[發明專利]回轉袋式分區空氣過濾器

無效

• 申請號: 201010247430.5
• 申請日: 2010-08-06
• 公開（公告）號: CN101879393A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 李安桂;高然;樊越勝;司鵬飛
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: B01D46/02
• 分類號: B01D46/02
• 代理公司: 西安西交通盛知識產權代理有限責任公司 61217
• 代理人: 陳翠蘭

技術領域

本發明涉及一種空氣過濾器，尤其涉及一種布回轉袋式分區空氣過濾器。

背景技術

室內空氣凈化最主要的任務是除去室內粉塵顆粒物，最有效的方法是使用空氣過濾器對空氣進行過濾。過濾是分離技術的一種，主要是依靠過濾材料捕集懸浮在流體中的固體顆粒物。

矩形通風管道在通風系統中是常見的，是通風系統的重要組成部分，通過流體力學知識，可以導出矩形風管內流體的速度場，結果發現：風管內速度呈現二次曲線分布，也即速度在風管的中心達到二次曲線的頂點，隨著離中心距離的增大，速度逐漸變小。運用RSM和Realizablek-ε模型，模擬方形通風管道中的空氣流場結果如附圖1和附圖2所示。從圖中可以看出，流體速度隨著離中心距離的增大，逐漸變小，中心區域速度最大。由于等值線彎曲區內等值線切向速度脈動引起了橫向流的生成，這個橫向流指向管道的角落處，以及另雷諾應力的梯度，使得方形管道中可能產生了二次流。RSM模型模擬的流場出現了二次流，比Realizablek-ε模型更適于模擬方形通風管道中的空氣流流場。可見，矩形風管內流體速度場更接近于圖1所示。

如果從參與空氣過濾的3個主要因素：粒子、分散介質(空氣)和過濾材料的特征來考慮，影響空氣過濾材料過濾性能的最重要的參數為：粒子直徑、空氣流速、纖維直徑和填充率。由于，中心區域風速較大，這將造成空氣過濾器中心區域的穿透率較大，成為過濾器的“短板”影響了空氣過濾器的過濾效率。

而傳統的袋式空氣過濾器均未考慮風管內流體速度場的不均勻性，如圖3是傳統的袋式空氣過濾器，包括固定框1、濾袋5、邊框3，其各個部分設計均未按風管內流體速度場進行設計，濾袋的選擇也未按風管內流體速度場進行區分。于此同時，傳統袋式除塵器的需要制作大量的袋子，每個格柵都需要制作一個布袋，成本高，工藝麻煩。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明的目的是提供一種回轉袋式分區空氣過濾器，該袋式過濾器統籌兼顧了過濾器效率、容塵量兩個技術指標，以及運行費用的經濟指標，找出影響空氣過濾器效率的“短板”進行加強，在容塵量與運行費用優良的情況下，提高了空氣過濾器的過濾效率。

為了實現上述目的，本發明提供的回轉袋式分區空氣過濾器，包括由矩形邊框構成的通風過濾口及在該通風過濾口端面設置的固定框及濾袋，其特征在于：所述通風過濾口包括兩個過濾框，所述固定框呈對角線結構分布于矩形邊框上，且在所述固定框對角線中心設有一矩形框架構成第一過濾框；沿該第一過濾框一條邊向外延伸，并呈矩形螺旋線漸擴框架結構均布于固定框上構成第二過濾框；在所述第一過濾框及第二過濾框上分別設有濾袋。

所述沿第一過濾框的矩形框架周邊設有的濾袋為筒形過濾袋，形成第一過濾區。

所述沿第二過濾框矩形螺旋線漸擴框架相鄰框架周邊上設有的濾袋為回轉形過濾袋，形成第二過濾區。

所述筒形過濾袋與回轉形過濾袋分別通過密封膠與各自的框架粘合密封。

所述筒形過濾袋與回轉形過濾袋采取不同纖維直徑的濾袋，中心筒形過濾袋的纖維直徑大于回轉形過濾袋的纖維直徑。

本發明還給出了回轉袋式分區空氣過濾器通風過濾口過濾區的分區方法，該分區方法包括如下步驟：

步驟一、確定過濾區的劃分個數和尺寸：根據安裝過濾器管道的風量及尺寸，運用SIMPLE算法計算模擬出風管斷面上的速度場，將相近的速度場劃分為同一過濾區，并根據速度場的尺寸確定各劃分過濾區的數目以及各過濾區的尺寸；位于中心部位的第一過濾區為四邊形，沿該四邊形結構的第一過濾區呈矩形螺旋漸擴線分布的回轉形結構構成第二過濾區；

步驟二、當各過濾區確定的過濾速度與各區面積的乘積之和與設定的風量之差小于5％時，認為劃分區域結果有效；否則需重復上述步驟，直至各過濾區確定的過濾速度與各區面積的乘積之和與設定的風量之差小于5％時為止；

步驟三、選擇濾料：根據過濾器的過濾效率和工作環境選擇濾料，選擇不同纖維直徑的濾料按照其過濾效率，由中心部位的第一過濾區向圍繞在第一過濾區的回轉形第二過濾區方向依次遞減；

步驟四、確定濾料的厚度：根據劃分區域后的過濾器效率、容塵量以及運行費用計算出濾料的厚度。

由以上可見，本發明通過兩個不同的過濾區對流過其的空氣進行過濾，有效的除去了流過風管的空氣中的顆粒污染物，達到了進化空氣的目的。與此同時通過回轉袋的設計，整個第二過濾區只需要一個袋子。大大減輕了制造工藝的難度，并節約了制造成本。

附圖說明

圖1是RSM模型所模擬矩形風管中空氣的速度場圖；