[發明專利]多層HEPA過濾器及制造方法

無效

• 申請號: 201210028986.4
• 申請日: 2012-01-21
• 公開（公告）號: CN102614713A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: A·斯米蒂斯;V·班薩爾;N·法扎納;C·波利茲
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: B01D39/08
• 分類號: B01D39/08;B32B5/26
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李進;林森

發明背景

本發明的領域主要涉及可用于脈沖噴射清潔過濾系統的過濾元件，更具體地，本發明涉及具有多層過濾介質的過濾元件。

織物過濾為用于在空氣流(例如，燃氣渦輪入口空氣)中分離出粒狀物質的常用的技術。過濾元件包括捕獲空氣流中的粒狀物質的過濾介質。在使用期間，由于粒狀物質在過濾器上累積或結塊，空氣的流速降低，并且跨過濾器的壓降提高。為了恢復期望的流速，將反向壓力脈沖施用于過濾器。反向壓力脈沖將粒狀物質從過濾介質分離，隨后使粒狀物質落入臟空氣室的下部。

燃氣渦輪操作者期望在它們的入口過濾系統中有較高水平的過濾效率，而不會由于過濾器中較高的壓降而折衷入口氣流的性能。在產能和維修成本方面，高的壓降通常引起提高的操作成本。在入口過濾系統中使用HEPA級過濾器可對由更加外來(exotic)的和不太寬容(forgiving)的材料制成的渦輪部件提供更好的保護。HEPA級過濾器通常預防可引起渦輪部件侵蝕、結垢和腐蝕的顆粒的吸入。然而，當與具有較低過濾效率的過濾器相比較時，HEPA級過濾器在標準操作空氣流速下具有提高的壓降。在渦輪的入口處相對較高的壓降會降低發電廠的加熱率并且降低能產生的能量的量。

發明概述

在一方面，提供了一種多層HEPA過濾介質。所述多層過濾介質包括第一層，所述第一層包括使用紡粘方法由多個雙組分合成纖維形成的非織造合成織物，并且具有粘結區域的多個基本上平行的不連續的線的粘結區域圖案。所述過濾介質還包括層壓在第一層上的第二層。第二層由微孔膜形成。此外，所述過濾介質包括層壓在第二層上的第三層，其中第三層包括由多個合成纖維形成的合成非織造織物。所述合成纖維包括至少兩種具有不同熔點的不同的合成纖維。第三層的覆蓋系數小于約7。此外，所述多層過濾介質還包括多個波紋。

在另一方面，提供了一種HEPA過濾元件。所述過濾元件包括第一端蓋、第二端蓋和在第一端蓋和第二端蓋之間延伸的多層過濾介質。所述多層過濾介質包括第一層，所述第一層包括使用紡粘方法由多個雙組分合成纖維形成的非織造合成織物，并且具有粘結區域的多個基本上平行的不連續的線的粘結區域圖案。所述過濾介質還包括層壓在第一層上的第二層。第二層由微孔膜形成。此外，所述過濾介質包括層壓在第二層上的第三層，其中第三層包括由多個合成纖維形成的合成非織造織物。所述合成纖維包括至少兩種具有不同熔點的不同的合成纖維。第三層的覆蓋系數小于約7。此外，所述多層過濾介質還包括多個波紋。

在另一方面，提供了一種制備多層HEPA過濾介質的方法。所述方法包括形成第一層，所述第一層包括具有多個雙組分合成纖維的紡粘非織造織物基材，使用壓紋機輥壓延所述非織造織物基材，以形成具有粘結區域的多個基本上平行的不連續的線的粘結區域圖案，以將所述合成雙組分纖維粘結在一起，形成非織造織物。所述方法還包括將第二層的第一側層壓至第一層的表面，其中第二層包括微孔膜。所述方法進一步包括將第三層層壓至第二層的第二側，其中第三層包括由多個合成纖維形成的合成非織造織物。所述合成纖維包括至少兩種具有不同熔點的不同的合成纖維。第三層的厚度小于約0.076mm并且覆蓋系數小于約7。此外，所述方法包括對所述復合過濾介質壓制波紋，并對所述復合過濾介質打摺。

附圖簡述

圖1為過濾介質的一個示例性方面的截面圖。

圖2為在示于圖1的過濾介質的第一層中使用的雙組分纖維的顯微照片。

圖3為示于圖1的過濾介質的第一層的顯微照片。

圖4為示于圖1的過濾介質的第一層的粘結圖案的頂視圖。

圖5為示于圖1的過濾介質的第二層的一部分的放大的示意性平面圖。

圖6為與對比過濾元件相比，根據一個示例性實施方案的濾筒的壓降與時間的關系的曲線圖。

圖7為在壓制波紋之后，示于圖1的過濾介質的一個示例性方面的截面圖。

圖8為包括示于圖1的過濾介質的濾筒的側視圖。

圖9為示于圖8的濾筒的一部分的放大的透視圖。

圖10為包括示于圖8的濾筒的過濾組件的透視圖。

部件列表