RU2175571C2

RU2175571C2 - Aerosol filter

Info

Publication number: RU2175571C2
Application number: RU99110381A
Authority: RU
Inventors: Йоханн ЛИССОН; Виктор Глиха; Клаус БЛИНН; Карл-Хайнц КЛЯЙНШРОТ
Original assignee: Сименс Акциенгезелльшафт
Priority date: 1996-10-17
Filing date: 1996-10-17
Publication date: 2001-11-10

Abstract

FIELD: aerosol filters applicable for separation of oil, aerosols or coalescences from air or liquids. SUBSTANCE: aerosol filter has coaxial cylindrical filtering surfaces where one or all filtering surfaces are made of metal gauze with layers of metal wire. Metal gauze base layer 8 has pores. Size of pores of base layer of each filtering surface increases with increase of radius of filtering surface cylinder. Besides, metal gauze of base layer 8 may additionally contain support layer 5 and at least one protective layer 10. Filter in case of bridging is cleaned by back blowing. EFFECT: provision of filter cleaning with no residue due to use of metal gauze as filtering surface. 5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к аэрозольному фильтру с множеством расположенных соосно, приблизительно цилиндрических фильтрующих поверхностей. The invention relates to an aerosol filter with many coaxially arranged, approximately cylindrical filter surfaces.

При фильтрации подлежащая фильтрации среда проходит через фильтр. При этом в зависимости от вида подлежащей фильтрации среды различают различные типы фильтров. Для выделения из воздуха или из жидкостей масла, аэрозолей или коалесценций используют обычно аэрозольные фильтры (фильтры взвешенных веществ), которые известны, например, из публикации Dubbel, "Taschenbuch fuer Maschinenbau", 16-е издание, Шпрингер 1987, страница М 48. During filtration, the medium to be filtered passes through the filter. Moreover, depending on the type of medium to be filtered, various types of filters are distinguished. Typically, aerosol filters (suspended solids filters) are used to isolate oil, aerosols, or coalescence from air or liquids, as are known, for example, from Dubbel, Taschenbuch fuer Maschinenbau, 16th Edition, Springer 1987, page M 48.

В таком аэрозольном фильтре с множеством расположенных соосно, приблизительно цилиндрических фильтрующих поверхностей подлежащая фильтрации среда проходит через него изнутри наружу. При этом увеличение фильтрующих поверхностей за счет увеличения радиуса цилиндров приводит к уменьшению скорости прохождения среды через фильтрующие поверхности при увеличении радиуса цилиндра. Это уменьшение скорости прохождения приводит к усиленному слипанию капель масла или частиц аэрозоля. В конце концов увеличивающиеся тем самым капли масла или частицы аэрозоля вследствие их увеличивающегося веса отклоняются от направления потока среды и тем самым отделяются. In such an aerosol filter with many coaxially arranged, approximately cylindrical filter surfaces, the medium to be filtered passes through it from the inside out. In this case, an increase in filter surfaces due to an increase in the radius of the cylinders leads to a decrease in the rate of passage of the medium through the filter surfaces with an increase in the radius of the cylinder. This decrease in travel speed leads to increased adhesion of oil droplets or aerosol particles. In the end, thereby increasing droplets of oil or aerosol particles due to their increasing weight deviate from the direction of flow of the medium and are thereby separated.

Фильтрующие поверхности состоят обычно из керамических элементов, из стекловолокна или из состоящего из синтетического волокна холста. Однако эти материалы имеют склонность к накоплению отложений подлежащей фильтрации среды и тем самым к засорению. Поэтому такие аэрозольные фильтры необходимо уже через короткое время заменять новыми аэрозольными фильтрами. Однако, в частности, при фильтрации ядовитых или радиоактивных веществ необходимо избегать отходов, содержащих эти вещества. Filter surfaces usually consist of ceramic elements, fiberglass or canvas made of synthetic fiber. However, these materials have a tendency to accumulate deposits of the medium to be filtered, and thereby to clogging. Therefore, such aerosol filters must be replaced in a short time with new aerosol filters. However, in particular, when filtering toxic or radioactive substances, waste containing these substances must be avoided.

Поэтому в основе изобретения лежит задача создать регенерируемый аэрозольный фильтр для очистки в том числе ядовитых и/или радиоактивных веществ, с легко очищаемыми фильтрующими поверхностями и обладающий большим сроком службы. Therefore, the invention is based on the task of creating a regenerable aerosol filter for cleaning, including toxic and / or radioactive substances, with easily cleanable filter surfaces and having a long service life.

В аэрозольном фильтре, содержащем соосно расположенные цилиндрические фильтрующие поверхности, поставленная задача согласно изобретению решается тем, что либо одна, либо каждая фильтрующая поверхность выполнены из металлической ткани. In an aerosol filter containing coaxially arranged cylindrical filter surfaces, the object of the invention is solved in that either one or each filter surface is made of metal fabric.

Целесообразно, чтобы металлическая ткань содержала слои, выполненные из металлической проволоки. It is advisable that the metal fabric contains layers made of metal wire.

Металлическая ткань определяющего слоя (8) предпочтительно содержит поры (P''), при этом величина пор определяющего слоя каждой фильтрующей поверхности увеличивается с увеличением радиуса цилиндра фильтрующей поверхности. The metal fabric of the detection layer (8) preferably contains pores (P ″), while the pore size of the detection layer of each filter surface increases with increasing radius of the filter surface cylinder.

Металлическая ткань определяющего слоя (8) дополнительно содержит опорный слой (5) и, по меньшей мере, один защитный слой (10). The metal fabric of the determining layer (8) further comprises a support layer (5) and at least one protective layer (10).

Аэрозольный фильтр, содержащий фильтрующие поверхности, согласно изобретению в качестве фильтрующей поверхности использует металлическую ткань. An aerosol filter containing filter surfaces according to the invention uses a metal cloth as a filter surface.

Как было неожиданным образом установлено, подлежащие фильтрации масла или аэрозоли проявляют меньшую склонность прилипания к металлической ткани, чем к обычным фильтрующим материалам. При этом особенно благоприятно сказывается значительно меньшая по сравнению, например, с керамикой микрошероховатость металлической ткани. За счет использования металлической ткани в качестве фильтрующей поверхности для аэрозольного фильтра обеспечивается возможность его очистки почти без образования остатка. В случае засорения также можно простым образом очищать такой фильтр с помощью, например, обратного продувания и снова использовать, так что предотвращаются дополнительные отбросы. It has been unexpectedly found that the oils or aerosols to be filtered have a lower tendency to adhere to metal fabric than to conventional filtering materials. In this case, the micro-roughness of the metal fabric, which is significantly less than, for example, ceramic, is especially beneficial. By using a metal cloth as a filter surface for an aerosol filter, it is possible to clean it with almost no residue. In the event of clogging, it is also possible to clean such a filter in a simple manner using, for example, back-blowing and reuse, so that additional debris is prevented.

Для того чтобы задать каждой фильтрующей поверхности определенную величину пор и тем самым особенно хорошо согласовать аэрозольный фильтр с профилем потока среды, металлическая ткань содержит предпочтительно множество состоящих из металлической проволоки слоев ткани. При этом величина пор металлической ткани определяется определяющим слоем или определяющим пластом, который опирается на более грубый по сравнению с ним делительный слой. Делительный слой в свою очередь опирается предпочтительно на более грубый по сравнению с делительным слоем опорный слой ткани. Для предотвращения повреждений определяющий слой на его противоположной делительному слою стороне покрыт защитным слоем. In order to set a specific pore size for each filter surface and thereby make it particularly well to match the aerosol filter with the medium flow profile, the metal fabric preferably contains a plurality of fabric layers consisting of metal wire. In this case, the pore size of the metal fabric is determined by the determining layer or the determining layer, which rests on a coarser dividing layer compared to it. The dividing layer, in turn, is preferably supported on a coarser supporting layer of fabric compared to the dividing layer. To prevent damage, the detection layer on its opposite dividing layer side is covered with a protective layer.

Для создания лучших условий для агломерации или слипания капелек масла или аэрозоля величина пор металлической ткани каждой фильтрующей поверхности предпочтительно увеличивается с увеличением радиуса цилиндра фильтрующей поверхности. За счет этого достигается особенно эффективное отделение масел или аэрозолей. To create better conditions for agglomeration or adhesion of oil or aerosol droplets, the pore size of the metal fabric of each filter surface preferably increases with increasing cylinder radius of the filter surface. Due to this, a particularly effective separation of oils or aerosols is achieved.

Преимущества изобретения состоят, в частности, в том, что аэрозольный фильтр с множеством соосно расположенных, приблизительно цилиндрических фильтрующих поверхностей, каждая из которых имеет металлическую ткань, можно простым образом очищать и тем самым регенерировать. Так как к тому же частицы масла или аэрозоля едва склонны к прилипанию к такой металлической ткани, то такой аэрозольный фильтр имеет особенно длительный срок службы. The advantages of the invention are, in particular, that an aerosol filter with a plurality of coaxially arranged, approximately cylindrical filter surfaces, each of which has a metal cloth, can be cleaned in a simple manner and thereby regenerated. Since, moreover, particles of oil or aerosol are hardly prone to adhering to such a metal cloth, such an aerosol filter has an especially long service life.

Ниже подробней поясняется пример выполнения изобретения с помощью чертежа, на котором изображено:
фиг. 1 - аэрозольный фильтр с множеством фильтрующих поверхностей в поперечном сечении и
фиг. 2 - металлическая ткань одной фильтрующей поверхности в разрезе.Below is explained in more detail an example implementation of the invention using the drawing, which shows:
FIG. 1 - aerosol filter with many filter surfaces in cross section and
FIG. 2 - sectional metal fabric of one filtering surface.

На обеих фигурах одинаковые части обозначены одинаковыми позициями. In both figures, the same parts are denoted by the same positions.

Аэрозольный фильтр согласно фиг. 1 содержит множество соосно расположенных, приблизительно цилиндрических фильтрующих поверхностей 2, 2', из которых на фиг. 1 изображены только две. При этом каждая фильтрующая поверхность 2, 2' имеет металлическую ткань 3. Фильтрующие поверхности 2, 2' аэрозольного фильтра 1 отделены друг от друга дистанционными элементами 4. Дистанционные элементы 4 обеспечивают выдерживание определенного расстояния между двумя фильтрующими поверхностями 2. The aerosol filter of FIG. 1 comprises a plurality of coaxially arranged, approximately cylindrical filter surfaces 2, 2 ′, of which in FIG. 1 shows only two. Moreover, each filter surface 2, 2 'has a metal fabric 3. The filter surfaces 2, 2' of the aerosol filter 1 are separated from each other by distance elements 4. The distance elements 4 ensure that a certain distance is maintained between the two filter surfaces 2.

Как показано на фиг. 2, металлическая ткань образована наслаиванием друг на друга различных слоев. Для этого друг над другом расположены опорные слои 5 ткани, делительный слой 6 ткани, определяющий слой 8 и защитный слой 10. Каждый из этих слоев 5, 6, 8, 10 ткани соткан из металлической проволоки 25, 26, 28, 30, причем толщина соответствующей проволоки 25, 26, 28, 30 определяет как толщину, так и величину образованных соседними металлическими проволоками 25, 26, 28, 30 пор P, P', P'', соответственно, P''' соответствующего слоя 5, 6, 8, соответственно, 10. Как показано на фиг. 2, толщина металлической проволоки 25, 26, 28, 30 изменяется в зависимости от функции соответствующего слоя 5, 6, 8, 10. При этом определяющий слой 8 имеет самую тонкую металлическую проволоку 28. Эта металлическая проволока 28 образует такую ткань, что возникают поры P'' определяющего слоя величиной в несколько микрон. Эта величина пор P'' определяющего слоя определяет, частицы какой величины удерживаются фильтрующей поверхностью 2, 2', имеющей металлическую ткань 3, и частицы какого размера пропускаются. As shown in FIG. 2, the metal fabric is formed by layering various layers on top of each other. To do this, the supporting fabric layers 5, the fabric dividing layer 6, the defining layer 8 and the protective layer 10 are arranged one above the other. Each of these fabric layers 5, 6, 8, 10 is woven from metal wire 25, 26, 28, 30, the thickness being of the corresponding wire 25, 26, 28, 30 determines both the thickness and the size of the pores P, P ', P' 'formed by adjacent metal wires 25, 26, 28, 30, respectively, P' '' of the corresponding layer 5, 6, 8 , respectively, 10. As shown in FIG. 2, the thickness of the metal wire 25, 26, 28, 30 varies depending on the function of the corresponding layer 5, 6, 8, 10. Moreover, the determining layer 8 has the thinnest metal wire 28. This metal wire 28 forms such a fabric that pores arise P '' of the determining layer a few microns in size. This pore size P ″ of the detection layer determines which particles are held by the filter surface 2, 2 ′ having metal fabric 3, and which particles are passed through.

Определяющий слой 8 опирается на имеющий относительно более грубую проволоку 26 делительный слой 6, который в свою очередь расположен на опорном слое 5. Опорный слой 5, который в свою очередь создан из более толстой по сравнению с металлической проволокой 26 делительного слоя металлической проволоки 25, и делительный слой 6 имеют оба большие по сравнению с определяющим слоем 8 размеры пор P, P'. Таким образом, делительный слой 6 и опорный слой 5 не являются решающими для самой фильтрации. Определяющий слой 8 на противоположной делительному слою 6 стороне покрыт защитным слоем 10, который имеет также более грубую металлическую проволоку и тем самым поры P''' большего размера, чем определяющий слой 8. The defining layer 8 is supported by a relatively coarse wire 26 dividing layer 6, which in turn is located on the support layer 5. The backing layer 5, which in turn is made of a thicker than the metal wire 26 of the dividing layer of the metal wire 25, and the dividing layer 6 have both large pore sizes P, P 'compared to the determining layer 8. Thus, the dividing layer 6 and the support layer 5 are not critical to the filtration itself. The detection layer 8 on the opposite side of the dividing layer 6 is covered with a protective layer 10, which also has a coarser metal wire and thus pores P ″ ″ of a larger size than the detection layer 8.

Такая металлическая ткань 3, слои 5, 6, 8, 10 которой соединены, например, с помощью сварки, спекания или других способов соединения, может состоять для особенно стойкого аэрозольного фильтра 1 из устойчивого к коррозии сплава, как например, из хастеллоя или карпентера, или из жаропрочного сплава, как например, инконеля. Such a metal fabric 3, the layers 5, 6, 8, 10 of which are connected, for example, by welding, sintering or other joining methods, can consist for a particularly resistant aerosol filter 1 of a corrosion-resistant alloy, such as hastelloy or carpenter, or from a heat-resistant alloy, such as Inconel.

За счет использования такой металлической ткани 3 для аэрозольного фильтра 1 достигается высокая стойкость аэрозольного фильтра 1 по отношению к высоким и низким температурам, а также коррозии. Кроме того, такой аэрозольный фильтр 1 имеет особенно высокую механическую прочность и ударную прочность, а также высокую точность фильтрации. Аэрозольный фильтр 1 легко чистить и тем самым можно часто использовать. Due to the use of such metal fabric 3 for the aerosol filter 1, a high resistance of the aerosol filter 1 to high and low temperatures, as well as corrosion, is achieved. In addition, such an aerosol filter 1 has a particularly high mechanical strength and impact strength, as well as high filtration accuracy. The aerosol filter 1 is easy to clean and can be used frequently.

Размер пор металлической ткани 3 каждой фильтрующей поверхности 2, 2' увеличивается с увеличением радиуса цилиндра фильтрующих поверхностей 2, 2'. Поэтому в примере выполнения согласно фиг. 1 поры всех слоев ткани фильтрующей поверхности 2' с радиусом R' больше, чем соответствующие поры слоев ткани фильтрующей поверхности 2 с радиусом R. The pore size of the metal fabric 3 of each filter surface 2, 2 'increases with increasing radius of the cylinder of the filter surfaces 2, 2'. Therefore, in the exemplary embodiment of FIG. 1, the pores of all fabric layers of the filtering surface 2 'with a radius R' are larger than the corresponding pores of the fabric layers of the filtering surface 2 with a radius R.

Благодаря увеличивающейся величине фильтрующей поверхности 2, 2' при увеличении радиуса R, R' цилиндра достигается то, что скорость потока подлежащей фильтрации среды уменьшается при прохождении аэрозольного фильтра 1 изнутри наружу. За счет этого уменьшения скорости вследствие эффекта слипания капельки масла и аэрозоля становятся с увеличением радиуса R, R' цилиндра все больше и тем самым тяжелей, так что они за счет эффекта гравитации отделяются предпочтительно во внешней области аэрозольного фильтра 1. Поскольку металлическую ткань 3 можно обрабатывать особенно просто и точно, то фильтрующие поверхности 2 можно особенно хорошо согласовать, например, относительно их расположения и величины пор, с профилем потока подлежащей фильтрации среды. За счет этого обеспечивается особенно хорошая фильтрация. Due to the increasing size of the filter surface 2, 2 'with increasing radius R, R' of the cylinder, it is achieved that the flow rate of the medium to be filtered decreases as the aerosol filter 1 passes from the inside out. Due to this decrease in speed, due to the sticking effect, the droplets of oil and aerosol become larger and heavier with increasing radius R, R 'of the cylinder, so that they are separated due to the gravity effect preferably in the outer region of the aerosol filter 1. Since the metal fabric 3 can be processed particularly simple and accurate, the filter surfaces 2 can be particularly well coordinated, for example, with respect to their location and pore size, with the flow profile of the medium to be filtered. This ensures particularly good filtration.

Аэрозольный фильтр 1 можно очищать обратной продувкой и тем самым регенерировать. Таким образом, за счет применения металлической ткани 3 в фильтрующих поверхностях 2, 2' аэрозольного фильтра 1 предотвращается возникновение отбросов. Кроме того, аэрозольный фильтр 1 имеет особенно длительный срок службы. The aerosol filter 1 can be cleaned by backflushing and thereby regenerated. Thus, through the use of metal fabric 3 in the filter surfaces 2, 2 'of the aerosol filter 1, the occurrence of garbage is prevented. In addition, the aerosol filter 1 has a particularly long service life.

Claims

1. An aerosol filter containing coaxially arranged cylindrical filtering surfaces, characterized in that either one or each filtering surface is made of metal fabric.

2. The filter according to claim 1, characterized in that the metal fabric contains layers made of metal wire.

3. The filter according to claim 1 or 2, characterized in that the metal fabric of the determining layer (8) contains pores (P "), while the pore size of the determining layer of each filter surface increases with increasing radius of the cylinder of the filter surface.

4. The filter according to claim 3, characterized in that the metal fabric of the determining layer (8) further comprises a support layer (5) and at least one protective layer (10).

5. An aerosol filter containing filter surfaces, characterized in that a metal cloth is used as the filter surface.