模块化的空气过滤器的制作方法

1.本实用新型属于空气过滤装置领域，尤其涉及一种使用在燃气机、空压机、高炉鼓风、柴油机、洁净厂房供气等进气系统前的模块化空气过滤器。


背景技术：

2.现有技术中的空气过滤器通常都是定制的，其根据燃气机、空压机、高炉鼓风、柴油机、洁净厂房供气等进气系统的实际进气量具有不同的设计，而且按照目前的设计，现场组装工序也比较复杂。空气过滤器主要由进气端、箱体和出气端组成，其出气端与燃气机、空压机、高炉鼓风、柴油机、洁净厂房供气等的入口相连。由于空气过滤器安装在室外，当前按竖直设计，现场组装的箱体的顶面存在因竖直拼装产生的缝隙，导致雨水进入箱体内部，长时间存在箱体被腐蚀的风险；而且定制的空气过滤器通常尺寸较大，维修成本较大，需要停机检修，大大降低了生产效率。
3.有鉴于此，如何设计一种模块化的空气过滤器，以消除现有技术中的上述缺陷和不足，是业内相关技术人员亟待解决的一项课题。


技术实现要素：

4.本实用新型将空气过滤器设计成若干水平模块，制造和安装变得更加简单方便，而且这些模块在某些情况下还能是标准化设计。本设计理念适用于单级空气过滤器和多级空气过滤器。单级过滤器或多级过滤器的设计取决于空气过滤器使用当地的空气质量，若空气质量良好，可以使用一级过滤；若空气质量较差，则使用二级或以上过滤，即使用粗过滤和精过滤的组合。每个模块内部的设计相同，具有相同数量和种类的滤芯，所述滤芯以相同方式独立排布在模块内，实现了在线更换滤芯，提高了生产效率。
5.为了实现上述实用新型目的，本实用新型公开了一种模块化的空气过滤器，包含进气端、密封腔体和出气端，其特征在于：所述密封腔体由至少两个水平模块组成，所述水平模块以水平堆叠的形式组成空气过滤器的密封腔体，堆叠接触面需要固定连接；所述水平模块内有相同数量和种类的滤芯，所述滤芯以相同方式排布。
6.更进一步地，最下面一层水平模块的底面用面板封住，最上面一层水平模块的顶面用面板封住，所述水平模块四周除了与进气端、出气端连接的端面，其他全部用面板封住。
7.更进一步地，若密封腔体由三个或三个以上水平模块组成，中间设置的水平模块的底面和顶面均不用面板封住。
8.更进一步地，所述水平模块至少由一级过滤器、一个维修通道和一个通道门组成，所述维修通道和通道门的个数与所述过滤器的级数对应。
9.更进一步地，还包含至少一个防雨帽，所述防雨帽设置在与所述密封腔体连通的进气端的端面上，所述防雨帽以自下而上的方式设置在进气端的端面上，且每个水平模块的防雨帽的个数相同。
10.更进一步地，每个水平模块的防雨帽可以设计成一个模块，再运输到现场便于安装。
11.更进一步地，还包含平台和梯子，所述平台和梯子可以设计成一个模块，再运输到现场便于安装。
12.更进一步地，水平模块之间的堆叠接触面以螺栓或焊接方式连接固定。
13.更进一步地，还包含支撑结构，所述支撑结构设置在所述密封腔体的下部，所述支撑结构可以是钢结构或混凝土结构，以跟地面基础固定支撑。
14.更进一步地，所述钢结构可以设计成一个模块，再运输到现场便于安装。
15.本实用新型所提供的技术方案具有以下优点：
16.1.水平模块可以标准化设计，制造和安装变得更加简单方便，每两个水平模块之间以螺栓或焊接方式连接固定；空气过滤器基于标准化设计的水平模块，可以选择两个或两个以上的水平模块组成密封腔体，应用灵活，可以有效减少现场工作量；
17.2.每个水平模块内有相同数量的滤芯，所述滤芯以相同方式独立排布在模块内，实现了在线更换滤芯，提高了生产效率；
18.3.根据使用当地的空气质量决定过滤器的级数，以及过滤器的组合方式；
19.4.空气过滤器配套的防雨帽、支撑结构、平台和梯子都可以模块化设计，运输到现场便于安装；
20.5.水平堆叠的模块化的空气过滤器顶面不存在因竖直拼装产生的缝隙，规避了雨水进入箱体内部，长时间导致箱体被腐蚀的风险。
21.6.同一级过滤器的滤芯共享一个维修通道和通道门，维修通道和通道门主要用于前期的安装和运行过程中的滤芯更换。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式，下面将对附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施方式。
23.图1是本实用新型模块化的空气过滤器的侧面示意图；
24.图2是本实用新型模块化的空气过滤器的平台、梯子和支撑结构的示意图；
25.图3是本实用新型模块化的空气过滤器的俯视截面示意图。
26.进气端1
27.密封腔体2
28.出气端3
29.上层水平模块4
30.中间层水平模块5
31.下层水平模块6
32.防雨帽7
33.平台和梯子模块8
34.钢结构模块9
具体实施方式
35.下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施例。然而，应当将本实用新型理解成并不局限于以下描述的这种实施方式，并且本实用新型的技术理念可以与其他公知技术或功能与那些公知技术相同的其他技术组合实施。
36.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
37.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.除非清楚地指出相反的，这里限定的每个方面或实施方案可以与任何其他一个或多个方面或一个或多个实施方案组合。特别地，任何指出的作为优选的或有利的特征可以与任何其他指出的作为优选的或有利的特征组合。
39.本实用新型采用模块化设计及建造思路，模块尽可能在工厂完成预制，可以有效减少现场工作量，最大限度地缩短安装和启动时间；另一方面，在工业设备大型化的趋势下，模块化设计可以将大型设备划分为若干子模块，子模块在某些情况下还能是标准化设计，然后根据实际使用情况将标准化的子模块组合在一起，满足不同用户的需求。
40.本文所述的“进气”、“出气”是按空气流动方向定义的，空气进入的端面为进气端，排出的端面为出气端。
41.术语“水平模块”，主要指的是上述子模块以水平堆叠的形式组成空气过滤器的密封腔体，其可以是两层水平模块或多层水平模块堆叠而成，所述密封腔体的四周除了与进气端、出气端连接的端面，其他全部用面板封住；每个水平模块在工厂完成预制再运输到现场，每两层水平模块之间的堆叠接触面以螺栓或焊接方式连接固定，连接工作在现场完成。若空气过滤器由两层水平模块组成，下面一层水平模块的底面用面板封住、顶面不需要封住，上面一层水平模块的顶面用面板封住、底面不需要封住，以保证两层连接之后密封空腔内的空间是相通的。若空气过滤器由三个或三个以上水平模块组成，同样下面一层水平模块的底面用面板封住、顶面不需要封住，上面一层水平模块的顶面用面板封住、底面不需要封住，中间设置的水平模块的底面和顶面均不用封住，以保证三层或三层以上连接之后密封空腔内的空间是相通的。通过该设计，可以实现调节中间设置的水平模块的数量来满足不同过滤空气流量的需求。
42.单级过滤器和多级过滤器，主要取决于使用当地的空气质量，若空气质量良好，可以使用一级粗过滤；若空气质量较差，则使用二级或以上粗过滤，即使用粗过滤和精过滤的组合。粗过滤器主要用于去除空气中的颗粒和/或粉尘杂质，可采用无纺布作为滤材，可以阻挡大颗粒的粉尘(>10um)。精过滤器可采用专用滤纸作为滤材，可以根据选择不同的滤纸以达到不同的过滤精度；空分用的空气压缩机通常要求的过滤精度是除去1μm以上的颗粒，特殊情况下要求完全除去0.5μm以上的颗粒。
43.根据使用当地的空气质量确定了过滤器的级数之后，水平模块内的滤芯以相同方式独立排布。以两级过滤器为例，空气由空气过滤器进气端进来之后先经过粗过滤器，所述粗过滤器由一排滤芯组成，每个滤芯所使用的滤材种类相同，而且每个滤芯之间独立；之后空气经过精过滤器进一步过滤，所述精过滤器也由一排滤芯组成，每个滤芯所使用的滤材种类相同，而且每个滤芯之间独立。相互独立排布的滤芯，使得在线更换滤芯成为了可能，不需要停机检修，提高了生产效率。
44.为了便于前期的安装和运行过程中的滤芯更换，水平模块还需要设置维修通道和通道门，所述维修通道和通道门的个数与所述过滤器的级数对应。通道门使得维修工人可以进入所述水平模块内部，所述维修通道与上述滤芯平行布置，而且维修通道的长度不小于一排滤芯的长度，以便于维修工人可以站在维修通道上安装和更换滤芯。此外，由于维修通道和通道门都具有一定的标高，还需要设置平台和梯子，便于维修工人进入空气过滤器。所述平台和梯子可以设计成一个模块，在工厂完成预制再运输到现场便于安装。
45.防雨帽设置在与所述密封腔体连通的进气端的端面上，其内部的空间与所述密封腔体连通的进气端连通，使得空气可以从密封腔体外部通过所述防雨帽进入所述密封腔体。为方便检修，所述防雨帽以自下而上的方式设置在进气端的端面上，且每个水平模块的防雨帽的个数相同，在这个基础上，每个水平模块的防雨帽可以设计成一个模块，所述防雨罩模块预先安装吊耳，再运输到现场便于安装在所述密封腔体的进气端的端面上。
46.下面结合附图1
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3详细说明本实用新型的具体实施例。
47.图1是本实用新型模块化的空气过滤器的侧面示意图。模块化的空气过滤器与空气压缩机相连，其包含进气端1、密封腔体2和出气端3。本实施例中，所述密封腔体2由三层水平模块组成，上层水平模块4、中间层水平模块5和下层水平模块6以水平堆叠的形式组成空气过滤器的密封腔体2，堆叠接触面通过螺栓固定连接。三个水平模块内设置相同数量和种类的滤芯，所述滤芯以相同方式独立排布。本实施例采用二级过滤器，滤芯的具体排布方式可参见图3。下层水平模块6的底面用面板封住，上层水平模块4的顶面用面板封住，中间层水平模块5的底面和顶面均不用面板封住，所述水平模块四周除了与进气端、出气端连接的端面，其他全部用面板封住。
48.防雨帽7设置在与所述密封腔体连通的进气端1的端面上，其内部的空间与所述密封腔体连通的进气端连通，使得空气可以从密封腔体外部通过所述防雨帽进入所述密封腔体，本实施例中每个水平模块有四个防雨帽，其可以设计成一个模块，所述防雨罩模块预先安装吊耳，再运输到现场便于安装在所述密封腔体的进气端的端面上。
49.图2是本实用新型模块化的空气过滤器的平台、梯子和支撑结构的示意图。所述模块化的空气过滤器还包括平台和梯子，所述平台和梯子可以设计成一个模块8，再运输到现场便于安装。所述平台和梯子模块8设置在所述密封腔体2的非进气端和非出气端的侧面上。
50.所述密封腔体下部还设置有支撑结构，以跟地面基础固定支撑，本实施例中所述支撑结构是钢结构，所述钢结构可以设计成一个模块9，在工厂完成预制再运输到现场进行安装。
51.图3是本实用新型模块化的空气过滤器的俯视截面示意图。每个水平模块至少由一级过滤器、一个维修通道和一个通道门组成，所述维修通道和通道门的个数与所述过滤
器的级数对应。本实施例中，水平模块由一级粗过滤器10、一级精过滤器11、三个维修通道12和对应的通道门13(如图1所示)组成，所述粗过滤器10由一排滤芯独立排布组成，每个滤芯所使用的滤材种类相同；空气经过粗过滤器然后进入精过滤器进一步过滤，所述精过滤器也由一排滤芯独立排布组成，每个滤芯所使用的滤材种类相同；粗过滤器和精过滤器的滤芯所使用的滤材不同。所述维修通道12与上述滤芯平行布置，而且维修通道的长度不小于一排滤芯的长度，以便于维修工人可以站在维修通道上安装和更换滤芯。
52.本说明书中所述的只是本实用新型的较佳具体实施例，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型的限制。凡本领域技术人员依本实用新型的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本实用新型的范围之内。