan (19) eteen alemman suodatinelementin maini-15 tun vastakkaisen reunaosan yläpuolelle, niin että poisto-kanava avautuu mainittuun toiseen tilaan (15, 16), alempaan suodatinelementtiin sekä ylempään suodatinelementtiin, jonka vastakkainen reunaosa liittyy tiiviisti vaipan seinämään, jonka kautta ylempi suodatinelementti voidaan 20 poistaa ja jonka alapuolella tulokanava on.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suodatinlaite, tunnettu siitä, että tuloaukko (5) on tulokanavan (7) keskiosassa.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen suodatinlaite, 25 tunnettu siitä, että poistoaukko (6) on poistokanavan (8) keskiosassa. 10 84433