專利名稱：一種空氣粗濾清器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種濾清器，具體講涉及一種空氣粗濾清器。
背景技術(shù)：
空氣濾清器是工程特種車輛進(jìn)氣系統(tǒng)的重要部件，主要功能過(guò)濾掉發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣中的灰塵，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的是清潔空氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)。工程特種車輛是在全地域、全天候條件下工作需要，因此對(duì)濾清器的要求極高，因?yàn)橹挥行阅芎玫目諝猓拍軡M足發(fā)動(dòng)機(jī)需要?，F(xiàn)有的工程特種車輛空氣濾清器通常包括粗濾清器(一級(jí)濾清器)和精濾清器(二級(jí)濾清器)，在精濾清器之后還要安裝一個(gè)安全濾芯，以備在安裝和更換主濾芯時(shí)，或者主濾芯偶然損壞 時(shí)灰塵進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)。安全濾芯的材料多為無(wú)紡布或?yàn)V紙。精濾清器包括主濾芯；粗濾清器通常由直通式旋流管組成，直通式旋流管是一種典型的氣固分離設(shè)備，由導(dǎo)流管、導(dǎo)流葉片和排氣管組成；氣固兩項(xiàng)流進(jìn)入導(dǎo)流管，在導(dǎo)流葉片的作用下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，氣流中的大粒子在離心力的作用下從氣流中分離到管壁，并沿著壁面向下運(yùn)動(dòng)，最后從排塵口分離出來(lái)，分離后的潔凈氣體從排氣管排出。由于旋流管分離作用主要依靠慣性離心力，因此在流速較小時(shí)，由于離心力較小，過(guò)濾效率較低。現(xiàn)在使用的由直通旋流管組成的粗濾清器在工作流量范圍內(nèi)過(guò)濾效率隨流量變化，由小到大，在低流量時(shí)效率較低如在額定流量時(shí)為粗濾清器的過(guò)濾效率為93%，在60%額定流量時(shí)過(guò)濾效率為55%左右，可見(jiàn)在低流量時(shí)過(guò)濾效率很低?，F(xiàn)有的粗濾清器的過(guò)濾效率低，就會(huì)有很多灰塵進(jìn)入精濾清器(二級(jí)濾清器)，使精濾清器的主濾芯負(fù)荷較大，不利于主濾芯的保養(yǎng)周期，增加了主濾芯的維護(hù)困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于提高在全流量工作范圍內(nèi)過(guò)濾效率的全效空氣粗濾清器，該空氣粗濾清器原理和結(jié)構(gòu)能解決現(xiàn)有直通式旋流管粗濾器低流量時(shí)效率低的問(wèn)題。本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種空氣粗濾清器，其改進(jìn)之處在于，所述旋流管為兩級(jí)；其中一級(jí)旋流管的出氣口與另一級(jí)旋流管的進(jìn)氣口之間設(shè)有積聚濾清器；所述積聚濾清器包括積聚濾芯；所述積聚濾芯的透氣度在1500-35001/m2, s之間。本發(fā)明提供的一種優(yōu)選的技術(shù)方案是每級(jí)旋流管包括至少一個(gè)的直通式旋流管；所述直通式旋流管包括導(dǎo)流管、導(dǎo)流葉片和排氣管。本發(fā)明提供的第二優(yōu)選的技術(shù)方案是在所述直通式旋流管的軸向設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口 ；與所述直通式旋流管軸向垂直的方向上設(shè)有抽塵口。本發(fā)明提供的第三優(yōu)選的技術(shù)方案是所述積聚濾芯由多孔介質(zhì)的板材纖維組成。本發(fā)明提供的第四優(yōu)選的技術(shù)方案是所述板材纖維包括玻璃納米纖維、碳纖維和花式醋酸纖維。本發(fā)明提供的第五優(yōu)選的技術(shù)方案是在氣體低流量時(shí)，所述積聚濾清器對(duì)灰塵進(jìn)行集結(jié)及過(guò)濾；在氣體高流量時(shí)，所述積聚濾清器釋放集結(jié)后的灰塵；所述低流量為10% -60%的額定流量；所述高流量為大于60%的額定流量。本發(fā)明提供的第六優(yōu)選的技術(shù)方案是在所述空氣粗濾清器的軸向設(shè)有連接精濾清器的濾后潔凈氣體出口。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明達(dá)到的有益效果是1、本發(fā)明提供的空氣粗濾清器通過(guò)三級(jí)過(guò)濾，解決了現(xiàn)有直通式旋流管粗濾器低流量時(shí)效率低的問(wèn)題，使得空氣粗濾清器在工作低流量時(shí)灰塵的過(guò)濾效率提高；2、本發(fā)明提供的空氣粗濾清器在全工作流量范圍內(nèi)過(guò)濾效率達(dá)到98%以上，過(guò)濾效率提聞大于10%,大大提聞在全流量范圍下的空氣過(guò)濾效率；3、本發(fā)明提供的空氣粗濾清器的實(shí)現(xiàn)方法過(guò)濾效率提高，減小了精濾清器中的主濾芯的負(fù)荷，提高了主濾芯的保養(yǎng)周期，使主濾芯的維護(hù)周期變長(zhǎng)。


圖I是本發(fā)明提供的空氣粗濾清器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明提供的實(shí)施例I的全效空氣粗濾清器的示意圖；圖3是本發(fā)明提供的實(shí)施例2的全效空氣粗濾清器的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明提供的空氣粗濾清器包括三級(jí)結(jié)構(gòu)，第一級(jí)為第一旋流管1，第二級(jí)為積聚濾清器，第三級(jí)為第二旋流管3。在第一級(jí)旋流管I的出氣口與第三級(jí)旋流管3的進(jìn)氣口之間設(shè)置有第二級(jí)積聚濾清器。其中，第一旋流管和第二旋流管包括多個(gè)直通式旋流管，直通式旋流管包括導(dǎo)流管、導(dǎo)流葉片和排氣管。在每級(jí)旋流管的軸向設(shè)有進(jìn)氣口 5和出氣口 6 ；與直通式旋流管軸向垂直的方向上設(shè)有抽塵口 4。積聚濾清器包括積聚濾芯2 ;積聚濾芯2的透氣度在1500-35001/m2, s之間，保證積聚效果和過(guò)濾效率。積聚率芯2由多孔介質(zhì)的板材纖維組成。板材纖維包括玻璃納米纖維、碳纖維和花式醋酸纖維。整個(gè)的空氣粗濾清器上設(shè)有連接精濾清器的濾后潔凈氣體出口 7。本發(fā)明提供的空氣粗濾清器利用積聚濾芯2的吸附理論、解吸附理論以及旋風(fēng)二次加速理論對(duì)空氣進(jìn)行分離過(guò)濾。吸附理論主要利用板材纖維的過(guò)濾理論，在低流量時(shí)灰塵顆粒流速小，多孔介質(zhì)吸附灰塵顆粒；而在大流量時(shí)產(chǎn)生解吸附，即纖維過(guò)濾失效理論，聚結(jié)的灰塵在流體的作用下脫離多孔介質(zhì)。積聚濾芯2在低流量下積聚灰塵，在高流量下得到自動(dòng)清洗，流量降低時(shí)再次積集灰塵，如此反復(fù)。這種灰塵分離機(jī)理就使得粗濾清器在全工作范圍保持適宜高的過(guò)濾效率。本發(fā)明利用旋風(fēng)二次加速理論因積聚再解吸附后的灰塵顆粒變大，對(duì)脫離多孔介質(zhì)的灰塵顆粒進(jìn)行二次旋風(fēng)加速的同時(shí)增加顆粒分離的行程，從而增加灰塵分離時(shí)間，并最終提高效率。本發(fā)明提供的空氣濾清器的工作原理圖如圖I所示。工作過(guò)程如下氣流走向?yàn)闅怏w進(jìn)入第一級(jí)直通式旋流管I經(jīng)第二級(jí)積聚濾清器到第三級(jí)直通式旋流管3，最后得到需要潔凈的氣體。積聚濾清器包括積聚濾芯2，第二級(jí)積聚濾芯2起電路中的電容作用，在氣體低流量時(shí)積聚灰塵，高流量時(shí)釋放灰塵。在氣體低流量時(shí)，首先通過(guò)第一級(jí)普通直通旋流管1，將80%左右的灰塵分離，20 %左右的灰塵在第二級(jí)積聚濾清器進(jìn)行過(guò)濾和集結(jié)；10 %左右的灰塵進(jìn)入第三級(jí)普通直通式旋流管3進(jìn)行過(guò)濾。以上通過(guò)三級(jí)過(guò)濾，使整體粗濾清器的過(guò)濾效率保持在98%以上。 在氣體高流量時(shí)，第一級(jí)普通直通式旋流管I過(guò)濾效率在90%左右，10%左右的灰塵進(jìn)入第二級(jí)積聚濾清器，在經(jīng)過(guò)第二級(jí)積聚濾清器時(shí)，在負(fù)壓牽引力的作用下，新進(jìn)入的灰塵及低流量下積聚的灰塵顆?？朔e聚濾芯2的對(duì)灰塵的粘附力進(jìn)入第三級(jí)直通式旋流管3 ;通過(guò)積聚濾芯2的灰塵由于積聚作用使灰塵顆粒變大，從而提高第三級(jí)的過(guò)濾效率。整個(gè)工作原理保證了在全工況范圍內(nèi)通過(guò)三級(jí)過(guò)濾使整個(gè)粗濾器效率保持在98%以上，從而使粗濾清器在全工作范圍保持一適宜高的過(guò)濾效率。本發(fā)明利用多孔介質(zhì)的板材纖維，即積聚濾清器利用吸附與解吸附理論；以及旋風(fēng)二次加速理論對(duì)空氣中污染物的進(jìn)行過(guò)濾。吸附理論主要利用板材纖維的過(guò)濾理論，在低流量時(shí)灰塵顆粒流速小，多孔介質(zhì)吸附灰塵顆粒；而在高流量時(shí)產(chǎn)生解吸附，即纖維過(guò)濾失效理論，聚結(jié)的灰塵在氣體流體的作用下脫離多孔介質(zhì)的板材纖維。旋風(fēng)加速二次分離理論，對(duì)脫離多孔介質(zhì)灰塵顆粒進(jìn)行二次旋風(fēng)加速同時(shí)并增加顆粒分離的行程，從而增加灰塵分離時(shí)間，并最終提高粗濾清器的過(guò)濾效率。下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。實(shí)施例I實(shí)施例I如圖2所示。兩級(jí)相同的直通旋流管I和3，單直通式旋流管I或3額定流量30m3/h，積聚濾芯的透氣度20001/m2, s，通過(guò)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可將粗濾器的過(guò)濾效率提高11. 4%以上，過(guò)濾效率在60 100 %額定流量范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)大于98%的過(guò)濾效率，具體見(jiàn)表I。表I全效粗濾器實(shí)施例I過(guò)濾效率對(duì)比
權(quán)利要求
1.一種空氣粗濾清器，包括旋流管；其特征在于，所述旋流管為兩級(jí)；其中一級(jí)旋流管的出氣口與另一級(jí)旋流管的進(jìn)氣口之間設(shè)有積聚濾清器；所述積聚濾清器包括積聚濾芯；所述積聚濾芯的透氣度在1500-35001/m2, s之間。
2.如權(quán)利要求I所述的空氣粗濾清器，其特征在于，每級(jí)旋流管包括至少一個(gè)的直通式旋流管；所述直通式旋流管包括導(dǎo)流管、導(dǎo)流葉片和排氣管。
3.如權(quán)利要求2所述的空氣粗濾清器，其特征在于，在所述直通式旋流管的軸向設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口 ；與所述直通式旋流管軸向垂直的方向上設(shè)有抽塵口。
4.如權(quán)利要求I所述的空氣粗濾清器，其特征在于，所述積聚濾芯由多孔介質(zhì)的板材纖維組成。
5.如權(quán)利要求4所述的空氣粗濾清器，其特征在于，所述板材纖維包括玻璃納米纖維、碳纖維和花式醋酸纖維。
6.如權(quán)利要求2或4所述的空氣粗濾清器，其特征在于，在氣體低流量時(shí)，所述積聚濾清器對(duì)灰塵進(jìn)行集結(jié)及過(guò)濾；在氣體高流量時(shí)，所述積聚濾清器釋放集結(jié)后的灰塵；所述低流量為10% -60%的額定流量；所述高流量為大于60%的額定流量。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的空氣粗濾清器，其特征在于，在所述空氣粗濾清器的軸向設(shè)有連接精濾清器的濾后潔凈氣體出口。
全文摘要
本發(fā)明涉及濾清器，具體講涉及一種空氣粗濾清器。該空氣粗濾清器包括旋流管；旋流管為兩級(jí)；其中一級(jí)旋流管的出氣口與另一級(jí)旋流管的進(jìn)氣口之間設(shè)有積聚濾清器；積聚濾清器包括積聚濾芯；積聚濾芯的透氣度在1500-3500l/m2.s之間。本發(fā)明提供的空氣粗濾清器在全工作流量范圍內(nèi)過(guò)濾效率達(dá)到98％以上，過(guò)濾效率提高大于10％，大大提高在全流量范圍下的空氣過(guò)濾效率；并且粗濾清器的過(guò)濾效率提高，減小了精濾清器中的主濾芯的負(fù)荷，提高了主濾芯的保養(yǎng)周期，使主濾芯的維護(hù)周期變長(zhǎng)。
文檔編號(hào)F02M35/08GK102619654SQ201210075789
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月21日
發(fā)明者盧進(jìn)軍, 孫陽(yáng), 張雪梅, 李文超, 李明華, 李繼新, 王建東, 邵春鳴, 陳克新 申請(qǐng)人:中國(guó)北方車輛研究所