SE458828B

SE458828B - Dust separator for compressed air system

Info

Publication number: SE458828B
Application number: SE8604087A
Authority: SE
Inventors: A Krantz
Original assignee: Soederhamn Ind Arbetshygien Ab
Priority date: 1986-09-26
Filing date: 1986-09-26
Publication date: 1989-05-16
Also published as: SE8604087L; SE8604087D0

Abstract

The housing has an upper chamber and a lower chamber. The upper chamber has a collar which catches solid particles that enter lid inlet, to reduce their energy. Air then passes through the outlet to the lower chamber. The lower chamber contains the filter. This comprises one or more layers of cylindrically arranged air-permeable layers. Filtered air leaves via outlet.

Description

458 828 10 15 20 25 30 35 2 Kort redogörelse för uppfinningstanken Föreliggande uppfinning tar sikte på att utveckla den ingressvis beskrivna stoftavskiljaren dithän att den kan framgångsrikt användas i tryckluftssystem. 458 828 10 15 20 25 30 35 2 Brief description of the inventive concept The present invention aims at developing the dust collector described in the introduction so that it can be used successfully in compressed air systems.

Detta och andra syften ernás i enlighet med det för uppfinningen närmast kännetecknande därigenom att filtret på i och för sig känt sätt är av den typ som uppvisar en lämpligen cylindrisk filtervägg av ett eller flera skikt av luftgenomsläppande, ehuru stoft- avskiljande material och en botten som tillsammans med väggen avgränsar ett med remsor fyllt hálrum och att i den undre kammaren är nära intill filtrets utsida anordnat ett luftgenomsläppande, lämpligen gallerformigt hölje av stel eller formstyv natur, vilket nedtill uppvisar åtminstone ett mothåll, t ex ett tvärstycke, som har till uppgift att motverka axiell förlängning av filtret till följd av den tryckstöt som uppstår då luft initiellt blåses in i filtrets hàlrum samtidigt som själva höljet motverkar filterväggens tendens att expandera till följd av samma tryckstöt.This and other objects are achieved in accordance with the most characteristic of the invention in that the filter in a manner known per se is of the type which has a suitably cylindrical filter wall of one or more layers of air-permeable, although dust-separating material and a bottom which together with the wall delimits a cavity filled with strips and that in the lower chamber is arranged near the outside of the filter an air-permeable, preferably grid-shaped casing of rigid or rigid nature, which at the bottom has at least one abutment, e.g. a crosspiece, which has the task of counteract axial elongation of the filter due to the pressure surge that occurs when air is initially blown into the cavity of the filter while the casing itself counteracts the tendency of the filter wall to expand as a result of the same pressure surge.

Ytterligare belysning av teknikens ståndpunkt Genom SE patentskriften 8207099-6 (publicerings- nummer 434469) är tidigare känd en stoftavskiljare som inbegriper dels en föravskiljare i form av en cyklon i ett första hus, dels ett efterkommande filter i ett andra, separat hus. Denna stoftavskiljare är emellertid tämligen omfångsrik och lämpar sig redan av detta skäl ej för inbyggnad i tryckluftssystem.Further elucidation of the prior art SE patent specification 8207099-6 (publication number 434469) previously discloses a dust separator which comprises a pre-separator in the form of a cyclone in a first housing and a subsequent filter in a second, separate housing. However, this dust separator is rather bulky and for this reason alone is not suitable for installation in compressed air systems.

Härtill kommer att fasta partiklar som ej har mycket stor massa regelmässigt kommer att medfölja den fràn cyklondelen utströmmande luften och föras in i filter- delen med en kraft, som om tryckluft används, är fullt tillräcklig för att slå sönder filterväggen.In addition, solid particles which do not have a very large mass will regularly accompany the air flowing out of the cyclone part and be introduced into the filter part with a force which, if compressed air is used, is fully sufficient to break the filter wall.

Genom JP 58-133812 är vidare känd en stoftavskiljare, som uppvisar ett hus med en övre kammare, i form av en cyklon för avskiljning av större partiklar, och en undre kammare, i vilken är anordnat ett filter. 10 15 20 25 30 35 458 828 3 Detta filter saknar dock varje som helst skyddshölje runt filtret såväl som ett mothåll, som kan förhindra att filtret expanderar och förstörs till följd av tryckstötar; något som i praktiken gör avskiljaren oanvändbar i tryckluftssystem.JP 58-133812 further discloses a dust separator which has a housing with an upper chamber, in the form of a cyclone for separating larger particles, and a lower chamber, in which a filter is arranged. 10 15 20 25 30 35 458 828 3 However, this filter lacks any protective cover around the filter as well as an abutment which can prevent the filter from expanding and being destroyed as a result of pressure shocks; something that in practice makes the separator unusable in compressed air systems.

Kort beskrivning av bifogad ritning Pâ ritningen är FIG 1 en delvis avskuren vertikalsektion genom en stoftavskiljare enligt uppfinningen, och FIG 2 en plansektion II-II i fig l.Brief description of the accompanying drawing In the drawing, Fig. 1 is a partially cut-away vertical section through a dust separator according to the invention, and Fig. 2 a plan section II-II in Fig. 1.

Detaljerad beskrivning av ett föredraget utförande av uppfinningen Pâ ritningen betecknar l ett tvärsnittsvis lämp- ligen cylinderformat hus vilket är delat i två kamrar, nämligen en övre kammare 2 och en undre kammare 3.DETAILED DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION In the drawing, 1 denotes a cross-sectionally suitable cylindrical housing which is divided into two chambers, namely an upper chamber 2 and a lower chamber 3.

Denna delning ombesörjs av en fläns 4 vilken även tjänar sásom fäste för upphängning av ett i sin helhet med 5 betecknat filter. Detta filter kan i praktiken med fördel vara av den typ som beskrivs i SE patent- skriften 8302657-5 (publiceringsnummer 435455) och som förutom en cylindrisk filtervägg 6 och en botten 7 uppvisar en inloppsöppning 8 vid den ände som är motsatt bottnen 7. Härvid avgränsar filterväggen 6 och bottnen 7 ett hålrum 9 vilket är utfyllt med flexibla remsor 10 på sätt som närmare framgår av nämnda patent- skrift. Den cylindriska filterväggen 6 kan i praktiken med fördel vara sammansatt av dels en invändig del av veckad, relativt formstyv papp samt ett utanpå- liggande skikt av finfilterkaraktär. I anslutning till fíltrets öppning 8 finns en utstickande fläns ll vilken kan klämmas fast mellan en på flänsen 4 vilande gummitätning 12 och en metallring 13 som kan. fastskruvas i riktning mot flänsen 4 med hjälp av bultar 14.This division is provided by a flange 4 which also serves as a bracket for hanging a filter designated in its entirety by 5. This filter can in practice advantageously be of the type described in SE patent specification 8302657-5 (publication number 435455) and which in addition to a cylindrical filter wall 6 and a bottom 7 has an inlet opening 8 at the end which is opposite the bottom 7. In this case the filter wall 6 and the bottom 7 delimit a cavity 9 which is filled with flexible strips 10 in a manner which is further stated in said patent specification. In practice, the cylindrical filter wall 6 can advantageously be composed of an inner part of pleated, relatively rigid cardboard and an overlying layer of fine filter character. Adjacent to the opening 8 of the filter there is a protruding flange 11 which can be clamped between a rubber seal 12 resting on the flange 4 and a metal ring 13 which can. screwed in the direction of the flange 4 by means of bolts 14.

Från monteringsflänsen 4 hänger ned ett luftgenom- släppande, formstelt hölje 15, lämpligen i form av ett galler vilket nedtill uppvisar ett tvärstycke 458 828 10 15 20 25 30 35 4 16 vilket är lokaliserat omedelbart under filtrets botten 7 och vilket sträcker sig diametralt mellan motsatta sidor av det cylindriska gallret 15.From the mounting flange 4 hangs an air-permeable, rigid housing 15, suitably in the form of a grid which at the bottom has a crosspiece 458 828 10 15 20 25 30 35 4 16 which is located immediately below the bottom 7 of the filter and which extends diametrically between opposite sides of the cylindrical grid 15.

Från den undre kammaren 3 leds luft som passerat filtret 5 ut via ett utlopp 17.From the lower chamber 3 air which has passed the filter 5 is led out via an outlet 17.

Ett inlopp till den övre kammaren 2 har formen av ett tangentiellt riktat rör 18 vilket ombesörjer att den luft som tas in i kammaren försätts i en cirkulär periferiell virvelrörelse såsom pilarna i fig 2 antyder.An inlet to the upper chamber 2 is in the form of a tangentially directed tube 18 which ensures that the air taken into the chamber is displaced in a circular peripheral vortex motion as the arrows in Fig. 2 indicate.

Pâ ringen 13 är anbragt en krage eller rörstos 19 vilken i det visade exemplet har stympat konisk form och konvergerar i riktning uppåt i kammaren 2.Arranged on the ring 13 is a collar or pipe socket 19 which in the example shown has a frustoconical shape and converges in the upward direction in the chamber 2.

Inuti denna rörstos 19 är anordnade fyra vinkelrätt mot varandra riktade styrplattor 20 vilka samfällt bildar ett centralt kors inuti rörstosen. Det skall även observeras att rörstosen är centralt placerad inuti kammaren 2 och att underdelen av densamma är lokaliserad i nära anslutning till öppningen 8 hos filtret 5.Inside this pipe socket 19 are arranged four perpendicularly directed guide plates 20 which together form a central cross inside the pipe socket. It should also be noted that the pipe socket is centrally located inside the chamber 2 and that the lower part thereof is located in close proximity to the opening 8 of the filter 5.

Det skall även påpekas att huset 1 är delat i tvâ hälfter inrymmande var sin kammare varvid de båda hushälfterna är inbördes förbundna via en flänsförbind- ning 21.It should also be pointed out that the housing 1 is divided into two halves accommodating each chamber, the two housing halves being interconnected via a flange connection 21.

Den uppfinningsenliga stoftavksiljarens funktion Luft med ett tryck av 7-10 bar tas in via det tangentiellt riktade inloppsröret 18 och kan då ha en volymhastighet av 150-200 m3/timme. Efter att initiellt ha rört sig i väsentligen cirkulära strömvirvlar omedel- bart innanför den övre kammarens 2 periferiska vägg virvlar luften upp i kammarens överdel och bringas att passera ned i filtret 5 via rörstosen 19, varvid stvrplattorna 20 i denna ombesörjer eller åtminstone' eftersträvar en omformning av luftens turbulenta ström- ning till en i huvudsak laminär strömning före passage in i filtret. I samband härmed bildar rörstosen 19 en partikelfälla som ombesörjer en avskiljning av fasta partiklar eller beståndsdelar med nämnvärd massa 10 15 20 25 30 35 458 828 5 så att dessa antingen kvarblir på utsidan av rörstosen eller erhåller väsentligt reducerad rörelseenergi då luften rusar in i filtret. Pà sä sätt kan bestånds- delarna ifràga icke slå hål på filtret då luften med stor kraft rusar in i detsamma.The function of the dust extractor according to the invention Air with a pressure of 7-10 bar is taken in via the tangentially directed inlet pipe 18 and can then have a volume velocity of 150-200 m3 / hour. After initially moving in substantially circular current vortices immediately inside the peripheral wall of the upper chamber 2, the air swirls up into the upper part of the chamber and is caused to pass down into the filter 5 via the pipe socket 19, the guide plates 20 therein providing or at least seeking a transformation of the turbulent flow of the air to a substantially laminar flow before passage into the filter. In connection with this, the pipe nozzle 19 forms a particle trap which provides a separation of solid particles or constituents with appreciable mass so that these either remain on the outside of the pipe socket or receive significantly reduced kinetic energy when the air rushes into the filter. In this way, the constituents in question cannot puncture the filter as the air rushes into it with great force.

Vid den stötverkan som uppstår då tryckluften initiellt rusar in i filtret vid pàsläppning i systemet tenderar filtret att dels förlängas axiellt och dels, därefter, expandera i radiell riktning. För att undvika skadlig inverkan av denna tryckstöt finns dels tvär- stycket 16 som motverkar påtaglig axiell förlängning av filtret, dels det formstyva gallret 15 som motverkar radiell expansion av filtret.During the shock effect that occurs when the compressed air initially rushes into the filter when applied to the system, the filter tends to be extended axially and, subsequently, to expand in the radial direction. To avoid the detrimental effect of this pressure surge, there is both the crosspiece 16 which counteracts noticeable axial elongation of the filter, and the rigid grid 15 which counteracts radial expansion of the filter.

Praktiska prov har visat att luft med så högt tryck som upp till 10 bar kan köras med stor hastighet genom filtret utan risk för filtersprängning, varvid den luft som passerat filtret är absolut fri från varje typ av fasta eller vätskeformiga beståndsdelar som skulle kunna skada exempelvis känsliga instrument eller elektronikkomponenter i samband med rengöring av dessa.Practical tests have shown that air with a pressure as high as up to 10 bar can be run at high speed through the filter without risk of filter bursting, the air passing through the filter being absolutely free of any type of solid or liquid constituents that could damage, for example, sensitive instruments or electronic components in connection with their cleaning.

I den i fig l visade rörstosen 19 finns ett diminu- tivt hål 22 genom vilket exempelvis oljedroppar eller rostflagor kan rinna ned i filtret, exempelvis efter en genomförd genomblåsningscykel. p.In the pipe socket 19 shown in Fig. 1 there is a diminutive hole 22 through which, for example, oil droplets or rust flakes can flow down into the filter, for example after a completed blow-through cycle. p.

Claims

458 823 PATENT REQUIREMENTS

Dust separator for compressed air systems, comprising a housing (1) which is divided into two chambers (2,3) of which an upper (2) has a tangentially directed inlet pipe (18) for receiving compressed air in peripheral streams and an outlet in the form of a suitably centrally located collar or pipe socket (19), which forms a trap with the task of separating - or reducing the kinetic energy of - solid particles of appreciable mass from the air before blowing into a lower chamber 10 (3), in which is arranged a filter (5), the lower chamber (3) having an arbitrarily placed outlet (17) for evacuating purified air which has passed the filter, characterized in that the filter is in a manner known per se of the type having A suitably cylindrical filter wall (6) of one or more layers of air-permeable, though dust-separating material and a bottom (7) which together with the wall delimits a cavity (9) filled with strips and that in the lower chamber (3) is when arranged next to the outside of the filter (5) 20 an air-permeable, preferably grid-shaped casing (15) of rigid or rigid nature, which at the bottom has at least one abutment (16), for example a crosspiece, which has the function of counteracting axial elongation of the filter 5) as a result of the pressure surge that occurs when air is initially blown into the cavity of the filter (9) at the same time as the casing itself counteracts the tendency of the filter wall to expand as a result of the same pressure surge.

Dust separator according to Claim 1, characterized in that one or more axially extending guide plates (20) are arranged in the pipe socket (19) with the task of providing or striving for a transformation of the turbulent flow of the incoming compressed air. 10 458 828 7 to a substantially laminar flow when blown into the filter.

Dust separator according to Claim 2, characterized in that there are four guide plates (20) arranged at right angles to one another in the pipe socket, which together form a cross.