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CN108136305B - 带有弯曲的入口引导部的过滤器组件 - Google Patents

带有弯曲的入口引导部的过滤器组件 Download PDF

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CN108136305B CN201680057504.4A CN201680057504A CN108136305B CN 108136305 B CN108136305 B CN 108136305B CN 201680057504 A CN201680057504 A CN 201680057504A CN 108136305 B CN108136305 B CN 108136305B
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Abstract

用于从气流、特别是从进入燃气轮机的气流中移除颗粒的盒式过滤器组件,具有上游端和下游端且包括头部框架,过滤器介质装配至头部框架,且具有所述安装面上的入口引导部,入口引导部具有多个开口,每个开口由成对的向上游倾斜的短边和成对的向上游倾斜的长边限定。

Description

带有弯曲的入口引导部的过滤器组件
相关申请的交叉引用
本专利申请要求2015年8月18日提交的名称为“Filter Assembly With CurvedInlet Guide(带有弯曲的入口引导部的过滤器组件)”的美国临时申请序列号第62/206397号的优先权,该申请的全部内容和实质以参考的方式全部纳入本文。
技术领域
本发明涉及过滤器装置,且更具体地涉及用于工业应用中的进气过滤器。本申请可用于在各种应用中使用的过滤单元中,诸如在紧急发电机、燃气轮机、气体压缩机、HVAC系统、燃气开采操作等中。
背景技术
过滤器用于大范围的应用中,从在建筑物通风系统中用于过滤进气(的应用)到大尺寸工业设施和设备(的应用)。例如,进气过滤器与用于发电的燃气轮机燃烧系统关联地使用。
在这些应用中,在燃烧过程中使用大量空气。由此,大容积过滤装置对于调节进气流以优化燃烧和减小元件部分上的磨损是必要的。在该方面,期望的是这种过滤装置通过相对较低的压降提供相对大量的气体过滤,同时将颗粒和液体可靠地从进气移除。特别地,在燃气轮机应用中,期望的是移除相对较小的颗粒和液滴而使涡轮元件部分的劣化(例如,压缩机叶片的腐蚀)和压缩机效率的损失最小化。如可理解的,涡轮元件部分的置换不仅昂贵,而且可能需要显著的停机时间。
为了实现大量空气过滤,通常采用呈V形面板过滤器形式的盒式过滤器。在V形面板过滤器中,相邻的过滤器组大致以锐角定向,以限定沿着空气流且横跨空气流的V形构造。本文中将V形面板过滤器称作盒式过滤器。
前述应用的共同点是它们需要借助高颗粒过滤效率来过滤大量空气。在某些应用中,单个盒式过滤器的过滤容量大于每小时1000m3,其中,典型过滤器尺寸600mm×600mm×300mm或600mm×600mm×400mm(长度×宽度×深度)每小时过滤约2500m3至5000m3。可并联地使用许多盒式过滤器,以过滤每小时多于10000m3、或甚至每小时多于1000000m3的空气。在这些应用中,盒式过滤器或盒子安装在分隔件中,将通常被称作“肮脏空气部段”的上游容积与通常被称作“清洁空气部段”的下游容积分离。分隔件可呈带有盒式过滤器安装在其中的开口的壁的形式,或可呈限定盒式过滤器安装在其中的多个开口的架子的形式,从而在肮脏空气部段与清洁空气部段之间产生基本上气密的分隔件。
许多设施由于障碍物或所安装的器具而具有受限的空间。这些约束限制了盒式过滤器可延伸入清洁侧的深度,且因而限制了盒式过滤器的尺寸。尺寸限制限制了可安装在过滤器中的介质的量。当改装带有高效介质的现有过滤器系统时,该问题尤其突出。高效介质通常具有增加的压降,从而使其对于在改装现有过滤器系统时最大化过滤器面积尤其重要。
入口过滤系统的尺寸和重量在某些系统、例如海上平台中是关键因素。存在的工业趋势是通过设计更紧凑的过滤器壳体来减小尺寸和重量。更小的占地面积导致壳体中更少的过滤器,并因而导致每个过滤器更高的气流和更高的压降。为了保持较低的压降,通过延长过滤器的长度而部署更多过滤器介质。然而,过滤器面积的表面积保持相同。过滤器头部框架中的窄开口的约束使得每个过滤器显著增加到6000m3/h或更大的高流速。压降对于发动机性能具有负面影响。作为一般的规则,入口压降每增加250Pa导致发动机动力输出0.4%的损失以及发热量1.67%的增加。
盒式过滤器通常包括多个过滤器组,这些过滤器组布置使得成对的面板过滤器形成从盒式过滤器的上游端延伸至盒式面板过滤器的下游端的V形。每个过滤器面板由大致平行于总过滤路径延伸的多个过滤器介质褶状物组成,使得待过滤的空气或气体以大致笔直的方式穿过褶状物。过滤器组安装在壳套中且在过滤器的一端处被密封至头部框架。头部框架提供了安装面,用于将盒式过滤器安装至分隔件的对应安装面,使得盒式过滤器延伸进入并延伸通过分隔件通向清洁空气部段的开口。可从肮脏空气部段侧进入过滤器盒,且过滤器盒可被轻易地移除和置换。
此外,许多应用现需要过滤器具有过滤极大量空气的能力,在某些情形中,每个过滤器为6000m3/小时。这种高流速显著地增加过滤器上的压降。高效的过滤需要使该压降最小化。
使压降最小化的已知尝试涉及使用放置在头部框架上的入口引导部。已知的入口引导部具有多个开口,每个开口具有长侧(长边)上的圆形表面,以有助于操纵气流并减小压降。尽管在一定程度上有效,但期望的是在高流速应用中对压降的进一步减小。
发明内容
在一个方面,提供了一种用于安装到分隔件上的盒式过滤器组件,该盒式过滤器组件具有盒式过滤器和入口引导部,盒式过滤器具有框架和设置在框架内的多个过滤器介质褶皱组,盒式过滤器具有上游端和下游端和相邻于盒式过滤器的上游端的头部框架,头部框架具有适于安装盒式过滤器的安装面,入口引导部与头部面附连,入口引导部具有多个开口,每个开口由成对的向上游倾斜的短边和成对的向上游倾斜的长边限定。优选地,在6400m3/小时以及根据测试标准EN1822-2009第5部分的过滤器的移除效率等级E10或更大的情况下,盒式过滤器的压降小于500Pa、优选地小于300Pa。同样优选地,过滤器介质的平坦片材面积大于30m2、更优选地大于40m2和50m2,且盒式过滤器延伸进入过滤单元的清洁侧小于1000mm。同样优选地,入口引导部开口的短边具有弯曲表面,其中,弯曲表面选自:矮椭圆形、长椭圆形和圆形曲线。优选地,盒式过滤器具有至少一组且更优选地两组、三组或四组(或更多组)布置成V形形式的成对过滤器褶皱组。在某些情形中,入口引导部和盒式过滤器可能可移除地连接。在其他情形中,入口引导部和盒式过滤器可能永久地附连或可能整体地连接。
在另一方面,入口引导部设置成附连至盒式过滤器。入口引导部具有构造成与盒式过滤器的开口对齐的开口,且每个开口具有成对的长边和成对的短边,每个边具有向上游倾斜的(lofted)或弯曲的表面。在某些情形中,向上游倾斜的或弯曲的表面可选自:矮椭圆形、长椭圆形和圆形曲线。
在另一方面,过滤单元设置成包括上述盒式过滤器。在各种实施例中,入口引导部可能与盒式过滤器的头部面可移除地附连或可能与头部面整体地附连。
在另一方面,提供了一种安装盒式过滤器类型的过滤器的方法,其中,盒式过滤器包括用于附连至分隔件的头部框架,且其中,盒式过滤器包括相邻于盒式过滤器的入口侧的安装凸缘。在某些情形中,入口引导部可与安装面附连,入口引导部具有多个开口,每个开口具有向上游倾斜的长边和向上游倾斜的短边。在某些其他情形中,入口引导部可定位成其与盒式过滤器对齐,且可与分隔件附连,使得入口引导部相邻于且对齐于盒式过滤器的安装面。
在另一方面,提供了一种使空气流入过滤器组件中的方法,在过滤器组件中,入口引导部与盒式过滤器附连,且入口引导部在盒式过滤器的上游端处与其附连。使空气流过入口引导部提供了过滤器组件上的压降的减小量。在某些情形中,可设置出口引导部,出口引导部也可提供过滤器组件上的压降的减小量。该方法可包括使空气穿过入口引导部中的多个开口,使得入口引导部和盒子的整个组件上的压降通过入口引导部减小。特别地,空气流可穿过多个开口并经过限定开口的相应的成对的向上游倾斜的和/或弯曲的长边和短边,使得盒式过滤器的上游空气的循环随着其流入盒式过滤器而减小。该方法还可包括使空气从盒式过滤器的下游端穿过并经过包括多个出口引导元件的出口引导部,这些出口引导元件有效地减小盒式过滤器的下游气流的循环。使空气流动的方法可包括减小盒式过滤器和入口引导部的整个组件上的压降,使得当气流为6400m3/h或更多时,过滤器等级E10或更大的过滤器的压降减小至500Pa以下。
附图说明
图1是现有技术的盒式过滤器的立体图。
图2是根据本申请的示例性实施例的入口引导部的立体图。
图3A-3D示出了用于如图2中所示的盒式过滤器的入口引导部的长边的各种完全向上游倾斜的曲线表面的截面a-a的视图。
图3A示出了矮椭圆曲线表面的示例。
图3B示出了长椭圆曲线表面的示例。
图3C示出了半圆曲线表面的示例。
图3D示出了代替曲线表面的三角形表面的示例。
图4A-4D示出了如图2中所示的盒式过滤器的入口引导部的各种向上游倾斜的短边的截面b-b的视图。
图4A示出了矮椭圆形短边的示例。
图4B示出了长椭圆形短边的示例。
图4C示出了圆形短边的示例。
图4D示出了三角形短边的示例。
图5是根据本申请的示例性实施例的带有入口引导部的盒式过滤器的立体图。
图6是根据本申请的示例性实施例的带有出口引导部的盒式过滤器的立体图。
图7是根据本申请的示例性实施例的带有入口引导部和出口引导部的盒式过滤器的立体图。
以下详细描述的和附图中已通过示例的方式示出的是特定实施例,而本发明可修改成各种改型和替代形式。然而,意图不在于将本发明限制于所描述的特定实施例。而是,本发明意于其所有改型、等同物和替代物。
具体实施方式
如之前相对于现有技术描述的,用于所描述的本申请的实施例中的盒式过滤器具有上游端和下游端,且包括框架,将过滤器介质褶皱组装至框架,且框架具有适用于将盒式过滤器安装至分隔件的开口的头部框架。
图1示出了现有技术的过滤器装置,其带有安装在分隔件6的开口中的盒式过滤器1。此处所示的分隔件6具有壁的形式。分隔件限定如下平面,该平面将位于盒式过滤器1的上游端14的上游的清洁空气部段与位于盒式过滤器1的下游端16处的肮脏空气部段分离。盒式过滤器1由多个过滤器褶皱组2组成。过滤器褶皱组2以沿上游至下游方向延伸的V形布置设置在盒式过滤器1中,使得空气进入相面对的各过滤器褶皱组之间。褶皱组2交替地在其上游端和下游端处相互连接。上游端14处的连接呈头部框架8的形式。头部框架(顶盖框架)8侧向地突出,从而在其下游侧上形成安装面5。安装凸缘5’围绕过滤器面板组,使得盒式过滤器1可经由头部框架8以基本上气密方式安装通过分隔件6中的空间6’,其中,安装面5具有密封功能。
当待清洁的空气穿过盒式过滤器1时,空气通过头部框架8中的开口进入盒式过滤器1、从其上游表面侧17穿过过滤器褶皱组2的过滤器介质4至其下游表面侧18,并从盒式过滤器的下游端16离开盒式过滤器1。侧壁10提供了保持过滤器组2的期望的V型(V-bank)布置所需的强度,并迫使待清洁的空气穿过过滤器褶皱组2;且端盖3将过滤器褶皱组的端部固定并密封在一起。
名称为“V-Panel Filter(V形面板过滤器)”的美国专利9205359描述了V形面板过滤器构建方法,该方法包括使可固化的灌注材料流入端盖的凹陷部分中、将第一过滤器组和第二过滤器组的第一端部边缘表面定位在所包含的灌注材料中、以及将灌注材料与定位成远离端盖分叉的第一过滤器组和第二过滤器组固化,以限定V形构造。通过利用灌注和放置的密封方法实现了改善的密封界面。此外,通过头部构件的卡合特征部来固定侧板可提供稳定性和构建的优势。
图1中的典型的盒式过滤器的深度可为约300mm或约400mm或约610mm,且可能具有典型为592mm×592mm或610mm×610mm(高度×宽度)的过滤器框架。过滤器头部框架(参考附图)的厚度可为约20mm。典型地,三对或更多对过滤器褶皱组2在过滤器盒中布置成V形形式(此前称作“V形”)。
图2示出本申请的实施例。图2示出了具有多个开口31以提供空气入口管理的入口引导部30。每个开口31具有长边32以及短边33和34。随着空气流动通过开口31,对于长边32使用向上游倾斜的曲线表面减小了过滤器上的压降。在一个实施例中,取决于过滤器,长边32的高度可在5至500mm的范围内、例如从10至250或从25至75mm。弯曲表面的示例包括但不限于图3A中所示的矮椭圆形、图3B中所示的长椭圆形以及图3C中所示的圆形。替代地,长边可包括在图3D中示出为三角形的向上游倾斜的(lofted)笔直表面。应理解到,图3A-3D保持开口31在相邻各边32之间的类似的开口距离,且该开口距离不取决于形状因素而改变。
不同于现有技术的装置,图2的实施例中的每个开口的短边33和34具有如图4A、4B和4C中所示的向上游倾斜的曲线表面。在所示的实施例中,短边33和34的高度为25mm,但在替代的实施例中使用其他曲线长度(比如高度为75mm)。应理解到,短边33和34的高度可取决于过滤器,且可为5至500mm、例如10至250或25至75mm。所示的短边33和34的曲线面向内朝向空气所穿过的开口的中心。与在平坦头部8上的突然收缩相反,沿流动方向的曲线表面(弯曲表面)导致空气流进入V形入口中的平顺过渡。向上游倾斜的弯曲表面的示例包括但不限于图4A中所示的矮椭圆形、图4B中所示的长椭圆形以及图4C中所示的圆形。在本发明的另一实施例中,短边33和34可为在图4D中示出为三角形的向上游倾斜的笔直表面。短边33和34的变化的形状因素对于压降具有显著影响。应理解到,图4A-4D保持开口31在短边33与34之间的类似的开口距离,且该开口距离不取决于形状因素而改变。
向上游倾斜的曲线的特征在于高度与宽度比。在一个实施例中,该比例为1比2.7。在另一实施例中,该比例为1比1。对于入口引导部和出口引导部,如图3A-3D中所示,各种向上游倾斜的曲线可能形成圆形、椭圆形或三角形。如图4A-4D中所示,对于外长边和短边,仅需要一半轮廓来使气流流线化。
入口引导部30可被构建成适应与已有盒式过滤器1、尤其是已经定位在工业系统内的预安装的盒式过滤器附连。特别地,入口引导部30可构建成容易安装,而无需首先将盒式过滤器1从工业系统拆下。在某些情形中,入口引导部30可包括附连特征部用于适应免用工具的安装,例如通过提供弹性变形的卡配连接件(来实现),卡配连接件将入口引导部30附连或“夹”到盒式过滤器1的平坦头部8上。例如,入口引导部30的框架35可构造成围绕安装面5的凸缘5’卡合。
在某些实施例中,连接件可连接到头部框架8中的开口中。在其他实施例中,连接件可围绕头部框架8连接。在某些实施例中,可围绕头部框架8和入口引导部30的周界设置夹具或外部夹子,用于将入口引导部与头部框架附连。在替代的实施例中,入口引导部30可通过对工具进行最小化使用的附加的连接件与头部框架8附连:例如,入口引导部30可通过穿过入口引导部和头部框架的各部分的螺钉、铆钉、螺栓或类似的元件与头部框架8附连。入口引导部30可能可选地焊接至头部框架8。
入口引导部30由具有合适的结构整体性的任意材料构建,诸如金属或塑料。当可能时、即当入口引导部30是诸如热成形或热固性塑料之类的塑料时,入口引导部30可被模制为单个零件,该零件包括成形的长边32和短边33、34、开口31和任意合适的连接特征部。在某些情形中,入口引导部30可受到成形后步骤的影响,成形后步骤可包括冲出开口31。合适的聚合物材料可包括ABS、聚苯乙烯或任何合适的可注射模制或热成形的聚合物。在入口引导部30由诸如片状金属之类的金属构成的情形中,成形的长边32和短边33、34可通过在冲压机中的变形而形成;且开口31可在变形步骤之前或之后被冲出。在长边32和短边33、34相遇处,它们一般沿光滑弧段融合,但在某些情形中,过渡部可被倒圆或被平整。
以上参考附图描述的入口引导部是设计成附连至过滤器壳体的头部的分离的零件。替代地,入口引导部与过滤器框架组件一体地构建,使得如上所述带有入口引导部的组合的过滤器引导部可作为单件安装在工业设施中。在某些实施例中,入口引导部30的框架35可包括用于将过滤器框架组件和入口引导部作为一个单元连接至分隔件6的特征。例如,入口引导部30的框架35可包括用于与头部8连接的凸缘延伸部。
图5示出了本申请的示例性实施例,入口引导部30安装在盒式过滤器1上,盒式过滤器1包括具有V形布置的多个过滤器褶皱组2。图3A-3D和4A-4D中所描述的任意构造和其组合可构造为安装至盒式过滤器1的入口引导部30。入口引导部30中的开口31与过滤器褶皱组2大致对齐。如本文中所描述的,每个开口31由成组的长边和成组的短边限定,多个开口平行于成组的长边延伸。长边和短边具有向上游倾斜的表面,这些向上游倾斜的表面提供减小过滤器褶皱组的压降的优势。
图6示出了根据本申请的某些方面的出口引导部的示例性实施例。附加的压降与“清洁侧”上盒子的出口部段处突然的流动面积扩大相关联。流动截面的逐渐增加将有利于该压降的减小。基于计算机研究,所确定的是,三角形、椭圆形或向上游倾斜的曲线形状的“出口引导部”减小该压力。如图6中所示,出口引导部40可构建为附件,或其可与过滤器框架1为一体,以获得压降的减小。例如,在某些情形中,出口引导部40可构造成例如通过卡合或带槽的连接件与过滤器框架1的褶皱组2附连。在某些其他情形中,出口引导部40可例如通过粘合剂或通过借助螺钉、铆钉、螺栓或类似连接件的机械连接而永久地或半永久地与过滤器框架1附连。在某些情形中,出口引导部40可容易地与过滤器框架1的端盖3附连;或可整个代替端盖。
出口引导部40可包括多个出口引导元件,每个元件设置在过滤器框架1的下游端16处。出口引导部40可采用以上参考图2和3A-3D中所示的入口引导部30的长边32描述的任意合适的形状。例如,出口引导部40可采用如图3A中所示的缩短的椭圆形构造、如图3B中所示的加长的椭圆形构造、如图3C中所示的圆形构造或如图3D中所示的三角形构造。出口引导部40可由任意合适的材料构建,包括例如以上参考入口引导部30描述的结构性金属或塑料。
图7示出了本发明的另一实施例,该实施例具有如本文中所描述的安装在盒式过滤器1上的入口引导部30和出口引导部40。
过滤器介质褶皱组2的过滤器介质4可使褶皱平行于从上游至下游的空气流而定向。然而,褶皱可沿任意方向延伸。例如,褶皱可正交于上游至下游的流动延伸。过滤器介质4可包括纤维素或玻璃纤维或合成材料,诸如聚酯无纺材料或聚丙烯无纺材料。特别优选的是使用具有至少两个叠置的过滤层的复合过滤介质,其中一个过滤层优选地是膜过滤层,且另一个为预过滤层。预过滤层可包括纳米纤维、玻璃纤维或无纺纤维聚合幅材,诸如纺粘型织物、熔喷无纺布、玻璃纤维、微纤维玻璃和纤维素或微孔膜。优选地,预过滤层是熔喷幅材。一层或多层熔喷聚合物纤维幅材层可由各种聚合材料制成,这些聚合材料包括聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚乙烯,其中,聚丙烯是最优选的。典型地,形成幅材的聚合物纤维的直径在约0.05μm至约10μm的范围内,优选地为约1μm至约5μm。
优选地,至少一个深度过滤介质形成为包括具有静电荷的高效层的驻极体过滤器介质。使用各种已知技术将电荷赋予熔喷纤维以改善其过滤性能。在复合过滤介质的一层或多层深度过滤层的下游设置膜过滤层,膜过滤层意在捕获穿过深度过滤层的颗粒。取决于应用的要求,各种微孔聚合物膜可以用作膜过滤层。膜过滤层可由以下示例性材料构成:硝化纤维素、三乙酰纤维素、聚酰胺、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚砜、聚偏二氟乙烯、丙烯酸酯共聚物。膜过滤层优选由能够防止液体通过的疏水材料构成。美国专利第7,501,003号中描述了示例性的过滤材料。优选地,膜过滤层是诸如ePTFE、氟化乙烯丙烯(FEP)、全氟烷氧基聚合物(PFA)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)或超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)之类的微孔含氟聚合物。在US 3,953,566中描述了特别合适的ePTFE膜。关于合适材料的进一步信息、其性质和对应的测试方法,参考US 3,953,566。
示例
上述入口引导部被组装且被确定为大幅减小入口引导部30和盒式过滤器1的总组件上当被暴露至操作条件时的压降。不同于常规的挡板或叶片,长边32不意于保护入口或改变空气流的方向。而是,在空气进入盒式过滤器时,延伸远离盒式过滤器1的成形的长边32增强空气的流动特征。特别地,相比于在诸如头部框架8之类的断面附近发生的循环和涡流,入口引导部30起到减小入射在入口引导部的面上的空气的循环和涡流的作用。出乎意料的是,在短边33、34处提供类似弯曲的表面还通过显著的边界减小了横跨盒式过滤器的压降。在两种情形中,尽管入口引导部30将更大的表面积暴露至进入盒式过滤器1的空气流,压降都会减小。空气动力学效率方面的该出乎意料的改进的一个影响在于将空气拉过盒式过滤器1的能量耗费在商业上显著减小。以下参考多个示例论述压降的减小。
在使用本文中公开的入口引导部在更高的气流速率6400m3/小时和8500m3/小时的测试中,表明压降分别减小11%和13%,相比之下,使用仅在开口的长边上具有弯曲表面或向上游倾斜的表面的入口引导部为7%和7%。以下参考表1示出了对于具有根据EN 1822-2009的过滤器等级E12的盒式过滤器在不同入口引导部布置上的压降的单位减小量。
Figure BDA0001615101590000111
表1:针对向上游倾斜的入口引导部的压降特性
表1表明借助本文中所论述的向上游倾斜的入口引导部的构造获得了显著的压降减小量。通过对比示例,不具有附加的入口引导部的过滤器组件在6400m3/h的流速下过滤器上的压降为316Pa,在8500m3/h的流速下过滤器上的压降为497Pa。
示例1:(如以上在图3C中所示的示例中那样)圆形长边32的附加、甚至不伴随附加有圆形短边33、34,在整个过滤器组件上对于每个被测流速提供约7%减小的压降。
示例2:增加类似于图3A和4A中所示的矮椭圆形长边32和短边33、34,25mm的向上游倾斜的入口引导部可提供在整个过滤器上压降的更多减小量。在该示例中,长边32和短边33、34都有改动。在较低的容积流速6400m3/h下,25mm的向上游倾斜的入口引导部提供约11%的压降减小量;且在较高的容积流速8500m3/h下,25mm的向上游倾斜的入口引导部提供约13%的压降减小量。
示例3:增加类似于图3B和4B中所示的长椭圆形长边32和短边33、34,75mm的向上游倾斜的入口引导部可类似地提供在整个过滤器上压降的希望的减小量。在较低的容积流速下,75mm的向上游倾斜的入口引导部将压降减小12%;在较高的容积流速下,75mm的向上游倾斜的入口引导部将压降减小14%。

Claims (20)

1.一种用于安装到盒式过滤器上的入口引导部,所述入口引导部包括:
多个矩形开口,每个开口由成组的长边和成组的短边限定,多个开口平行于所述成组的长边延伸;其中,每个开口包括第一对向上游倾斜的表面,所述第一对向上游倾斜的表面面向所述多个开口中沿每个对应的成组的长边的相应开口;以及
其中,每个开口包括第二对向上游倾斜的表面,所述第二对向上游倾斜的表面面向所述多个开口中沿每个对应的成组的短边的相应开口;
其中,所述第二对向上游倾斜的表面从所述入口引导部的第一端向所述入口引导部的第二端渐缩倾斜;
其中,每个开口的横截面面积从所述入口引导部的所述第一端向其所述第二端减小,
其中,所述第一对向上游倾斜的表面和所述第二对向上游倾斜的表面中的至少一者的高宽比构造成在气流以6400m3/小时通过所述盒式过滤器的条件下将横跨所述盒式过滤器的压降减小到少于500帕,以及
其中,所述入口引导部构造成直接安装在所述盒式过滤器上。
2.根据权利要求1所述的入口引导部,其特征在于,每个短边包括弯曲表面,所述弯曲表面选自:矮椭圆形、长椭圆形和圆形曲线。
3.根据权利要求1或2所述的入口引导部,其特征在于,所述多个开口中的每个开口的尺寸定为匹配所述盒式过滤器的入口的开口。
4.根据权利要求1或2所述的入口引导部,其特征在于,所述入口引导部能与所述盒式过滤器的安装面附连。
5.根据权利要求1或2所述的入口引导部,其特征在于,所述入口引导部能与具有根据EN 1822-2009的过滤器等级E10或更大的移除效率等级的所述盒式过滤器连接。
6.根据权利要求1或2所述的入口引导部,其特征在于,每个所述开口的每对向上游倾斜的长边中的向上游倾斜的长边由面向所述多个开口中的相应开口的弯曲表面限定。
7.一种盒式过滤器组件,包括:
盒式过滤器,所述盒式过滤器具有框架和设置在所述框架内的多个过滤器介质褶皱组,所述盒式过滤器具有上游端和下游端,且所述盒式过滤器包括相邻于所述盒式过滤器的所述上游端的头部框架,所述头部框架具有适于安装所述盒式过滤器的安装面,以及
入口引导部,所述入口引导部构造成直接安装到所述安装面,所述入口引导部具有多个矩形开口、第一端和第二端,每个开口由成对的向上游倾斜的短边和成对的向上游倾斜的长边限定,
其中,所述成对的向上游倾斜的短边从所述入口引导部的所述第一端向所述入口引导部的所述第二端渐缩倾斜,
其中,每个开口的横截面面积从所述入口引导部的所述第一端向所述入口引导部的所述第二端减小;
其中,所述成对的向上游倾斜的短边和所述向上游倾斜的长边中的至少一者的高宽比构造成在气流以6400m3/小时通过所述盒式过滤器的条件下将横跨所述盒式过滤器的压降减小到少于500帕。
8.根据权利要求7所述的盒式过滤器组件,其特征在于,所述入口引导部能与所述安装面可移除地附连。
9.根据权利要求7所述的盒式过滤器组件,其特征在于,所述入口引导部与所述安装面整体地附连。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的盒式过滤器组件,其特征在于,所述盒式过滤器具有根据EN 1822-2009的过滤器等级E10或更大的移除效率等级。
11.根据权利要求7-9中任一项所述的盒式过滤器组件,其特征在于,所述过滤器介质的平坦片材面积大于30m2,且所述盒式过滤器延伸进入过滤单元的清洁侧小于1000mm。
12.根据权利要求7-9中任一项所述的盒式过滤器组件,其特征在于,每个所述入口引导部开口的每对向上游倾斜的短边由面向相应的入口引导部开口的弯曲表面限定。
13.根据权利要求7-9中任一项所述的盒式过滤器组件,其特征在于,每个向上游倾斜的短边和每个向上游倾斜的长边由以下曲线限定:矮椭圆形、长椭圆形和圆形曲线。
14.根据权利要求7-9中任一项所述的盒式过滤器组件,其特征在于,具有至少一对布置成V形形式的过滤器褶皱组。
15.根据权利要求7-9中任一项所述的盒式过滤器组件,其特征在于,具有至少四对布置成V形形式的过滤器褶皱组。
16.一种安装盒式过滤器型的盒式过滤器的方法,其中,所述盒式过滤器包括用于附连至分隔件的头部框架,且所述盒式过滤器包括相邻于所述盒式过滤器的入口侧的安装面以及带有所述安装面的可移除的入口引导部,所述入口引导部包括多个矩形开口、第一端和第二端,每个开口具有相应的成对的向上游倾斜的长边和向上游倾斜的短边,其中,所述成对的向上游倾斜的短边从所述入口引导部的所述第一端向所述入口引导部的所述第二端渐缩倾斜,其中,每个开口的横截面面积从所述入口引导部的所述第一端向所述入口引导部的所述第二端减小,其中,所述成对的向上游倾斜的短边和所述向上游倾斜的长边中的至少一者的高宽比构造成在气流以6400m3/小时通过所述盒式过滤器的条件下将横跨所述盒式过滤器的压降减小到少于500帕,
所述方法包括:
将所述盒式过滤器附连至所述分隔件;
将所述可移除的入口引导部定位在所述盒式过滤器上,使得所述入口引导部的所述多个开口与所述盒式过滤器的所述入口侧对齐;
将所述可移除的入口引导部直接附连至所述安装面。
17.一种使空气流入过滤器组件中的方法,所述方法包括:
盒式过滤器,所述盒式过滤器具有框架和设置在所述框架内的多个过滤器介质褶皱组,所述盒式过滤器具有上游端和下游端以及位于所述盒式过滤器的所述上游端处的头部框架,所述头部框架具有适于安装所述盒式过滤器的安装面,且所述盒式过滤器具有在所述上游端处与其附连的入口引导部,所述入口引导部是如权利要求1-6中任一项所述的入口引导部;
使气流从所述入口引导部的上游流过所述入口引导部中的多个开口,使得所述入口引导部和所述盒式过滤器的整个组件上的压降通过所述入口引导部减小。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,使所述气流流过所述多个开口包括使所述气流在所述多个开口中的每个开口的相应的成对的向上游倾斜的长边与向上游倾斜的短边之间穿过,使得所述气流的循环在所述盒式过滤器的入口处减小。
19.根据权利要求17或18所述的方法,还包括:
使所述气流流至所述盒式过滤器的下游端;以及
使所述气流流过出口引导部,所述出口引导部包括多个出口引导元件,所述出口引导元件从所述盒式过滤器向下游延伸,所述出口引导元件与所述盒式过滤器的下游端连接,使得所述气流的循环在所述盒式过滤器的下游减小。
20.根据权利要求17或18所述的方法,其特征在于,所述盒式过滤器具有根据EN1822-2009的过滤器等级E10或更大的移除效率等级。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014040658A1 (en) * 2012-09-12 2014-03-20 Camfil Ab Backing net structure
US11986761B2 (en) 2018-03-07 2024-05-21 Products Unlimited, Inc. Orifice-defining entry plate for filtration device
US12201931B2 (en) * 2018-03-07 2025-01-21 Products Unlimited, Inc. Orifice-defining entry plate with support brace for filtration device
EP3953016A4 (en) * 2019-04-10 2023-04-05 The Dallas Group of America, Inc. FILTERS WITH A PLURALITY OF OPENINGS
SE543814C2 (en) * 2019-07-02 2021-08-03 Camfil Ab Air filter assembly with improved liquid drainage
JP7363256B2 (ja) * 2019-09-18 2023-10-18 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 フィルタ、捕集器および画像形成装置
SE544716C2 (en) * 2019-12-20 2022-10-25 Camfil Ab Pleated filter element with different pleat heights and air filters comprising the filter element
CN112957835B (zh) * 2021-03-22 2022-04-01 美埃(中国)环境科技股份有限公司 一种滤芯可替换式弧形v型过滤器
CN113499642A (zh) * 2021-07-17 2021-10-15 安徽森源环境技术有限公司 一种具有波浪式褶皱结构的无纺布过滤材料
DE102022117648A1 (de) * 2022-07-14 2024-01-25 Carl Freudenberg Kg Filter mit v-förmig angeordneten Filtermedienpaketen und strömungsoptimierter Formgebung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4300927A (en) * 1980-10-31 1981-11-17 American Air Filter Company, Inc. Pocket filter arrangement
CN104363997A (zh) * 2012-06-11 2015-02-18 卡尔·弗罗伊登贝格两合公司 带滤袋的过滤器元件

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1193097B (de) * 1960-06-10 1965-05-20 Cap Ges Fuer Entwicklung Von M Verfahren und Schaltungsanordnung zur Zaehlung und/oder Speicherung von Impulsen
CH426443A (de) 1964-09-25 1966-12-15 Apparate Und Metallbau Wald Ag Luftfilter
US3386231A (en) 1966-12-23 1968-06-04 American Air Filter Co Pocket-type filter
US3422602A (en) * 1967-02-27 1969-01-21 North American Rockwell Gas filter structure
CA962021A (en) 1970-05-21 1975-02-04 Robert W. Gore Porous products and process therefor
JPS6179620A (ja) 1984-09-28 1986-04-23 Dainippon Printing Co Ltd 水不透過性多孔質フィルム
JPS6239817A (ja) 1985-08-16 1987-02-20 Canon Inc 投影装置
JPH0451845Y2 (zh) * 1985-08-30 1992-12-07
JPS6135203Y2 (zh) * 1985-10-24 1986-10-14
CA2097274C (en) * 1993-05-28 1999-08-24 Darrel Sutton Extended surface pocket type air filter
DE69425482T2 (de) 1994-01-15 2001-04-19 Filtrair B.V., Heerenveen Filterelement zur Entfernung von Staubpartikeln aus einem Gas
US6743273B2 (en) * 2000-09-05 2004-06-01 Donaldson Company, Inc. Polymer, polymer microfiber, polymer nanofiber and applications including filter structures
US7501003B2 (en) 2004-03-02 2009-03-10 Gore Enterprise Holdings Composite filter media
SE528817C2 (sv) 2005-05-23 2007-02-20 Camfil Ab Påsfilteraggregat
EP2246106B1 (en) * 2009-04-02 2012-06-20 W.L.Gore & Associates Gmbh Filter cassette, filter arrangement, and gas turbine with such filter cassette
US8950587B2 (en) * 2009-04-03 2015-02-10 Hollingsworth & Vose Company Filter media suitable for hydraulic applications
US8372181B2 (en) * 2010-07-07 2013-02-12 General Electric Company Pleated walled bag filters for gas turbine inlet systems
US8888885B2 (en) 2010-09-07 2014-11-18 Cummins Filtration Ip Inc. Filter and filter media having reduced restriction
IT1403220B1 (it) 2010-12-23 2013-10-17 Nuova Pignone S R L Camera di filtraggio e metodo per mantenere la stessa
US8720028B2 (en) * 2011-05-23 2014-05-13 Bha Altair, Llc Replaceable filter media and holding mechanism
US9205359B2 (en) 2012-10-09 2015-12-08 W.L. Gore & Associates, Inc. V-panel filters
ITFI20130111A1 (it) * 2013-05-14 2014-11-15 Nuovo Pignone Srl Filtering chamber for gas turbines and method of maintenance thereof
US20180133632A1 (en) * 2016-11-11 2018-05-17 Hollingsworth & Vose Company Filter media having a density variation

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4300927A (en) * 1980-10-31 1981-11-17 American Air Filter Company, Inc. Pocket filter arrangement
CN104363997A (zh) * 2012-06-11 2015-02-18 卡尔·弗罗伊登贝格两合公司 带滤袋的过滤器元件

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Publication number Publication date
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