具有小容器穿透直径的阀的制作方法
【技术领域】
[0001]总地说来，本发明公开涉及清洁阀，其用于清洗设置在过滤器装置中的过滤器单元的至少一部分，例如滤袋，过滤器装置用于过滤穿过它的被污染的气体。更具体地说，本公开涉及相对较小的容器穿透直径的清洁阀，其需要较少的安装焊接和减少的压力容器壁厚，同时不会危害清洁阀的可靠性或效率。
【背景技术】
[0002]商业“袋室”类型的过滤装置通常由多个并行的过滤器单元组成，其均包含采用滤袋形式的竖直设置的过滤元件的多个并行排。这种滤袋均具有顶端开口。被颗粒污染的气体通过滤袋引导至过滤器，并收集夹带在气体中的颗粒。因此，当过滤和收集夹带在气体中的颗粒时，产生“清洁气体”。更具体地说，通过将污染的气体引导至过滤器装置中，使其穿过一个或多个过滤器单元，以便气体经由穿过滤袋侧部的流动路径从多个滤袋的外表面直穿滤袋中的内部区域从而产生清洁气体。当污染的气体从滤袋的外表面直穿到滤袋的内部区域时，夹带在气体中的颗粒污染物被过滤并收集起来，从而在滤袋的外表面上形成粉尘团块。因此，滤袋的内部区域中的气体是如此产生的清洁气体。清洁气体通过各个这种滤袋的顶端开口而离开滤袋的内部区域。清洁的气体从顶端开口流过过滤器单元公共的出口导管。在过滤器装置的操作期间，通常通过设置在过滤器装置下游的风扇产生负压，从而造成气体流过过滤器单元和滤袋。
[0003]如上面提到得那样，夹带在污染气体中的粉尘和颗粒经过过滤并收集在滤袋的外表面上，因而在其上面形成粉尘团块。滤袋的清洗以除去粉尘团块对于有利且有效的设备性能是必要的。滤袋的清洗利用压力介质来完成，其采用与气体过滤相反的方向注入到滤袋中的压缩空气脉冲的形式。若干排滤袋利用针对各个这种给定排的滤袋而设置的清洗单元连续进行清洗。清洗单元通过产生基本同时传送至给定排中的各个滤袋上的压缩空气脉冲而清洗一排滤袋。更具体地说，各个清洗单元包括喷管，其设置在相关联的一排有待清洗的滤袋的上方，并在其长度上延伸。各个喷管通常具有多个连接在它上面的竖直向下凸出的管座。各个管座直接定位在关联排中的滤袋顶端开口的上面。这些管座的功能是通过喷嘴将压缩空气脉冲引导至相应的滤袋顶端开口中。管座通常具有大约为相关联的喷嘴直径的1.5至2倍的直径。与之相关联的喷嘴由成形于喷管中的具有可变直径的圆形孔组成。沿着喷管的圆形孔的可变直径经验性地基于管座/喷嘴的总数来确定，需要压缩空气脉冲的均匀分布。因此，设置在喷管中的圆形孔依赖于离喷管入口圆形孔的距离而具有更小或更大的直径。所以通过改变圆形孔的直径，可实现压缩空气脉冲的均匀分布。
[0004]在利用压缩空气脉冲清洗滤袋时，阀临时打开，以便在压缩空气罐或压力容器和喷管之间建立流体流。当在压缩空气罐或压力容器和喷嘴之间有流体流时，压缩空气以脉动方式穿过喷管和其相关联的管座和喷嘴。因此，压缩空气脉冲被供给相关联的一排滤袋的各个滤袋中。供给滤袋的压缩空气脉冲移去粉尘和颗粒，粉尘和颗粒收集并凝聚在滤袋的壁中和壁上。形成于滤袋上的粉尘团块因此被来自滤袋内部区域，穿过滤袋侧壁流向过滤器单元外部区域的的压缩空气流而松散开来。所造成的松散的粉尘团块落到滤袋的外部，以便料斗收集。
[0005]在操作清洗单元的过程中，需要上述脉冲阀在相对较高的压力下以相对较低的压缩空气的消耗传递压缩空气的清洗脉冲。脉冲阀通过柱塞或隔膜后面的空腔起作用，空腔通过电磁阀或先导阀进行排空，由此柱塞或隔膜通过在柱塞或隔膜的一侧的压力容器或空气罐压力和柱塞或隔膜的另一侧的空腔压力之间的压力差而移动。柱塞或隔膜承受相当大的加速度，并在这个压力差引起的移动时实现相当大的速度。最后柱塞或隔膜以非常高的动量冲击末端位置。以非常高的动量冲击末端位置的柱塞或隔膜在冲击时产生了显著大声的噪声。类似地，当柱塞或隔膜冲击末端位置时，这种冲击产生了相对较高的机械应力。阀上的机械应力缩短了预期的阀的操作寿命，并且当性能受到损害和/或需要更换时增加了系统的操作成本。压缩空气罐或压力容器上的阀的安装和更换通常需要用螺栓将阀连接到凸缘上，凸缘焊接在压缩空气罐或压力容器上。凸缘至压缩空气罐或压力容器的焊接由于需要相对较大量的焊接而是相对昂贵的。用螺栓将阀联接到罐或容器上需要相对较大的阀外径，以容纳螺栓。因此，这些相对较大的直径阀必须不时地交错放置，从而容纳其较大的尺寸。这对于较小的阀间距，即阀之间较小的距离尤其如此。阀的交错放置也是相对较昂贵的。因此，为了增加系统性能并降低系统的操作成本，需要一种降低机械应力、降低安装和更换成本并增加预期的操作寿命的阀。
【发明内容】
[0006]考虑上述，这里公开了一种具有相对较小的容器穿透直径的脉冲阀。这里还公开了一种利用具有相对较小的容器穿透直径的脉冲阀的方法，其用于多个过滤元件，例如滤袋的脉动式压缩空气清洗。本阀需要减少或没有安装焊接，从而减少了与之相关联的成本。另外，本阀具有相对较小的阀壳体直径，因为阀壳体直径不必适应其螺栓联接，因而减少了阀间距要求和与之相关联的成本。本阀的相对较小的容器穿透直径是很重要的，因为其减少了罐或容器厚度要求，从而还减少了与利用更厚的壁的压缩空气罐或压力容器相关联的成本。本阀的尺寸较大的柱塞延伸突起(tab)还提供了高性能的过滤器清洁作用。因此，具有相对较小的容器穿透直径的本脉冲阀用于过滤器单元的至少一部分的有效的脉动式压缩空气清洁。
[0007]具有相对较小的容器穿透直径的本脉冲阀包括壳体，其中柱塞可滑动地定位在壳体中。壳体设置在压力容器或压缩空气罐的开口中，压力容器或压缩空气罐包含具有大约10镑平方英寸(psi)至大约145psi或大约60psi压力的压缩空气。壳体通过使其底座接合在喷管的自由末端中从而气密地固定在压力容器的开口中，喷管设置在压力容器中。因此，底座定制了相对较小的容器穿透直径，其适合于接合在喷管的自由末端中。一旦接合在喷管的自由末端中，成形于壳体中的一个或多个开口容许压缩空气流从压力容器通过壳体流入到处于流体连接的喷管中。当柱塞处于第一“打开”位置时，流过喷管的压缩空气有效地清洗了过滤器单元的至少一部分。
[0008]流体供给在流体方面连接在壳体上，以便将流体，例如空气供给壳体中的内部穹窿或空腔中。用空气填充内部穹窿造成了柱塞在壳体中向下运动到第二“关闭”位置。当在第二关闭位置时，柱塞阻塞了壳体中的一个或多个开口，并因而阻塞了压缩空气从压缩空气罐或压力容器至喷管的流动。压力容器或压缩空气罐中的压缩空气具有大约lOpsi至大约145psi或大约60psi的压力。当柱塞处于第一打开位置时，壳体的内部穹窿或空腔中的流体压力显著小于压力容器中的压缩空气的压力。当柱塞处于第二关闭位置时，壳体的内部穹窿或空腔中的流体压力等于或大于压力容器中的压缩空气的压力，并且显著地大于喷管中的压力。
[0009]缓冲机构，例如一个或多个衬垫设置在壳体内部，以减少或降低当柱塞运动到第一打开位置时在壳体和柱塞之间的冲击。减缓在壳体和柱塞之间的冲击会减少由于这种冲击而造成的机械应力，并提高了甚至更高的压力容器或罐压力下的阀可靠度。内部缓冲机构同样地减少了当柱塞移动或运动到第一打开位置时柱塞的冲击噪声。除了缓冲机构之夕卜，在壳体的内部穹窿或空腔中的流体提供了缓冲作用，其减少了当柱塞运动到第一打开位置时的柱塞的冲击和冲击噪声。
[0010]利用本脉冲阀装置清洗过滤器单元的至少一部分的方法包括减少阀壳体的内部穹窿或空腔中的流体压力，以造成柱塞进入第一打开位置的压力差移动或运动，容许压缩空气从压力容器或压缩空气罐通过阀壳体流向与过滤器单元处于流体连接的喷管，从而利用压缩空气脉冲清洗过滤器单元。增加阀壳体的内部穹窿或空腔中的流体压力同样造成柱塞进入第二关闭位置的压力差移动或运动，以阻塞来自压力容器或压缩空气罐和因而来自喷管中的压缩空气流，直至通过过滤器粉尘团块的积累而指示过滤器单元的进一步的脉冲清洗。
[0011]出于本方法的目的，压力容器中的压缩空气具有大约lOpsi至大约145psi，或大约60psi的压力。当柱塞处于第一打开位置时，壳体的内部穹窿中的流体压力显著小于压力容器或压缩空气罐中的压缩空气的压力。当柱塞处于第二关闭位置时，壳体的内部穹窿中的流体压力等于或大于压力容器中的压缩空气的压力，并且显著地大于喷管中的压力。壳体中的压力利用电磁阀等进行控制，以达到本方法的目的，从而控制壳体内部穹窿中的流体流，因而控制在内部穹窿和压力容器或压缩空气罐之间的压力差。
[0012]本方法还