專利名稱：用于有瓦斯危險的工況中的粉塵過濾器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于有瓦斯危險的工況中的粉塵過濾器，特別是地下采礦或構筑隧道，其具有一個殼體，殼體中設有一個或多個吸收粉塵及流過含有粉塵的風流的過濾器元件，該過濾器元件具有抑制粉塵的過濾材料和/或相應地構成。
這樣的粉塵過濾器，亦即干燥過濾器，用于不同工業(yè)領域，以將在開采或生產過程中產生的粉塵盡可能早且廣泛地沉淀，及由此由空氣流或風流中分離出來。在此在通常由金屬制成的殼體里設有由慮布或相應針織物或類似材料構成的過濾元件，該過濾元件被空氣流或風流穿過，其中過濾元件抑制流過的粉塵，使在殼體出口側流出相應地清潔過的空氣或風。
通過振動、逆流或類似措施清潔所述過濾元件，其中收集和清除沉降的粉塵。有瓦斯危險的工況中必須節(jié)流空氣流或風流，使在相應的粉塵微粒或其他風流攜帶的微粒撞擊(Auftreffen)時可不產生火花。由此這種除塵器或粉塵過濾器的流量大大減少，必須使用更大的設備，或必須尋找其他除塵途徑。剛好在有瓦斯危險的工況中及特別在地下采礦中還必須不能釋放影響其余的設備特別是過慮自救器的物質，這些設備應保護工作中的工人。特別在過濾元件的部分產生火花或在環(huán)境中燃燒時可發(fā)生這種不利影響，其中標準規(guī)定，不能將有毒或粘性(verklebend)的剩余氣體釋放到環(huán)境中。在這里安裝的設備必須與此符合。
本發(fā)明的任務在于提供一種除塵器或一種干燥除塵過濾器，其用于有瓦斯危險的工況中。
該任務通過本發(fā)明如此解決，即在由金屬板或類似的、導電的材料制成的殼體與過濾元件邊緣之間設有不透氣的密封，過濾材料導電，在繞開密封的情況下通過一個電導體與殼體相連。
這種粉塵過濾器和由此產生的除塵器在有瓦斯危險的工況中的使用由此可意想不到地安全和簡單，而無由靜電充電等引起的危險。雖然如此，即使在應當產生火災時，有害物質首先不立即由殼體中流出。如果這在較小范圍內下發(fā)生，那么所流出的瓦斯對于過慮自救器無害，使在極端情況下也不危及在該工況中或區(qū)域中工作的人。通過相應的過濾元件和由此制造的除塵器的特別方案保證，在過濾元件上有小粉塵顆粒撞擊時不產生充電，因為過濾材料本身是導電的，而所產生的電流通過導體導走，使電流到達由金屬板構成的殼體并在此處是無害的。由金屬板構成的殼體不論怎樣接地或基于相應分布，相應的電流完全不危險。由此大大減少了可能的點火。
按照本發(fā)明的一個合適的改進方案規(guī)定，過濾元件通過伸出過濾元件內側的固定元件與殼體相連，電導體與殼體和過濾材料導電地固定。過濾元件通常通過固定螺紋件或類似元件固定在殼體上，以便更換過濾元件。如果過濾元件自身不固定在殼體上，而是固定在部分框架上，該部分框架可在殼體中可移動或可以其他方式固定，從而總是可保證，通過本發(fā)明可可靠防止總體元件上靜電充電。固定元件在旋入時固定電導體，電導體自身與導電的過濾材料導電連接，使所述可能以高速撞擊到過濾材料的粉塵顆粒的撞擊問題可不發(fā)生。這如本發(fā)明原理所述有很大的優(yōu)點，不必考慮流過殼體的空氣或風。就是說可實現保證最佳使用除塵器或粉塵過濾器的最佳速度。
另一合適的方案規(guī)定，電導體由銅線構成，過濾材料在火災時也不堵塞過濾器自救器。由此可簡單實現可靠及及時地傳遞電荷，使即使在極限情況下，即火災時不危及重要的過濾器自救器。這種材料也稱為ATEX材料。
按照改進方案，優(yōu)選為由銅線構成的電導體包圍波狀的過濾材料及具有通向固定元件的端件。電導體因此緊密地靠置在過濾材料上，使得總能保證放電，首先因為電導體包圍過濾材料。通過具有端件的電導體，產生通過固定元件向由金屬板構成的殼體的連接。
通過以下設置有效防止電導體的端件從固定元件上滑脫，即端件具有包圍由螺紋件構成的固定元件的螺紋并在其上可移動的環(huán)。因此僅需將對應環(huán)形端件套到固定元件的螺紋上，并固定螺母，使總能保證電連接。
此外，由此看出，電導體應當包圍過濾材料。在此補充規(guī)定，電導體與過濾材料導電地在多個位置上連接。電導體相應的包圍過濾材料通常是足夠的。為在振動運動或其他載荷作用下保證電導體與過濾材料之間的緊密接觸，本發(fā)明規(guī)定，電導體與過濾材料導電地在多個位置正常(regelrecht)連接。
通過過濾材料防止產生充電，其中本發(fā)明在此規(guī)定，過濾材料涂有抗靜電材料或由此浸濕，過濾材料的表面的連接是持久的。在此通過該方案保證，過濾材料仍然滿足原本的任務，即由此由風流分離出粉塵微粒并且使之“無害”。通過抗靜電材料例如以鹽的形式涂覆在真正的過濾材料或濾布上，涂有抗靜電材料的過濾材料可用現在的技術生產。在此保證風流不將抗靜電材料與過濾材料分開，對于潮濕或帶有水滴的風流當然需要避免或排除這種水組分撞擊的其他措施。在此粉塵微粒可靠地被過濾材料束縛，因為按照一個改進方案規(guī)定，過濾材料有一個涂層，該涂層構成不易燃燒的、抗靜電的、有微孔的發(fā)泡薄膜并設在流動側(anstrmseitig)。特別通過薄膜的帶有微孔的方案保證，空氣流或風流流過過濾材料并導出凈化空氣。
如果涂層為丙烯酸泡沫或PU泡沫并與碳黑或石墨混合，可實現優(yōu)化的發(fā)泡薄膜的帶有微孔的方案。
通過在過濾材料中加入碳纖維、鹽或特種鋼纖維，特別可實現導出能力及過濾材料的導出能力。由此可使導電的組件可靠地與真正的過濾材料相連，從而保證總體織物的抗靜電性。
既使在極端情況下，即在火災時不損害過濾自救器的過濾材料為具有輔助織物(Stützgewebe)的聚酰亞胺針刺氈(Ploymid-Nadelfilz)。該過濾材料有利的是自支承的(selbsttragend)，其中該特性還可由添加物支持。為此補充規(guī)定，過濾材料附加有自支承的特性的接收器，其中通過折疊或類似措施可支持自支承特性。由此有利地產生織物，該織物可無框架，該織物可自支承地推入上述位置上，以在那里實現其功能，其中通過其他后面還要提及的特征改進其功能。
通過接受體加固過濾材料按照一個改進方案如下實現，即過濾元件邊緣以具有不易燃燒內容物與PU隔離物(Vergussmasse)構成的過濾材料制成，過濾材料在周圍或附加支承頭側及尾側或成形過濾元件頭及過濾元件尾。由此有利地產生總體加強的元件，該元件能可靠地移動到工作位置上，但如果在清潔單個過濾元件時被證明是必要的時，也可從那里更換。特別是所述具有微孔的發(fā)泡薄膜還導致最佳等級的除塵程度，其中以這種過濾元件容易地實現0.1mg/cm3。
如果帶有大量潮氣的風流輸入殼體，本發(fā)明規(guī)定，過濾器殼體具有一個帶有一個連接法蘭的過濾器入口，該入口由待配屬的預分離器的耦合法蘭相應地構成，該法蘭裝有有利于流動地成型的分離器輪廓(Abschneiderprofile)并由此可將水滴和氣溶膠分離。因此本發(fā)明簡化地規(guī)定，風流極早地分離出潮氣部分并且不通過加熱，而是通過將分離器輪廓置于風流中，分離器輪廓由風流中分離出水滴和氣溶膠。當然粉塵的一部分以沉積物形式排出，這不是不利的，而是有利的，因為由此后面真正的除塵器部分被減輕載荷。水滴或氣溶膠和相應的流體或沉積物聚集在預分離器上然后清除。
可靠地分離水滴和氣溶膠按照本發(fā)明可特別如下實現，分離器輪廓具有與風流或含粉塵的空氣的流動方向相反突出的并產生一種袋式的鼻部，該分離輪廓預設有具有角型材的隔板。通過該隔板同時將尺寸過大的粉塵微粒一起清除，使后面的分離器輪廓和其后的過濾元件同時受到保護。具有角型材的隔板與沉積物泵和分離器輪廓的收集部分相連，使兩者都被清潔。
由于不可避免的污染，保證粉塵過濾器或除塵器的持續(xù)工作，因為在分離器輪廓和隔板的角型材之前設有配有一個供應管并在風流流動方向上排出的水噴嘴。例如在區(qū)間掘進機或其他產生粉塵的機器靜止時調節(jié)該水噴嘴然后使，分離器輪廓和隔板角型材清除附著的粉塵，并因此功能齊全地用于后面的工作。
此外還說明，電導體應該圍繞過濾材料并與過濾框架無關地設置，其中在改進方案中還規(guī)定，電導體集成在共同支承過濾材料的邊緣中并與過濾材料相接觸，在端側具有固定元件的連接部分。由此使得，將這樣的電導體置于過濾器框架的保護中，其中通過兩件式的過濾器框架的結構方案或類似措施在固定過濾材料的同時也一起固定電導體，使電導體保證電荷的導出，因為電導體端側上具有固定元件的連接部分，也就保證了由過濾器框架的電連接。
使用的密封件必須不透氣還有彈性，以產生必要的密封作用。與上述實施例不同，在此本發(fā)明規(guī)定，在由金屬板或其他導電材料構成的殼體與過濾元件邊緣之間設有一個不透氣的密封件，該密封件與導電過濾材料連接且自身導電或涂有這樣的彈性材料層。特別是具有彈性的涂層的實施例可實現。通過彈性保證必須的密封作用，其中如果特別是不透氣密封件的尺寸較大時，該解決方案特別可行且合適。
本發(fā)明的特征特別在于，提供一種過濾元件或由相應過濾元件構成的粉塵過濾器，其可工作在對安全很重要的有瓦斯危險的工況中或應該工作在該工況中。本發(fā)明因此特別有利，因為提供了一種除塵器，其既可用于在正常工作條件也可用于有瓦斯危險的工況中，但也可用于有些時間段有瓦斯危險的工作環(huán)境中而然后又在正常工作條件工作。在此實施該方案的費用盡可能的低，因為過濾元件和整個粉塵過濾器的構造形式保持不變。僅需要提供由金屬板構成的殼體與相應過濾元件之間的連接，這可完美而簡單地進行。在此可實現相應大或相應小的過濾表面的放電，因為使用的電導體不是逐點地作用，而是保證平面上的放電。同時顯著提高使用的導電過濾材料即使在火災時也不危及地下的礦井或類似其它區(qū)域中使用的過濾自救器，即通過釋放火災殘余物和瓦斯等不堵住過濾器自救器否則使其不能有效工作，過濾器自救器在這種極端情況下也可有效，并可由此引導過濾器自救器的佩帶者進入安全區(qū)域。此外有利的是，既使在粉塵過濾器中真的發(fā)生問題，其是密封的，使危險的瓦斯不能由此溢出或在其中變的無害。這里導電過濾材料幫助減小危險或完全消除危險。最后有利的是，改進過濾元件自身，使其易于裝配，因為例如不再需要過濾器框架，或更易操作，因為其自身具有所需的固有剛度并通過相應涂層改進其工作方式，從而可實現很好的價值。
本發(fā)明主題的其他細節(jié)和優(yōu)點在以下附圖描述中說明，附圖以對此必要的細節(jié)和單個件描述優(yōu)選實施例。


圖1一個具有過濾元件的粉塵過濾器的側視圖；圖2圖1所示的具有一個過濾元件的粉塵過濾器的剖視圖；圖3單個過濾元件與邊緣和殼體相結合的視圖；圖4電導體細部圖；圖5按照圖1的過濾器之前的預設定的預分離器的側視圖；圖6預分離器的俯視圖并且部分無覆蓋。
圖1為一個粉塵過濾器1的側視圖，其中該粉塵過濾器由多個單個元件組裝而成。該組裝單元可置于地下或通過上面可見的鉤子也懸掛在單軌架空道或其他構件上。所有這些單個單元的殼體2是相同的，其中過濾器入口3帶有一個用于預除塵的粗濾網5，即這里從流過的風流中分離出較粗的部分。流動方向用4表示。
過濾器入口3具有一個連接法蘭6，該連接法蘭可連接后面詳述的預分離器。
過濾器出口7構成殼體2的后端，其中所示粉塵過濾器1僅示出一個可能方案。對于這里所示的殼體2在過濾器出口7流出凈化的風流。在殼體2中設有多個過濾元件10。過濾元件以規(guī)則的間距凈化，其中在這里落下的粉塵落到排除輸送器8中，該排除輸送器定期地輸出粉塵。也可想象其他收集設備和清除途徑。
圖2為殼體2的剖面圖，殼體具有一個布置在其中的過濾元件10。該過濾元件10具有一個環(huán)繞邊緣11，該邊緣固定波形布狀過濾材料12。含有粉塵的風流流過該過濾材料12，風流然后通過干凈氣體通道13離開粉塵過濾器1的殼體2?？煽闯?，在邊緣11和殼體框架14中間有密封件15。
該區(qū)域在圖3中放大表示，其中可見邊緣11環(huán)繞包圍過濾材料12或表示該材料的邊緣。
在與殼體框架14的連接區(qū)域中在殼體框架與邊緣11之間裝有密封件15，例如直徑為圓形或類似構成的彈性密封突起，其在與殼體框架14和過濾材料壓在一起時用于一個氣密連接。該密封件15防止在布狀過濾材料12區(qū)域中使靜電充電放電并使其無害。圖3示出，為導出電荷設有一個電導體16，電導體包圍過濾材料12，并與由金屬構成的固定元件18、19相連。為此圖4所示的端件22、23設有一個環(huán)24，該環(huán)套在螺紋20上并通過在此未示出的螺母固定。螺栓頭21及螺紋20或由螺紋件構成的固定元件18、19的該部分用于，從邊緣11的內側17實現與由金屬制成的殼體框架14導電連接。
圖4示出，該電導體16環(huán)繞包圍過濾材料12，并用于即使在過濾材料12部分充電時，也保證真正地一直導出電荷。圖4所示的電導體16的實施例為一根銅線25。
圖3所示的過濾材料12為一種適合的材料ATEX，該材料即使在火災時也不會堵塞過濾器自救器。該材料首先或在所示實施例中通過涂覆一種鹽形式的抗靜電材料、通過碳纖維或特種鋼纖維26、27有抗靜電性。相應地圖3為局部截面，其中僅示出特種鋼纖維26、27。為避免含有潮氣或水滴的風流溶解該鹽，圖1所示的殼體可預設有一個預分離器28，見圖5和圖6。該預分離器28或其殼體具有一個耦合法蘭29，該耦合法蘭與殼體2的連接法蘭6相應地形成，從而實現簡單地裝配和拆卸。
預分離器28在中間如圖6所示具有多個分離器輪廓30，分離器輪廓裝有鼻部31，鼻部形成一種袋32。該袋32與風流的流動方向4相反地敞開，使流入該袋時收集和沉降所含有的小水滴或氣溶膠。在此收集的沉淀物或水輸送到一個帶有泵連接管40的收集管39，并可由此清除。
分離器輪廓30之前設有一個帶有角型材34的隔板33，通過該隔板分離風流中的粗粉塵或粗組成部分，并同樣通過一個收集管和與分離器輪廓30相同的和泵連接管40清除。具有水噴嘴36、38的供應管35、37設在分離器輪廓30及角型材34上游，其中放置水噴嘴36、38，使其在流動方向4上將凈化水噴入分離器輪廓30或角型材34，從而實現凈化。該含有沉淀物的水通過收集管39和泵連接管40輸出。
圖3示出的密封件15也可自身導電，為此引入附加的附圖標記45。此外邊緣11直接或通過一個連接件44如圖3所示與殼體框架14或殼體2相連。過濾元件頭部41和過濾元件尾部43按照圖3由塑料材料制成，該材料使插入單個過濾元件10更容易。在圖3a中僅示出，一鐘過濾材料12也可設有一層涂層42，例如為丙烯酸泡沫或PU泡沫層，其不易燃燒、抗靜電、有微孔并易于加工。該泡沫即涂層42、42’位于相應的過濾材料12上，其中一個流出通道的附圖標記為50，通過該流出通道凈化的風流流出?；谕繉?2實現極高的分離程度。實現0.1mg/cm3。
未示出加固過濾材料12的接受體。接受體用于加固整個過濾元件，從而不需要過濾器框架，而提供自身剛度大的元件。過濾元件頭部41和過濾元件尾部43有助于這一點。
從附圖中可見的所有所述特征單獨和結合地構成本發(fā)明的實質。
權利要求
1.一種粉塵過濾器，其用于有瓦斯危險的工況中，特別用于地下采礦或構筑隧道中，該粉塵過濾器具有一個殼體(2)，其中設有一個或多個吸收粉塵的并流過含有粉塵風流的過濾元件(10)，過濾元件具有一種抑制粉塵的過濾材料(12)和/或相應地構成，其特征在于，在由金屬板或一種類似的導電材料構成的殼體(2)和過濾元件(10)的邊緣(11)之間設有一個不透氣的密封件(15)，過濾材料(12)導電并在密封件(15)周圍通過一個電導體(16)與殼體(2)相連。
2.根據權利要求1所述的粉塵過濾器，其特征在于，過濾元件(10)通過伸出過濾元件(10)的內側(17)的固定元件(18，19)與殼體(2)相連而電導體(16)導電地固定于殼體上及固定在過濾材料(12)上。
3.根據前述權利要求中任一項所述的粉塵過濾器，其特征在于，電導體(16)是銅線(25)，過濾材料(12)即使在火災時也不堵塞過濾器自救器。
4.根據前述權利要求中任一項所述的粉塵過濾器，其特征在于，電導體(16)包圍波形過濾材料(12)并具有向固定元件(18，19)延伸的端件(22，23)。
5.根據權利要求4所述的粉塵過濾器，其特征在于，端件(22，23)具有環(huán)繞固定元件(18，19)的螺紋(20)的環(huán)(24)，該環(huán)可在螺紋上移動。
6.根據前述權利要求中任一項所述的粉塵過濾器，其特征在于，電導體(16)與過濾材料(12)在多個位置上導電相連。
7.根據前述權利要求中任一項所述的粉塵過濾器，其特征在于，過濾材料(12)設有抗靜電材料層和/或浸有抗靜電材料，過濾材料(12)的表面的連接是持久的。
8.根據權利要求7所述的粉塵過濾器，其特征在于，過濾材料(12)具有一個涂層(42)，該層形成一種不易燃燒、抗靜電、有微孔的泡沫薄膜，該薄膜設在流動側。
9.根據權利要求8所述的粉塵過濾器，其特征在于，涂層(42)為丙烯酸泡沫或PU泡沫并摻有碳黑或石墨。
10.根據前述權利要求中任一項所述的粉塵過濾器，其特征在于，過濾材料(12)中包括碳纖維、鹽或特種鋼纖維(26、27)。
11.根據權利要求3所述的粉塵過濾器，其特征在于，過濾材料(12)由具有輔助織物的聚酰亞胺針刺氈構成。
12.根據前述權利要求中任一項所述的粉塵過濾器，其特征在于，過濾材料(12)添加有具有自支承特性的接受體，其中自支承特性可通過折疊或類似措施支持。
13.根據前述權利要求中任一項所述的粉塵過濾器，其特征在于，過濾元件(10)的邊緣(11)用由PU隔離物與不易燃燒的內容物構成的過濾材料(12)制成，過濾材料(12)環(huán)繞地或附加支持在頭側和尾側或成形一個過濾元件頭部(41)和過濾元件尾部(43)地構成。
14.根據前述權利要求中任一項所述的粉塵過濾器，其特征在于，殼體(2)具有帶有一個連接法蘭(6)的一個過濾入口(3)，該過濾入口與一個待配屬的預分離器(28)的耦合法蘭(29)對應地構成，耦合法蘭裝有對流動有利地成形的分離器輪廓(30)，并由此能分離水滴和氣溶膠。
15.根據前述權利要求中任一項所述的粉塵過濾器，其特征在于，分離器輪廓(30)具有與風流或含有粉塵的空氣流動方向(4)相反伸出的并構成一種袋(32)式的鼻部(31)，該分離器輪廓上游設有具有角型材(34)的一個隔板(33)。
16.根據前述權利要求中任一項所述的粉塵過濾器，其特征在于，指向空氣流動方向(4)的水噴嘴(36，38)設在分離器輪廓(30)和隔板(33)的角型材(34)的上游，水噴嘴配有一個供應管(35、37)。
17.根據前述權利要求中任一項所述的粉塵過濾器，其特征在于，電導體(16)接觸過濾材料(12)并集成在一同支承過濾材料(12)的邊緣(11)上，并在端側具有用于固定元件(18，19)的連接件(44)。
18.一種粉塵過濾器，其用于有瓦斯危險的工況中，特別用于地下采礦或構筑隧道中，該粉塵過濾器具有一個殼體(2)，其中設有一個或多個吸收粉塵的并流過含有粉塵空氣流或風流的過濾元件(10)，過濾元件具有一種抑制粉塵的過濾材料(12)和/或相應地構成，其特征在于，在由金屬板或其它的導電材料構成的殼體(2)和過濾元件(10)的邊緣(11)之間設有一個不透氣的密封件(45)，密封件與導電過濾材料(12)相連并自身導電或設有一種這樣的彈性材料的層。
全文摘要
為主要用于有瓦斯危險的工況中，提出一種粉塵過濾器(1)，其具有過濾元件(10)，該過濾元件通過諸如碳纖維、鹽或特種鋼纖維(26、27)的導出組件可抗靜電，其中過濾材料(10)通過導體(16)包圍密封件(15)地與殼體框架(14)相連，避免不利的單個過濾元件(10)或粉塵過濾器(1)內部空間的充電。
文檔編號B01D46/24GK1744937SQ200380109379
公開日2006年3月8日 申請日期2003年12月24日 優(yōu)先權日2003年1月31日
發(fā)明者R·博特 申請人:Cft股份有限公司