CARTUCHO DE FILTRO CON BRIDA DE RETENCION Y PROCEDIMIENTO ASOCIADO.
Un cartucho de filtro (20) para retirar partículas de una corriente de fluido cargada con partículas en una dirección a través de dicho cartucho de filtro (20),
siendo dicho cartucho de filtro (20) periódicamente sometido a un fluido de limpieza que se desplaza en dirección opuesta a la corriente del fluido, incluyendo el cartucho de filtro (20): unos medios de filtración (24) constituidos adoptando una configuración tubular con una pluralidad de pliegues separados en círculo (26), comprendiendo cada pliegue una punta (42) y un par de lados (44) que se extienden desde la punta; una estructura de montaje (62) situada en una primera porción terminal axial de los medios de filtración (24), y una tapa terminal (66) situada en una segunda porción terminal axial de los medios de filtración, quedando los medios de filtración retenidos en la configuración genéricamente tubular mediante la estructura de montaje y mediante la tapa terminal; y un dispositivo de retención (82) que encaja con el cartucho de filtro (20) y que presenta unas porciones (84) que se extienden, al menos parcialmente, por el interior de las zonas situadas entre los pliegues adyacentes (26) y que encajan con al menos una de las puntas y de los lados de los pliegues (26) para limitar el desplazamiento radial repetido de los medios de filtración cuando son sometidos al fluido de limpieza periódica y para mantener los pliegues existentes en los medios de filtración separados en círculo; caracterizado por: estar dicho dispositivo de retención (82) fijado a los medios de filtración (24) para ofrecer resistencia al desplazamiento en una dirección paralela al eje geométrico central al cartucho (20), e incluir un refuerzo textil (86) dispuesto dentro del dispositivo de retención, y comprender el dispositivo de retención un elastómero termoplástico extruido, el cual es extruido sobre la superficie exterior del cartucho (20) y forzado a deformarse al menos parcialmente por entre los pliegues adyacentes (26) del material de filtro (24)
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2001/048709.
Solicitante: BHA GROUP HOLDINGS INC.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 8800 EAST 63RD STREET,KANSAS CITY, MO 64133-4883.
Inventor/es: VAN PELT,RANDALL, CAROTHERS,CHARLES.
Fecha de Publicación: .
Fecha Concesión Europea: 21 de Julio de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- B01D29/11B
- B01D46/00B
- B01D46/00R40
- B01D46/24F4
- B01D46/52F4
Clasificación PCT:
- B01D27/06 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL. › B01D SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda B03B, B03D, mesas o cribas neumáticas B03B, por vía seca B07; separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación mediante campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrifugadores B04B; aparato de vórtice B04C; prensas en sí para exprimir los líquidos de las sustancias que los contienen B30B 9/02). › B01D 27/00 Filtros de cartucho del tipo desechable. › con un material ondulado, enrollado o plegados.
- B01D27/10 B01D 27/00 […] › Dispositivos de seguridad, p. ej. derivaciones del tipo "by-pass".
- B01D29/21 B01D […] › B01D 29/00 Otros filtros con elementos filtrantes estacionarios durante la filtración, p. ej. filtros de aspiración o de presión, o sus elementos filtrantes B01D 24/00 - B01D 27/00; Filtrado de estos elementos. › con hojas onduladas, plegadas o enrolladas.
Clasificación antigua:
Fragmento de la descripción:
Antecedentes de la Invención
Campo Técnico
La presente invención se refiere, en general, a un cartucho de filtro. En particular, la presente invención se refiere a una brida de retención del cartucho de filtro y a un procedimiento asociado de fabricación del cartucho de filtro con la brida de retención.
Descripción de la Técnica Anterior
Son conocidos los cartuchos de filtro que presentan unos medios de filtración plegados para filtrar las partículas procedentes de una corriente de fluido cargada de partículas en una dirección que atraviesa el cartucho de filtro. Dicho cartucho de filtro a menudo es sometido a unos impulsos de un fluido de limpieza que se desplazan durante cortos periodos de tiempo a través de los medios de filtración en una dirección contraria a la dirección a la que se desplaza la corriente de fluido cargada con partículas. Dicho cartucho de filtro se designa como cartucho de filtro de “pliegues por impulsos”. Unas bridas de retención conocidas rodean porciones del cartucho de filtro de pliegues por impulsos para impedir que los medios de filtración se desplacen excesivamente durante la exposición a los impulsos del fluido de limpieza.
Sin embargo, las bridas de retención conocidas destinadas a los cartuchos de filtro de pliegues por impulsos presentan inconvenientes, debido a que son difíciles de insertar sobre un cartucho de filtro y pueden no permanecer en el emplazamiento axial relativo en el que inicialmente fueron situados. Por ejemplo, una brida de retención de un producto textil debe ser envuelta a mano alrededor de los medios de filtración del cartucho de filtro. La brida de retención textil es típicamente apretada a mano y los extremos de la brida de retención quedan superpuestos. Los extremos de la brida de retención entonces unidos por adhesivo o fijados entre sí mientras se mantiene a mano una tensión conveniente sobre la brida de retención.
Es importante que la brida de retención permanezca en un emplazamiento axial relativo deseado a lo largo del cartucho de filtro para asegurar que la brida proteja adecuadamente los medios de filtración del desplazamiento excesivo durante la exposición a los impulsos del fluido de limpieza. Esto se lleva típicamente a cabo mediante el empleo de un adhesivo. Sin embargo, existen pruebas de que dicho dispositivo de emplazamiento axial del adhesivo falla y que la brida puede quedar situada de manera incorrecta axialmente a lo largo del cartucho de filtro.
En el documento FR-A-2,217,049 se divulga un medio de filtro plisado que presenta una configuración tubular con un cordón extruido de material termoplástico que presenta un punto de fusión de 200 a 250º C. El documento US-A-4,402,830 describe un elemento de filtro cilíndrico corrugado que presenta un soporte externo de cinta en espiral. El documento EP-A-0,920,898 divulga una estructura de refuerzo prefabricada, hecha de un material macizo o hecha de filamentos cubiertos por un material termoplástico, los cuales pueden ser unidos a un material de filtración plisado.
Sumario de la Invención
La presente invención tiene por objeto un cartucho de filtro para suprimir partículas de una corriente de fluido cargada de partículas que se desplazan en una dirección por dicho cartucho de filtro, siendo el cartucho de filtro periódicamente sometido a un fluido de limpieza que se desplaza en dirección opuesta a la corriente de fluido, incluyendo el fluido de filtro
unos medios de filtración constituidos adoptando una configuración tubular con una pluralidad de pliegues separados en círculo, comprendiendo cada pliegue una punta y un par de lados que se extienden desde la punta;
una estructura de montaje situada en una primera porción terminal axial de los medios de filtración, y una tapa terminal situada en una segunda porción terminal axial de los medios de filtración, quedando los medios de filtración retenidos dentro de la configuración genéricamente tubular por la estructura de montaje y por la tapa terminal; y
un dispositivo de retención de acuerdo con lo definido en la reivindicación 1.
De acuerdo con otro aspecto de la invención se proporciona un procedimiento de elaboración de un cartucho de filtro para suprimir partículas de una corriente de fluido que se desplaza en una dirección a través de dicho cartucho de filtro y que es periódicamente sometida a un fluido de limpieza que se desplaza en dirección opuesta a la corriente de fluido, comprendiendo dicho procedimiento las etapas definidas en la reivindicación 2.
Breve Descripción de los Dibujos
Características distintivas adicionales de la presente invención se pondrán de manifiesto a los expertos en la materia a la cual la presente invención se refiere partiendo de la lectura de la descripción subsecuente con referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales:
La Fig. 1 es una vista en perspectiva de un cartucho de filtro que incorpora una
brida de retención que forma parte de la presente invención;
la Fig. 2 es una vista en alzado lateral del cartucho de filtro de la FIG. 1;
la Fig. 3 es una vista en sección transversal del cartucho de filtro de la FIG. 2,
tomada, de manera aproximada, a lo largo de la línea 3 -3 de la FIG. 2;
la Fig. 4 es una vista similar a la de la Fig. 3 que ilustra una forma de realización
alternativa de la invención;
la Fig. 5 es una ilustración esquemática en alzado lateral del equipamiento de
extrusión de una forma de realización del proceso utilizado para aplicar la brida de
retención al cartucho de filtro; y
la Fig. 6 es una ilustración esquemática del equipamiento de extrusión y del
proceso ilustrado en la Fig. 5, vistos desde arriba.
Descripción de las Formas de Realización Preferentes
La presente invención se materializa en un cartucho de filtro 20 (Figs. 1 y 2) para suprimir partículas de una corriente de fluido cargada de partículas que se desplaza en una dirección a través del cartucho de filtro. El cartucho de filtro 20 está especialmente diseñado para su uso en aplicaciones para el control de la contaminación atmosférica. El cartucho de filtro 20 es un cartucho de filtro tipo “pliegues por impulsos” que es periódicamente sometido a un fluido de limpieza por impulsos que se desplaza en dirección opuesta a la dirección de la corriente del fluido cargado con partículas, como es sabido. Dicho cartucho de filtro 20 puede ser sometido a impulsos de limpieza por encima de 300,000 impulsos por año a lo largo de una vida útil típica esperada, de modo aproximado, de dos años. El cartucho de filtro 20 está fijado de forma operativa a una chapa de tubería 22 (Fig. 2) situada dentro de una cámara de empuje (no mostrada) de un precipitador de polvos conocido (no mostrado).
El cartucho de filtro 20 incluye unos medios de filtración 24 que están constituidos adoptando una configuración genéricamente tubular o cilíndrica, tal y como se ilustra en las Figs. 1 y 3 y 4, con un eje geométrico central longitudinal A. Los medios de filtración 24 presentan una pluralidad de pliegues 26, los cuales están separados en círculo alrededor de la circunferencia del cartucho de filtro 20. Cada pliegue 26 tiene una punta 42 constituida como su emplazamiento radialmente más exterior, tal y como se aprecia en las Figs. 1 y 3 y 4, y un par de lados 44 que se extienden radialmente hacia dentro desde la punta. Los pliegues 26 existentes en los medios de filtración 24 no son necesariamente rígidos y fuertes, y, por tanto, los pliegues tienen tendencia a desplazarse radialmente hacia fuera mediante un impulso del fluido de limpieza. Un desplazamiento radial hacia fuera excesivo del medio de filtración 24 puede dañar la eficacia de la filtración del cartucho de filtro 20. Los pliegues adyacentes 26 pueden, así mismo, “hundirse” y temporalmente engancharse entre sí durante un impulso de limpieza o durante un ciclo de filtración. Cuando los pliegues adyacentes 26 se enganchan entre sí, existe la posibilidad de que la operación de filtración o de impulso de limpieza no sea tan eficaz como debiera debido a que el flujo de gas que discurre a través de esa porción de los medios de filtración 24 puede resultar temporalmente bloqueada. De esta manera, es deseable impedir el desplazamiento radial excesivo de los medios de filtración 24 y el hundimiento...
Reivindicaciones:
1. Un cartucho de filtro (20) para retirar partículas de una corriente de fluido cargada con partículas en una dirección a través de dicho cartucho de filtro (20), siendo dicho cartucho de filtro (20) periódicamente sometido a un fluido de limpieza que se desplaza en dirección opuesta a la corriente del fluido, incluyendo el cartucho de filtro (20):
unos medios de filtración (24) constituidos adoptando una configuración tubular con una pluralidad de pliegues separados en círculo (26), comprendiendo cada pliegue una punta (42) y un par de lados (44) que se extienden desde la punta;
una estructura de montaje (62) situada en una primera porción terminal axial de los medios de filtración (24), y una tapa terminal (66) situada en una segunda porción terminal axial de los medios de filtración, quedando los medios de filtración retenidos en la configuración genéricamente tubular mediante la estructura de montaje y mediante la tapa terminal; y
un dispositivo de retención (82) que encaja con el cartucho de filtro (20) y que presenta unas porciones (84) que se extienden, al menos parcialmente, por el interior de las zonas situadas entre los pliegues adyacentes (26) y que encajan con al menos una de las puntas y de los lados de los pliegues (26) para limitar el desplazamiento radial repetido de los medios de filtración cuando son sometidos al fluido de limpieza periódica y para mantener los pliegues existentes en los medios de filtración separados en círculo; caracterizado por:
estar dicho dispositivo de retención (82) fijado a los medios de filtración (24) para ofrecer resistencia al desplazamiento en una dirección paralela al eje geométrico central al cartucho (20), e incluir un refuerzo textil (86) dispuesto dentro del dispositivo de retención, y comprender el dispositivo de retención un elastómero termoplástico extruido, el cual es extruido sobre la superficie exterior del cartucho
(20) y forzado a deformarse al menos parcialmente por entre los pliegues adyacentes (26) del material de filtro (24).
2. Un procedimiento de fabricación de un cartucho de filtro (20) para retirar partículas de una corriente de fluido que se desplaza en una dirección a través de dicho cartucho de filtro y que es periódicamente sometida a un fluido de limpieza que se desplaza en dirección opuesta respecto de dicha corriente de fluido, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:
la provisión de unos medios de filtración (24) constituidos adoptando una
configuración sustancialmente tubular y que presentan una pluralidad de
pliegues separados en círculo (26) conformados en su interior;
la provisión de un dispositivo de retención (82) que se extiende, al menos parcialmente, por el interior de las zonas existentes entre los pliegues (26) para trabar al menos una de las puntas (42) y los lados (44) de los pliegue para limitar el desplazamiento radial repetido de dichos medios de filtración en la dirección opuesta cuando son sometidos al fluido de limpieza periódica; caracterizado por
10 la constitución de dicho dispositivo de retención (82) mediante la extrusión de un elastómero termoplástico que contiene un refuerzo textil (86) el cual es introducido durante dicha extrusión, sobre la superficie externa del cartucho de filtro (20) y forzándolo para que se deforme al menos parcialmente por entre los pliegues adyacentes (26) del material de filtro (24), estando el dispositivo de retención fijado a los medios de filtración mediante dicha extrusión al curar el material termoplástico para ofrecer resistencia al desplazamiento en dirección paralela al eje geométrico central longitudinal del cartucho de filtro.
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