EA030747B1

EA030747B1 - Система воздушного фильтра и способ ее очистки

Info

Publication number: EA030747B1
Application number: EA201591519A
Authority: EA
Inventors: Томас Д. Рэитер
Original assignee: Дональдсон Компани, Инк.
Priority date: 2013-03-04
Filing date: 2014-03-04
Publication date: 2018-09-28
Also published as: EP2969119A1; CN107252599A; CN110478994A; CN110478994B; PL4218985T3; US11931681B2; EP4464397A2; EP4218985C0; MX366188B; CN105120981A; EP2969119A4; MX2019007905A; BR112015021316A2; US10245543B2; BR112015021316B1; ZA201506133B; US20240238716A1; HUE055672T2; EP3895781A1; EP4218985B1

Abstract

Системы воздушных фильтров, описанные в изобретении, включают один или несколько коллекторов импульсов и генераторов импульсов, центрированных вдоль осей импульсов. Генераторы импульсов и фильтрующие элементы могут быть расположены вдоль длины пути импульса, измеренной от выходного отверстия импульса до отверстия фильтрующего элемента. Коллекторы импульсов и фильтрующие элементы могут иметь отверстия, между которыми существует взаимосвязь в пределах параметров, описанных в настоящем документе. Коллекторы импульсов могут иметь взаимосвязь между их гидравлическим диаметром и их длиной в пределах параметров, описанных в настоящем документе. Коллекторы импульсов могут содержать фильтрующую секцию и импульсную секцию, которые сведены в месте стыка вдоль длины коллектора импульсов. Импульсные секции могут иметь гидравлический диаметр, который увеличивается при движении от места стыка к отверстию трубной решетки импульсной секции. Фильтрующие секции могут иметь гидравлический диаметр, который остается неизменным при движении от места стыка к фильтрующему концевому отверстию фильтрующей секции. Фильтрующие элементы/патроны, применяемые в системах воздушных фильтров, могут иметь фильтрующую среду, профилированную или формованную с образованием яйцевидных поперечных сечений.

Description

настоящее изобретение не ограничивается изложенными в настоящем документе иллюстративными вариантами осуществления изобретения. Таким образом, изобретение ограничивается только формулой изобретения, приведенной ниже, и его эквивалентами. Следует также понимать, что настоящее изобретение может также быть осуществлено соответствующим образом при отсутствии любого элемента, в отношении которого в данном описании изобретения конкретно не указано, что он является необходимым элементом.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Система воздушного фильтра, включающая

трубную решетку с трубным отверстием в ней, разделяющую корпус системы на камеру загрязненного воздуха, имеющую входное отверстие для приема загрязненного воздуха, и камеру чистого воздуха, имеющую выходное отверстие для отведения чистого воздуха из системы;

коллектор импульсов, образующий проход от фильтрующего концевого отверстия на фильтрующем конце коллектора импульсов до трубного отверстия трубной решетки на конце коллектора импульсов со стороны трубной решетки;

причем конец коллектора импульсов со стороны трубной решетки прикреплен к трубной решетке таким образом, что отверстие коллектора импульсов со стороны трубной решетки центрировано по трубному отверстию так, что воздух, проходящий из камеры загрязненного воздуха в камеру чистого воздуха через трубное отверстие, проходит через коллектор импульсов;

фильтрующий элемент, прикрепленный к фильтрующему концу коллектора импульсов таким образом, что воздух, проходящий в проход коллектора импульсов через фильтрующее концевое отверстие коллектора импульсов, проходит через внутренний объем фильтрующего элемента до достижения фильтрующего концевого отверстия, где фильтрующий элемент содержит отверстие фильтрующего элемента в месте стыка фильтрующего конца коллектора импульсов и фильтрующего элемента;

генератор импульсов воздуха, расположенный в камере чистого воздуха и позиционированный для подачи импульсов воздуха во внутренний объем фильтрующего элемента, причем импульсы воздуха проходят через трубное отверстие и проход коллектора импульсов до достижения внутреннего объема фильтрующего элемента, где генератор импульсов выполнен с возможностью подачи импульсов воздуха вдоль оси импульсов, которая проходит от генератора импульсов через трубное отверстие в трубной решетке, отверстие трубной решетки коллектора импульсов и фильтрующее концевое отверстие коллектора импульсов, где генератор импульсов содержит выходное отверстие импульса, расположенное на оси импульсов и через которое импульсы воздуха подаются вдоль оси импульсов, причем выходное отверстие импульса ограничено расположенными друг напротив друга стенками, которые не расходятся относительно оси импульсов, и

где длина пути импульса, измеренная вдоль оси импульсов от выходного отверстия импульса до отверстия фильтрующего элемента, не менее чем в 30 раз больше гидравлического диаметра выходного отверстия импульса.
2. Система по п.1, где длина пути импульса не более чем в 50 раз больше гидравлического диаметра выходного отверстия импульса.
3. Система по любому из пп.1, 2, где гидравлический диаметр отверстия фильтрующего элемента составляет не более 112% гидравлического диаметра фильтрующего концевого отверстия коллектора импульсов.
4. Система по п.3, где гидравлический диаметр отверстия фильтрующего элемента составляет не менее 90% гидравлического диаметра фильтрующего концевого отверстия коллектора импульсов.
5. Система по любому из пп.1, 2, где абсолютное значение разности между гидравлическим диаметром отверстия фильтрующего элемента и гидравлическим диаметром фильтрующего концевого отверстия коллектора импульсов составляет не более 2% гидравлического диаметра отверстия фильтрующего элемента.
6. Система по любому из пп.1-5, где длина канала коллектора импульсов, измеренная вдоль оси импульсов, равна или больше гидравлического диаметра фильтрующего концевого отверстия коллектора импульсов.
7. Система по любому из пп.1-6, где коллектор импульсов содержит фильтрующую секцию и им- 36 030747

пульсную секцию, где фильтрующая секция и импульсная секция сведены в месте стыка, расположенном между фильтрующим концом и концом коллектора импульсов со стороны трубной решетки;

где часть канала, образованная импульсной секцией, имеет гидравлический диаметр, который увеличивается при движении от места стыка к трубному отверстию; и

где часть канала, образованная фильтрующей секцией, имеет гидравлический диаметр, который остается неизменным при движении от места стыка к фильтрующему концу.
8. Система по п.7, где длина фильтрующей секции меньше или равна длине импульсной секции, причем длина фильтрующей секции измерена вдоль оси импульсов от фильтрующего конца до места стыка, а длина импульсной секции измерена вдоль оси импульсов от конца коллектора импульсов со стороны трубной решетки до места стыка.
9. Система по любому из пп.1-8, где фильтрующий элемент установлен на траверсе, выступающей из коллектора импульсов вдоль оси импульсов, где траверса содержит две или более опорные балки, центрированные в направлении оси импульсов, где указанные две или более опорные балки расположены асимметрично относительно оси импульсов и где отверстие фильтрующего элемента содержит центрирующие элементы, выполненные с возможностью центрирования по двум или более опорным балкам, когда фильтрующий элемент имеет только одну угловую ориентацию относительно оси импульсов.
10. Система по любому из пп.1-9, где фильтрующий элемент содержит

трубчатую фильтрующую среду, образующую внутреннюю поверхность, обращенную к внутреннему объему фильтрующего элемента, и наружную поверхность, обращенную в противоположную сторону от внутреннего объема, где трубчатая фильтрующая среда имеет длину, измеренную вдоль оси трубы, проходящей от первого конца до второго конца трубчатой фильтрующей среды;

корпус фильтрующего элемента, содержащий первую концевую крышку на первом конце трубчатой фильтрующей среды и вторую концевую крышку на втором конце трубчатой фильтрующей среды;

где в поперечном сечении, выполненном поперечно к оси трубы в любом месте вдоль большей части длины трубчатой фильтрующей среды, внутренняя поверхность трубчатой фильтрующей среды образует внутренний периметр;

где поперечное сечение имеет максимальную высоту, измеренную между верхней точкой и нижней точкой, где верхняя точка и нижняя точка расположены на внутреннем периметре и на оси максимальной высоты (H_max), которая проходит через поперечное сечение в таком месте и ориентирована таким образом, что верхняя точка и нижняя точка представляют собой точки на внутреннем периметре, наиболее удаленные друг от друга вдоль любой прямой линии, проходящей через поперечное сечение;

где поперечное сечение имеет максимальную ширину, измеренную между первой точкой и второй точкой, расположенными на внутреннем периметре и на оси максимальной ширины (W_max), где ось максимальной ширины расположена вдоль прямой линии, перпендикулярной оси максимальной высоты, и где ось максимальной ширины пересекает ось максимальной высоты в нижней точке пересечения с осью, где первая точка и вторая точка являются наиболее удаленными друг от друга на любой прямой линии, перпендикулярной оси максимальной высоты; и

где нижняя точка пересечения с осью не делит пополам максимальную высоту поперечного сечения, измеренную между верхней и нижней точками.
11. Система по любому из пп.1-9, где фильтрующий элемент содержит

трубчатую фильтрующую среду, образующую внутреннюю поверхность, обращенную к внутреннему объему фильтрующего элемента, и наружную поверхность, обращенную в противоположную сторону от внутреннего объема, где трубчатая фильтрующая среда имеет длину трубчатой фильтрующей среды, измеренную вдоль оси трубы, проходящей от первого конца до второго конца трубчатой фильтрующей среды;

корпус фильтрующего элемента, содержащий первую концевую крышку на первом конце трубчатой фильтрующей среды и вторую концевую крышку на втором конце трубчатой фильтрующей среды;

где в поперечном сечении, выполненном поперечно к оси трубы в любом месте вдоль большей части длины трубчатой фильтрующей среды, внутренняя поверхность трубчатой фильтрующей среды образует внутренний периметр, имеющий яйцевидную форму;

где яйцевидная форма внутреннего периметра поперечного сечения является асимметричной.
12. Система по любому из пп.1-9, где фильтрующий элемент содержит

трубчатую фильтрующую среду, образующую внутреннюю поверхность, обращенную к внутреннему объему фильтрующего элемента, и наружную поверхность, обращенную в противоположную сторону от внутреннего объема, где трубчатая фильтрующая среда имеет длину, измеренную вдоль оси трубы, проходящей от первого конца до второго конца трубчатой фильтрующей среды;

корпус фильтрующего элемента, содержащий первую концевую крышку на первом конце трубчатой фильтрующей среды и вторую концевую крышку на втором конце трубчатой фильтрующей среды;

где в поперечном сечении, выполненном поперечно к оси трубы в любом месте вдоль большей части длины трубчатой фильтрующей среды, внутренняя поверхность трубчатой фильтрующей среды образует внутренний периметр;

где поперечное сечение имеет максимальную высоту, измеренную между верхней точкой и нижней

- 37 030747

точкой, где верхняя точка и нижняя точка расположены на внутреннем периметре и на оси максимальной высоты (H_max), которая проходит через поперечное сечение в таком месте и ориентирована таким образом, что верхняя точка и нижняя точка представляют собой точки на внутреннем периметре, являющиеся наиболее удаленными друг от друга вдоль любой прямой линии, проходящей через поперечное сечение;

где поперечное сечение имеет максимальную ширину, измеренную между первой точкой и второй точкой, расположенными на внутреннем периметре и на оси максимальной ширины (Wmax), где ось максимальной ширины расположена вдоль прямой линии, перпендикулярной оси максимальной высоты, и при этом ось максимальной ширины пересекает ось максимальной высоты в нижней точке пересечения с осью, где первая точка и вторая точка являются наиболее удаленными друг от друга на любой прямой линии, перпендикулярной оси максимальной высоты;

где поперечное сечение имеет высоту нижней части, измеренную вдоль оси максимальной высоты от нижней точки до нижней точки пересечения с осью;

где внутренний периметр поперечного сечения содержит нижнюю часть периметра, включающую нижнюю точку, где нижняя часть периметра имеет длину, измеренную вдоль внутреннего периметра от первой точки до второй точки;

где внутренний периметр поперечного сечения содержит верхнюю часть периметра, включающую верхнюю точку, где верхняя часть периметра проходит от первого конца до второго конца, где первый конец расположен на внутреннем периметре между первой точкой и верхней точкой и второй конец расположен на внутреннем периметре между второй точкой и верхней точкой, где первый конец и второй конец верхней части периметра представляют собой точки, в которых линия верхней части периметра пересекает внутренний периметр, и где верхняя часть периметра имеет длину, измеренную вдоль внутреннего периметра от первого конца до второго конца;

где линия верхней части периметра представляет собой прямую линию, которая перпендикулярна оси максимальной высоты и которая пересекает ось максимальной высоты в верхней точке пересечения с осью, где поперечное сечение имеет высоту верхней части, измеренную вдоль оси максимальной высоты от верхней точки пересечения с осью до верхней точки на внутреннем периметре;

где высота верхней части равна высоте нижней части и где длина нижней части периметра больше длины верхней части периметра.
13. Система по любому из пп.10-12, где вписанная окружность, расположенная внутри внутреннего периметра поперечного сечения, занимает менее чем всю и не менее 60% внутренней области, ограниченной внутренним периметром.
14. Система по любому из пп.1-13, где с генератором импульсов функционально связан расширяющийся направитель импульса, где импульсы воздуха, выходящие из генератора импульсов, проходят через расширяющийся направитель импульса и где расширяющийся направитель импульса содержит

трубчатую стенку, содержащую присоединительный конец, соединенный с генератором импульсов, и открытый конец, отдаленный от присоединительного конца;

внутренний канал, проходящий через расширяющийся направитель импульса от присоединительного конца до открытого конца, где внутренний канал имеет длину, проходящую от присоединительного конца до открытого конца, и ширину, ограниченную расположенными друг напротив друга внутренними поверхностями трубчатой стенки, где длина канала проходит вдоль продольной оси и где ширина канала проходит поперечно к продольной оси;

где внутренний канал содержит первый участок, ближний к присоединительному концу, и второй участок, ближний к открытому концу, так что первый участок расположен между вторым участком и присоединительным концом и второй участок расположен между первым участком и открытым концом;

где расположенные друг напротив друга внутренние поверхности расширяющегося направителя импульса на первом участке расходятся от продольной оси под первым углом, где первый угол больше 0°;

где расположенные друг напротив друга внутренние поверхности расширяющегося направителя импульса на втором участке расходятся от продольной оси под вторым углом, который больше первого угла.
15. Способ очистки одного или нескольких фильтрующих элементов в системе воздушного фильтра по любому из пп.1-14, при этом способ включает

сбор твердых частиц на фильтрующем элементе, расположенном в камере загрязненного воздуха; и направление импульса воздуха во внутренний объем фильтрующего элемента из генератора импульсов, расположенного в камере чистого воздуха, в выбранное время после сбора твердых частиц на фильтрующем элементе.

- 38 030747

с%" У