專利名稱：凈化含塵空氣的方法與設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種凈化含塵空氣的方法，含塵空氣從含塵大氣中沿一條流動通道穿過一透氣的過濾壁進入到低壓室中，并作為潔凈空氣從那兒經(jīng)過一加速級輸送走，流出流動通道，在此，為平衡流動通道中的流動阻力，利用強烈的空氣沖擊來清洗過濾壁。本發(fā)明還涉及一種用于工作室內(nèi)產(chǎn)生的含塵空氣的除塵設(shè)備，它構(gòu)成了一個從工作室到正常大氣的流動通道，在該流動通道中依次設(shè)置有過濾壁、壓力比工作室較低的低壓室、加速器和壓力比低壓室高的超壓室，其中，對于過濾壁起作用的清洗空氣管道的末端位于低壓室內(nèi)。此外本發(fā)明還涉及一種具有一個至少部分將含塵空氣圍繞起來的工作室和一個上述除塵設(shè)備的工作機械，該設(shè)備構(gòu)成一條從工作室到環(huán)境大氣的流動通道，在流動通道中依次設(shè)置過濾壁、低壓室、加速器和超壓室，其中在低壓室之內(nèi)有一條對于過濾壁起作用的清洗空氣管道。
眾所周知，在小型除塵設(shè)備中，筒式濾清器使用的是纖維網(wǎng)材料，通過把濾清材料布置成波浪狀或鋸齒狀，使得在較小的空間內(nèi)獲得了較大的過濾面積，根據(jù)功率需求的不同，一個除塵設(shè)備裝有一個或多個濾塵管。這種設(shè)備具有一個濾塵管伸入其內(nèi)的含塵空氣室，以及一個與濾塵管內(nèi)腔相連的清潔空氣室。在清潔空氣室旁附設(shè)有一個鼓風(fēng)機。在小型設(shè)備中，鼓風(fēng)機與設(shè)備是一體的，在大型設(shè)備中，鼓風(fēng)機單獨安裝。
濾塵管一般豎直安裝，其開口端向上。通常情況下，利用由一個安裝在設(shè)備旁的、或與設(shè)備成一體的儲氣室發(fā)出的短促而非常強烈的氣流沖擊，對附著在濾塵管上的灰塵進行周期性清除、氣流穿過噴射器從噴嘴進入到環(huán)境空氣中。在這種設(shè)備中，利用在濾塵管內(nèi)產(chǎn)生的超壓進行的清除較利用非常強烈的-通過流動的空氣產(chǎn)生的渦流及隨之產(chǎn)生的振動進行的清除要弱一些。
由CH-A-660980公開了另外一種設(shè)備。就連此處，也是壓縮空氣從增壓空氣室吹入濾塵管。在清除過程中，濾塵管自動關(guān)閉，清除主要是利用在濾塵管內(nèi)產(chǎn)生的超壓，而不是利用很大程度的低壓振動。研究表明，在濾清介質(zhì)的區(qū)域內(nèi)避免振動是獲取最佳濾清效果的一個主要前提。
上述這兩種設(shè)備都具有一個主要缺點，即凈化效果總是隨時間的增長而惡化，并且經(jīng)過一段時間之后，需要拆開濾塵管并進行徹底清洗。與此相關(guān)聯(lián)的是，一方面，在清除濾渣時，濾渣總是會成煙霧狀，另一方面，在清洗濾塵管上部時總是有效的，而上部吹下的灰塵同時又有一部分被下部或相鄰濾塵管吸入，這會導(dǎo)致必須在短期間隔內(nèi)進行清洗，從而相應(yīng)耗費較多的壓縮空氣。
類似的情況是，采用水平或傾斜布置的濾塵管，其下側(cè)雖然有利于很好的清洗，但在上側(cè)，無法采用合理的方法把灰塵從折疊的濾塵纖維網(wǎng)中吹出去。顯然，一定時間之后，只有下半部分還起作用，濾清效率相應(yīng)降低。
本發(fā)明的目的在于，對本文前言所述形式的設(shè)備這樣改進，即確保在噪音擴大很小的情況下，以較小的能耗獲得同樣好的濾清器效率，并且可如此低成本制造，即它可以作為一個組成部分，利用它通過簡單的乘法即可生產(chǎn)出大型的裝置。
本發(fā)明的目的可以這樣實現(xiàn)，即采用本文前言所述類型的凈化含塵空氣的方法，其特征在于，過濾壁按照時間逐段進行清洗，并且在沖洗期間，過濾壁各段處于相對于垂直方向為橫向的位置或者之后處于這樣的位置，使得從下落方向看，灰塵處在過濾壁各段的下方，而低壓室位于其上方。本發(fā)明還提供一種本文前言所述類型的除塵設(shè)備，其特征在于，過濾壁、低壓室、加速器、和超壓室組合成一個結(jié)構(gòu)單元，這個結(jié)構(gòu)單元至少具有確定一個轉(zhuǎn)軸的支承元件，為使過濾壁可轉(zhuǎn)動，且相對于清洗空氣管道可移動，超壓室之后的流動通道具有一個平行于轉(zhuǎn)軸的節(jié)段。此外本發(fā)明還提供一種本文前言所述類型的工作機械，其特征在于，過濾壁、低壓室、加速器和超壓室共同組成一個結(jié)構(gòu)單元，該結(jié)構(gòu)單元具有至少一組確定轉(zhuǎn)軸的支承元件。為使過濾壁可轉(zhuǎn)動且可相對于清洗空氣管道移動，超壓室的流動通道具有一平行于轉(zhuǎn)軸的節(jié)段，通過該節(jié)段流動通道從工作室通到了環(huán)境大氣中。
本發(fā)明的一個優(yōu)點是與所有已知的設(shè)備不同，整個濾塵表面可進行良好的控制與調(diào)節(jié)。在已知的通過空氣出口進行的空氣沖擊清洗中，附著的灰塵層在整個過濾面上不能達到均勻狀態(tài)。本發(fā)明則接近于理想狀況，只除去能為保證穩(wěn)定的額定功率所必需清除的過濾面上的塵土層。這使空氣經(jīng)凈化后有明顯更好的質(zhì)量。
另外，借助于本發(fā)明還可以實現(xiàn)最佳的防噪聲，此處所需的防噪措施是可以想象得出的，并且成本也不高，噪音值能夠達到一般采用十分昂貴的措施才能達到的水平。
下面借助于附圖對本發(fā)明的實施例進行說明，附圖中

圖1為一種除塵設(shè)備的縱剖圖；圖2為沿圖1中II-II線的剖面圖；圖3和圖4分別為沿圖1中III-III線或IV-IV線的縮小比例的剖面圖。
標(biāo)號1表示一個由殼體2為邊界所限定的工作室，包含至少一個濾清設(shè)備的殼體2的下部逐漸變細(xì)成漏斗狀出口，并與一個圖中并未示出的儲塵室或排塵閘門相連。在工作室1內(nèi)，除濾清設(shè)備以外，還有一個產(chǎn)生含塵氣體的工作設(shè)備，例如一個噴射設(shè)備，它包括一個或多個濾清器，構(gòu)成一個獨立的設(shè)備，通過工作室上的管套3與一個產(chǎn)生灰塵的工作機械相連通。殼體2或一個與之相連的工作機械通常安放在車間內(nèi)，而那兒周圍一般是標(biāo)準(zhǔn)大氣。
在工作室1之內(nèi)，是一個基本上呈圓形的、以低壓室4′為界限的、具有一個環(huán)狀壁5以及一個圓盤狀壁6的滾筒4，其外壁為一個由纖維網(wǎng)狀編織濾清材料或?qū)Ｓ眉垙垬?gòu)成的、鋸齒狀折疊的過濾墊7。在相對的側(cè)面，這兩個與滾筒軸線19同軸的壁5和6，在它們的邊緣范圍內(nèi)，各有一個槽8、9，過濾墊7剛性連接在其中，并且主要通過澆注保持密封。
在水平的滾筒軸線19的軸向上，在滾筒4內(nèi)有一個圓柱形的、以超壓室10′為邊界的二級滾筒10，它與一級滾筒共同擁有部分環(huán)狀壁5，并且具有一個與之平行的環(huán)狀壁11，該環(huán)狀壁11通過罩壁12與壁5相連。在壁5上軸向固定有管套13，它穿過支承板37上的一個開口14，并具有徑向間隙。支承板37借助螺栓38固定在殼體2上，并封閉殼體2上的開口39，因而管套13與二級滾筒10的內(nèi)部相連，連通環(huán)境大氣，在管套13內(nèi)緊裝有一對徑向的輻條15，緊附在以滾筒軸線19為軸的軸銷16上。軸銷16可轉(zhuǎn)動地支承在軸承17內(nèi)，軸承17固定在與支承板37緊密相連的軛鐵18上。
軛鐵18位于一個凸出固定在支承板37上的外罩20之內(nèi)，該外罩構(gòu)成一個相對環(huán)境大氣成開式的臌脹室21，屏蔽住管套13的出口。滾筒10在其內(nèi)部利用一個打通的、垂直于滾筒軸線19的壁22來分隔和加固，在以滾筒軸線19為軸的方向上，法蘭連接有一個電動機23，該電動機驅(qū)動一個同樣固定在壁22上的離心式鼓風(fēng)機24的葉輪。與葉輪同軸的進氣套管25通過滾筒10的壁11上的相應(yīng)開口與低壓室4′相連通。
滾筒4是利用一個樞軸承26可轉(zhuǎn)動地支承在一個以滾筒軸線19為軸線的空心軸27上。這個借助于軛鐵40緊固地連接在支承板37上的空心軸27一方面可以經(jīng)接頭28一個未示出的風(fēng)源相連通，另一方面，通過一個徑向管件29，與一個平行于滾筒軸線19、位于滾筒4和10的外罩之間的管段30相連。這個超過過濾墊7的寬度延伸的管段30，設(shè)有一列對準(zhǔn)過濾墊7的風(fēng)孔31，通過這些風(fēng)孔31可以用風(fēng)沖擊其對面的、橫截面呈三角形的過濾墊7的區(qū)段?？招妮S27、管件29和管段30都是清洗空氣管道36的一部分，該管道通過一個可控閥門與上述風(fēng)源相連，并用于清潔過濾墊7。滾筒10的內(nèi)部和外罩20都鋪有隔聲墊32，用以吸收鼓風(fēng)機的噪音。
通過管套13，插入柔性的、通向電動機23的饋電線33以及用于探測滾筒4和10之內(nèi)壓力情況的測量導(dǎo)線34。通過驅(qū)動裝置35，滾筒4和10分別可繞滾筒軸線19轉(zhuǎn)動360°，該驅(qū)動裝置采用環(huán)形鏈條或皮帶與管套13相連。驅(qū)動裝置35可以選擇以兩個轉(zhuǎn)向的任一方向轉(zhuǎn)動，也可直接安裝在軸16上。
如果起動電動機23，除塵設(shè)備運作，則鼓風(fēng)機24從對于周圍標(biāo)準(zhǔn)大氣不密封的工作室1將空氣穿過過濾墊7吸入滾筒4內(nèi)部，在從環(huán)境大氣過渡進入工作室1，并再從此工作室進入滾筒4的過程中分別產(chǎn)生一個壓降，這樣在工作條件下，沒有含塵空氣從工作室進入到環(huán)境大氣中。通過管套25，鼓風(fēng)機24從滾筒4吸入潔凈的空氣，并輸送到滾筒10內(nèi)，在其內(nèi)部建立起一個超過標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的超壓。潔凈空氣從滾筒10內(nèi)流出，緊接著通過管套13進入膨脹室21，壓力下降，進而進入到標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境大氣中。
由于鼓風(fēng)機24迫使空氣流動，工作室1內(nèi)懸浮的灰塵沉積在過濾墊7的外部，因此，流動阻力隨灰塵沉積層厚度的增加而增大，為了保證空氣的流通，或者更確切地說，為了獲得盡可能穩(wěn)定的流通阻力，過濾墊7要周期性地利用從清洗空氣管道36噴出的空氣進行清洗，為此過濾墊7的內(nèi)側(cè)受到風(fēng)孔31吹出的空氣的沖擊，此外讓清洗空氣均勻地從風(fēng)孔噴出，并同時利用驅(qū)動裝置35以恒定的速度將滾筒4和10轉(zhuǎn)過360°，在這種情況下，過濾墊7連帶經(jīng)過風(fēng)孔31，并且總是在其作用范圍內(nèi)的橫截面呈三角袋狀的過濾部分上清除外部附著的灰塵層。在此不必中斷過濾工作，重要的是，過濾墊7沿其運動軌跡在、或朝向風(fēng)孔31的作用范圍內(nèi)的一個位置轉(zhuǎn)過，-從下落方向看-過濾墊7在這個位置高于由風(fēng)吹下的灰塵層所處的位置，以使落下的灰塵不能重新沉積在過濾墊7的深處。
根據(jù)在含塵大氣中的灰塵負(fù)荷，利用一個定時開關(guān)，預(yù)先選擇一個最佳的除塵間隔的間隔期。對于清洗過程的觸發(fā)，也可通過因灰塵負(fù)荷增加并由測量導(dǎo)線34測得的過濾阻力借助于一個壓差開關(guān)來觸發(fā)。驅(qū)動裝置35將滾筒4、10慢慢轉(zhuǎn)過360°，并在這段時間內(nèi)，利用一個電閥門來接通吹風(fēng)?？赏ㄟ^驅(qū)動裝置的倒轉(zhuǎn)、通過一個回位彈簧或諸如此類的東西來回到初始位置，例如旋轉(zhuǎn)氣壓缸適用于作為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置35。
當(dāng)清洗空氣只是在1～2巴較小超壓時膨脹且沖擊時間很短時，是有利的。由此，吹下的堅實的濾渣不再重新成為煙霧狀，清洗能耗也可以保持很低。此外，滾筒4可以相對快地轉(zhuǎn)動。并且，離心力也有助于清洗空氣的作用。精確控制的清洗過程還具有其它優(yōu)點，即過濾墊7上的流動阻力的波動可以保持很小。
在除塵裝置繼續(xù)工作時對于滾筒4和10的轉(zhuǎn)動，可以不采用驅(qū)動裝置35。在除塵裝置斷續(xù)工作時，鼓風(fēng)機24起動時所產(chǎn)生的反作用力有利于圓筒4和10的轉(zhuǎn)動，這就是說，濾清器的清洗總是在啟動鼓風(fēng)機時進行。在電機起動時很高的電機扭矩和葉輪的慣性力足以使?jié)L筒4和10在約3～5秒內(nèi)轉(zhuǎn)過360°，同時，可以利用彈簧的張緊或重物的提升做好復(fù)位準(zhǔn)備。當(dāng)鼓風(fēng)機24達到工作轉(zhuǎn)速時，仍舊作用在圓筒4和10上的扭力僅還有那么小，以致利用張緊的彈簧或平衡配重可以輕易地實現(xiàn)復(fù)位。在起動階段，當(dāng)滾筒4、10與鼓風(fēng)機轉(zhuǎn)向反向轉(zhuǎn)過360°時，通過電閥門接通鼓風(fēng)。這個起動過程中的3～5秒，對于清洗過程已足夠了。
在所述實施例中，可以這樣說，支承板37、軛鐵18和40構(gòu)成了作為單元或模件設(shè)計的除塵設(shè)備的堅硬框架。所有主要元件都在這個框架上，這就是說，滾筒4和10、電機23以及鼓風(fēng)機24和清洗空氣管通36都支承其上，因此，除塵設(shè)備可以預(yù)先制造好，并作為一個整體利用法蘭連接在含塵空氣室或工作室上，如果除塵設(shè)備制成相對而言尺寸較小的模件，那么可在一個工作過程中，使用多個具有較高濾清器效率的這類模件。
因在按照本發(fā)明的除塵設(shè)備中，清洗所需的空氣量比較小，因而取消了通常設(shè)備所具有的壓縮空氣儲藏器，并且，這種設(shè)備因小的橫截面還可以直接與現(xiàn)存的壓縮空氣網(wǎng)相連通。
權(quán)利要求
1.一種凈化含塵空氣的方法，含塵空氣從含塵大氣中沿一條流動通道穿過一透氣的過濾壁(7)進入到低壓室(4′)中，并作為潔凈空氣從那兒經(jīng)過一加速級(24)輸送走，流出流動通道，在此，為平衡流動通道中的流動阻力，利用強烈的空氣沖擊來清洗過濾壁(7)，其特征在于，過濾壁(7)按照時間逐段進行清洗，并且在沖洗期間，過濾壁各段處于相對于垂直方向為橫向的位置或者之后處于這樣的位置，使得從下落方向看，灰塵處在過濾壁各段(7)的下方，而低壓室(4′)位于其上方。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，過濾壁各段逐次進入所述位置，并且一壓力高于含塵大氣的超壓室(10′)最好同加速級(24)連接。
3.一種用于工作室(1)內(nèi)產(chǎn)生的含塵空氣的除塵設(shè)備，它構(gòu)成了一個從工作室(1)到正常大氣的流動通道，在該流動通道中依次設(shè)置有過濾壁(7)、壓力比工作室(1)較低的低壓室(4′)、加速器(24)和壓力比低壓室(4′)高的超壓室(10′)，其中，對于過濾壁(7)起作用的清洗空氣管道(36)的末端位于低壓室(4′)內(nèi)，其特征在于，過濾壁(7)、低壓室(4′)、加速器(24)和超壓室(10′)組合成一個結(jié)構(gòu)單元，這個結(jié)構(gòu)單元至少具有確定一個轉(zhuǎn)軸(19)的支承元件(16、17或26、27)，為使過濾壁(7)可轉(zhuǎn)動，且相對于清洗空氣管道(36)可移動，超壓室(10′)之后的流動通道具有一個平行于轉(zhuǎn)軸(19)的節(jié)段(13)。
4.按照權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，過濾壁(7)、低壓室(4′)、加速器(24)、超壓室(10′)和上述流動通道的節(jié)段(13)相對于轉(zhuǎn)軸(19)軸向布置。
5.按照權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，加速器(24)至少部分位于低壓室(4′)的內(nèi)部。
6.按照權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，加速器(24)在超壓室(10′)內(nèi)軸向布置，且超壓室在低壓室(4′)內(nèi)軸向布置。
7.按照權(quán)利要求3至6中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，加速器(24)和超壓室(10′)同軸布置在同一個筒狀外殼(10)內(nèi)，該外殼軸向安裝在同樣也呈筒狀，且限定低壓室(4′)的外殼(4)內(nèi)，并與之緊密相連。
8.按照權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，外殼(4)借助于支承元件(16、17及26、27)繞轉(zhuǎn)軸(19)可轉(zhuǎn)動地支承。
9.按照權(quán)利要求7或8所述的設(shè)備，其特征在于，筒狀殼體(4)用于限定低壓室(4′)并將轉(zhuǎn)軸(19)同心圍繞起來的壁由過濾壁(7)構(gòu)成。
10.按照權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，過濾壁(7)為鋸齒狀折疊結(jié)構(gòu)。
11.按照權(quán)利要求4至10中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，加速器(24)由一個與轉(zhuǎn)軸(19)同軸線的電動機(23)驅(qū)動。
12.按照權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，電動機(23)至少部分設(shè)置在超壓室(10′)內(nèi)。
13.按照權(quán)利要求3至12中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，低壓室相對的側(cè)面支承在支承元件(16、17或26、27)內(nèi)，支承元件(16、17或26、27)的一部分(16、17)布置在上述流動通道的節(jié)段(13)內(nèi)。
14.按照權(quán)利要求3至13中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，清洗空氣管道(36)相對于結(jié)構(gòu)單元的轉(zhuǎn)軸(19)軸向進入到低壓室(4′)內(nèi)。
15.按照權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于，清洗空氣管道(36)平行于轉(zhuǎn)軸(19)的部分(30)具有一列朝向過濾壁(7)的噴風(fēng)孔(31)。
16.按照權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于，支承元件(16、17或26、27)的一部分(27)具有空心型面，并且構(gòu)成清洗空氣管道(36)的一段。
17.一種具有一個至少部分將含塵空氣圍繞起來的工作室(1)和一個按照權(quán)利要求3至15中任一項所述的設(shè)備的工作機械，該設(shè)備構(gòu)成一條從工作室(1)到環(huán)境大氣的流動通道，在流動通道中依次設(shè)置過濾壁(7)、低壓室(4′)、加速器(24)和超壓室(10′)，其中在低壓室(4′)之內(nèi)有一條對于過濾壁(7)起作用的清洗空氣管道(36)，其特征在于，過濾壁(7)、低壓室(4′)、加速器(24)和超壓室(10′)共同組成一個結(jié)構(gòu)單元，該結(jié)構(gòu)單元具有至少一組確定轉(zhuǎn)軸(19)的支承元件(16、17或26、27)。為使過濾壁(7)可轉(zhuǎn)動且可相對于清洗空氣管道(36)移動，超壓室(10′)的流動通道具有一平行于轉(zhuǎn)軸(19)的節(jié)段(13)，通過該節(jié)段流動通道從工作室(1)通到了環(huán)境大氣中。
18.按照權(quán)利要求17所述的工作機械，其特征在于，工作室(1)具有支承元件(16、17或26、27)的一部分(27)。
19.按照權(quán)利要求17或18所述的工作機械，其特征在于，上述流動通道的節(jié)段(13)為一個相對于轉(zhuǎn)軸(19)為軸向的、安裝在工作室(1)的外殼(2)內(nèi)的管套。
20.按照權(quán)利要求19所述的工作機械，其特征在于，管套(13)通入一個相對于標(biāo)準(zhǔn)大氣為開式的膨脹室(21)，超壓室(10′)和膨脹室(21)最好以隔聲材料(32)作內(nèi)襯。
21.按照權(quán)利要求19或20所述的工作機械，其特征在于，管套(13)為結(jié)構(gòu)單元的一部分并與之緊密相連。
全文摘要
含塵空氣沿一條流動通道穿過透氣的過濾壁(7)進入到低壓室(4′)，并作為潔凈的空氣從那兒經(jīng)一加速級(24)輸送走，流出流動通道。為平衡流動通道中的流動阻力，過濾壁(7)要進行周期性沖洗，在此，過濾壁(7)要按時間順序逐段進行沖洗，而且在沖洗時，過濾壁各段要位于相對于垂直方向為橫向的位置或沖洗后位于這樣的位置。在這個位置—從下落方向看—含塵空氣位于過濾壁區(qū)段(7)的下方，而低壓室(4′)位于其上方。
文檔編號B01D46/42GK1146925SQ96110568
公開日1997年4月9日 申請日期1996年7月20日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月21日
發(fā)明者華納·漢茨科 申請人:華納·漢茨科