SE521922C2 - Filterpatron som är lämpad för användning i utloppet i en centrifugalseparator - Google Patents

Description

521 922 2 ett i cyklonavskiljaren anordnat centralrör, som leder gasen ut frán cyklonavskiljaren och till utsidan av en filterpatron, genom vilken gasen bringas att passera. Centralröret har bland annat även till uppgift att skydda filtret mot grövre partiklar och annat material, som med den behandlade gasen införes i cyklonavskiljaren och som kan skada filtret. Denna skyddande verkan medför att centralröret utsättes för förslitning och deformation, som kan medföra att det mäste utbytas eller repareras. Vidare kan centralröret medföra en viss begränsning av utformningen av centrifugalavskiljaren och filtret.

Filterpatronen och cyklonavskiljaren av denna typ användes ofta för avskiljning fràn gas, företrädesvis luft, av hälsofarligt material, som kan utgöras av stora mängder findamm. Farliga partiklar, t.eX. av kvarts, asbest m.m., ofta med en storlek under 5 mikron, kan vara mycket lätta och sväva i luften under läng tid. För operatören, som byter filter, kan detta vara ett stort hälsoproblem. Det är därför av stor vikt att operatören kan byta filter med minsta möjliga uppvirvling av damm vid filterbytet. Uppfinningen möjliggör även en lösning av detta problem.

Enligt uppfinningen har det visat sig möjligt att undvara eller komplettera användning av ett centralrör i sådana filteranordningar genom att förse en filterpatron utrustad med ett filtermaterial, företrädesvis i veckad form, såsom en filterkropp i form av ett filterskikt eller filterark, med en med filterpatronen sammanhängande och med denna utbytbar mantel, som helt eller delvis kan överta centralrörets funktion.

En filterpatron enligt uppfinningen visas i perspektivvy pà figur l och i sektion pä figur 2. Figur 3 visar skissartat en sektion vinkelrätt mot axialriktningen genom filterpatronen placerad i en med streckade linjer antydd cyklonavskiljare.

A:\FILTER~41DOC.dOC 521 922 3 En andra utföringsform av uppfinningen, enligt vilken filterkroppen är uppdelad i tvà eller fler filterkroppsdelar visas pä figurerna 4,5,6,7,8 och 9.

En utföringsform, som kombinerar de bàda förstnämnda utföringsformerna visas pà figur 10 och 11.

Figur 12 och 13 visar en ytterligare utföringsform med ett förfilter, som kan kombineras med de tidigare nämnda utföringsformerna.

Figur 14 visar en utföringsform med filterkropparna anordnade sàsom en filterkroppgrupp.

Figurerna 15 och 16 visar en utföringsform med filterkropp med tvärsektionsform, som avviker fràn cirkelform och som kan kombineras med de ovannämnda utföringsformerna.

Enligt den på figurerna 1-3 visade utföringsformen innefattar uppfinningen en filterpatron 1 med en filterkropp 22 i form av ett veckat filterskikt 2, som möjliggör avskiljning av fasta och/eller flytande material fràn en fluid, som bringas att passera filterpatronen från dess utsida till dess insida.

Filterpatronen innefattar vidare en mantel 3 anordnad vid filterpatronens utsida invid åtminstone en del av filterskiktet med mellanrum till detta, varvid filterkroppen (filterskiktet) och manteln enligt den visade utföringsformen är förenade med en filtergavel 4, med vilken filterenheten kan anbringas i ett filterhus, som icke visas pà figuren, men som kan vara av den typ, som visas i den ovannämnda SE 8202223-7. Filterpatronen kan t.ex. vara anordnad i en vid centrifugalavskiljarens yttermantel fäst elastisk membran, t.ex. såsom anges i den ovannämnda patentskriften. I filterpatronens bottenände är en bottengavel 7 anordnad. Den skissartade sektionen på figur 3 visar med streckande linjer ett centrifugalseparatorhus med yttermantel 8 med ett tangentialinlopp 9 för gas, som skall renas, antydd med en pil 10.

Manteln är lämpligen utförd av ett för ett filtrerat medium A:\FILTER~4lDOC.dOC 521 922 4 genomsläppligt, företrädesvis poröst material, i synnerhet ett filtermaterial, företrädesvis samma material som bildar filterkroppens filterskikt. Det är även lämpligt att manteln är utförd av ett elastiskt eftergivligt material, t.ex. ett material, som kan släppa förbi större partiklar, sàsom stenar och liknande, som inte ryms mellan cyklonens yttermantel och manteln hos filterpatronen.

Filterkroppens veckade filterskikt har företrädesvis väsentligen cylindrisk eller konisk form (innefattande även pyramidform eller annan avsmalnande form samt stympad sådan form), företrädesvis med väsentligen parallella eller raka eller skruvlinjeformade veck (5) som företrädesvis sträcker sig väsentligen i cylinderns eller konens längd- eller axelriktning respektive väsentligen mot konens topp. Manteln omger åtminstone en del av filterkroppen (eller filterkropparna eller filterkroppgruppen om en sådan variant användes) räknat i dess radiella riktning (omkretsriktning) och/eller axiella riktning (längdriktning), företrädesvis med en vinkel mellan filterkroppen (filterskiktet) och manteln av 0 till 30 grader.

Manteln kan lämpligen sträcka sig runt hela Omkretsen av filterkroppen (resp. ~kropparna eller -kroppgruppen) fràn dennas ena axiella ände, lämpligen fràn den ände, anslutningsänden, där filterpatronen anslutes tätande till en öppning i ett filterhus, och företrädesvis utmed minst 25%, minst 50% eller minst 75% av, eller hela filterkroppens etc (filterskiktets) axiella utsträckning.

Manteln har företrädesvis cylindrisk form eller konisk, fràn anslutningsänden eller filtergaveln avsmalnande eller utvidgad form, varvid mantelns form företrädesvis är kongruent med formen hos filterkroppen (filterkropparna eller filterkroppgruppen), dvs företrädesvis filterskiktets form eller har en i förhållande till filterkroppen fràn filtergaveln A:\FILTER~4lDOC.dOC 521 922 5 räknat utvidgad form, sä att en fràn filtergaveln räknat vidgad spalt 6 mellan dessa erhàlles.

En ytterligare utföringsform av uppfinningen innefattar en särskilt effektiv och utrymmesbesparande utformning av ett veckat filter.

För att erhålla god avskiljningsgrad, framför allt under en längre tidsperiod, bör filterytan vara anpassad till det aktuella fluidflödet, dvs. företrädesvis gasflödet.

Filterbelastningar av max. 100 m3/m2h luft är vanliga. För att förbättra livslängd och avskiljning är det önskvärt att minska detta värde genom att öka filterytan, vilket ger mindre tryckförlust och bättre avskiljning. Ett veckat filter ger stor filteryta, men vissa material kan vid avskiljning ge igensättning eller fastkilning i vecken. Särskilt den nedre filtergaveln är ett mekaniskt hinder för stoftkakan som ramlar av eftersom det bildas en ficka mellan bottengaveln och filtervecken.

Enligt en utföringsform av uppfinningen àstadkommes ett förbättrat filter med filterkropp av veckat filterskikt genom uppdelning av filterkroppen i minst tvà filterkroppdelar, varvid en första, yttre filterkroppdel är anordnad omgivande eller omslutande en andra eller fler inre filterkroppdelar.

Detta exemplifieras t.ex. pà de bifogade ritningsfigurerna 4,5,6,7,8 och 9.

Denna utföringsform innefattar sålunda en filterpatron med en filterkropp av ett veckat filterskikt, som möjliggör avskiljning av fasta och/eller flytande material fràn en genom filterskiktet fràn dettas utsida till dettas insida strömmande fluid, varvid filterpatronen utmärkes av att filterkroppen innefattar minst tvà filterkroppdelar 22a, 22b, företrädesvis med i huvudsak cylindrisk eller konisk form, varvid dessa A:\FILTER~4lDOC.dOC 521 922 6 filterkroppdelar är anordnade med en inre filterkroppdel 22b helt eller delvis omsluten av en yttre filterkroppdel 22a, varvid dessa filterkroppdelar är tätande anslutna till varandra vid deras ena ände och vid deras andra ände mellan filterkroppdelarnas insidor bildar ett mellanrum 26 för bortströmning av filtrerad fluid, som passerat genom filterkroppdelarna fràn dessas utsida, såsom anges med pilar 28.

Hos filterpatronen enligt denna utföringsform kan filterkroppdelarna bildas av ett sammanhängande filterskiktsark, som är veckat och bockat till att bilda tvà eller fler vid en eller fler bockningslinjer eller ett eller fler bockningsomràden 29 hos arket sammanhängande filterskiktdelar, företrädesvis så att vecktoppar resp. veckdalar hos den ena filterskiktdelen (filterkroppdelen) är kontinuerligt övergående i toppar resp. dalar hos en därtill anslutande andra filterskiktdel (filterkroppdel). I stället för av ett sammanhängande bockat filterark kan filterkroppdelarna (filterskiktdelarna) 22a, 22b, etc. bildas av separata, av t.ex. filterskiktark utformade, filterskiktdelar, som vid en ände tätande förenas med varandra, t.ex. genom limning, etc.

Filterpatronen kan även innefatta en filterkropp uppbyggd av tre eller fler inuti varandra anordnade filterkroppdelar, såsom ett filterskikt uppdelat i tre eller fler inuti varandra anordnade filterskiktdelar, vilka är tätande anslutna till varandra, t.ex. utefter tvà eller fler bockningslinjer eller bockningsomràden utformade i ett sammanhängande filterskiktmaterial, eller som separata delar, som förenas tätande med varandra t.ex. genom limning vid ändarna.

Pä figur 6 visas även en övre gavel 24 och en bottengavel 27, som ansluter till filterkroppdelen 22a resp. 22b, t.eX. med A:\FILTER~4lDOC.dOC 521 922 7 limfogar 30 resp. 31. På figur 6 visas även en ringformig del 32, som kan vara en mantel eller ett centralrör.

En filterpatron enligt uppfinningen kan innefatta filterkroppdelar, som är anordnade koncentriskt och/eller kongruent i förhållande till varandra, företrädesvis med en gemensam längdaxellinje 30, företrädesvis med i huvudsak samma eller i genomsnitt med högst 50 % eller högst 75 % inbördes varierande längdutsträckning i axiell riktning.

Såsom visas på figurerna lO och ll kan en filterpatron enligt uppfinningen uppvisa en kombination av de båda ovan angivna utföringsformerna, dvs. utmärkas av att den innefattar en i två eller fler filterkropp delar 22a, 22b uppdelad filterkropp samt en utanför filterskikten anordnad mantel 3.

På figur 12 visas en filterpatron, som omges av ett förfilter 32, som t.ex. kan ha till uppgift att avskilja grövre partiklar, som kan sätta igen de innanförliggande filterkroppdelarna 22a,22b. Förfiltret kan väljas bland en mångfald olika material, t.ex. nätformiga, företrädesvis flexibla material. Förfiltret kan t.ex. utgöras av en flexibel filterpàse, som sättes fast utanpå manteln 3, om en sådan användes, eller utanpå filterkroppen eller filtergaveln och som hålles utsträckt mot filtervecken, såsom antydes på figur 13, som är en delsektion genom filtervecken 2 och förfiltret 32.

På figur 14 visas en filterpatron innefattande ett flertal stympat koniskt formade filterkroppar 22 anordnade på en gemensam gavel 4 såsom en filterkroppsgupp 122. Filterkropparna är eventuellt utformade såsom angivits ovan med i två eller fler filterkroppdelar uppdelad filterkropp. Denna filterpatron kan t.ex. användas såsom filterkassett i ventilationssystem, t.ex. för bostäder, kontor industrilokaler, kommunikationsmedel m.m. och ger stor filteryta i en liten kassett utan stödkorg, stödelement eller liknande mellan vecken eller liknande.

A:\FILTER~4lDOC.dOC 521 922 8 Pà figur 15 och 16 visas en filterkropp 22 av veckat filtermaterial, som i tvärsektion har en form som i huvudsak är kvadratisk med avrundade hörn som bildar cirkelbàgsegment.

Allmänt kan filterkroppen ha en mångfald olika oval, tvärsektionsformer, vanligen t.ex. cirkelformig, mànghörnig, t.ex. triangulär, fyrhörnig, såsom rektangulär, kvadratisk, hexagonal, etc.

Manteln och/eller filtermaterialet kan med fördel även göras antistatiskt. Detta kan àstadkommas genom att man för manteln respektive filtermaterialet elektriskt ledande t.ex. genom be- läggning eller införlivande av antistatmedel, elektriskt ledan- de partiklar, t..ex. metalltràdar eller liknande, varvid man samtidigt bör tillse att manteln resp. filtret är anslutet el- ler jordat pà lämpligt sätt, t.ex. anslutet till ett filterhus av metall. De antistatiska egenskaperna bör vara tillräckliga för att förhindra uppkomst av elektriska urladdningar som kan uppkomma vid förekomst av vissa typer av fasta eller flytande material i den filtrerade fluiden vid dennas strömning och som skada pà utrustningen, kan orsaka oljud, risk för personalen eller explosion och brand.

A:\FILTER~4lDOC.dOC

Claims (14)

f 521 922 i ä' Patentkrav

1. l.Filterpatron (1), som är lämpad för användning i utloppet i en centrifugalseparator, med en eller fler filterkroppar (22) innefattande ett veckat skikt- eller arkformigt filtermaterial, som möjliggör avskiljning av fasta och/eller flytande material fràn en fluid, som bringas att passera filterkroppen eller filterkropparna frän dess utsida till dess insida, känne- tecknad därav, att filterpatronen innefattar en mantel (3) anordnad vid filterpatronens utsida invid åtminstone en del av filterkroppen eller filterkropparna med mellanrum till denna eller dessa, varvid filterkroppen eller filterkropparna och manteln är förenade med en filtergavel (4), med vilken filter- patronen kan anbringas i ett filterhus i en centrifugalsepara- tor, varvid manteln sträcker sig runt hela omkretsen av filter- kroppen eller filterkropparna fràn filtergaveln (4) samt omgi- vande ätminstone en del av filterkroppens eller filterkroppar- nas axiella utsträckning frän filtergaveln räknat.

2. Filterpatron enligt patentkrav 1, kännetecknad därav, att manteln är utförd av ett elastiskt eftergivligt, företrädesvis för en filtrerad fluid genomsläppligt eller poröst material, i synnerhet samma material som bildar filterkroppen eller filter- kropparna.

3. Filterpatron enligt patentkrav l eller 2, kännetecknad därav, att det veckade filtermaterialet bildar en eller fler till samma gavel anslutna filterkroppar, eventuellt bildande en filterkroppgrupp (122), som har väsentligen cylindrisk eller konisk form, t.ex. med i huvudsak cirkulär, elliptisk eller mànghörnig, t.ex. rektangulär eller kvadratisk tvärsektions- form, t.ex. formen av en mänghörning med raka sidor anslutande till varandra med krökta, t ex. cirkelbägsegmentformade anslutningsdelar, och med väsentligen parallella eller mot samma punkt riktade, väsentligen raka veck (5), som sträcker sig i cylinderns eller konens längd- eller axelriktning 521 922 , /Ö respektive mot konens topp, varvid vinkel mellan ytan hos en intill manteln belägen filtermaterialkropp och manteln företrädesvis är O till 30 grader.

4. Filterpatron enligt något av föregående patentkrav, känne- tecknad därav, att manteln sträcker sig runt hela omkretsen av filterkroppen eller gruppen av filterkroppar från den ena axiella änden därav utmed minst 25 %, minst 50% eller minst 75% av, eller hela filterkroppens eller filterkroppgruppens axiella utsträckning.

5. Filterpatron enligt något av föregående patentkrav, känne- tecknad därav, att manteln har väsentligen cylindrisk form eller väsentligen konisk, från filtergaveln avsmalnande eller utvidgad form, varvid mantelns form eventuellt är kongruent med formen hos filterkroppen eller gruppen av filterkroppar.

6. Filterpatron med minst ett veckat filtermaterial, som möjliggör avskiljning av fasta och/eller flytande material från en genom filtermaterialet från dettas utsida till dettas insida strömmande gas- eller vätskeformig fluid, kännetecknad av att det veckade filtermaterialet bildar eller utgör del av en eller fler filterkroppar (22), eventuellt i en grupp (122) av filterkroppar, varvid filterkroppen resp. -kropparna innefattar minst två filterkroppdelar (22a,22b), företrädesvis med i huvudsak cylindrisk eller konisk, såsom stympat konisk, form, och företrädesvis med i huvudsak cirkulär, elliptisk eller månghörnig, tvärsektionsform, t.ex. rektangulär eller kvadratisk tvärsektionsform, t.ex. formen av en månghörning med raka sidor anslutande till varandra med krökta, t.ex. cirkelbàgsegmentformade anslutningsdelar, och företrädesvis med väsentligen parallella eller mot väsentligen samma punkt riktade, väsentligen raka veck (5),som företrädesvis sträcker sig i cylinderns eller konens längd- eller axelriktning respektive mot konens topp, varvid dessa filterkroppdelar är anordnade med en första, yttre filterkroppdel (22a) helt eller 521 922 ???? “ 1/ delvis omslutande en inre filterkroppdel (22b), varvid en filterkroppdel år tätande anslutna till en intilliggande, yttre eller inre filterkroppdel vid minst ena änden (29) och invändigt bildar strömningsväg (26)för bortströmning av filtrerad fluid, som passerat genom filterkroppdelarna från dessas utsida, och varvid en mantel enligt något av föregående patentkrav kan finnas anordnad på filterpatronen.

7. Filterpatron enligt patentkrav 6, i vilken filtermaterialet bildar en grupp av filterkroppar, som är anordnade intill varandra såsom en grupp (122), t.ex. bildande en väsentligen plan skiva av filterkroppar, och varvid manteln, om en sådan användes, omger åtminstone en del av filterkroppen respektive filterkropparna respektive gruppen av filterkroppar.

8. Filterpatron enligt patentkrav 6 eller 7, kännetecknad av att filterkroppdelarna bildas av ett sammanhängande filterark, som är veckat och bockat till att bilda minst två vid minst en bockningslinje (29) hos arket sammanhängande filterdelar, företrädesvis så att vecktoppar resp. veckdalar hos den ena filterkroppdelen (22a) är kontinuerligt övergående i toppar resp. dalar hos en därtill anslutande andra filterkroppdel (22b).

9. Filterpatron enligt något av patentkraven 6-9, kännetecknad av att filterarket är uppdelat i tre eller fler inuti varandra anordnade filterkroppdelar, vilka är tätande anslutna till varandra, företrädesvis utefter två eller fler bockningslinjer eller bockningsområden utformade i ett sammanhängande filterarkmaterial.

10. Filterpatron enligt något av patentkraven 6-9, kännetecknad av att filterkroppdelarna är anordnade koncentriskt och/eller kongruent i förhållande till varandra, företrädesvis med en gemensam längdaxellinje (30), företrädesvis med i huvudsak samma eller i genomsnitt med i, 521 922 /-3._ högst 50 % riktning. inbördes varierande längdutsträckning i axiell

11. Filterpatron enligt ett eller fler av patentkraven 1-5 i kombination med ett eller fler av patentkraven 6-10, kännetecknad av att den innefattar en i två eller fler filterkroppdelar (22a,22b) uppdelad filterkropp av ett veckat filtermaterial samt en utanför filterkroppen anordnad mantel (3).

12. Filterpatron enligt något av föregående patentkrav, att den är utformad att samverka med eller (32), anordnat att passeras av åtminstone huvuddelen av ett genom kännetecknad därav, är försedd med ett förfilter t.ex. en filterpåse, som är filterpatronen strömmande medium, som underkastas filtrering.

13. Filterpatron enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av att den innefattar en första, (22a), riktning bort från filtergaveln, (22a) som är avsmalnande i samma riktning som men i mindre yttre filterkroppdel som är cylindrisk eller avsmalnande i en innanför den yttre filterkroppdelen andordnad andra, inre filterkroppdel (22a), grad än den första filterkroppdelen, eller är cylindrisk eller avsmalnande i riktning mot filtergaveln, samt eventuellt en tredje, eller fler, inre, i följd innanför varandra liggande filterkroppdelar, varvid filterkroppdelarna uppvisar en avsmalningsgrad eller -riktning, inkluderande cylindrisk form, som avviker från en intilliggande filterkroppsdels avsmalningsgrad eller riktning, varvid filterkroppdelarna företrädesvis är koncentriskt anordnade runt en gemensam längdaxellinje (30).

14. Användning av en filterpatron enligt något av föregående patentkrav för avskiljning av flytande och/eller fasta beståndsdelar ur en gas- eller vätskeformig materialström innehållande dessa fasta och/eller flytande beståndsdelar.