專利名稱：用于清潔袋式集塵室過濾器的裝置和方法
技術領域：
本文公開的主題大體涉及一種用于清潔袋式集塵室過濾器的裝置和方法，并且更明確地講，涉及利用聲波清潔袋式集塵室過濾器。
背景技術：
袋式集塵室過濾器用來從穿過該袋式集塵室過濾器的氣體中過濾和分離顆粒物質(zhì)(例如，灰塵、碎片、灰燼、塵土等)，因為顆粒物質(zhì)會粘在袋式集塵室的外部。袋式集塵室過濾器通常由編織或氈制的棉、合成物質(zhì)或玻璃纖維材料制成。雖然很多過濾器形狀是可能的，但最常見的是管形結構和包殼形結構。當顆粒物質(zhì)積聚在袋式集塵室過濾器上時，必需通過移除顆粒物質(zhì)來清潔過濾器，以便由袋式集塵室繼續(xù)進行有效的清潔。用于清潔袋式集塵室過濾器的常見方法包括搖動、周期性地使空氣流反向以及沿著袋內(nèi)部使用壓縮空氣的脈沖射流來移除在袋外部上的堆積物，其中，對于新的袋式集塵室，脈沖射流是更常被使用的方法。脈沖射流清潔利用高壓的空氣流從袋式集塵室移除顆粒物質(zhì)。該空氣流進入過濾袋的頂部，從而使污染空氣的流動暫時停止。該空氣流引起沿著纖維向下行進以使袋彎曲并且使積聚的顆粒物質(zhì)散開和排出的膨脹波。一般使用短的空氣爆噴(burst of air),諸如O.1秒的脈沖。因為空氣的快速釋放，脈沖射流不干擾污染氣體流。因此，使用脈沖射流清潔袋式集塵室過濾器容許袋式集塵室在不需要停止系統(tǒng)的操作來清潔過濾器的情況下連續(xù)地運行。脈沖射流清潔方法利用大量的壓縮空氣來產(chǎn)生充分地清潔袋式集塵室過濾器所需要的要求的力。由脈沖噴射產(chǎn)生的空氣爆噴增加了過濾器將撕裂的風險。上述討論僅僅是為了大體的背景信息而提供的，而不意圖用作確定所要求保護的主題的范圍的輔助。

發(fā)明內(nèi)容
公開了一種使用沖擊波渦流來清潔袋式集塵室過濾器的裝置和方法。在一個實施例中，高壓流體通過與殼體內(nèi)部的諧振腔室沿軸向?qū)R的入口管進入該裝置的殼體。高壓流體進入并且離開諧振腔室，從而導致與來自入口管的流體相撞，以產(chǎn)生沖擊波。沖擊波由殼體向下引導穿過殼體的下部開口并且作為環(huán)形沖擊波渦流引向袋式集塵室過濾器。環(huán)形沖擊波渦流沿著袋式集塵室過濾器的側面材料集中清潔能量?？稍谒_的一些袋式集塵室清潔裝置實施例的實踐中實現(xiàn)的優(yōu)點是可實現(xiàn)一種利用更少的空氣以及具有更小的袋撕裂風險的更高效的清潔。在一個示范性的實施例中，公開了一種袋式集塵室過濾器清潔裝置。袋式集塵室過濾器清潔包括具有聚合面(focusing surface)和下部開口的殼體；構造成將高壓流體傳送到殼體的入口管；以及包括開口和底面的諧振腔室，其位于殼體內(nèi)部，并且還與入口管沿軸向?qū)R以及與入口管隔開，從而在入口管與諧振腔室之間形成間隙。從入口管輸送的高壓流體進入并且以振動的方式離開諧振腔室以在間隙附近產(chǎn)生沖擊波。殼體具有聚合面，其構造成圍繞諧振腔室引導沖擊波向下，并且引導沖擊波通過下部開口，以形成環(huán)形沖擊波渦流。在另一個示范性實施例中，袋式集塵室過濾器清潔系統(tǒng)包括高壓流體源，用來輸送高壓流體的歧管，至少一個過濾器，以及連接到歧管上的、位于過濾器附近的至少一個聲發(fā)生器。聲發(fā)生器包括具有聚合面和下部開口的殼體；構造成將高壓流體傳送到殼體的入口管；包括開口和底面的諧振腔室，其位于殼體內(nèi)部，并且還與入口管沿軸向?qū)R以及與入口管隔開，從而在入口管與諧振腔室之間形成了間隙。從入口管輸送的高壓流體進入并且以振動的方式離開諧振腔室，以在間隙附近產(chǎn)生沖擊波。殼體具有聚合面，其構造成以便圍繞諧振腔室引導沖擊波向下，并且引導沖擊波通過下部開口，以形成環(huán)形沖擊波渦流。在另一個示范性實施例中，公開了一種用于清潔袋式集塵室過濾器的方法。在該方法中，高壓流體經(jīng)由入口管被輸送到殼體，使得高壓流體進入并且離開諧振腔室，以在間隙附近產(chǎn)生沖擊波。殼體的聚合面引導沖擊波向下經(jīng)過諧振腔室并且通過下部開口，以形成環(huán)形沖擊波渦流。環(huán)形沖擊波渦流行進到袋式集塵室過濾器，由此清潔過濾器。本發(fā)明的該簡要描述僅意圖根據(jù)一個或多個說明性的實施例提供本文所公開的主題的簡短綜述，而不用作解釋權利要求或者限定或限制本發(fā)明范圍的指導，本發(fā)明的范圍僅通過所附的權利要求限定。提供該簡要描述來以簡化的形式介紹構思的說明性選擇，構思在下面用詳細的描述進一步說明。該簡要描述不意圖確定所要求保護的主題的關鍵特征或本質(zhì)特征，其也不意圖用作確定所要求保護的主題的范圍的輔助。所要求保護的主題不限于解決在背景中提到的任何或所有缺點的實施方式。


以(so that)本發(fā)明的特征可被理解的方式，可參照若干實施例進行本發(fā)明的詳細描述，實施例的一些在附圖中被說明。盡管如此，要注意，附圖僅說明了該發(fā)明的某些實施例，并且因此不被認為限制了其范圍，因為本發(fā)明的范圍包含其它同等有效的實施例。附圖不一定按比例繪制，重點通常置于說明發(fā)明的某些實施例的特征上。在附圖中，貫穿不同視圖，使用相同的標號指示相同的零件。因此，為了更進一步理解本發(fā)明，可對隨后的詳細描述(結合附圖來閱讀)進行參考，其中
圖1是示范性的袋式集塵室清潔系統(tǒng)；
圖2是圖1中示出的聲發(fā)生器的展開視圖；以及 圖3是一種清潔袋式集塵室過濾器的方法的流程圖。部件列表 10 聲發(fā)生器 12 入口管 14 殼體
16 殼體聚合面 18 腔室支承件 20 下部開口 22 諧振腔室 24 底面 26 連續(xù)表面 28 諧振腔室開口 30 間隙
32 環(huán)形沖擊波渦流 40 高壓流體源 50 歧管 60 封閉區(qū)域 62 清潔區(qū) 64 污染區(qū) 70 閥
80 袋式集塵室過濾器。
具體實施例方式圖1是根據(jù)一個實施例的示范性袋式集塵室清潔系統(tǒng)。聲發(fā)生器10直列式地(inline)連接到高壓流體系統(tǒng)。聲發(fā)生器10利用高壓流體來產(chǎn)生被引向袋式集塵室過濾器80的環(huán)形沖擊波渦流32。環(huán)形沖擊波渦流32清潔掉袋式集塵室過濾器80的積聚的顆粒物質(zhì)。聲發(fā)生器10可被結合到現(xiàn)有的脈沖射流清潔系統(tǒng)中，或者可被設計成與用于清潔袋式集塵室過濾器80的新系統(tǒng)一起使用。高壓流體源40 (例如，壓縮機或者接收箱等)產(chǎn)生被系統(tǒng)使用的高壓流體。該高壓流體由足以在封閉區(qū)域60內(nèi)輸送高壓流體的任何合適的管道或管路從高壓流體源40輸送到歧管50。歧管50可具有在封閉區(qū)域60內(nèi)部或外部的任何數(shù)量的連接。封閉區(qū)域60具有清潔區(qū)62和污染區(qū)64。污染的空氣位于污染區(qū)64中，并且包含顆粒物質(zhì)，其穿過袋式集塵室過濾器80。顆粒物質(zhì)被從空氣中移除，并且清潔空氣被排出到清潔區(qū)62中。隨著過濾器80繼續(xù)從污染空氣中移除顆粒物質(zhì)，該顆粒物質(zhì)聚集在袋式集塵室過濾器80上，并且需要清潔。要理解，可連接任何數(shù)量的過濾器80。為了移除在袋式集塵室過濾器80上的聚集的顆粒物質(zhì)，高壓流體被從歧管50輸送到聲發(fā)生器10。聲發(fā)生器10把高壓流體轉(zhuǎn)變成環(huán)形沖擊波渦流32，并且將該環(huán)形沖擊波渦流32引向袋式集塵室過濾器80。在一個實施例中，環(huán)形沖擊波渦流32可以在40Hz和IOOOHz之間的頻率振動。在另一個實施例中，環(huán)形沖擊波渦流32可以在50Hz和400Hz之間的頻率振動。在又一個實施例中，環(huán)形沖擊波渦流32以被優(yōu)化來清潔具有特定的直徑、長度和形狀的袋式集塵室過濾器的頻率振動。環(huán)形沖擊波渦流32的能量足以使聚集的顆粒物質(zhì)變松，并且容許過濾器80繼續(xù)以更高的效率運行。要理解，雖然聲發(fā)生器被描述為在袋式集塵室過濾器80上方，在其它的實施例中，聲發(fā)生器10可位于袋式集塵室過濾器80附近的其它位置，諸如在過濾器80的側面或者在過濾器80下方。可選地，安裝閥70來調(diào)節(jié)高壓流體到聲發(fā)生器10的流動。閥70可如圖1所示安裝在聲發(fā)生器10附近，或者其可與歧管50直列式地安裝，使得單個閥70控制通向多個聲發(fā)生器10的空氣流。在一個實施例中，閥70是容許微調(diào)空氣壓力的可變閥。在另一實施例中，閥70是二通閥,從而容許空氣流或者打開或者關閉。
雖然圖1中示出的實施例描述了在各個袋式集塵室過濾器80上方的單個聲發(fā)生器10，要理解，多個聲發(fā)生器10可定位成接近各個過濾器80附近或者定位在各個過濾器80內(nèi)，以提供附加的清潔能力?，F(xiàn)在參照圖2，示出了在圖1中描述的聲發(fā)生器10的放大視圖。入口管12進入殼體14以輸送高壓流體。殼體14具有從殼體14延伸到諧振腔室22的至少一個腔室支承件
18。諧振腔室22與入口管12對齊并且位于入口管12下方而形成間隙30。高壓流體經(jīng)由入口管12被輸送到聲發(fā)生器10。入口管12可具有傳送高壓流體的任何合適的大小和形狀。在進入殼體14后，高壓流體被引導進諧振腔室22中。高壓流體進入諧振腔室開口 28，向下沿著連續(xù)表面26行進，并且撞擊底面24。在高壓流體繼續(xù)從入口管12流動的同時，諧振腔室22內(nèi)的壓力經(jīng)歷以兩個主要階段為特征的振動循環(huán)。第一，壓力在諧振腔室22內(nèi)增加。第二，壓力從諧振腔室22的諧振腔室開口 28釋放。壓力從諧振腔室22的這種釋放容許循環(huán)再次開始。振動循環(huán)的頻率取決于多個變量。這些變量包括但不限于諧振腔室22直徑、諧振腔室22長度、諧振腔室22體積、間隙30的大小以及高壓流體的壓力。在一個實施例中，諧振腔室22是直徑為入口管12直徑的至少90%的管。調(diào)節(jié)這些變量允許使用者調(diào)節(jié)沖擊波的頻率和強度。例如，增加高壓流體流的壓力增加了沖擊波的強度，盡管如此，為了維持用于該應用的預先確定的頻率，其它的變量可能也需要被調(diào)節(jié)。來自入口管12、進入殼體14的高壓流體與離開間隙30附近的諧振腔室開口 28的被排出的高壓流體相撞。高壓流體的這種碰撞導致沖擊波在間隙30附近沿徑向散開。沖擊波的運動由在諧振腔室22中聚集并且然后從諧振腔室22排出的高壓流體的周期性特性驅(qū)動。當沖擊波在間隙30附近沿徑向延伸時，殼體14的聚合面16引導沖擊波向下經(jīng)過諧振腔室22，離開下部開口 20并且引向袋式集塵室過濾器(未示出)。當沖擊波移動經(jīng)過諧振腔室22時，沖擊波轉(zhuǎn)變成環(huán)形沖擊波渦流32。在一個實施例中，下部開口 20具有與袋式集塵室過濾器80的直徑基本上相似的直徑，使得環(huán)形沖擊波渦流32沿著袋式集塵室過濾器表面行進。當環(huán)形沖擊波渦流32接觸袋式集塵室過濾器時，能量使粘在過濾器上的積聚的顆粒物質(zhì)分解。在一個實施例中，殼體14在除了底面24的所有側上包圍諧振腔室22。聚合面16被形成為使得它將環(huán)形沖擊波渦流32引出底面24。在一個實施例中，聚合面16是大體上穹頂形的面。在另一實施例中，聚合面16為拋物線面。要理解，聚合面16可具有用來將沖擊波朝向底部開口引導的任何形狀。諧振腔室22經(jīng)由至少一個腔室支承件18被固定到殼體14上。要理解，可使用任何數(shù)量的腔室支承件18。腔室支承件18牢固地將諧振腔室22保持就位。腔室支承件18應足夠剛硬，以在不容許諧振腔室22實質(zhì)上移動的情況下經(jīng)受住高壓流體和殼體14內(nèi)產(chǎn)生的沖擊波兩者。腔室支承件18還可位于殼體14外面，只要它支承腔室22。雖然底面24作為平面示出，但要理解，底面24可為任何合適的形狀，包括但不限于斜面、曲面、帶凹坑的面或者刻紋面。圖3是根據(jù)一個實施例的一種清潔袋式集塵室過濾器的方法的流程圖。在一個實施例中，聲發(fā)生器10構造為如圖1和圖2中所示。
該方法包括輸送高壓流體到聲發(fā)生器10的殼體14的步驟100。在一個實施例中，高壓流體自高壓流體源40輸送，通過歧管50，并且被輸送到聲發(fā)生器10?？蛇x地，歧管50提供用于多個聲發(fā)生器10的高壓流體連接。在使用時，在步驟110處聲發(fā)生器10產(chǎn)生沖擊波。從入口管12輸送高壓流體，使得高壓流體進入并且離開諧振腔室28，以在間隙附近形成沖擊波。當高壓流體被輸送到聲發(fā)生器10時，在聲發(fā)生器10內(nèi)產(chǎn)生沖擊波。在步驟120處聲發(fā)生器的殼體14引導沖擊波經(jīng)過諧振腔室28以形成環(huán)形沖擊波渦流。當環(huán)形沖擊波渦流32離開殼體14的下部開口 20時，在步驟130處，它被引向過濾器80以由此清潔過濾器80。本書面描述使用示例來公開本發(fā)明，包括最佳模式，并且還使本領域任何技術人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)以及實施任何結合的方法。本發(fā)明的可得到專利保護的范圍由權利要求限定，并且可包括本領域技術人員想到的其它示例。如果這些其它示例具有與權利要求的文字語言無差別的結構元素，或者如果它們包括與權利要求的文字語言無本質(zhì)性差別的等效結構元素，則這些其它示例意圖在權利要求的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種袋式集塵室過濾器清潔裝置，包括 包括聚合面和下部開口的殼體； 構造成以便將高壓流體傳送到所述殼體的入口管；以及 包括開口和底面的諧振腔室，所述諧振腔室位于所述殼體內(nèi)部，并且還與所述入口管沿軸向?qū)R以及與所述入口管隔開，從而在所述入口管和所述諧振腔室之間形成了間隙，其中，從所述入口管輸送的所述高壓流體進入并且以振動的方式離開所述諧振腔室，以在所述間隙附近產(chǎn)生沖擊波，以及 其中，所述聚合面構造成以便圍繞所述諧振腔室引導所述沖擊波向下，并且引導所述沖擊波穿過所述下部開口，以形成環(huán)形沖擊波渦流。
2.根據(jù)權利要求1所述的袋式集塵室過濾器清潔裝置，其特征在于，所述諧振腔室是直徑為所述入口管的直徑的至少90%的管。
3.根據(jù)權利要求1所述的袋式集塵室過濾器清潔裝置，其特征在于，所述聚合面是穹頂形的面。
4.根據(jù)權利要求3所述的袋式集塵室過濾器清潔裝置，其特征在于，所述穹頂形的面是大體上拋物線形的面。
5.根據(jù)權利要求1所述的袋式集塵室過濾器清潔裝置，其特征在于，所述殼體包圍所述入口管的至少一部分和所述諧振腔室。
6.根據(jù)權利要求1所述的袋式集塵室過濾器清潔裝置，其特征在于，所述殼體還包括至少一個腔室支承件。
7.根據(jù)權利要求1所述的袋式集塵室過濾器清潔裝置，其特征在于，所述下部開口具有與所述袋式集塵室過濾器的直徑基本上相似的直徑。
8.一種袋式集塵室過濾器清潔系統(tǒng)，包括 高壓流體源； 用來輸送所述高壓流體的歧管； 至少一個過濾器；以及 連接到所述歧管并且位于所述至少一個過濾器附近的至少一個聲發(fā)生器，所述聲發(fā)生器包括 包括聚合面和下部開口的殼體； 構造成以便將高壓流體傳送到所述殼體的入口管；以及 包括開口和底面的諧振腔室，所述諧振腔室位于所述殼體內(nèi)，并且還與所述入口管沿軸向?qū)R以及與所述入口管隔開，從而在所述入口管和所述諧振腔室之間形成間隙； 其中，所述高壓流體穿過所述入口管被輸送到所述殼體，以及進入并且以振動的方式離開所述諧振腔室而在所述間隙附近產(chǎn)生沖擊波，以及 其中，所述聚合面構造成以便圍繞所述諧振腔室引導所述沖擊波向下，并且引導所述沖擊波穿過所述下部開口，以形成環(huán)形沖擊波渦流。
9.根據(jù)權利要求8所述的袋式集塵室過濾器清潔系統(tǒng)，其特征在于，還包括連接在所述入口管和所述歧管之間的閥。
10.根據(jù)權利要求9所述的袋式集塵室過濾器清潔系統(tǒng)，其特征在于，所述閥為兩位閥。
11.根據(jù)權利要求10所述的袋式集塵室過濾器清潔系統(tǒng)，其特征在于，所述兩位閥具有容許流體流動的打開位置和阻止流體流動的關閉位置。
12.根據(jù)權利要求8所述的袋式集塵室過濾器清潔系統(tǒng)，其特征在于，所述殼體還包括在所述諧振腔室和所述殼體之間提供連接的至少一個腔室支承件。
13.根據(jù)權利要求8所述的袋式集塵室過濾器清潔系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾器具有內(nèi)表面和外表面，所述內(nèi)表面為清潔區(qū)，并且所述外表面為污染區(qū)。
14.根據(jù)權利要求8所述的袋式集塵室過濾器清潔系統(tǒng)，其特征在于，所述殼體還包括至少一個腔室支承件。
15.根據(jù)權利要求8所述的袋式集塵室過濾器清潔系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)形沖擊波渦流以在40Hz和1000Hz之間的頻率振動。
16.根據(jù)權利要求8所述的袋式集塵室過濾器清潔系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)形沖擊波渦流以被優(yōu)化來清潔具有特定直徑、長度和形狀的袋式集塵室過濾器的頻率振動。
17.根據(jù)權利要求8所述的袋式集塵室過濾器清潔系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個過濾器的數(shù)量等于所述至少一個聲發(fā)生器的數(shù)量，每個聲發(fā)生器在一個過濾器附近。
18.根據(jù)權利要求8所述的袋式集塵室過濾器清潔系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個聲發(fā)生器位于所述至少一個過濾器上方。
19.一種用于清潔具有聲發(fā)生器的袋式集塵室過濾器的方法，所述聲發(fā)生器包括包括聚合面和下部開口的殼體；構造成以便將高壓流體傳送到所述殼體的入口管；以及包括開口和底面的諧振腔室，所述諧振腔室位于所述殼體內(nèi)部，并且還與所述入口管沿軸向?qū)R以及與所述入口管隔開，從而在所述入口管和所述諧振腔室之間形成間隙；所述方法包括以下步驟 將高壓流體經(jīng)由所述入口管輸送到所述殼體，使得所述高壓流體進入并且離開所述諧振腔室，以在所述間隙附近產(chǎn)生沖擊波； 在所述聲發(fā)生器內(nèi)部產(chǎn)生沖擊波； 利用所述殼體的聚合面來引導所述沖擊波向下經(jīng)過所述諧振腔室，并且通過所述下部開口，以形成環(huán)形沖擊波渦流；以及 將所述環(huán)形沖擊波渦流引向袋式集塵室過濾器，由此清潔所述過濾器。
20.根據(jù)權利要求19所述的用于清潔袋式集塵室過濾器的方法，其特征在于，還包括利用多位閥來調(diào)節(jié)所述高壓流體到所述殼體的流動的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于清潔袋式集塵室過濾器的裝置和方法。公開了使用沖擊波渦流來清潔袋式集塵室過濾器的裝置和方法。在一個實施例中，高壓流體穿過與殼體內(nèi)部的諧振腔室沿軸向?qū)R的入口管進入裝置的殼體。高壓流體進入并且離開諧振腔室，從而造成與來自入口管的流體相撞而產(chǎn)生沖擊波。沖擊波由殼體引導向下穿過殼體的下部開口，并且作為環(huán)形沖擊波渦流引向袋式集塵室過濾器。該環(huán)形沖擊波渦流沿著袋式集塵室過濾器的側面材料集中清潔能量。
文檔編號B01D46/04GK103041659SQ20121038539
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月12日 優(yōu)先權日2011年10月14日
發(fā)明者張?zhí)扈? D.M.查平 申請人:通用電氣公司