捕獲懸浮在流體中的顆粒的組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般涉及懸浮在流體中的顆粒的捕獲。
[0002]本發(fā)明更特別地涉及捕獲懸浮在流體中的顆粒的組件，包括所述流體的流通的管道和捕獲懸浮在所述流體中的顆粒的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0003]捕獲懸浮在流體中的顆粒的設(shè)備在本領(lǐng)域中是已知的。一些公知的捕獲設(shè)備使用捕獲顆粒的液體，出于衛(wèi)生的原因這使得它們難以被使用。其他已知的捕獲設(shè)備利用靜電捕獲，這引起了安全和技術(shù)問題，由于其不兼容于潮濕環(huán)境，特別是相對濕度70%以上的流體。懸浮在流體中的顆粒也可以簡稱為氣溶膠。
[0004]其它已知的設(shè)備使用安裝和服務均昂貴的介質(zhì)過濾器，但不能用于高濕度的流體和產(chǎn)生顯著的壓力損失，這導致能耗和運行費用增高。此外，其它已知的捕獲設(shè)備包括龐大笨重的旋風分離器。最后，現(xiàn)有技術(shù)的這種已知的設(shè)備不能有效地捕獲I至10微米直徑的顆粒。
[0005]從專利文獻EP0914855已知一種設(shè)備，包括流體流通的管道，其包括多個中空導流板，用于分離和回收在導流板導流期間的流體流動的水滴。然而，如果這樣的設(shè)備允許通過流體的導流來分離和回收流體的液滴，這種設(shè)備不適合于懸浮在流體中的固體顆粒的回收。
[0006]專利文獻W02011013121公開了一種設(shè)有過濾器系統(tǒng)的流體流通的管道，其包括由多層的過濾材料形成的上游塊，通過它設(shè)有供流體通過的軸向通道以及多層的過濾材料形成的下游塊，其沒有供流體通過的軸向通道。這些塊并且特別是下游塊跨過管道部分延伸，使它們產(chǎn)生非常大的壓力損失。
[0007]專利文獻US2005000201公開了一種顆粒捕獲設(shè)備，其捕獲的設(shè)計和分布引起該設(shè)備的入口和出口之間的流體的高的壓力損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是為完全或部分地解決上述問題而提供一種顆粒捕獲設(shè)備。
[0009]本發(fā)明特別的目的是提供一種用于捕獲懸浮于在管道中流通的流體中的顆粒的設(shè)備，所述顆粒特別是直徑在I和?ο μπι之間的顆粒，同時限制流體的壓力損失和與在所述管道中的流體相關(guān)聯(lián)的能量消耗。
[0010]另一個目的是提供一種用于捕獲懸浮在流體中的顆粒的設(shè)備，其還允許減少了潮濕鹽析的風險，并簡化清潔和維護。
[0011]本發(fā)明的目的還在于降低這種設(shè)備的制造和安裝的成本。
[0012]為此，本發(fā)明的目的在于提供包括流體流通管道的用于捕獲懸浮在流體中的顆粒的組件，以及用于捕獲在流體中的顆粒的設(shè)備，其特征在于，所述捕獲設(shè)備包括:
[0013]-具有收集表面的板，收集表面是多孔的并且基本上平行于管道的軸線，以及
[0014]-湍流生成裝置，其相對于收集表面的中間平面延伸突出，并且適于使流體的流動在收集表面處為湍流。
[0015]收集表面的孔隙率可以促進流體流動通過收集表面，并且還可以在收集表面在流體的湍流期間增加顆粒在收集表面上的沖擊。
[0016]特別地，這種突出的湍流生成裝置的存在至少允許入射流體流的一部分沖擊收集表面，同時限制通過管道的流體的壓力損失。
[0017]事實上，湍流運動由湍流生成裝置在上游生成，并靠近收集表面，其延伸從板的中間平面突出，使得流體流的湍流部分沖擊收集表面，沖擊足以允許所述湍流通過孔，其然后保留由湍流所攜帶的固體部分。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的以基本平坦的并且基本上平行于管道的軸線的過濾介質(zhì)的形式的設(shè)備的實現(xiàn)使得能夠捕獲的小顆粒，而無需特別的流體供應和/或能耗。該設(shè)備特別適合于捕獲空氣動力學直徑為I至10微米的細小顆粒。
[0019]本發(fā)明的設(shè)備緊湊和容易安裝在通風或排氣網(wǎng)絡中，因為它適合于通道的不同的內(nèi)部體積。由于平行于軸線的收集表面的取向，與“旋風”或“隔板”類型的已知系統(tǒng)相反，所述設(shè)備僅略微改變?nèi)肷浣橘|(zhì)的流動方式，其限制了壓力損失。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的有利的特征，所述湍流生成裝置包括長度被布置成沿具有收集表面的板的前緣的至少一半，優(yōu)選至少三分之二的，流體流的多個障礙，所述湍流生成裝置被包含在板通過的中間平面的部分在上游與所述板偏移。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的有利的特征，收集表面的每個孔的內(nèi)切圓的直徑為至多3毫米和至少10微米，圓的直徑優(yōu)選為300微米的數(shù)量級。
[0022]內(nèi)切在孔中的圓對應于包括由孔限定的表面中的可能的最大直徑的圓。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的有利的特征，所述多個障礙包括一系列第一障礙和與第一障礙以交替的方式分布的一系列第二障礙，每一個第一障礙具有高于所述第二障礙高度的、相對于收集表面通過的中間平面的高度。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的有利的特征，障礙的頂部高度為0.3和3厘米之間。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的有利的特征，同樣高度的兩個障礙的頂部之間的距離為0.3和3厘米之間。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的有利的特征，每個障礙相對于該板的收集表面的中間平面是傾斜的，優(yōu)選為45°，使障礙的基部位于參考流體流動的方向的障礙的頂部的上游。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的有利的特征，所述障礙的至少一部分包括尖端的頂部。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的有利的特征，所述障礙包括優(yōu)選以對稱的方式從板的中間平面的側(cè)延伸突出的障礙，所述障礙從板的相對的側(cè)延伸突出。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的有利的特征，所述障礙形成周期性地重復的圖案。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的有利的特征，所述湍流生成裝置由切割的板形成，并且被折疊，折疊線優(yōu)選沿著具有收集表面的板的前緣的長度延伸。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的有利的特征，沿管道的軸線截取的、在具有所述收集表面的板的前緣和生成裝置被包括在板的中間平面中的部分之間的距離為O厘米和3厘米之間。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的有利的特征，收集表面的每個孔的內(nèi)切圓具有為至多3毫米和至少10微米的直徑，圓的直徑為300微米的數(shù)量級。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的有利的特征，收集表面的每個孔穿過板并且在板的與收集表面相對的表面處開通。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的有利的特征，所述收集表面相對于該管道的軸線傾斜O(jiān)和20度之間，優(yōu)選O和15度之間的角度。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的有利的特征，所述湍流生成裝置不同于收集表面并且設(shè)置在收集表面的前緣的上游。
[0036]可替代地，可以預見所述湍流生成裝置被與所述收集表面一體地形成。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的有利的特征，所述湍流生成裝置通過剪切并且優(yōu)選地折疊收集表面的前緣的上游側(cè)而形成。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的有利的特征，所述湍流生成裝置包括相對于收集表面的中間平面的突出構(gòu)件。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的有利的特征，所述突出構(gòu)件沿垂直于管道軸線以連續(xù)的方式并平行于收集平面延伸。
[0040]所述構(gòu)件可以由橫向于管道的軸的圓柱體而形成。圓柱體可以是不同的形狀，例如圓形，設(shè)置有尖頭或尖端。圓柱體也可以是有恒定或可變橫截面的圓柱體。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的有利的特征，所述突出構(gòu)件沿垂直于管道軸線以不連續(xù)的方式并平行于收集表面的平面延伸。
[0042]還可以預見，所述生成裝置可以以一般的方式呈現(xiàn)為配備有在圓柱體的軸向長度間隔開的凹槽或凹口的圓柱體，以便在凹槽或凹口之間形成多個環(huán)形的突出部件。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的有利的特征，所述突出構(gòu)件具有開口朝向收集表面的V形的橫截面，其尖端被定向在入射流體流的方向。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的有利的特征，所述收集表面由細長構(gòu)件的網(wǎng)格形成，孔由網(wǎng)格的空隙形成。
[0045]根據(jù)本發(fā)明的有利的特征，所述捕獲設(shè)備包括多個收集表面。
[0046]根據(jù)本發(fā)明的有利的特征，所述組件至少包括一個，優(yōu)選地包括多個捕獲設(shè)備的列，一個或每一列沿管道軸線橫向延伸。
[0047]所述組件還包括多個捕獲設(shè)備，這使得該組件被模塊化，因為可以在由期望捕獲顆粒的流體穿過的管道或套管的寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)捕獲設(shè)備的數(shù)量和分布。
[0048]根據(jù)本發(fā)明的有利的特征，沿與每一列延伸的方向的平行的方向，將所述列彼此偏移，以使列中的每個設(shè)備不對準其他列中的設(shè)備。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的有利的特征，兩個板之間或板和管道的壁之間的間隔，相對于相應板的中間平面，是I厘米和15厘米之間，或是湍流生成裝置的高度的兩倍，或三倍或四倍。
【附圖說明】
[0050]通過參考附圖閱讀以下描述的示例性實施例，本發(fā)明將被更好地理解，其中:
[0051]-圖1是根據(jù)本發(fā)明的組件的透視圖，示出在管道中容納的多個捕獲設(shè)備；
[0052]-圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的透視圖；
[0053]-圖2A和2B