改進的v形面板過濾器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及過濾器設備，并且更具體地涉及在工業應用中使用的進氣過濾器。
【背景技術】
[0002] 過濾器在廣泛的應用中使用，包括用來過濾建筑通風系統到大規模的工業設施和 設備中的進氣。以舉例的方式，進氣過濾器結合用于發電的燃氣渦輪機燃燒系統結合使用。
[0003] 在這樣的應用中，在燃燒過程中使用大量的空氣。繼而，大體積過濾設備對于調節 進氣流以用于燃燒優化和減少對部件的磨損來說是必要的。就這一點而言，希望這樣的過 濾設備以相對低的壓降提供相對大體積的氣體過濾，同時提供來自進氣的顆粒和液體的可 靠去除。特別地，在燃氣渦輪機應用中，相對小的顆粒和液體的去除對于使渦輪機部件的劣 化（例如，壓縮機葉片的腐蝕）和壓縮機效率的損失最小化來說是期望的。可以理解，渦輪 機部件的更換不僅是昂貴的，而且也可能引起大量的停工時間。
[0004] 為了實現大體積的空氣過濾，常常采用V形面板過濾器。在V形面板過濾器中，相 鄰的過濾器面板大體上取向成銳角，以限定沿著且橫跨空氣流的V形構型。雖然V形面板 過濾器產生大體積的過濾，但其構型在實現可靠的密封接口和總體耐久性方面帶來設計挑 戰。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是提供一種適于大體積應用的V形面板過濾器設備，其具有改進的 部件密封，以減少非所需的顆粒和/或液體通過其中（例如，燃氣渦輪機應用）。
[0006] 本發明的另一個目的是提供一種V形面板過濾器設備，其產生提高的過濾器生產 效率，同時還提供改善的過濾器性能。
[0007] 本發明的另一個目的是提供一種容易安裝和更換的改進的V形面板過濾器設備。
[0008] 本發明的又一個目的是提供一種V形面板過濾器設備，其產生改善的過濾性能， 同時也提供用于增加可靠性的提高的耐久性。
[0009] 上述目的和附加優點中的一個或多個可以在V形過濾器設備的一個實施例中實 現，該設備包括相對于集頭構件可密封地安置的一個或多個V形過濾器構件。每個V形過 濾器構件可包括第一和第二過濾器面板，每個過濾器面板具有第一端邊緣表面，其可密封 地安置在由端蓋的一個或多個凹陷部分所包含的灌封材料內。第一和第二過濾器面板可安 置成從端蓋叉開以限定V形構型。
[0010] 第一和第二過濾器面板中的每一個的第一側邊緣表面可以可密封地安置在由第 一側板中的一個或多個凹陷部分所包含的灌封材料內，第一側板封閉V形過濾器構件的第 一側。第一和第二過濾器面板中的每一個的第二側邊緣表面可以可密封地安置在由第二側 板的一個或多個凹陷部分包含的灌封材料內，第二側板封閉V形過濾器構件的第二側。
[0011] 此外，第一和第二過濾器面板中的每一個的第二端邊緣表面可以可密封地安置在 由集頭構件的一個或多個凹陷部分包含的灌封材料內。應當理解，包括用于包含灌封材料 的凹陷部分有利于灌封和就位生產工序，以使得第一和第二過濾器面板的所有邊緣表面可 以相對于集頭構件、端蓋和第一或第二側板中交界的一個可密封地安置，從而產生改進的 水密封V形面板過濾器設備。灌封和就位生產工序是指一種組裝技術，通過該技術，灌封材 料首先被分配到元件的凹陷部分內，隨后，過濾器面板邊緣表面被引入灌封材料內。
[0012] 在一些實施方式中，每個V形過濾器構件可以設置成使得第一和第二側板可以相 對于集頭構件可支撐地安置。繼而，第一和第二過濾器面板可以相對于集頭構件以及第一 和第二側板可支撐地且可密封地安置，并且端蓋可以相對于第一和第二過濾器面板可支撐 地且可密封地安置。
[0013] 在一種方法中，每個V形過濾器構件的第一和第二側板可以提供與集頭構件例如 經由卡配接合的機械互連，從而有利于組裝和增強穩定性/耐久性。就這一點而言，互補 的卡配構件組可以設置在集頭構件以及第一和第二側板上，其中，每一組互補的卡配構件 中的至少一個可以是可彈性變形的，以用于集頭構件以及第一和第二側板的彈性加載的固 定。
[0014] 在一個實施例中，集頭構件可以設有橫跨頂部和底部框架部分的可彈性變形的突 出構件，并且第一和第二側板可以設有互補的斜坡形突起，其中，在集頭構件和V形過濾器 構件相對前進時，突出構件可以接合斜坡形突起并且由斜坡形突起向外偏轉，直到突出構 件越過斜坡形突起的端部、以卡配成與第一和第二側板牢固接合。這樣的接合可以用來支 撐和有利于V形過濾器構件相對于集頭構件的固定定位。
[0015] 在各種實施例中，集頭構件、第一和第二側板和/或端蓋的凹陷部分可以具有通 道形構型。在一種方法中，第一側板和/或第二側板可包括V形凹陷部分，其尺寸設計成接 納第一和第二過濾器面板的第一或第二邊緣表面中對應的一個。對應地，第一側板和/或 第二側板可具有三角形構型（例如，等腰三角形），其中，三角形的第一和/或第二側板中的 一側鄰近集頭構件定位，并且其另兩側從集頭構件延伸至頂點。
[0016] 在一些實施中，第一側板和/或第二側板的凹陷部分可以尺寸設計成將端蓋的端 部部分接納并且因此捕獲于其內。例如，第一和/或第二側板的V形凹陷部分的頂點部分 可以被擴大以將端蓋的端部部分接納于其內。繼而，端蓋的這種機械捕獲進一步產生增強 的穩定性，例如通過將施加到端蓋的力（例如，作為空氣流施加到過濾器面板的結果）傳遞 到第一和第二側板并且繼而傳遞到集頭構件。
[0017] 對于每個V形過濾器構件來說，集頭構件可包括凹陷部分，這些凹陷部分沿著開 口的每一側延伸，開口的尺寸設計成與V形過濾器構件的V形端呈對應關系。互補的卡配 構件組可以安置在集頭構件以及第一和第二側板上，以鄰近對應的開口的每一端接合。
[0018] 在一些實施中，集頭構件的凹陷部分可以尺寸設計成將第一和/或第二側板的端 部部分接納以及由此捕獲于其內。例如，集頭構件的凹陷部分中的一個或多個的端部區域 可被擴大以接納三角形構型的第一或第二側板的一側的端部。繼而，可以實現進一步增強 的穩定性。
[0019] 端蓋的凹陷部分可包括第一和第二底板部分，第一和第二底板部分相對于彼此成 角度，以適應第一和第二過濾器面板的第一端邊緣表面相對于其的相鄰的平行定位。類似 地，集頭構件的（多個）開口的每一側的凹陷部分可包括底板部分，這些底板部分相對于彼 此成角度，以適應第一和第二過濾器面板的第二端邊緣表面相對于其的相鄰的平行定位。
[0020] 在一些實施例中，多個V形過濾器構件可以相對于共同的集頭構件可密封地安 置。這樣的多個V形過濾器構件中的每一個可以相對于集頭構件可支撐地安置并且可包括 上文提及的特征中的一些或全部。在這樣的布置中，共同的集頭構件可包括對應的多個開 口，對應的多組凹陷部分沿著這樣的開口延伸。此外，對應的多個互補的卡配構件組可與多 個開口的每個端部相鄰地設置在集頭構件上，以與多個V形過濾器構件中的每一個的第一 和第二側板互連。
[0021] 在一些實施方式中，多個V形過濾器構件可以設置成使得當V形過濾器構件相對 于集頭構件安置時，撐條構件在V形過濾器構件中的相鄰各構件之間延伸以增強穩定性。 在一種方法中，每個V形過濾器構件的第一側板和/或第二側板可包括沿著其至少一部分 的突出的撐條構件，其中，相鄰的V形過濾器構件的撐條構件機械地接合以增強穩定性。可 選地，撐條構件可以設有保持部分（例如，U形邊緣通道），以在V形過濾器構件中的相鄰各 構件之間可滑動地互鎖接合。
[0022] 在一些實施方式中，V形面板過濾器設備還可包括預過濾器支撐框架，其可支撐地 連接到集頭構件并且可從集頭構件脫開。在一種方法中，預過濾器支撐框架可包括第一多 個突出構件，其可彈性地變形以與集頭構件可支撐接合。在一個布置中，預過濾器支撐框架 可包括第一多個突出構件，其延伸穿過集頭構件的一個或多個開口，以選擇性地互連到集 頭構件和/或第一和第二側板中的一個或多個以及從集頭構件和/或第一和第二側板中的 一個或多個脫開。
[0023] 預過濾器支撐框架可以適于支撐預過濾過濾器。更特別地，預過濾器支撐框架可 以設置成使得預過濾過濾器可以可選擇地、可支撐地互連到預過濾器支撐框架并且從預過 濾器支撐框架脫開和移除，從而有利于在不從V形面板過濾器設備的集頭構件移除預過濾 器支撐框架的情況下更換預過濾過濾器。
[0024] 在一種方法中，預過濾器支撐框架可包括第二多個突出構件，其可彈性地變形以 用于預過濾過濾器的支撐接合。例如，如上文所指出的，第一多個突出構件可以從預過濾器 支撐框架的第一側突出，而第二多個突出構件可以從預過濾器支撐框架的第二側延伸。在 某些實施中，第一多個突出構件和/或第二多個突出構件可設置成將預過濾過濾器定位在 遠離V形面板過濾器設備的集頭構件的預定間隔距離處。
[0025] 上述目的和附加優點中的一個或多個也可在組裝V形面板過濾器設備的方法的 實施例中實現，該方法包括：對于一個或多個V形面板過濾器構件中的每一個來說，使可固 化的灌封材料流入端蓋的至少一個凹陷部分（例如，面向上）中，其中灌封材料由凹陷部分 包含。該方法還包括將第一過濾器面板和第二過濾器面板中的每一個的第一端邊緣表面定 位（例如，浸沒）到由端蓋的凹陷部分包含的灌封材料中（例如，通過使第一端邊緣表面豎 直地前進到所包含的灌封材料中）。繼而，該方法可包括使由端蓋的凹陷部分包含的灌封材 料固化，以將第一和第二過濾器面板的第一端邊緣表面密封在包含的灌封材料內，其中，該 第一和第二過濾器面板被定位成向上延伸且從端蓋叉開以限定V形構型。
[0026] 在一些實施例中，該方法可包括使可固化的灌封材料流入第一側板的至少一個凹 陷部分（例如，面向上）中的步驟和將第一和第二過濾器面板中的每一個的第一側邊緣表 面定位（例如，浸沒）到包含的灌封材料中的步驟（例如，通過使第一側邊緣表面豎直地前 進到包含的灌封材料中）。繼而，該方法可包括使灌封材料固化，其中，第一和第二過濾器面 板的第一側邊緣表面可密封地安置。另外，該方法還可包括重復上文剛剛提到的步驟，以便 將第一和第二過濾器面板的第二側邊緣表面可密封地安置在可固化的灌封材料中，該灌封 材料流入第二側板的至少一個凹陷部分中且由該凹陷部分包含。
[0027] 在一種方法中，該方法可包括將第一和第二面板的第一端邊緣表面密封到包含在 端蓋中的灌封材料中（如上所述）以及將端蓋的第一端部部分與所述第一和第二過濾器面 板中的每一個的第一側邊緣表面一起定位在包含在第一側板的至少一個凹陷部分中的灌 封材料中。此外，該方法可包括將第一和第二面板的第一端邊緣表面密封到包含在端蓋中 的灌封材料中（如上所述）和將端蓋的第二端部部分與所述第一和第二過濾器面板中的每 一個的所述第二側邊緣表面一起定位在包含在第二側板的至少一個凹陷部分中的灌封材 料中。
[0028] 在一些實施例中，該方法可包括：使可固化的灌封材料流入集頭構件的至少一個 凹陷部分（例如，面向上）中，其中，灌封材料由凹陷部分包含；以及將第一和第二過濾器面 板中的每一個的第二端邊緣表面定位（例如，浸沒）到灌封材料中（例如，通過使第二邊緣 端表面豎直地前進到包含的灌封材料中）。繼而，灌封材料可被固化以將第一和第二過濾器 面板的第二端邊緣表面密封在由集頭構件的（一個或多個）凹陷部分包含的灌封材料內。
[0029] 在構思到的方法實施例中，第一和第二過濾器面板的邊緣表面可通過單獨的灌封 和就位組裝步驟密封，以在第一和第二過濾器面板與端蓋、第一側板、第二側板和集頭構件 之間產生不透水的交界。這樣的多步驟灌封和就位組裝也可以提高單元完整性。
[0030] 在一些實施方式中，該方法可包括通過卡配接合將第一和第二側板互連到集頭構 件。就這一點而言，這樣的卡配接合可以與第一和第二過濾器面板的第二端邊緣表面定位 到可固化的灌封材料中結合來實現，該可固化的灌封材料流入集頭構件的