具有v形布置的过滤介质包和流动优化造型的过滤器

技术领域

本发明涉及一种盒式过滤器，其具有多个过滤介质包，其中，每两个过滤介质包成对地布置成v形，并且其具有用于接收过滤介质包的框架，其中，框架具有入流侧头板、出流侧脚板和两个侧板。

背景技术

在燃气轮机、压缩机、空调和通风设备中，使用各种不同的过滤器、例如盒式过滤器来净化供应空气流。

从EP 3 831 461 A1中已知这样一种具有多个过滤介质包的盒式过滤器，其中，每两个过滤介质包布置为v形，并且过滤介质包被气体用于其净化从过滤器的未经净化气体侧穿流到过滤器的净化气体侧。这种过滤器也被称为V单元过滤器或在英文中称为V-Band-Filter。过滤器具有用于接收过滤介质包的框架，该框架具有用于过滤介质的保护格栅。

US 2014 096493 A1示出了一种具有类似结构的过滤器。

这种过滤器可以像抽屉一样插入过滤器接收部的矩形的抽屉格层中。利用头板或头框架的支撑面，过滤器然后贴靠在过滤器接收部上，并且可以例如通过螺纹连接与该过滤器接收部连接。通常，过滤器接收部具有多个隔层以能够接收相应多个过滤器，然后这些隔层被布置成矩阵状并形成所谓的过滤器壁。作用到过滤器的构件上的力通过头板或头框架导出到具有抽屉格层和支撑结构的过滤器接收部中。

在穿流方向上位于支撑结构后面的空间被过滤器的部分面状地封闭的侧板以其封闭的侧面遮蔽。在US 2014 096493 A1中，侧面例如在过滤器的一半深度上是封闭的。只有在过滤器的后半部分中才有间隙。

这些已知过滤器的缺点在于，这种遮蔽阻碍了整个净化气体侧横截面潜能的利用，因此产生不被穿流的死区，并且流体基本上仅在脚板的区域中从过滤元件出来。流动的这种受限导致过滤器区域中的流速增加，这导致更强的空气湍流，从而增加过滤器的流动阻力。

此外，如果过滤器的框架在未经净化气体侧和净化气体侧上具有不利于流动的几何形状，则在v形布置的过滤介质包内可能发生不均匀的流动分布。特别地，从现有技术已知的头板和脚板的横梁的倾斜实施方案被认为是不利于流动的。

然而，在过滤介质上穿流速度的尽可能均匀的分布有利于过滤介质均匀装载过滤出的颗粒，这允许过滤器在需要更换之前的较长使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种流动优化的过滤器，其具有低的流动阻力和对过滤介质包的尽可能均匀的穿流，并减少空气湍流的形成。另一目的是提供一种流动优化的过滤器，其可以很好地在过滤器壁中使用。

该目的通过如下所述的和要求保护的盒式过滤器来实现。

根据本发明，已经认识到有利的是，设置具有流动优化造型的头板和/或脚板和/或侧板。

本发明涉及一种具有多个过滤介质包的盒式过滤器，其中，每两个过滤介质包总是成对地布置成v形，即所谓的v单元过滤器或在英文中也称为V-Bank-Filter。过滤介质包被气体用于其净化从过滤器的未经净化气体侧到过滤器的净化气体侧穿流。过滤器还具有用于接收过滤介质包的框架。该框架具有入流侧的头板、出流侧的脚板和两个侧板。根据本发明，必要时分段的头板和/或必要时分段的脚板和/或必要时分段的侧板具有流动优化造型，以改善过滤器被待进行净化的气体的穿流。“必要时分段”意味着板可以是一体式的或由多个元件组成。

由于头板和/或脚板的流动优化造型，实现了过滤器的较低流动阻力。

由于侧板的流动优化造型，在净化气体侧减少了湍流，从而也实现了排出的气体的流动阻力降低。

在盒式过滤器的一个实施方案中，侧板由彼此并排的梯形侧面构成，其中，为每一对v形过滤介质包配设有相应侧板的梯形侧面、特别是等腰对称的梯形侧面。根据本发明，因此在彼此邻接的梯形侧面的腿部之间存在v形间隙，该间隙不是封闭的并且大致延伸到头板。换言之，这些间隙具有特别是等腰三角形的形状，其尖端指向头板。由此有利地允许：已净化的气体可以很好地垂直于主穿流方向导出。在过滤器壁中应用过滤器时，可以减少各个过滤器之间的死区，并且更好地利用净化气体侧的横截面潜能。

根据本发明，牵杆形的空气引导元件布置在彼此邻接的梯形侧面的腿部之间的间隙中的至少一个间隙中，所述空气引导元件从第一梯形侧面的腿部延伸到下一个梯形侧面的腿部，并且因此将梯形侧面彼此连接。腿部在这种情况下是指梯形形状的腰部。牵杆形的空气引导元件用于使流体、即已净化的气体垂直于主穿流方向换向。由此可以有利地减少过滤器的净化气体侧上的气体的不希望的湍流。因此，侧板设有流动优化造型。

在过滤器的进一步构成中，空气引导元件被布置在至少一个平面中，该平面平行于头板和脚板并且因此平行于梯形侧面的底侧。空气引导元件也可以位于相应侧板的平面中。特别是，空气引导元件布置在至少两个平行的平面中，使得在各一个间隙中设有至少两个彼此间隔开的牵杆。

在一个可能的实施方式中，空气引导元件可以在过滤介质包之间伸入到过滤器的内部。在此，空气引导元件可以伸入不同的距离并且为此具有不同的深度。因此例如，空气引导元件的深度可以从头板侧到脚板侧增加。以有利的方式，在该实施方案中，可以针对性地影响通过过滤器和离开过滤器的空气流。

在有利的实施方案中，空气引导元件可以包括具有不同倾斜度的引导面。空气引导元件在此特别是相对于平行于头板和脚板的平面倾斜，因此相对于所述平面具有倾斜角度。因此例如，空气引导元件的倾斜度可以从头板侧到脚板侧增加。

在过滤器的优选实施方式中，空气引导元件成形为翼片，即具有椭圆形或机翼形状的横截面轮廓。

在三种不同的实施方案变型中，空气引导元件在其定向方面可以自动地、手动地或致动式地调整、即可调节的。由此可以有利地适配实际的当前流动条件并且例如使过滤器适配不同的应用。

也可能的是，空气引导元件分别由多个构件产生。因此例如，位于脚板高度的空气引导元件可以由侧板的半壳和脚板的半壳组成。

在一个特别精巧的实施方案中，空气引导元件可以被构造为附加构件，其可以根据需要事后被夹在最终安装的过滤器中或者以其他方式固定到其上。

本发明还涉及一种盒式过滤器，其中，头板和脚板分别具有配设给过滤介质包的板状横梁，所述板状横梁从一个侧板延伸到另一个侧板。根据本发明，头板和/或脚板的横梁的也从一个侧板延伸到另一个侧板的侧壁、即横梁的位于流体中的部分表面被构造成拱起的。“构造成拱起的”在此意味着部分表面具有凸起的拱曲。在此所有侧壁或仅一些侧壁，例如仅头板的横梁的侧壁或仅脚板的横梁的侧壁，可以构造成拱起的。拱起的实施方案不同于现有技术中的多边形的实施方案。因此，头板和/或脚板设有流动优化造型。通过根据本发明的拱起的实施方案以有利的方式实现了过滤器的较低的流动阻力。

在实验中已发现，如果相邻横梁的每两个相对于彼此定向的侧壁构成文丘里喷嘴，则可以进一步优化穿流，其中，通过拱起的侧壁实现相应文丘里喷嘴的狭窄部位。

本发明还涉及一种过滤器壁，该过滤器壁具有多个矩阵状地接收在过滤器接收部内的过滤器，其如上所述构造。

在技术上合理的范围内，所描述的发明和所描述的本发明的有利的进一步扩展还相互组合地构成本发明的有利的进一步扩展。

关于本发明的进一步优点以及在结构和功能方面有利的实施方案参考从属权利要求和借助于附图对实施例的描述。

附图说明

将通过所附示例性的附图进行更详细地说明本发明。彼此相应的元件和构件在附图中具有相同的附图标记。为了使附图更加清晰，放弃忠于比例表示。

在示意图中

图1a和1b示出过滤器的两个视图；

图2a和2b示出穿过过滤器的垂直剖面图和沿着牵杆形的空气引导元件的空气流；

图3a和3b示出穿过过滤器的水平剖面图和沿着横梁的侧壁的空气流。

具体实施方式

图1a和1b示出根据本发明的盒式过滤器100的两个透视图。

盒式过滤器100具有八个过滤介质包2(见图3a)，其可由褶皱的过滤介质形成。每两个过滤介质包2总是成对地布置成v形。过滤介质包2被气体用于其净化在流动方向L上从过滤器100的未经净化气体侧A到过滤器100的净化气体侧B穿流。

为了接收过滤介质包2，设有框架1。框架1包括头板10、脚板20和两个侧板30。头板10、脚板20和侧板30具有流动优化造型60、64，其借助另外的附图进行更详细地解释。

图1a从未经净化气体侧A示出过滤器100，图1b从净化气体侧B示出过滤器100。

在图1a中，示出了平面16和平面31，头板10的头部框架11位于平面16中，(在图中位于上方的)侧板30位于平面31中。从图1b中可以看出，侧板30在其连接到头板10的区域中具有凸肩32，该凸肩也可以用于更容易地接收在过滤器壁中(未示出)。

每一个保护格栅40在净化气体侧(A)布置在相应的过滤介质包2上。通过保护格栅40将过滤介质包2的过滤介质保持在其位置中，保护其不受不利影响，并保护随后的设备不受损坏。在所示的实施方式中，相应的保护格栅40一件式地构造为注塑件，并且在其环绕的边缘上在边缘牵杆的区域中材料锁合地与框架1连接、例如浇注。

头板10具有配设给一个过滤介质包2的两个单横梁12和配设给两个彼此相邻布置的过滤介质包2的三个双横梁13。脚板20具有四个双横梁23，所述双横梁分别配设给一对过滤介质包2。

侧板30由彼此并排的梯形侧面36构成，其中，每个相应的梯形侧面配设给各一对v形布置的过滤介质包2。

侧板30的流动优化造型64借助图2a和2b进行更详细地说明。

借助图3a和3b更详细地说明头板10或脚板20的流动优化造型60。

图2a示出通过过滤器100的垂直剖面图，且图2b示出沿着牵杆形的空气引导元件65的空气流L。

侧板30由彼此并排的梯形侧面36构成，其中，在图2a中还可以看到三个梯形侧面。

在彼此邻接的梯形侧面的腿部37之间存在v形间隙66，该v形间隙不是封闭的并且延伸到头板10，并且具有尖的等腰三角形的形状，其尖端位于头板10的水平上。为了清楚起见，附图标记66的线的箭头尖指向该三角形的尖端的位置。

在彼此邻接的梯形侧面36的腿部37之间的间隙中布置牵杆形的空气引导元件65，即，在侧板31的平面中以及在平行于头板16的平面(并且因此也平行于脚板20)的多个平面中布置。

空气引导元件65被构造成翼片形式，并包括具有不同倾斜角度n的引导面，其中，倾斜角度n在图2b中相对于平行于头部框架的平面16的相应平面表示。

此外，空气引导元件65可以在其定向方面是可调整的(未示出)。

图3a示出通过过滤器100的水平剖面图。

图3b借助于流动线示出沿着横梁13、23的侧壁61的空气流L。

头板10(左)和脚板20(右)的横梁12、13、23的侧壁61构造成拱起的，并且具有凸起的拱曲部62，所述拱曲部减小了空气阻力并优化了穿流。

每两个侧壁61在此形成文丘里喷嘴，其中，文丘里喷嘴的狭窄部位位于拱曲部62之间。