[发明专利]回转袋式分区空气过滤器

说明书

技术领域

本发明涉及一种空气过滤器，尤其涉及一种布回转袋式分区空气过滤器。

背景技术

室内空气净化最主要的任务是除去室内粉尘颗粒物，最有效的方法是使用空气过滤器对空气进行过滤。过滤是分离技术的一种，主要是依靠过滤材料捕集悬浮在流体中的固体颗粒物。

矩形通风管道在通风系统中是常见的，是通风系统的重要组成部分，通过流体力学知识，可以导出矩形风管内流体的速度场，结果发现：风管内速度呈现二次曲线分布，也即速度在风管的中心达到二次曲线的顶点，随着离中心距离的增大，速度逐渐变小。运用RSM和Realizablek-ε模型，模拟方形通风管道中的空气流场结果如附图1和附图2所示。从图中可以看出，流体速度随着离中心距离的增大，逐渐变小，中心区域速度最大。由于等值线弯曲区内等值线切向速度脉动引起了横向流的生成，这个横向流指向管道的角落处，以及另雷诺应力的梯度，使得方形管道中可能产生了二次流。RSM模型模拟的流场出现了二次流，比Realizablek-ε模型更适于模拟方形通风管道中的空气流流场。可见，矩形风管内流体速度场更接近于图1所示。

如果从参与空气过滤的3个主要因素：粒子、分散介质(空气)和过滤材料的特征来考虑，影响空气过滤材料过滤性能的最重要的参数为：粒子直径、空气流速、纤维直径和填充率。由于，中心区域风速较大，这将造成空气过滤器中心区域的穿透率较大，成为过滤器的“短板”影响了空气过滤器的过滤效率。

而传统的袋式空气过滤器均未考虑风管内流体速度场的不均匀性，如图3是传统的袋式空气过滤器，包括固定框1、滤袋5、边框3，其各个部分设计均未按风管内流体速度场进行设计，滤袋的选择也未按风管内流体速度场进行区分。于此同时，传统袋式除尘器的需要制作大量的袋子，每个格栅都需要制作一个布袋，成本高，工艺麻烦。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种回转袋式分区空气过滤器，该袋式过滤器统筹兼顾了过滤器效率、容尘量两个技术指标，以及运行费用的经济指标，找出影响空气过滤器效率的“短板”进行加强，在容尘量与运行费用优良的情况下，提高了空气过滤器的过滤效率。

为了实现上述目的，本发明提供的回转袋式分区空气过滤器，包括由矩形边框构成的通风过滤口及在该通风过滤口端面设置的固定框及滤袋，其特征在于：所述通风过滤口包括两个过滤框，所述固定框呈对角线结构分布于矩形边框上，且在所述固定框对角线中心设有一矩形框架构成第一过滤框；沿该第一过滤框一条边向外延伸，并呈矩形螺旋线渐扩框架结构均布于固定框上构成第二过滤框；在所述第一过滤框及第二过滤框上分别设有滤袋。

所述沿第一过滤框的矩形框架周边设有的滤袋为筒形过滤袋，形成第一过滤区。

所述沿第二过滤框矩形螺旋线渐扩框架相邻框架周边上设有的滤袋为回转形过滤袋，形成第二过滤区。

所述筒形过滤袋与回转形过滤袋分别通过密封胶与各自的框架粘合密封。

所述筒形过滤袋与回转形过滤袋采取不同纤维直径的滤袋，中心筒形过滤袋的纤维直径大于回转形过滤袋的纤维直径。

本发明还给出了回转袋式分区空气过滤器通风过滤口过滤区的分区方法，该分区方法包括如下步骤：

步骤一、确定过滤区的划分个数和尺寸：根据安装过滤器管道的风量及尺寸，运用SIMPLE算法计算模拟出风管断面上的速度场，将相近的速度场划分为同一过滤区，并根据速度场的尺寸确定各划分过滤区的数目以及各过滤区的尺寸；位于中心部位的第一过滤区为四边形，沿该四边形结构的第一过滤区呈矩形螺旋渐扩线分布的回转形结构构成第二过滤区；

步骤二、当各过滤区确定的过滤速度与各区面积的乘积之和与设定的风量之差小于5％时，认为划分区域结果有效；否则需重复上述步骤，直至各过滤区确定的过滤速度与各区面积的乘积之和与设定的风量之差小于5％时为止；

步骤三、选择滤料：根据过滤器的过滤效率和工作环境选择滤料，选择不同纤维直径的滤料按照其过滤效率，由中心部位的第一过滤区向围绕在第一过滤区的回转形第二过滤区方向依次递减；

步骤四、确定滤料的厚度：根据划分区域后的过滤器效率、容尘量以及运行费用计算出滤料的厚度。

由以上可见，本发明通过两个不同的过滤区对流过其的空气进行过滤，有效的除去了流过风管的空气中的颗粒污染物，达到了进化空气的目的。与此同时通过回转袋的设计，整个第二过滤区只需要一个袋子。大大减轻了制造工艺的难度，并节约了制造成本。

附图说明

图1是RSM模型所模拟矩形风管中空气的速度场图；