用于集尘器的清洁装置和清洁方法与流程

1.本发明涉及一种用于气态流体的集尘器的清洁装置和清洁方法。


背景技术：

2.根据本发明的清洁系统(装置和方法)所应用的集尘器具体地是工业机器(集尘器)，其处理被来自工业转化过程的污染物污染的气态流体(通常是空气)，其中空气中存在的粉尘明显占显著百分比，因为其比环境空气中正常粉尘存量大得多。这些机器的目的是处理被污染的工业空气，以使其排放到大气中和/或与周围工作环境内相容。这些集尘器可用于从由包含粉尘的空气组成的气态流体中去除粉尘，该气态流体在筒仓的装载中或在例如由混合装置、输送机、包装机、配料机、热或机械切割机等致动的转化、移动、切割或其他工业过程中产生；这些气态流体不能在不事先消除其所包含的粉尘的情况下排放到大气中或再利用。这些集尘器占据甚至可能为几立方米的总体积，通常由一个或多个过滤单元制成，在每个过滤单元中具有使用一个或多个清洁系统的许多过滤元件。
3.在其工业应用中，这些集尘器处理包含细粉尘的空气，细粉尘定义为当其粒度从大约1微米变化到200微米时，其浓度从大约0.5gr/m3变化到500gr/m3。
4.由于待过滤的空气中的大量粉尘，集尘器的过滤元件趋向于非常快地变得堵塞。因此，这些集尘器必须与自动或半自动循环清洁系统(清洁系统的干预由操作者自行决定，而不受逻辑系统控制)结合。
5.在工业集尘器中，清洁系统是集尘器正确操作的关键元件：由于这些应用中典型的流体中的粉尘浓度，如果过滤表面不频繁地且有效地清除沉积在其上的过量粉尘，则集尘器将迅速停止使用。
6.用于清洁工业集尘器过滤器内部的过滤元件的系统是机械和/或气动类型的：
7.一种已知的气动系统包括一个或多个压缩空气射流，其被循环地吹入由过滤表面限定的空间内。因此，压缩清洁空气相对于污染空气的路径沿逆流路径(即，从过滤表面的内部到外部)行进。
8.另一种已知的气动系统包括一个或多个低压空气射流，其位于靠近过滤元件的位置，并且以精确的方式被引导到待清洁的过滤元件的通道中。
9.一种已知的机械系统在通过插入在各个过滤元件之间的梳状物获得的过滤元件的下部中执行摇动，并且使其在水平方向上移动。
10.另一种机械系统产生振动，该振动通常施加在过滤元件的上部中。
11.在任何情况下，所有清洁系统都设计成通过利用清洁流体流获得的颗粒拖曳，或者通过摇动过滤织物来清洁过滤介质，摇动过滤织物会导致颗粒与过滤织物分离并且其通过重力下落。
12.目前已知的集尘器具有多个管状过滤元件，该过滤元件具有圆形、椭圆形或多边形的横截面，该过滤元件具开口端和闭合端，其以这样的方式使得具有仅有脏空气从其进入的侧面和仅有清洁的已过滤空气从其排出的侧面。这些过滤元件的外壳代表过滤表面，
可以由各种类型的织物或纤维素制成，并且可以是光滑的或设置有褶皱；该褶皱增加了标称过滤表面，但是通常在其尖端限定了粉尘以更难去除的方式隐藏的部分，从而使得有效过滤表面小于(有时也显著地小于)标称过滤表面。事实上，褶皱元件的尖锐边缘是粉尘粘附和形成明显结块的起点，该结块阻碍空气通过并降低过滤效率。
13.因此，找到允许用于积聚粉尘的最小可能空间的几何形状是非常重要的；然而，从过滤元件分离粉尘并恢复过滤器的操作效率的清洁系统甚至更重要。
14.粉尘的分离必须在非常短的时间内并且以最小可能的能量消耗来进行。
15.除了减小提供给空气的过滤表面之外，保留在褶皱中的粉尘保持停滞的事实在食品应用中特别严重，在食品应用中停滞的粉尘由于细菌繁殖的风险是严重负面的；褶皱对于所有倾向于压实的粉尘也不是非常有效。在任何情况下，褶皱的存在或不具有必要刚性的材料的存在导致获得有效清洁系统的更大困难。
16.根据集尘器的操作模式，待除尘的气态流体可从过滤元件的开口端进入，或者无尘的气态流体可从过滤元件的开口端排出；在第一种情况下，粉尘沉积在过滤元件的内表面中，而在第二种情况下，粉尘沉积在其外表面上。清洁系统可以位于过滤元件的两侧，然而，优选地，清洁系统安装在清洁空气出来的一侧。
17.在已知的集尘器中，过滤表面通常与过滤元件内部或外部的加强结构相关联，该加强结构被设计成在集尘器的操作期间防止过滤元件的任何变形，该变形将减小暴露于待除尘的流体流的过滤表面。
18.这些集尘器的结构必须处理对于其来说典型的和具体的问题，如上所述，这些问题具有相当大的尺寸并且必须过滤大量的气态流体。例如，必须试图增加有效过滤表面与过滤器占据的空间之间的比率，也就是说，在与相同类型的其他过滤器相同的尺寸下增加过滤效率；还必须尽可能地减少这些集尘器的操作和清洁所需的能量消耗。
19.目前的清洁系统，特别是所提到的机械类型的清洁系统，构造起来相当复杂，并且其操作不是非常通用。此外，其有效性并不总是完全令人满意。


技术实现要素：

20.本发明的目的是提供一种方法和装置，其能够提供一种用于集尘器的清洁系统，其该清洁系统以比应用于上述相同类型集尘器的现有技术清洁系统更好的方式解决了现有技术的上述问题。
21.在本发明的第一方面中，提供了一种用于获得清洁系统的装置，该清洁系统用于清洁气态流体的粉尘分离器，清洁系统与粉尘分离器一起使用，粉尘分离器具有竖直结构并且包括多个竖直通道和多个竖直管道，竖直通道具有用于输入待清除粉尘的流体的开口端，竖直管道具有用于输出已清除粉尘的流体的开口端，其中通道和管道的开口端通向粉尘分离器的相反的头部，该装置为包括锤击装置的类型，用于根据命令在粉尘分离器的头部上产生撞击行程，其特征为：该装置包括隔离系统，该隔离系统可以根据命令采用打开位置和闭合位置，在打开位置中，隔离系统允许来自开口端部的流体朝向外部流动，该开口端部通向粉尘分离器的头部，在闭合位置中，隔离系统防止该流动；第一装置，其用于根据命令将隔离系统移动到其闭合位置，并且用于引起致动锤击装置以进行多个冲击行程的步骤，该冲击行程根据需要是可变的；第二装置，用于在致动锤击装置的步骤期间将隔离系统
保持在其闭合位置，并且用于允许隔离系统在锤击步骤结束时回到打开位置。
22.本发明的优点在于，其提供了一种有效的清洁系统，该系统具有减小的总体尺寸并且以低能耗运行。
23.本发明的另一优点在于，其提供了一种装置，该装置具有相当坚固和结实的结构，其可以被安装以实现各种优点：更轻、更小尺寸、与处理机器或工业工厂更好地整合。
24.本发明的再一优点在于，其提供了一种用于制造清洁系统的方法，该清洁系统易于根据所过滤的粉尘的条件，也就是说根据粉尘的粒度、类型和含水量来设置。
25.这些目的和优点以及其他目的和优点都通过如所附权利要求中描述的本发明来实现。
附图说明
26.从下面对根据本发明的方法的步骤的详细描述以及用于制造根据本发明的集尘器的优选但非排他的实施方式的详细描述中，本发明的进一步的特征和优点将变得更加明显，该详细描述在附图中仅以非限制性实例的方式示出，在附图中：
27.图1示出了与根据本发明的清洁装置的第一实施方式相关联的集尘器的示意性截面；
28.图2a、图2b、图2c、图2d示出了根据本发明的清洁装置的第一实施方式以多种操作条件下示出的示意性截面；
29.图3是根据本发明的清洁装置的第一实施方式的透视图，其中一些部件被切除以便更好地示出其他部件；
30.图4是根据本发明的清洁装置的第二实施方式的透视图，其中一些部件被切除以便更好地示出其他部件。
具体实施方式
31.根据本发明的装置用于制造用于气态流体的集尘器1的清洁系统。此装置用于清洁具有竖直结构的集尘器，该竖直结构优选地是刚性的，并且其包括多个竖直通道2和多个竖直管道3，该竖直通道具有用于引入待除尘的流体的开口端，该竖直管道具有用于排出已除尘的流体的开口端；通道和管道的开口端通向集尘器的相反的头部。管道和通道的侧壁由过滤织物制成。
32.下面的描述和附图涉及一种集尘器，其中，待除尘的流体进入的竖直通道的开口端位于下头部中，而已除尘的空气流出的竖直管道的开口端位于集尘器的上头部中。管道和通道的端部牢固地连接到集尘器的上头部20；头部是集尘器的刚性结构的整体部分，并且构造为气密地密封通道的端部并使管道的端部打开。这样，集尘器清楚地将包含含有粉尘的流体的区域(在下部中)和包含已除尘的流体的区域(在上部中)分开。
33.与这种类型的现有技术装置类似，根据本发明的装置包括锤击装置4、104，以在集尘器的头部上产生冲击行程，在附图中，是在上头部上。
34.根据本发明的装置包括隔离系统5、105，其可以根据命令采取打开位置和闭合位置，在打开位置中，其允许来自通向集尘器的上头部20的开口端的流体朝向外部流动，在闭合位置中，隔离系统阻止流动。在集尘器的正常操作期间，根据本发明的设备的隔离系统处
于其打开位置。为了执行集尘器的清洁，存在用于根据命令使隔离系统到达其闭合位置的第一装置；这些第一装置还导致致动锤击装置以便获得多个可根据需要变化的冲击行程的步骤。该装置包括第二装置，该第二装置允许隔离系统在致动锤击装置的步骤期间保持在其闭合位置；这些第二装置还允许隔离系统在锤击步骤结束时返回到打开位置。
35.所述第一装置包括凸轮6、106，其根据命令由电动机8、108旋转，并且具有与隔离系统相互作用以将其从打开位置移动到闭合位置的轮廓；凸轮还设置有接触元件7、107，在凸轮旋转期间，该接触元件致动锤击装置。
36.所述第二装置包括电磁装置(例如，电磁体9、109)，其与所述电动机的电源一起通电；当包括由铁磁材料制成的至少一部分13、113的隔离系统被带到其闭合位置时，隔离系统的铁磁部分13、113与电磁装置接触，并且由电磁装置保持在此闭合位置。这样，在凸轮根据预定操作程序根据需要而继续旋转期间，第二装置防止隔离系统和凸轮轮廓之间的相互作用。换句话说，一旦隔离系统被电磁体阻挡，凸轮就可以继续旋转，以便致动锤击装置以在集尘器的上头部上引起冲击行程，同时隔离系统保持在其闭合位置。
37.根据本发明的清洁装置的锤击装置包括相对于集尘器的头部20固定的塔架10、110。通常，塔架固定到围绕集尘器的上头部的框架。根据本发明的装置包括分配器25a、125，其牢固地搁置在集尘器的上头部上，并且设计成将冲击波均匀地分布在集尘器的头部20的表面上。此分配器明显地以不阻塞通向上头部的管道的开口端的方式成形和定位，以便不阻止清洁流体流过开口端。
38.使冲击元件11、111在塔架内滑动，该冲击元件循环地上升和下降，以在集尘器的头部的表面上产生冲击波。使冲击元件保持并返回到其降低位置，这使得其借助于第一压缩弹簧24、124而与集尘器的头部接触。如下面更详细描述的，冲击元件的运动由所述凸轮控制。
39.根据第一实施方式，所述隔离系统5包括以密封方式围绕集尘器的头部的框架14，在其外部连接有铁磁接触元件13。框架上还固定有支撑件，塔架连接到支撑件，在此实施方式中支撑件由一对引导件25表示。在引导件下方具有框架25a，其具有分配器的功能，用于正确地释放由冲击元件施加的应力。框架25a也可以集成在集尘器的头部中。隔离系统还包括支撑底座16，罩17定位在该支撑底座上，该罩封闭集尘器的头部和锤击装置。支撑底座铰接到所述框架，并且在铰链的相对侧具有电磁体9。显然，可能替代地将电磁体连接到框架，并且将铁磁接触元件连接到支撑底座。
40.提供了弹性装置，在此实施方式中，该弹性装置由位于集尘器的头部和支撑底座之间的第二压缩弹簧18制成，该弹性装置设计成将隔离系统保持在打开位置。
41.凸轮6的轮廓在支撑底座的上部上相互作用，该支撑底座在其旋转时按压在支撑底座上，并且克服弹簧的力，引起支撑底座的旋转，并且在通电的同时将电磁体9移动成与将隔离系统锁定在闭合位置的铁磁接触元件13接触。在此闭合位置中，支撑底座以密封的方式搁置在所述框架上。
42.凸轮连接到接触元件，在此实施方式中，该接触元件由提升销7组成，由于销定位成轴线平行于凸轮的旋转轴线，所以在图中仅示出了提升销的底座；销7与设置在冲击元件上的接触元件26相互作用。销在其旋转弧期间向上推动冲击元件并且压缩第一弹簧24；在随后的旋转弧中，冲击元件被释放，并且被第一弹簧推动，向下下落，从而在集尘器的头部
20上产生冲击波。弹簧24的预加载使得冲击元件的撞击比冲击元件由于重力而下落时的撞击有效得多。这些操作步骤在图2中示出。
43.按照根据本发明的清洁装置的第二实施方式，隔离系统105包括罩117，其包围集尘器的头部20和锤击装置。根据此实施方式，锤击装置的塔架通过支架110固定到集尘器的外框架；锤击装置的冲击元件作用在由格栅125表示的分配器上，该分配器定位在集尘器的头部上并且设计成正确地排出由冲击元件施加的应力；分配器在任何情况下都不会阻塞设置在头部上的开口。盖以密封方式围绕集尘器的头部，并且在顶部配备有开口119，当隔离系统处于打开位置时，该开口向外打开。隔离系统包括锥形的闸板120，其较大的底座面向所述开口，在该闸板上与锤击装置的凸轮轮廓相互作用。闸板以这样的方式成形和定位，使得能够根据命令闭合罩的所述开口；在闸板的较大底座的周边边缘上，存在确保罩的闭合的密封的垫圈。所示的闸板具有锥形形状，即使闸板的不同形状是可能的。
44.闸板具有轴向杆121，其可在由设置在罩的开口上的十字形元件122提供的衬套上方滑动；杆的下部可滑动地插入到设置在锤击装置的撞击元件上的空腔123内。
45.在杆121的上部上，在杆的行程的末端具有铁磁接触元件113，电磁体109在通电时与接触元件113相互作用并且将闸板锁定在其闭合位置，该闭合位置关闭罩的开口。显然，在此实施方式中，也可能颠倒电磁体的位置和铁磁接触元件的位置。
46.提供了弹性装置，在此实施方式中，该弹性装置通过位于闸板的下底座和设置在罩的开口上的十字形元件之间的第二压缩弹簧118制成，该弹性装置设计成将闸板保持在打开位置。
47.根据此实施方式，随着凸轮的旋转，凸轮的端部107与设置在冲击元件上的接触元件126相互作用。凸轮在其旋转弧期间向上拉动冲击元件并且压缩第一弹簧124；同时，冲击元件向上推动闸板，直到其铁磁接触元件113与同时通电的电磁体109接触；这样，闸板以及因此隔离系统被锁定在其闭合位置。在随后的旋转弧中，冲击元件被释放，并且被第一弹簧124推动，向下掉落，从而在集尘器的头部20上产生冲击波。同样在此情况下，弹簧124的预加载使得冲击元件的撞击比冲击元件由于重力而下落时的撞击有效得多。
48.如上所述，在所述的两个实施方式中，一旦隔离系统被电磁装置锁定，凸轮就可以继续旋转，以便致动锤击装置以在集尘器的上头部上产生冲击行程，同时隔离系统保持在其闭合位置。
49.根据本发明的清洁系统的操作如下所述地发生。
50.在集尘器的正常操作期间，根据本发明的装置的隔离系统处于其打开位置，并且已除尘的流体可以自由地逸出到外部；锤击装置是不活动的，并且在第一实施方式和第二实施方式中的电磁装置都不通电。
51.当要清洁集尘器时，使用电源并利用上述实施方式指示的方法，激活将隔离系统移动到闭合位置的第一装置，然后激活使电磁装置通电的第二装置，该电磁装置将隔离系统保持在闭合位置，并且激活锤击装置。朝向已除尘的流体的外部的流动被中断，并且显然地，待除尘的流体流被中断(简而言之，隔离系统中断通过集尘器的流体流)，并且锤击装置被重复地操作并且在过滤元件上施加引起粉尘从其竖直通道的内表面分离的行程。由于如上所述，待除尘的流体的流动被中断并且不会阻碍下落，所以分离的粉尘通过重力向下下落是可能的。
52.当锤击装置已经给出期望数量的行程时，切断电源，如上所述，该数量的行程由操作者基于粉尘的类型、环境的湿度和过滤装置的特性自由地选择和确定。这导致锤击装置停止，并且电磁装置的动作以这样的方式中断，使得隔离系统由第二装置推动而自由返回到其打开位置。锤击装置在电机处于精确角位置时停止，使得其凸轮不会阻碍隔离系统返回到完全打开位置。
53.当清洁装置处于此位置时，流体流重新激活通过集尘器，因此集尘器返回到其正常的除尘功能。
54.这样，所描述的清洁系统允许隔离物关闭期望的时间长度，同时释放期望数量的行程。此系统使得可以建立清洁系统，使其适应或多或少的细粉尘和或多或少的堵塞，或者将该数量的行程与用于控制过滤效率的系统联系起来。行程数量的改变不需要伴随机械部件的改变，而是可以由操作者通过简单地改变装置的电力供应时间来确定。
55.根据本发明的清洁方法用于具有竖直结构的气态流体的集尘器，该竖直结构包括竖直过滤通道和竖直管道，来自包含粉尘的流体区域的待除尘的流体被引入该竖直过滤通道中，来自过滤通道的已除尘的流体离开该竖直管道流向清洁流体区域。与一些现有技术方法一样，其包括锤击步骤，该锤击步骤导致粉尘从过滤通道分离并且导致粉尘通过重力朝向收集点下落。
56.根据本发明的方法从集尘器的初始正常操作情况开始实施，在该初始正常操作情况中，待除尘的流体进入竖直通道，将粉尘沉积在竖直过滤通道内，通过竖直管道朝向清洁环境离开；当使用已知类型的合适的分析系统评估由于过滤通道中的粉尘的过量沉积而导致集尘器的操作不再可接受时，开始启动该方法。
57.根据本发明的方法包括通过第一能量源致动致动器的初始步骤，该致动器作用在隔离系统上以防止已除尘的流体朝向清洁流体区域逸出。根据进一步的步骤，通过第二能量源致动约束装置，该约束装置保持已除尘流体的输出中断；此步骤还包括通过第一能量源继续致动致动器以导致锤击步骤达预定时间和预定数量的行程。优选地，所述第一能量源和第二能量源提供电类型的能量；在该情况下，使用机电致动器和电磁约束装置。
58.一旦认为锤击装置的作用足以清洁过滤表面，该作用导致粉尘从过滤表面分离并通过粉尘的重力而下落至收集区域中，则执行中断两个能量源的步骤以完成锤击步骤和防止已除尘的流体朝向清洁流体区域排放的步骤，从而恢复集尘器的初始操作状态。
59.如果第一能量源和第二能源供电，则其通过提供单个命令，例如通过常规电开关，被非常简单地方便地激活和禁用，这允许对机电类型的致动器和电磁约束装置两者供电。简而言之，使用单个命令，其通过相同的电源(其构成第一能量源和第二能量源两者)来致动清洁系统的装置。
60.在上述两个实施方式中，根据本发明的清洁装置允许实施该方法，因为其具有能够致动该方法的各个步骤的所有元件。