WO2012005623A1 - Самонесущая рифлёная фильтрующая среда (варианты) - Google Patents

Самонесущая рифлёная фильтрующая среда (варианты) Download PDF

Info

Publication number
WO2012005623A1
WO2012005623A1 PCT/RU2011/000425 RU2011000425W WO2012005623A1 WO 2012005623 A1 WO2012005623 A1 WO 2012005623A1 RU 2011000425 W RU2011000425 W RU 2011000425W WO 2012005623 A1 WO2012005623 A1 WO 2012005623A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
channels
fold
corrugations
self
corrugated
Prior art date
Application number
PCT/RU2011/000425
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Владимир Васильевич ОВИНКИН
Original Assignee
Ovinkin Vladimir Vasilevich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ovinkin Vladimir Vasilevich filed Critical Ovinkin Vladimir Vasilevich
Publication of WO2012005623A1 publication Critical patent/WO2012005623A1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D25/00—Filters formed by clamping together several filtering elements or parts of such elements
    • B01D25/22—Cell-type filters
    • B01D25/24—Cell-type roll filters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D25/00—Filters formed by clamping together several filtering elements or parts of such elements
    • B01D25/22—Cell-type filters
    • B01D25/26—Cell-type stack filters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/52—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material
    • B01D46/521—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/52—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material
    • B01D46/521—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material
    • B01D46/525—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material which comprises flutes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/52—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material
    • B01D46/521—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material
    • B01D46/525—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material which comprises flutes
    • B01D46/527—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material which comprises flutes in wound arrangement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2201/00—Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/62—Honeycomb-like

Definitions

  • the invention relates to devices for filtering various media, consisting of a corrugated (corrugated) filter material.
  • the filter element (FE) with a radial flow of the filtered medium (FS) has an underdeveloped area of the filtering surface, which in form only takes up the volume of a hollow cylinder. Attempts to increase this area lead either to an increase in the dimensions of the PV, or to a more dense packing of the corrugated filter material (FM).
  • the density of laying FM on the outer diameter of the curtains is low, as determined by the density of laying on the inner diameter. More dense laying of the FM reduces the area of the channels of passage of the FS and, as a result, increases the hydraulic resistance.
  • Radially fed PV is usually installed in the filter housing, at the entrance and exit of which the FS significantly changes the direction of motion, which leads to an additional increase in hydraulic resistance. Body parts that carry FM, increase the mass and cost of PV.
  • the task arose of creating a FE with a sufficiently developed filtering surface area installed in the filter housing or the FS motion channel with minimal change in the direction of motion, having a self-supporting FM structure.
  • PV has an underdeveloped filtering
  • a filtering element for an air purification filter devoid of these shortcomings (RF Patent jN ° 2066232, class B01D 46/52, published September 10, 1996, application M> 5063258/26, 09/18/1992) formed by recruiting individual embossed filter elements in the form of panels into a block and sealing them along frontal and side mating areas impregnated with a thermoplastic or adhesive material.
  • a plurality of channels of two groups are formed. The first group is open on the side of the air supply to the filter unit and closed on the opposite side of the air outlet. The second group is open and closed in the reverse order. The ends of the channels on the sides of the air inlet and outlet are closed by the frontal mating sections of the panels.
  • the author of the invention himself notes, the main part of the filter defects appears in the sealing circuits. Therefore, this design leads to a decrease in the reliability of filtering due to a possible leakage of multiple adhesive joints on the frontal mating areas.
  • the filtering unit is implemented only in the only external shape of the parallelepiped.
  • the closest analogue of the variants of the claimed invention is self-supporting corrugated filter media (SRFS) used to form the PV
  • SRFS contains twisted spirally or sliced across the width and laid in layers in a block strip of a double layer FM.
  • the strip of a double layer of FM consists of a layer of transversely corrugated FM fabric and a covering layer - a smooth FM fabric.
  • Many deaf ones are formed in the corrugations of the double-layer strip, i.e. open at only one end, parallel channels directed along the flow
  • Channels are divided into two groups: open and closed mutually opposite on opposite sides.
  • One group of FS supply channels has ends open on the inlet side of the contaminated FS, located upstream, and opposite ends, closed with a sealing material in the form of an end chain sealing joint (CCHS), on the outlet side of the purified FS located downstream.
  • the second group of FS tap channels has ends that are open on the output side of the purified FS, and opposite ends that are closed by another KSGSh, on the input side of the contaminated FS.
  • SRFS on the outer sides contain an impermeable layer with a seal that prevents the flow of FS bypassing the PV.
  • tops of the corrugated layers are attached to the flat layers with the help of “sticky buttons” of adhesive composition, which, together with the chain seams, ensures the rigidity of the design of the corrugated self-supporting filter media.
  • “sticky buttons” of adhesive composition which, together with the chain seams, ensures the rigidity of the design of the corrugated self-supporting filter media.
  • the problem of increasing the reliability of filtering SRFS and saving sealing materials is solved by closing the ends of the blind channels of the FS supply / removal channels by the filtering material itself, forming SRFS.
  • the FM fabric with periodically varying peaks and valleys can be obtained from a smooth FM fabric using well-known methods of corrugation or corrugation. Since the cross-sectional dimensions of the SRFS channels are small, a few millimeters, in the following description, the common terms of corrugation are used, the corrugated FM fabric.
  • Option self-supporting corrugated filter media of the first "Z" - shaped block type contains a longitudinally corrugated FM fabric folded across the canvas, zigzagged ("Z" - shaped) in a block.
  • the name of the first type of corrugated filtering material (RFM-1) is adopted for the longitudinally corrugated FM fabric.
  • SRFS-IZ in the filter element operates as follows. Upstream, on the entrance side of the contaminated FS, the stream enters the SRFS-IZ through the open ends of the channels of one group, is cleaned on the FM, forming the walls of the channels, penetrating through it into the cavities of the other group of channels, and leaves through their open ends on the output side of the cleaned FS from SRFS-IZ, located downstream.
  • the SRFS variants contain a strip of a two-layer corrugated filtering material (DSRFM), which is a longitudinal fold of the FM corrugated web in the direction transverse to the web.
  • DRFM two-layer corrugated filtering material
  • a series of deaf channels of the first group are formed, closed at one end of the FM in the place of the longitudinal fold of the fold and open at the opposite end.
  • the sealing compound that fills the outer grooves of both layers of the DSBRFM on the side of the open ends of the channels forms two SCFGs.
  • SRFS-2C self-supporting corrugated filtering medium of the second twisted type
  • SRFS-2C contains a strip DSRFM spirally twisted around the central mandrel.
  • the first group of channels in the internal grooves of the DSRFM is described above.
  • Deaf channels of another group, directed along the FS stream, are formed in external corrugations between adjacent turns of the DSRFM strip.
  • One ends of these channels are closed with end chained chained twisting when dsrfm
  • the other ends are open on the fold side of the DSBRFM.
  • the ends of channels in groups are open and closed mutually opposite, on different sides of SRFS-2C.
  • Extreme channels on the cutting line of the DSRFM strip at the beginning and end of the spiral twist, as well as the areas adjacent to the central mandrel, are sealed to prevent overflow of the polluted filtered medium, bypassing the FM.
  • the outer circumferential surface contains an impermeable layer that provides
  • the variant of the self-supporting corrugated filtering medium of the second block type is distinguished by its external form, namely, that it contains DSRFM strips cut in width and laid in layers in a block.
  • SRFS-2C and SRFS-2B are similar to SRFS-1 Z.
  • the SRFS variants are distinguished by the different design of the folds of the folds of the corrugated FM fabric, by the size and shape of the cross-section of the channels,
  • FIG. 1 shows a general view of the transverse fold of the RFM-1 with the straight shape of the fold section.
  • FIG. 2 shows a general view of RFM-1 folded transversely to the web by 90 °.
  • FIG. 3 shows a side view of the folds of the RFM-1 with the straight shape of the fold section.
  • FIG. Figure 4 shows the frontal view of variants of the RFM-1 fold with straight and oblique bend sections.
  • FIG. 5 shows a top view of the RFM-1 fold with the straight shape of the fold section.
  • FIG. 6 shows a local section of the RFM-1 fold with a straight shape of the fold section.
  • FIG. 7 shows a general view of an RFM-1 fold with an inclined fold section.
  • FIG. 8 shows a top view of an RFM-1 fold with an inclined fold section.
  • FIG. 9 shows a local section of the RFM-1 fold with an inclined bend section.
  • FIG. 10 shows a profile section of an RFM-1 fold with an inclined fold section.
  • FIG. 11 shows a general view of the RFM-1 fold with a depressed form of the fold section.
  • FIG. 12 shows the frontal view of the RFM-1 fold with a depressed form of the fold section.
  • FIG. 13 shows a top view of an RFM-1 fold with a depressed shape of a fold portion.
  • FIG. 14 shows a local section of the RFM-1 fold with a depressed form of the fold section.
  • FIG. 15 shows a sectional section of an RFM-1 fold with a depressed shape of the fold section.
  • FIG. 16 shows a general view of the RSFSR- ⁇ .
  • FIG. 17 shows a frontal view of a fragment of the RSFSR- ⁇ .
  • FIG. 18 shows a stepped profile section of a fragment of the RSFSR- ⁇ .
  • FIG. 19 depicts a general view of the folds of the FM fabric with a wide shape of corrugations.
  • FIG. 20 shows the front view of the folds of the FM fabric with a wide shape of corrugations.
  • FIG. 21 shows the front view of the folds of the FM fabric, grooved at an oblique angle "y".
  • FIG. 22 shows a top view of the folds of the fabric FM, corrugated at an oblique angle "y".
  • FIG. 23 shows a general view of the RFM-2 and the process of forming the terminal
  • FIG. 24 shows a general view of the two combined strips of DSRM.
  • FIG. 25 shows a general view of the RSFSR-2C from the end of the chain of sealing seams.
  • FIG. 26 shows a stepped longitudinal section of a fragment of RSFSR-2C.
  • FIG. 27 shows a general view of the RSFSR-2C and the arrangement of the corrugations on the generator of the cylinder.
  • FIG. 28 shows a general view of RSFSR-2B from the side of end chain sealing seams.
  • RFM-1 folded transversely to the web by 180 °, FIG. 1, contains in corrugations inside the fold, between the adjacent upper 1 and lower 2 sides, a row of deaf channels (a cross section of one of them is shown by hatching).
  • the transverse crease of a corrugated paper web has a complex bend shape compared to a simple pleat of a flat paper web.
  • the RFM-1 fold is made in the form of a double folding of 90 ° transversely to the web along the fold lines on the sides of the corrugations.
  • FIG. 2 shows RFM-1, once folded 90 ° transversely to the web along the lines from point 6 to point 5, segment [5; 6], and from point 5 to point 6 ', segment [5, 6'], on each corrugation along the entire width of the RFM-1, with the bend of the tops of the corrugations 8 around the line 55 passing through points 5 on the tops of the corrugations, and the bend of the depressions of the corrugations 9 around the line 66 passing through the points 6 and 6 'on the bottoms of the corrugations, in the direction of the arrow "a".
  • the tops of the corrugations 8 are converted into the hollows of the corrugations 81, and the hollows of the corrugations 9 are converted to the tops of the corrugations 91.
  • the total fold angle will be 180 °.
  • the tops of the corrugations have two folds of 90 °, the depressions of the corrugations have one fold of 180 ° in the direction of the arrow "C".
  • FIG. 3 Cross-section of RFM-1 corrugation, in FIG. 3, (shown turned and hatched in other figures as well) - triangle 61, 51,611, in which point 51 lies on the top of the corrugation, and points 61 and 61 1 - on the depressions.
  • the cross-sectional shape of the corrugation is transformed into a triangle 62; 52; 621, in which point 52 lies on the bottom of the corrugation, and points 62 and 621 - on the tops.
  • the position of the corrugated canvas is shown by a dotted line.
  • the corrugation cross-sectional shape is transformed into a triangle 63; 53; 631, in which point 53 lies on the top of the corrugation, and points 63 and 631 - on the depressions, if you look at the RFM-1 fold from below.
  • points 61 and 63 on the grooves of the upper 1 and lower 2 sides, respectively, and points 61 1 and 631 likewise abut each other, forming a quadrilateral in section
  • 61 63; 51; 61 1 (631); 53, corresponding to the shape of the channel section. Inside the folds along the width of the RFM-1, a series of such channels is formed. On the outer, upper 1 and lower 2 sides of the fold, the cross section of the corrugations has the form of triangles 51; 61; 511 and 53; 631, respectively; FIG. 6
  • the fold areas of the corrugated FM sheet to 90 ° cross-fold and after the second 90 ° cross-fold are called the fold sides, and the area between them is the fold folds.
  • FIG. 1 and FIG. 3 fold RFM-1 is made with the direct shape of the fold section (PFUS).
  • FIG. 4, 5, 6 explain its shape.
  • PFUS has characteristic protrusions at points 6 (6 ') of bending of the depressions of corrugations at 180 °.
  • Surfaces 3 and 4 are concave inside the groove and have an "L" shape in the top view, with points 6 and 6 'at the edges and a concave point 5 in the middle of the form.
  • Surfaces 3 and 4 the trough of corrugations 81, between points 5 and 7, are located perpendicular to the planes in which
  • a fold of the RFM-1 web with an inclined fold section (NFUS), FIG. 7, 8, 9, 10, contains surfaces 3; 4 and the trough of corrugations 81 located obliquely, at an angle " ⁇ " to the planes in which the sides of the RFM-1 fold lie.
  • the characteristic protrusions at points 6 (6 ') are smaller than in the variant with PFUS.
  • the oblique shape of the fold section increases the laminar flow of the FS at the inlet and outlet of the channels.
  • VFUS fold of the RFM-1 with the depressed shape of the fold section (VFUS) is shown in FIG. 1 1, 12, 13, 14, 15.
  • VFUS is characterized by the absence of protruding points 6 (6 ') at the depressions of corrugations 9 and 92.
  • Point 6, present at PFUS, at VFUS is converted into a group of three points 65, 67 and a depressed point 60, recessed into the fold, between the depressions of the corrugations 9 and 92.
  • the lines 84 between points 5 and 7 remain the tops of the corrugations.
  • the surfaces 30 and 40 are “V” shaped in the top view with indented points 60 and 60 'at the edges and a point 7 in the middle of the form.
  • the surfaces 31 and 41 are adjacent to the surfaces of the corrugations of the upper side 1 of the fold, and the surfaces 33 and 43 - to the surfaces of the corrugations of the lower side 2.
  • points 65 and 67 do not merge. This leads to the fact that the cavity adjacent inner grooves communicate with each other through a gap equal to the distance between points 61 and 63 or 611 and 631.
  • SRFS- ⁇ has frontal sides: the entrance side of the polluted FS, located upstream, and the opposite, downstream, exit side of the purified FS; on the periphery - two sides, upper and lower sides of the bases.
  • FIG. 16 contains an RFM-1 of width "W” folded transversely in a zigzag pattern (" ⁇ " - figuratively) into a block of a given height "H” at a distance "L” between the front sides.
  • RFM-1 folds are formed, with sections of the folds on the frontal sides of the block, at the entrance and exit of the SRFS- ⁇ .
  • a multitude of deaf channels of two groups are formed, directed along the FS stream, the ends of which are opened and closed mutually
  • SRFS- ⁇ variants provide for the shape of the fold sections described above, the same or different for
  • the deaf channels 1 1 of the first group have one ends open on the entrance side of the contaminated FS (shaded arrow) in SRFS- ⁇ , and the second ends closed by FM sections of the folds of the folds of the RFM-1, on the exit side of the purified filtered medium (light arrow) from SRFS-IZ.
  • the ends of the channels 12 of the second group are closed by the FM sections of the folds of the RFM-1 folds on the entrance side of the contaminated FS and are open on the exit side of the purified FS.
  • Flow polluted FS enters SRFS-IZ through the open ends of the channels 1 1, filling the cavities of the channels of the first group (the dirty cavity).
  • the stream being cleaned on the FM 1 1 1, forming the walls of the channels, penetrates into the cavities of the second group of channels 12 (clean cavity) and leaves through their open ends on the outlet side of the purified FS.
  • the sides inside the RFM-1 folds are connected along the grooved depressions with the help of an adhesive composition with “sticky buttons” 13 pointwise or along the entire length.
  • separators 14 are additionally installed, in the form of thin strips holding adjacent sides from aligning the corrugations with their possible relative displacement and, thus, overlapping (collapsing) the channels.
  • the number of elements 13, the number and width of the dividers 14 depend on the length and the required rigidity of the block.
  • To increase the stiffness of the separators 14 are attached to the layers of the RPM with an adhesive composition. Contiguous grooves in the crease inside the folds are flattened at the places where separators 14 are installed.
  • the final fold angle will be slightly less than 180 °, depending on the thickness and location of the dividers.
  • separators 141 are installed, somewhat protruding relative to the frontal sides of the unit.
  • the dividers additionally serve as intermediate supports for making axial loads and protect the FM in the fold sections of the folds from possible damage during transportation, installation and operation of the PV.
  • FIG. 16, 17, 18 various variants of folds ligaments obtained by applying a hardening, fastening (adhesive) composition to the FM surface are shown sections of the folds of the folds.
  • PSS 16 can be reinforced with filaments, wire, etc.
  • Band knitting of corrugations (PSR) 17 across the width of the block keeps the corrugations from straightening at the fold fold section, fixing the width of the block, and also protect the FM at bending points 6 (6 ').
  • Band ligaments 17 and 16 at the intersection form the nodes of ligaments (Eq.) 18.
  • the variant of EE 181 with the height of the bonding compound greater than the protrusions of the points 6 (6 ') serve as intermediate supports for accepting axial loads.
  • the fastening compound in the fold fold sections additionally increases the rigidity and strength of the SRFS-enrittenedient ⁇ а ⁇ а ⁇ а ⁇ а ⁇ а ⁇ а ⁇
  • FM cloth with a wide shape of longitudinal ribs (RFM-1sh), FIG. 19, 20, has platforms "t” on tops and "p” on hollows of corrugations.
  • Area "t” is limited by lines 8 and 8 '.
  • Area “n” is limited by lines 9 and 9 '.
  • point 5 On the fold section of the fold RFM-1 w, unlike RFM-1, point 5
  • the channel section has the shape of a hexagon 61 (63); 51; 5; 611 (631); 53 '; 53 inside the fold.
  • FIG. 21 and 22 shows the fold of the fabric FM, corrugated at an oblique angle " ⁇ " (RFM-1 y).
  • the corrugations of the upper and lower sides of the fold are not arranged parallel, but at a mutual angle, intersecting. Such performance of corrugations increases
  • the channel cross section is divided into two parts: the upper one in the form
  • the RFM-1u fold can be made with a wide form of corrugations and with various variants of the PFUS, NFUS, VFUS fold sections, as described above for the RFM-1.
  • the sealing is in the form of strips of impermeable layers 192.
  • the sealing is in the form of strips of impermeable layers 192.
  • a common impermeable layer 19 on the sides of the block seals the extreme side channels of both groups.
  • Impermeable layer can be applied at
  • the SRFS-2C and SRFS-2B variants contain a DSRFM strip obtained from a transversely corrugated FM web.
  • FIG. 23 shows how RFM-2 applicators 216 serve sealing material 217, which, filling in the grooves of the grooves, forms two SCGG 218 and 219.
  • Such seams can be formed by gluing a profiled tape of impermeable material whose projections coincide with the grooves of the FM corrugations.
  • the angle " ⁇ " of RFP-2 corrugations can be equal to 90 ° (the transverse angle of corrugations) or slightly differ from 90 ° (obtuse angle of corrugations).
  • the name of a filtering material corrugated at an obtuse angle (RFM-2y) is adopted.
  • the DSRFM strip is a longitudinally folded RFM-2 around line 66, along the arrow "e” or “el”, and the DSRFM strip is a longitudinally folded RFM-2u.
  • a series (group) of deaf channels 211 is formed, FIG. 24, open at one end and closed at the opposite the end of the filtering material fold fold sections.
  • the resulting folds are similar to the RFM-1 folds (RFM-1y, RFM-1sh) described above.
  • a second group of deaf channels 212 is formed, closed at one end only, combined with KCGSH 219 and 218 'forming a single end sealing seam 220.
  • the ends of the channels of the first and second groups are open and closed mutually opposite on opposite sides of the SRFS.
  • point ligaments 215 can be created from the bonding (adhesive) composition or material of the KCGSH themselves.
  • the SRFS-2C shown in FIG. 25, is obtained by spiral twisting of the DSRFM 224 strip, around a central mandrel 223 of a round or other shape of the cross section, for example, oval, giving the corresponding shape of PV.
  • the central mandrel can be plugged or hollow to install the fastener.
  • a lot of deaf channels of two groups of open and closed are mutually opposite on different sides of SRFS-2C. In one group of channels 21 1,
  • SCGGs can be formed by applying a sealing material directly when twisting the strip DSSRM.
  • Sealing RSFSR-2C is made between the central mandrel 223 and JSRFM 224 strip and along the cutting line of the JFSM strip at the beginning of 292 and the end of twisting 293.
  • On the outer surface along the periphery of SRFS-2C contains an impermeable layer 294 (fragment is shown), which provides the possibility of sealing with the PE housing or common FS motion.
  • the SRFS-2C variants contain separators in the form of strips 214, 241 between the sides of the RFM-2 fold, inside the DSRFM, FIG. 24, 26, and separators 242, 243 between layers DSRFM, "sticky buttons" 213 between the sides of the fold RFM-2 and 231 between layers DSRFM.
  • separators in the form of strips 214, 241 between the sides of the RFM-2 fold, inside the DSRFM, FIG. 24, 26, and separators 242, 243 between layers DSRFM, "sticky buttons" 213 between the sides of the fold RFM-2 and 231 between layers DSRFM.
  • To increase stiffness dividers are installed using adhesive composition. The number and places of installation of these elements are determined by the requirements for the strength and rigidity of SRFS-2C.
  • the SRFS-2C variant contains a band to the MFSM.
  • the channels of movement of the FS in the corrugations made at an obtuse angle " ⁇ " to the FM sheet did not significantly change their shape due to a significant deformation of the FM in arbitrary sections of corrugations, it is necessary that the tops / valleys of the corrugations lie not in a straight line (the " g "), and along the helix on the generator surface of the cylinder (arc" p "), FIG. 27, with small FM deformations along the entire length of the corrugations.
  • RFM-2U was applied,
  • the intersecting ribs at the points of contact at the tops / bottoms can be fastened with “sticky buttons” 213 between the sides of the RFM-2u fold and 231 between the layers of the FSRBRM.
  • SRFS-2B Shown in FIG. 28 variant SRFS-2B, is formed by layered stacking in a block with a height “H” of strips of DSRFM cut into the width “W” so that the SCG of the adjacent layers are aligned.
  • SRFS-2C a set of deaf channels of two groups of length "L” is formed, directed along the flow of the filtered medium, open and closed mutually opposite on opposite sides of SRFS-2B.
  • the ends shown on the near side of one group of channels 21 1, formed in the inner grooves of the DSRFM, are open.
  • the other ends on the opposite side are closed by the FM sections of the folds of the RFM-2 band.
  • the second group of channels 212 formed in the outer grooves between adjacent strips DSRM. Their ends, shown on the proximal side, are closed by combined KTsGSh, forming a single end sealing seam when stacking DSRFM strips.
  • the other ends of the channels of the second group are open on the opposite side.
  • the sealing is in the form of strips of impermeable layers 291.
  • the general impermeable layer 29 on the lateral sides of the block seals the extreme lateral channels along the entire lateral surface of the block.
  • Impermeable layers 29 on the lateral sides and 295 on the bases of the block provide the possibility of sealing with the PE housing or the common channel of the FS motion.
  • the impermeable layer on the outer surfaces on the periphery can be applied during the manufacture of RSFSR-2B, SRFS-2C or during the assembly of PV.
  • SRFS-2B provides versions similar to SRFS- ⁇ and SRFS-2C. This applies to the use of DSRFM, separators 214, 241, 242, 243 and "sticky buttons" 213, 231, openings 140 between the trapped contiguous depressions of the corrugations of channels for supplying contaminated FS without installing separators 16, strips of corrugations 17, knots of ligaments 18, 181.
  • SRFS-2C and SRFS-2B are similar to the effect of SRFS- ⁇ .
  • Flow of polluted FS (shaded arrow), FIG. 26, through the open ends on the upstream side enters the cavities of the FS supply channels (dirty cavity).
  • the FS is cleaned on the FM 1 11, forming the walls of the channels, penetrating into the cavities of another group of channels (clean cavity), and exits through their open ends on the side downstream.
  • RFM-2, RFM-2y folds like RFM-1, RFM-1y, can be made with a wide form of corrugations and with various options for the PFUS, NFUS, VFUS fold sections.
  • the SRFS variants allow the use of multilayer filtering materials, for example, using layers of prefilter material, an absorbing layer such as activated carbon.
  • the materials and the ratio of the thickness of their layers are selected for specific filtration conditions.
  • the pre-filter can be installed at the entrance to the FE containing SRFS, or cover it.
  • SRFS- ⁇ , SRFS-2C and SRFS-2B using well-known design principles, PVs of various types, purposes and sizes can be created.
  • SRFS allow you to create filter housings without significant changes in the direction of movement of the FS, which leads to a decrease in hydraulic resistance

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Abstract

Самонесущая рифлёная фильтрующая среда (СРФС) используется в фильтрующих элементах. СРФС содержит продольно рифлёное полотно фильтрующего материала (ФМ), сложенное зигзагообразно в блок. Варианты СРФС содержат сложенное продольно поперечно рифлёное полотно ФМ, скрученное спирально или уложенное слоями в блок. В рифлениях ФМ образовано множество глухих каналов двух групп, подвода (11) и отвода (12) фильтруемой среды. Концы каналов закрыты ФМ участков сгибов складок. СРФС повышает надёжность фильтрования и снижает расход герметизирующих материалов.

Description

Самонесущая рифлёная фильтрующая среда (варианты).
Изобретение относится к устройствам для фильтрования различных сред, состоящим из рифлёного (гофрированного) фильтрующего материала.
Фильтрующий элемент (ФЭ) с радиальной подачей фильтруемой среды (ФС) имеет недостаточно развитую площадь фильтрующей поверхности, которая по форме занимает всего лишь объём полого цилиндра. Попытки увеличения этой площади ведут либо к увеличению габаритов ФЭ, либо к более плотной укладке гофрированного фильтрующего материала (ФМ). Плотность укладки ФМ на внешнем диаметре шторы невысокая, так как определяется плотностью укладки на внутреннем диаметре. Более плотная укладка ФМ уменьшает плошадь каналов прохождения ФС и, как следствие, увеличивает гидравлическое сопротивление. Такое же явление наблюдается в панельных ФЭ. ФЭ с радиальной подачей обычно устанавливается в корпус фильтра, на входе и выходе которого ФС значительно изменяет направление движения, что приводит к дополнительному увеличению гидравлического сопротивления. Корпусные детали, несущие ФМ, увеличивают массу и стоимость ФЭ.
Таким образом, возникла задача создания ФЭ с достаточно развитой площадью фильтрующей поверхности, устанавливаемого в корпус фильтра или канал движения ФС с минимальным изменением направления движения, имеющего самонесущую структуру ФМ.
Известен аэрозольный фильтр (Патент РФ Ν°2192916, кл. B01D 46/52,
опубликовано 20.11.2002, заявка Ν° 2000132697/12, 27.12.2000), выполненный из полотна гладкого ФМ, сложенного зигзагообразно. В складках ФМ расположены металлические или полимерные волнообразные разделители, в желобках которых образуются каналы движения ФС. Каждая складка ФМ имеет сгиб, который закрывает каналы на одной стороне. На другой стороне эти каналы открыты для движения ФС. ФЭ имеет две группы складок. Первая группа отрыта на стороне выше по течению ФС и закрыта на стороне ниже по течению. Вторая группа открыта и закрыта в обратном порядке. Существенный недостаток этого ФЭ - необходимость использования волнообразных разделителей и опорных корпусных элементов, обладающих
значительной общей массой. ФЭ имеет недостаточно развитую фильтрующую
поверхность.
Лишённый этих недостатков фильтрующий элемент для фильтра очистки воздуха (Патент РФ jN°2066232, кл. B01D 46/52, опубликовано 10.09.1996, заявка М> 5063258/26, 18.09.1992) образован путём набора в блок отдельных рельефных фильтрующих элементов в виде панелей и их герметизации по фронтальным и боковым сопрягаемым участкам, импрегнированным термопластичным или адгезивным материалом. В рифлениях панелей образуется множество каналов двух групп. Первая группа отрыта на стороне подвода воздуха к фильтрующему блоку и закрыта на противоположной стороне отвода воздуха. Вторая группа открыта и закрыта в обратном порядке. Концы каналов на сторонах подвода и отвода воздуха закрыты фронтальными сопрягаемыми участками панелей. Как отмечает сам автор изобретения, основная часть дефектов фильтров появляется в контурах герметизации. Следовательно, такая конструкция ведёт к снижению надёжности фильтрования из-за возможного нарушения герметичности множественных клеевых соединений на фронтальных сопрягаемых участках.
Дополнительно, как недостаток, можно отметить, что фильтрующий блок реализован только в единственной внешней форме параллелепипеда.
Наиболее близкий аналог вариантов заявленного изобретения - самонесущая рифлёная фильтрующая среда (СРФС), используемая для формирования ФЭ
скрученного типа, блочного типа, "V" - образного блочного типа (Патент США
Jfs5820646, л. B01D27/06, опубликовано 13.10.1998, заявка Ш 199606639371 ,
26.04.1996). СРФС содержит скрученную спирально или нарезанную по ширине и уложенную слоями в блок полосу двойного слоя ФМ. Полоса двойного слоя ФМ состоит из слоя поперечно рифлёного полотна ФМ и накрывающего слоя - гладкого полотна ФМ. В рифлениях двухслойной полосы образовано множество глухих, т.е. открытых только на одном конце, параллельных каналов, направленных вдоль потока
фильтруемой среды. Каналы разделены на две группы: открытые и закрытые взаимно противоположно на разных сторонах. Одна группа каналов подвода ФС имеет концы, открытые на стороне входа загрязнённой ФС, расположенной выше по течению, и противоположные концы, закрытые герметизирующим материалом в виде концевого цепочечного герметизирующего шва (КЦГШ), на стороне выхода очищенной ФС, расположенной ниже по течению. Вторая группа каналов отвода ФС имеет концы, открытые на стороне выхода очищенной ФС, и противоположные концы, закрытые другим КЦГШ, на стороне входа загрязнённой ФС. СРФС на внешних сторонах содержат непроницаемый слой с уплотнением, предотвращающий перетекание ФС минуя ФЭ. Вершины рифлёных слоев прикреплены с помощью "липких кнопок" из клеящего состава к плоским слоям, что вместе с цепочечными швами обеспечивает жёсткость конструкции рифлёной самонесущей фильтрующей среды. В результате возможных отклонений в технологии производства и эксплуатации СРФС существует вероятность нарушения герметичности на концевых участках каналов. Повышенный расход герметизирующего материала увеличивает стоимость ФЭ.
В заявленном изобретении задача повышения надёжности фильтрования СРФС и экономии герметизирующих материалов решёна путём закрытия концов глухих каналов подвода/отвода ФС самим фильтрующим материалом, образующим СРФС.
Полотно ФМ с периодически меняющимися пиками и впадинами можно получить из полотна гладкого ФМ хорошо известными способами рифления или гофрирования. Поскольку размеры сечения каналов СРФС небольшие, несколько миллиметров, в дальнейшем описании использованы общие термины рифления, рифлёное полотно ФМ.
Вариант самонесущей рифлёной фильтрующей среды первого "Z" - образного блочного типа (СРФС-IZ) содержит продольно рифлёное полотно ФМ, сложенное поперечно полотну, зигзагообразно ("Z" - образно) в блок. В дальнейшем описании для продольно рифлёного полотна ФМ принято название рифлёный фильтрующий материал первого типа (РФМ-1). Внутри складки, в рифлениях смежных сторон, образуется ряд глухих каналов, которые только на одном конце закрыты фильтрующим материалом в месте сгиба складки РФМ-1. Противоположные концы каналов открыты. Очевидно, что при зигзагообразном складывании сгибы выполняются поочерёдно на двух
противоположных сторонах блока. Таким образом, получается две группы складок РФМ-1, в которых формируются две группы глухих каналов, направленных вдоль потока ФС, концы которых открыты и закрыты взаимно противоположно на разных сторонах блока. Одна группа каналов выполняет функцию подвода загрязнённой фильтруемой среды к ФМ, другая - отвода очищенной фильтруемой среды из СРФС. Крайние боковые каналы СРФС-IZ герметизированы по всей длине для предотвращения перетекания ФС, минуя ФМ. Внешние стороны блока содержат непроницаемый слой, обеспечивающий возможность уплотнения с корпусом ФЭ или общим каналом движения ФС.
СРФС-IZ в фильтрующем элементе действует следующим образом. Выше по течению, на стороне входа загрязнённой ФС, поток поступает в СРФС-IZ через открытые концы каналов одной группы, очищается на ФМ, образующим стенки каналов, проникая через него в полости другой группы каналов, и выходит через их открытые концы на стороне выхода очищенной ФС из СРФС-IZ, расположенной ниже по течению. Варианты СРФС содержат полосу двухслойного рифлёного фильтрующего материала (ДСРФМ), которая представляет собой продольную складку полотна ФМ рифлёного в поперечном к полотну направлении. Для поперечно рифлёного полотна ФМ в описании принято название рифлёный фильтрующий материал второго типа (РФМ-2). Во внутренних рифлениях ДСРФМ, между смежными сторонами складки РФМ-2, образуется ряд глухих каналов первой группы, закрытых на одном конце ФМ в месте продольного сгиба складки и открытых на противоположном конце. Герметизирующий состав, заполняющий внешние рифления обоих слоёв ДСРФМ на стороне открытых концов каналов, образует два КЦГШ.
Вариант самонесущей рифлёной фильтрующей среды второго скрученного типа (СРФС-2С) содержит полосу ДСРФМ спирально скрученную вокруг центральной оправки. Первая группа каналов во внутренних рифлениях ДСРФМ описана выше. Глухие каналы другой группы, направленные вдоль потока ФС, образуются в наружных рифлениях между смежными витками полосы ДСРФМ. Одни концы этих каналов закрыты совмещёнными при скручивании ДСРФМ концевыми цепочечными
герметизирующими швами смежных витков, образующими единый концевой
герметизирующий шов. Другие концы открыты на стороне сгиба ДСРФМ. Концы каналов в группах открыты и закрыты взаимно противоположно, на разных сторонах СРФС-2С. Крайние каналы на линии реза полосы ДСРФМ в начале и конце спиральной скрутки, а так же участки, прилегающие к центральной оправке, герметизированы для предотвращения перетекания загрязнённой фильтруемой среды, минуя ФМ. Внешняя поверхность по периферии содержит непроницаемый слой, обеспечивающий
возможность уплотнения с корпусом ФЭ или общим каналом движения ФС.
Вариант самонесущей рифлёной фильтрующей среды второго блочного типа (СРФС-2Б) отличается внешней формой, а именно тем, что содержит нарезанные по ширине и уложенные слоями в блок полосы ДСРФМ.
Действие СРФС-2С и СРФС-2Б аналогично СРФС- 1 Z.
Варианты СРФС отличаются различным исполнением формы сгибов складок полотна рифлёного ФМ, размерами и формой поперечного сечения каналов,
направлением рифлений полотна ФМ, применением плоских разделителей смежных слоёв рифлёного ФМ, склеиванием смежных слоёв для увеличения конструкционной жёсткости, применением многослойного ФМ, содержащего предфильтрующий слой или слой специального поглотителя загрязнений, способами герметизации крайних каналов. Технические результаты, обеспечиваемые заявленными вариантами СРФС - повышение надёжности фильтрования, экономия материалов для герметизации концов глухих каналов подвода/отвода ФС.
Описание чертежей.
На фиг. 1 изображён общий вид поперечной складки РФМ-1 с прямой формой участка сгиба.
На фиг. 2 изображён общий вид РФМ-1 сложенного поперечно полотну на 90°.
На фиг. 3 изображён вид сбоку складки РФМ-1 с прямой формой участка сгиба.
На фиг. 4 изображен фронтальный вид вариантов складки РФМ-1 с прямой и наклонной формами участка сгиба.
На фиг. 5 изображён вид сверху складки РФМ-1 с прямой формой участка сгиба.
На фиг. 6 изображён местный разрез складки РФМ-1 с прямой формой участка сгиба. На фиг. 7 изображён общий вид складки РФМ-1 с наклонной формой участка сгиба. На фиг. 8 изображён вид сверху складки РФМ-1 с наклонной формой участка сгиба. На фиг. 9 изображён местный разрез складки РФМ-1 с наклонной формой участка сгиба. На фиг. 10 изображён профильный разрез складки РФМ-1 с наклонной формой участка сгиба.
На фиг. 11 изображён общий вид складки РФМ-1 с вдавленной формой участка сгиба. На фиг. 12 изображён фронтальный вид складки РФМ-1 с вдавленной формой участка сгиба.
На фиг. 13 изображён вид сверху складки РФМ-1 с вдавленной формой участка сгиба. На фиг. 14 изображён местный разрез складки РФМ-1 с вдавленной формой участка сгиба.
На фиг. 15 изображён профильный разрез складки РФМ-1 с вдавленной формой участка сгиба.
На фиг. 16 изображён общий вид РСФСр-ΙΖ.
На фиг. 17 изображён фронтальный вид фрагмента РСФСр-ΙΖ.
На фиг. 18 изображён ступенчатый профильный разрез фрагмента РСФСр-ΙΖ.
На фиг. 19 изображён общий вид складки полотна ФМ с широкой формой рифлений .
На фиг. 20 изображён фронтальный вид складки полотна ФМ с широкой формой рифлений.
На фиг. 21 изображён фронтальный вид складки полотна ФМ, рифлёного под косым углом "у".
На фиг. 22 изображён вид сверху складки полотна ФМ, рифлёного под косым углом "у". На фиг. 23 изображён общий вид РФМ-2 и процесс формирования концевых
герметизирующих цепочечных швов.
На фиг. 24 изображён общий вид двух совмещаемых полос ДСРФМ.
На фиг. 25 изображён общий вид РСФСр-2С со стороны концевых цепочечных герметизирующих швов.
На фиг. 26 изображён ступенчатый продольный разрез фрагмента РСФСр-2С.
На фиг. 27 изображён общий вид РСФСр-2С и расположение рифлений на образующей цилиндра.
На фиг. 28 изображён общий вид РСФСр-2Б со стороны концевых цепочечных герметизирующих швов.
РФМ-1 , сложенный поперечно полотну на 180°, фиг.1, содержит в рифлениях внутри складки, между смежными верхней 1 и нижней 2 сторонами, ряд глухих каналов (поперечное сечение одного из них показано штриховкой). Каналы на одном конце, в месте сгиба складки, закрыты фильтрующим материалом в форме участков 3 и 4. На противоположном конце каналы открыты.
Поперечная складка рифлёного бумажного полотна имеет сложную форму сгиба по сравнению с простой складкой плоского бумажного полотна. Складка РФМ-1 выполнена в виде двойного складывания по 90° поперечно полотну по линиям сгиба, нанесённым на боковые стороны рифлений.
На фиг. 2 показан РФМ-1, однократно сложенный на 90° поперечно полотну по линиям от точки 6 до точки 5, отрезок [5;6], и от точки 5 до точки 6', отрезок [5;6'], на каждом рифлении по всей ширине РФМ-1, со сгибом вершин рифлений 8 вокруг линии 55, проходящей через точки 5 на вершинах рифлений, и сгибом впадин рифлений 9 вокруг линии 66, проходящей через точки 6 и 6' на впадинах рифлений, в направлении стрелки "а". На участках за сгибами вершины рифлений 8 преобразуются во впадины рифлений 81, а впадины рифлений 9 преобразуются в вершины рифлений 91.
После повторного складывания РФМ-1 на 90° поперечно полотну, как показано на фиг. 3 и фиг. 2, по линиям от точки 6 до точки 7, отрезок [6;7], и от точки 7 до точки 6', отрезок [7;6'], со сгибами впадин рифлений 81 в точке 7 в направлении стрелки "Ь" вокруг линии 77 и вершин рифлений 91 в точке 6' вокруг линии 66 по всей ширине РФМ-1 на каждом рифлении, вершины рифлений 91 преобразуются во впадины рифлений 92, а впадины рифлений 81- в вершины рифлений 82, если смотреть на складку РФМ-1 снизу, что соответствует первоначальной ориентации рифлений на РФМ-1 до складывания.
В результате двойного складывания РФМ-1 по 90° итоговый угол складки составит 180°. Вершины рифлений имеют два сгиба по 90°, впадины рифлений - один сгиб на 180° в направлении стрелки "С".
Поперечное сечение рифления РФМ-1, на фиг. 3, (показано повёрнутым и заштрихованным так же и на других фигурах) - треугольник 61 ,51,611, в котором точка 51 лежит на вершине рифления, а точки 61 и 61 1 - на впадинах. После однократного складывания на 90°, форма поперечного сечения рифления преобразуется в треугольник 62;52;621, в котором точка 52 лежит на впадине рифления, а точки 62 и 621 - на вершинах. Положение рифлёного полотна показано пунктиром. После повторного складывания на 90° форма поперечного сечения рифления преобразуется в треугольник 63;53;631, в котором точка 53 лежит на вершине рифления, а точки 63 и 631 - на впадинах, если смотреть на складку РФМ-1 снизу. Внутри складки точки 61 и 63 на впадинах рифлений верхней 1 и нижней 2 сторон соответственно, и точки 61 1 и 631 аналогично примыкают друг к другу, образуя в сечении четырёхугольник
61(63);51 ;61 1(631);53, соответствующий форме сечения канала. Внутри складки по ширине РФМ-1 образуется ряд таких каналов. На наружных, верхней 1 и нижней 2, сторонах складки поперечное сечение рифлений имеет форму треугольников 51 ;61 ;511 и 53;63;531 соответственно, фиг. 6.
По аналогии со складкой плоского листа, содержащей две плоские стороны, имеющие общую линию сгиба, в нижеследующем описании участки складки полотна рифлёного ФМ до поперечного складывания на 90° и после повторного поперечного складывания на 90° названы сторонами складки, а участок между ними - участком сгиба складки.
Показанная на фиг. 1 и фиг. 3 складка РФМ-1 выполнена с прямой формой участка сгиба (ПФУС). Фиг. 4, 5, 6 поясняют её форму. ПФУС имеет характерные выступы в точках 6 (6') сгиба впадин рифлений на 180°. Поверхности 3 и 4 вогнуты внутрь паза и имеют "Л " образную форму на виде сверху, с точками 6 и 6' на краях и вогнутой точкой 5 посредине формы. Поверхности 3 и 4, впадина рифлений 81, между точками 5 и 7, расположены перпендикулярно к плоскостям, в которых лежат
параллельные стороны складки РФМ-1. Такие параметры рифлений, как толщина складки "h ", шаг "t", угол "а " и длина канала выбираются для конкретных условий фильтрации и могут отличаться для СРФС различного применения. Складка полотна РФМ-1 с наклонной формой участка сгиба (НФУС), фиг. 7, 8, 9, 10, содержит поверхности 3; 4 и впадину рифлений 81, расположенные наклонно, под углом "β" к плоскостям, в которых лежат стороны складки РФМ-1. Характерные выступы в точках 6 (6') меньше, чем в варианте с ПФУС. На фиг. 4 фронтальные виды складок полотна РФМ-1 для вариантов с ПФУС и НФУС совпадают. Наклонная форма участка сгиба повышает ламинарность потока ФС на входе и выходе каналов.
Складка РФМ-1 с вдавленной формой участка сгиба (ВФУС) показана на фиг. 1 1, 12, 13, 14, 15. Для ВФУС характерно отсутствие выступающих точек 6 (6') на впадинах рифлений 9 и 92. Точка 6, имеющаяся на ПФУС, на ВФУС преобразуется в группу из трёх точек 65, 67 и вдавленную точку 60, заглубленную внутрь складки, между впадинами рифлений 9 и 92. Линии 84 между точками 5 и 7 остаются вершинами рифлений. Каждая из поверхностей 3 и 4, содержащихся на ПФУС, на ВФУС
преобразуется в группу из трёх поверхностей треугольной формы 30, 31 , 33 и 40, 41, 43, соответственно. Поверхности 30 и 40 имеют "V " - образную форму на виде сверху с вдавленными точками 60 и 60' на краях и точкой 7 посредине формы. Поверхности 31 и 41 примыкают к поверхностям рифлений верхней стороны 1 складки, а поверхности 33 и 43 - к поверхностям рифлений нижней стороны 2. В общем случае точки 65 и 67 не смыкаются. Это приводит к тому, что полости соседних внутренних пазов сообщаются между собой через зазор, равный расстоянию между точками 61 и 63 или 611 и 631.
СРФС-ΙΖ имеет фронтальные стороны: сторону входа загрязнённой ФС, расположенную выше по потоку, и противоположную, ниже по потоку, сторону выхода очищенной ФС; по периферии - две боковые стороны, верхнюю и нижнюю стороны оснований.
СРФС-ΙΖ, фиг. 16, содержит РФМ-1 шириной "W", сложенный поперечно полотну зигзагообразно ("Ζ" - образно) в блок заданной высоты "Н" на расстоянии "L" между фронтальными сторонами. При этом образуются две группы складок РФМ-1, с участками сгибов на фронтальных сторонах блока, на входе и выходе из СРФС-ΙΖ. Во внутренних рифлениях складок формируется множество глухих каналов двух групп, направленных вдоль потока ФС, концы которых открыты и закрыты взаимно
противоположно на разных сторонах блока. Варианты СРФС-ΙΖ предусматривают формы участков сгиба, описанные выше, одинаковые или различные на
противоположных фронтальных сторонах.
Глухие каналы 1 1 первой группы имеют одни концы, открытые на стороне входа загрязнённой ФС (затенённая стрелка) в СРФС-ΙΖ, и вторые концы, закрытые ФМ участков сгибов складок РФМ-1, на стороне выхода очищенной фильтруемой среды (светлая стрелка) из СРФС-IZ. Концы каналов 12 второй группы закрыты ФМ участков сгибов складок РФМ-1 на стороне входа загрязненной ФС и открыты на стороне выхода очищенной ФС.
Поток загрязнённой ФС, фиг. 18 и 17, поступает в СРФС-IZ через открытые концы каналов 1 1 , заполняя полости каналов первой группы (грязная полость). Далее поток, очищаясь на ФМ 1 1 1, образующем стенки каналов, проникает в полости второй группы каналов 12 (чистая полость) и выходит через их открытые концы на стороне выхода очищенной ФС.
Чтобы придать конструкции СРФС-IZ жёсткость и прочность, стороны внутри складок РФМ-1 связаны по впадинам рифлений с помощью клеящего состава "липкими кнопками" 13 точечно или по всей длине. В вариантах СРФС-IZ внутри складки дополнительно установлены разделители 14, в форме тонких полос, удерживающих смежные стороны от совмещения рифлений при их возможном относительном смещении и, таким образом, перекрытия (схлопывания) каналов. Количество элементов 13, количество и ширина разделителей 14 зависят от длины и требуемой жёсткости блока. Для увеличения жёсткости разделители 14 крепятся к слоям РФМ с помощью клеящего состава. Соприкасающиеся впадины рифлений внутри складки примяты в местах установки разделителей 14. В варианте установки разделителей 14 без примятая впадин рифлений между сторонами складки образуется зазор, дающий возможность перетекания ФС из одного канала в соседний того же ряда (группы). Это позволит сохранить работоспособность СРФС-IZ при закупоривании крупными загрязнениями открытых концов части каналов подвода загрязнённой ФС. В таком варианте итоговый угол складки будет несколько меньше 180°, в зависимости от толщины и мест установки разделителей. Такой же эффект перетекания ФС даёт проём 140 между примятыми с некоторой глубиной на некоторой длине соприкасающимися впадинами рифлений каналов подвода загрязнённой ФС без установки разделителей 14. В вариантах СРФС-IZ на концевых участках каналов установлены разделители 141 , несколько выступающие относительно фронтальных сторон блока. В таком варианте разделители дополнительно служат промежуточными опорами для принятия осевых нагрузок и предохраняют ФМ на участках сгибов складок от возможного повреждения при транспортировке, монтаже и эксплуатации ФЭ.
На фиг. 16, 17, 18 показаны различные варианты связок складок, полученных путём нанесения твердеющего, скрепляющего (клеящего) состава на поверхность ФМ участков сгибов складок. Точечные связки складок (ТСС) 15 между смежными складками или полосовые связки складок (ПСС) 16 по высоте блока фиксируют смежные складки на фронтальных сторонах блока в заданном относительном
расположении. ПСС 16 могут быть армированы нитями, проволокой и т.п. Полосовые вязки рифлений (ПСР) 17 по ширине блока удерживают рифления от распрямления на участке сгиба складки, фиксируя ширину блока, а также защищают ФМ в точках изгиба 6 (6'). Полосовые связки 17 и 16 в пересечении образуют узлы связок (УС) 18. Вариант УС 181 с высотой скрепляющего состава, превышающей размеры выступов точек 6 (6'), служат промежуточными опорами для принятия осевых нагрузок.
Скрепляющий состав на участках сгибов складок дополнительно увеличивает жёсткость и прочность конструкции СРФС-ΙΖ и даёт возможность повысить
ламинарность потока при соответствующей форме поверхностей связок.
Полотно ФМ с широкой формой продольных рифлений (РФМ-1ш), фиг. 19, 20, имеет площадки "т " на вершинах и "п" на впадинах рифлений. На вершинах рифлений, в отличии от РФМ-1, не одна, а две линии 8 и 8'. Аналогично на впадинах рифлений две линии 9 и 9'. Площадку "т " ограничивают линии 8 и 8'. Площадку "п " ограничивают линии 9 и 9'. На участке сгиба складки РФМ-1 ш , в отличие от РФМ-1, точка 5
преобразуется в точки 5 и 5', точка 6 - в точки 6 и 6', точка 7 - в точки 7 и 7', площадка "т " преобразуется в площадку "f, ограниченную точками 5; 5'; 7'; 7. Сечение канала имеет форму шестиугольника 61(63);51 ;5 ;611(631);53';53 внутри складки.
Складки с широкой формой рифлений более устойчивы к совмещению рифлений в варианте без применения разделителей 14 и имеют меньшие деформации ФМ в точках 5; 6; 7.
На фиг. 21 и 22 показана складка полотна ФМ, рифлёного под косым углом "γ " (РФМ-1 у). Рифления верхней и нижней сторон складки расположены не параллельно, а под взаимным углом, перекрещиваясь. Такое исполнение рифлений повышает
самонесущие свойства СРФС-ΙΖ. В этом случае без применения разделителей 14 впадины перекрещивающихся рифленых сторон складок соприкасаются в точках контакта внутри складок, не позволяя смежным сторонам совмещаться и перекрывать каналы. При этом сечение канала разделяется на две части: верхнюю в виде
треугольника 61 ;51 ;611 и нижнюю - треугольник 63;53;631, которые, по мере удаления от участка сгиба складки всё более расходятся друг от друга в разные стороны. Зазоры между точками 63 и 61, 631 и 61 1 возрастают. Полости соседних каналов в одном ряду (группе) связаны между собой, что также позволит сохранить работоспособность ФЭ при закупоривании крупными загрязнениями открытых концов части каналов подвода загрязненной ФС. Складка РФМ-1у может быть выполнена с широкой формой рифлений и с различными вариантами участков сгиба ПФУС, НФУС, ВФУС, как описано выше для РФМ-1.
Для предотвращения перетекания загрязненной ФС через крайние боковые каналы подвода или отвода ФС минуя ФМ их необходимо герметизировать на всей длине блока, фиг. 16, 17. Причём, для конструкций ФЭ с внешним уплотнением на непроницаемом внешнем слое по периферии СРФС-ΙΖ, достаточно герметизировать крайние боковые каналы одной из групп каналов в зависимости от расположения внешнего уплотнения. Если внешнее уплотнение на стороне выше по течению, то необходимо уплотнить крайние боковые каналы подвода загрязнённой ФС, если ниже по течению - крайние боковые каналы отвода очищенной ФС. В одном варианте
изобретения герметизация выполнена в форме полос непроницаемых слоёв 192. В другом варианте - по боковым сопрягаемым участкам 193, импрегнированным термопластичным или адгезивным материалом. Общий непроницаемый слой 19 на боковых сторонах блока герметизирует крайние боковые каналы обеих групп.
Непроницаемые слои 19 на боковых сторонах и 191 на основаниях блока
(показаны фрагменты), обеспечивают возможность уплотнения с корпусом ФЭ или общим каналом движения ФС. Непроницаемый слой может быть нанесён при
изготовлении СРФС-ΙΖ или при сборке ФЭ.
Варианты СРФС-2С и СРФС-2Б содержат полосу ДСРФМ, полученную из полотна поперечно рифлёного ФМ.
На фиг. 23 показано, как на РФМ-2 аппликаторы 216 подают герметизирующий материал 217, который, заполняя впадины рифлений, образует два КЦГШ 218 и 219. Такие швы могут быть образованы приклеиванием профилированной ленты из непроницаемого материала, выступы которой совпадают с впадинами рифлений ФМ. Угол "φ " рифлений РФМ-2 может быть равен 90° (поперечный угол рифлений) или несколько отличаться от 90° (тупой угол рифлений). Для варианта полотна ФМ с тупым углом рифлений в ниже следующем описании принято название рифлёный под тупым углом фильтрующий материал (РФМ-2у).
Полоса ДСРФМ представляет собой продольно сложенный РФМ-2 вокруг линии 66, по стрелке "е" или "el", а полоса ДСРФМу - продольно сложенный РФМ-2у. Во внутренних рифлениях, между смежными сторонами складки, образуется ряд (группа) глухих каналов 211, фиг. 24, открытых на одном конце и закрытых на противоположном конце фильтрующим материалом участков сгиба складки. Полученные складки аналогичны складкам РФМ-1 (РФМ-1у, РФМ-1ш), описанным выше.
Прикладывая к полосе ДСРФМ нижнего слоя 221 полосу ДСРФМ верхнего слоя 222, во внешних рифлениях, между смежными слоями полос ДСРФМ, образуется вторая группа глухих каналов 212, закрытых только на одном конце, совмещёнными КЦГШ 219 и 218', образующими единый концевой герметизирующий шов 220. Концы каналов первой и второй групп открыты и закрыты взаимно противоположно на разных сторонах СРФС.
Для фиксации смежных слоев ДСРФМ на поверхностях КЦГШ могут быть созданы точечные связки 215 из скрепляющего (клеящего) состава или материала самих КЦГШ.
СРФС-2С, показанную на фиг. 25, получают путём спирального скручивания полосы ДСРФМ 224, вокруг центральной оправки 223 круглой или другой формы сечения, например, овальной, придающей соответствующую форму ФЭ. Центральная оправка может быть заглушённой или полой для установки крепёжного элемента. При этом образуется множество глухих каналов двух групп открытых и закрытых взаимно противоположно на разных сторонах СРФС-2С. В одной группе каналов 21 1,
образованных во внутренних рифлениях полос ДСРФМ, концы, показанные на ближней стороне, открыты, а концы на противоположной стороне закрыты ФМ участков сгиба полотна РФМ-2. В другой группе каналов 212, образованных в наружных рифлениях между смежными витками ДСРФМ, концы, показанные на ближней стороне, закрыты совмещёнными при скручивании КЦГШ, образующими единый герметизирующий шов, а концы на противоположной стороне открыты. КЦГШ могут быть образованы путём нанесения герметизирующего материала непосредственно при скручивании полосы ДСРФМ.
Герметизация РСФСр-2С выполнена между центральной оправкой 223 и полосой ДСРФМ 224 и по линии отреза полосы ДСРФМ в начале 292 и конце скручивания 293. На внешней поверхности по периферии СРФС-2С содержит непроницаемый слой 294 (показан фрагмент), обеспечивающий возможность уплотнения с корпусом ФЭ или общим канатом движения ФС.
Варианты СРФС-2С содержат разделители в форме полос 214, 241 между сторонами складки РФМ-2, внутри ДСРФМ, фиг. 24, 26, а разделители 242, 243 между слоями ДСРФМ, "липкие кнопки" 213 между сторонами складки РФМ-2 и 231 между слоями ДСРФМ. Для увеличения жёсткости разделители установлены с помощью клеящего состава. Количество и места установки этих элементов определяются требованиями, предъявляемыми к прочности и жёсткости СРФС-2С.
Вариант СРФС-2С содержит полосу ДСРФМу. Для того чтобы при скручивании ДСРФМу каналы движения ФС в рифлениях, выполненных под тупым углом "φ " к полотну ФМ, не меняли существенно свою форму вследствие значительной деформации ФМ на произвольных участках рифлений необходимо, чтобы вершины/впадины рифлений ложились не по прямой (линия "g"), а по винтовой линии на образующей поверхности цилиндра (дуга "р "), фиг. 27, с малыми деформациями ФМ по всей длине рифлений. С этой целью в одном из вариантов СРФС-2С применён РФМ-2у,
изготовленный из исходного ФМ, имеющего малые рифления глубиной до 1 мм линия ориентированные вдоль полотна ФМ. Подобный рифлёный ФМ предлагают многие изготовители ФМ. Применение ДСРФМу без использования разделителей не позволит совмещаться рифлениям и перекрывать каналы движения ФС.
Перекрещивающиеся рифления в точках контакта по вершинам/впадинам могут быть скреплены "липкими кнопками" 213 между сторонами складки РФМ-2у и 231 - между слоями ДСРФМу.
Показанный на фиг. 28 вариант СРФС-2Б, образован послойной укладкой в блок высотой "Н" полос ДСРФМ, нарезанных по ширине "W" так, что КЦГШ смежных слоёв совмещены. При этом, аналогично СРФС-2С, образуется множество глухих каналов двух групп длиной "L", направленных вдоль потока фильтруемой среды, открытых и закрытых взаимно противоположно на разных сторонах СРФС-2Б. Концы, показанные на ближней стороне, одной группы каналов 21 1, образованных во внутренних рифлениях полос ДСРФМ, открыты. Другие концы на противоположной стороне закрыты ФМ участков сгибов полосы РФМ-2. Вторая группа каналов 212, образована в наружных рифлениях между смежными полосами ДСРФМ. Их концы, показанные на ближней стороне, закрыты совмещёнными КЦГШ, образующими единый концевой герметизирующий шов при укладывании полос ДСРФМ. Другие концы каналов второй группы открыты на противоположной стороне.
В СРФС-2Б, так же как в СРФС-ΙΖ, для предотвращения перетекания
загрязненной ФС, минуя ФМ, необходимо герметизировать крайние боковые каналы подвода или отвода ФС на всей длине блока. В одном варианте изобретения
герметизация выполнена в форме полос непроницаемых слоёв 291. В другом варианте общий непроницаемый слой 29 на боковых сторонах блока герметизирует крайние боковые каналы по всей боковой поверхности блока. Непроницаемые слои 29 на боковых сторонах и 295 на основаниях блока (показаны фрагменты) обеспечивают возможность уплотнения с корпусом ФЭ или общим каналом движения ФС.
Непроницаемый слой на внешних поверхностях по периферии может быть нанесён при изготовлении РСФСр-2Б, СРФС-2С или при сборке ФЭ.
СРФС-2Б предусматривает варианты исполнения сходные с СРФС-ΙΖ и с СРФС- 2С. Это относится к применению ДСРФМу, разделителей 214, 241, 242, 243 и "липких кнопок" 213, 231, проёмов 140 между примятыми соприкасающимися впадинами рифлений каналов подвода загрязнённой ФС без установки разделителей, скреплению участков сгиба складки точечными связками складок 15, полосовыми связками складок 16, полосовыми связками рифлений 17, узлами связок 18, 181.
Действие СРФС-2С и СРФС-2Б аналогично действию СРФС-ΙΖ. Поток загрязнённой ФС (затенённая стрелка), фиг. 26, через открытые концы на стороне выше по течению поступает в полости каналов подвода ФС (грязная полость). Далее ФС очищается на ФМ 1 11, образующим стенки каналов, проникая в полости другой группы каналов (чистая полость), и выходит через их открытые концы на стороне ниже по течению.
Складки РФМ-2, РФМ-2у так же, как РФМ-1, РФМ-1у, могут быть выполнены с широкой формой рифлений и с различными вариантами участков сгиба ПФУС, НФУС, ВФУС.
Варианты СРФС позволяют применять многослойные фильтрующие материалы, например, с использованием слоёв предфильтрующего материала, поглощающего слоя типа активированного угля. Материалы и соотношение толщины их слоёв подбирают для конкретных условий фильтрации. Предфильтр может устанавливаться на входе в ФЭ, содержащий СРФС, или охватывать его.
На основе СРФС-ΙΖ, СРФС-2С и СРФС-2Б, используя известные принципы конструирования, могут быть созданы ФЭ различных типов, назначений и размеров. СРФС позволяют создавать корпуса фильтров без значительных изменений направления движения ФС, что приводит к снижению гидравлического сопротивления
фильтрующего устройства. Для формирования внешнего непроницаемого слоя или корпуса ФЭ с внешними уплотнениями могут быть применены заливные твердеющие составы, типа уретанов и подобные материалы.

Claims

Формула.
1. Самонесущая рифлёная фильтрующая среда блочной конфигурации для
использования в фильтрующих элементах, имеющая выше по течению сторону входа фильтруемой среды и противоположную, ниже по течению, сторону выхода очищенной фильтруемой среды, содержащая непроницаемое внешнее покрытие на поверхностях по периферии, рифлёные слои полотна фильтрующего материала, имеющая образованные в рифлениях, простирающихся от стороны выше по течению до стороны ниже по течению множество параллельных глухих каналов двух групп, из которых каналы первой группы открыты на стороне выше по течению и закрыты на стороне ниже по течению, каналы второй группы открыты на стороне ниже по течению и закрыты на стороне выше по течению, отличается тем, что единое рифлёное продольно или под некоторым острым углом полотно фильтрующего материала сложено в блок поперечно полотну
зигзагообразно, каналы закрыты на концах фильтрующим материалом участков сгибов складок.
2. Самонесущая рифлёная фильтрующая среда по п. 1 отличается тем, что содержит полосы разделителя между слоями рифлёного фильтрующего материала.
3. Самонесущая рифлёная фильтрующая среда по п.п. 1, или 2 отличается тем, что содержит твердеющий состав, уложенный на фильтрующий материал участков сгибов смежных складок.
4. Самонесущая рифлёная фильтрующая среда для использования в фильтрующих элементах, имеющая выше по течению сторону входа фильтруемой среды и
противоположную, ниже по течению, сторону выхода очищенной фильтруемой среды, содержащая непроницаемое внешнее покрытие на поверхности по периферии, скрученную спирально полосу двухслойного фильтрующего материала, имеющая образованные в рифлениях фильтрующего материала, направленных от стороны выше по течению до стороны ниже по течению, множество параллельных глухих каналов двух групп, из которых каналы первой группы открыты на стороне выше по течению и закрыты на стороне ниже по течению, каналы второй группы открыты на стороне ниже по течению и закрыты на стороне выше по течению, концы каналов одной группы между слоями полосы двухслойного фильтрующего материала закрыты
герметизирующим материалом, заполняющим рифления, отличается тем, что оба слоя в двухслойной полосе являются сторонами продольной складки, полотна фильтрующего материала, рифлёного поперечно или под углом несколько отличным от поперечного, концы другой группы каналов внутри складки закрыты фильтрующим материалом участков сгиба складки.
5. Самонесущая рифлёная фильтрующая среда, по п. 4 отличается тем, что полосы двойных слоёв фильтрующего материала уложены слоями в блок.
6. Самонесущая рифлёная фильтрующая среда по п. п. 4, или 5 отличается тем, что содержит полосы разделителя между слоями рифлёного фильтрующего материала.
7. Самонесущая рифлёная фильтрующая среда по п. 5 отличается тем, что содержит твердеющий состав, уложенный на фильтрующий материал участков сгибов смежных складок.
PCT/RU2011/000425 2010-07-06 2011-06-16 Самонесущая рифлёная фильтрующая среда (варианты) WO2012005623A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010128034/05A RU2438754C2 (ru) 2010-07-06 2010-07-06 Самонесущая рифленая фильтрующая среда (варианты)
RU2010128034 2010-07-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012005623A1 true WO2012005623A1 (ru) 2012-01-12

Family

ID=44056369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2011/000425 WO2012005623A1 (ru) 2010-07-06 2011-06-16 Самонесущая рифлёная фильтрующая среда (варианты)

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2438754C2 (ru)
WO (1) WO2012005623A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190094428A (ko) * 2016-12-22 2019-08-13 왐그룹 에스.피.에이 가스 유체용 집진 장치 및 그 제조 방법
CN114845794A (zh) * 2019-12-26 2022-08-02 康明斯过滤股份有限公司 具有导流渗透层的过滤元件
CN115231902A (zh) * 2022-07-10 2022-10-25 上海熊猫机械(集团)有限公司 W型氧化铝支撑碳化硅陶瓷膜及其制备方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115193180A (zh) * 2016-12-12 2022-10-18 唐纳森公司 过滤介质、过滤介质包以及过滤元件
EP3672709B1 (en) * 2017-08-22 2021-10-06 Donaldson Company, Inc. Fluted filtration media, filtration media packs, and filtration elements
US11596893B2 (en) 2018-06-11 2023-03-07 Donaldson Company, Inc. Filter media, filter media packs, and filter elements

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU990270A1 (ru) * 1980-03-18 1983-01-23 Matkovskij Roman V Фильтр тонкой очистки воздуха
US5820646A (en) * 1996-04-26 1998-10-13 Donaldson Company, Inc. Inline filter apparatus
RU2333786C2 (ru) * 2002-12-11 2008-09-20 Дональдсон Компани, Инк. Способ очистки системы фильтра воздухозаборника газовой турбины и фильтрующий элемент
US20080274020A1 (en) * 2007-05-02 2008-11-06 Acr Co., Ltd. Carrier for exhaust-gas purification and exhaust-gas purifier having the carrier

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU990270A1 (ru) * 1980-03-18 1983-01-23 Matkovskij Roman V Фильтр тонкой очистки воздуха
US5820646A (en) * 1996-04-26 1998-10-13 Donaldson Company, Inc. Inline filter apparatus
RU2333786C2 (ru) * 2002-12-11 2008-09-20 Дональдсон Компани, Инк. Способ очистки системы фильтра воздухозаборника газовой турбины и фильтрующий элемент
US20080274020A1 (en) * 2007-05-02 2008-11-06 Acr Co., Ltd. Carrier for exhaust-gas purification and exhaust-gas purifier having the carrier

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190094428A (ko) * 2016-12-22 2019-08-13 왐그룹 에스.피.에이 가스 유체용 집진 장치 및 그 제조 방법
KR102617787B1 (ko) 2016-12-22 2023-12-22 왐그룹 에스.피.에이 가스 유체용 집진 장치 및 그 제조 방법
CN114845794A (zh) * 2019-12-26 2022-08-02 康明斯过滤股份有限公司 具有导流渗透层的过滤元件
CN115231902A (zh) * 2022-07-10 2022-10-25 上海熊猫机械(集团)有限公司 W型氧化铝支撑碳化硅陶瓷膜及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
RU2438754C2 (ru) 2012-01-10
RU2010128034A (ru) 2010-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012005623A1 (ru) Самонесущая рифлёная фильтрующая среда (варианты)
US5049326A (en) Filter element and manufacture method thereof
US9744484B2 (en) Helically wrapped filter
US7438812B2 (en) Filter element and method of making
US6946012B1 (en) Filter and forming system
JP4648433B2 (ja) フィルタ構造を製造する方法、フィルタ構成
JP6002652B2 (ja) 縦溝流路付き濾材を形成する方法および装置
US20080000826A1 (en) Rolled axial flow filter and methods
EP2180931B1 (de) Gewelltes oder gefaltetes flachmaterial
EP1086736A1 (en) Corrugated axial filter with simple fold pattern
JPH04250804A (ja) フィルタ
CN104043295A (zh) 具有密封件的过滤器滤芯及方法
MXPA05000459A (es) Medio filtrante acanalado y proceso para su manufactura.
US20050284807A1 (en) Filter element and method for the production thereof
DE202006018863U1 (de) Filterelement mit Aktivkohlebeschichtung
CN108601996A (zh) 具有变化通道和深波纹的折叠的过滤介质包
EP1538310A1 (de) Partikelfilter
EP1407707A2 (de) Saugschlauch
JP2010201296A (ja) フィルタエレメント
JPH01207112A (ja) フィルタエレメントの製造方法
CN220677180U (zh) 一种三角形蜂窝型纸芯结构
WO2017034813A1 (en) Variable efficiency filtration media
DE102004058590A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Partikelfiltern
WO2005068052A1 (de) Endlosfaltfilter für partikelfilterung und verfahren zu dessen herstellung
CN117241873A (zh) 高密度过滤元件

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11803867

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11803867

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1