包括冲击面的分离单元制造技术

本发明专利技术涉及一种分离级(100)，其用于惯性分离含在流经的流体中的成分，特别是涂料颗粒和/或涂料聚集体。预设了至少一个分离区段，其在输入侧上包括至少一个用于流体的加速段(12)，在该加速段中，在通流方向(102)上为流体加速，并且在加速段(12)的下游布置了用于含在流体中的成分的第一冲击面(13)。进一步地，本发明专利技术还涉及一种包括至少一个分离级(100)的分离单元(200)、一种套件、一种运输车、一种涂覆设备以及一种用于制造分离单元(200)的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括冲击面的分离单元
本专利技术涉及一种分离级，其用于惯性分离含在流经的流体中的成分，特别是涂料颗粒和/或涂料聚集体，还涉及一种包括至少一个这种分离级的分离单元。
技术介绍
用于从气流中分离粉尘颗粒或者液滴的惯性分离器是众所周知的。惯性分离器通常由多个非常简单成型的流动体构建而成，例如管半硬壳或者梯形弯曲的板材，其被布置在气流中，使得其形成流动曲径。市场上也有各种惯性分离器，专门用于从上漆设备的废气或者说回流空气中分离涂料过喷物。在此，通常指的是一次性分离单元，其例如由卡纸或者塑料构建而成，并且一旦其完全装载涂料，就作为整体对其进行处置。按照标准，这些一次性分离器具有约500x500x500mm至约1200x800x2000mm的外部尺寸。它们既用在工业上漆领域，也用在汽车车身上漆中。由于已知的惯性分离器只具有有限的分离效率，因此为了精细清洁气流，通常额外地使用下游的过滤器。在WO2013/013780A1中例如公开了一种分离装置，其包括被设计为惯性过滤器的过滤器单元。分离装置包括多个分离元件，其被布置成形成流动曲径。分离元件竖直地伸长并且在水平方向上被流经，其中在通流方向上，分离元件彼此之间的距离更小。作为分离元件，存在例如过滤器片、过滤器筒、格结构或者室结构。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于惯性分离的分离级，其分离效率相对于现有技术有所改善。另一目的是提供包括至少一个这种分离级的分离单元。这些目的通过独立权利要求的特征得以实现。本专利技术的有益设计方案和优点得自其它权利要求、说明书和附图。根据本专利技术的一个方面，本专利技术开始于一种分离级，其用于惯性分离含在流经的流体中的成分，特别是涂料颗粒和/或涂料聚集体。提出了，预设至少一个分离区段，该分离区段在分离级的输入侧上包括至少一个用于流体的加速段，在加速段中，在通流方向上为流体加速，并且在加速段的下游布置了用于含在流体中的成分的第一冲击面。有利地，可以在分离级中实现流动技术上优化的用于惯性分离的几何结构，特别是流过的有益的曲径类流动路径。沿着考虑到基本涂料粘附的冲击面，可以提供尽可能大的自由流动截面。尽管高分离效率与低压力损失之间存在本身原则上有条件的目标冲突，但通过流动技术上优化的分离结构，可以在尽可能低的压力损失下实现尽可能高的分离效率。优选地，横向于加速段的输出端，布置包括撞击部段的冲击面。分离级可以包括唯一的分离区段，该分离区段具有进流面，而加速段从该进流面延伸到冲击面。分离级能够可选地包括多个分离区段。可选地，分离区段可以是可平行进流的。分离区段可以彼此对齐。可选地，分离区段也可以相对于彼此错位，使得一个或多个分离区段相对于流体的进流方向，在几何上布置在其它分离区段之后，但是所有分离区段都是可平行进流的。同样地，可选地，可以通过合适的且适应于需求的造型以及加速段和冲击面的布置，实现用于已分离的涂料的高存储容量。这与分离级的通流阻力同义，该通流阻力由于增加的涂料装载只会略有上升。特别地，可以为分离级分配分别彼此垂直的x轴、y轴和z轴。流体在加速段中的主通流方向可以理解为加速段的输入侧与输出侧之间的假想的直线连接，其中流体在输入侧上进入加速段，并且在与输入侧相对的输出侧上再次流出，而无关于是否在加速段的内部实现一次或多次方向转向。x轴对应于主通流方向。流体进入加速段的入口处的自由流动截面沿着y轴布置在分离级的进流面之间。举例而言，x轴可以对应于加速段的纵向轴线，z轴对应于竖轴，而y轴对应于横向轴线。有益地，加速段被设计为喷嘴，其在流体进入加速段的入口处具有大的自由流动截面，而该自由流动截面在通流方向上逐渐变细。流体进入加速段的入口处的自由流动截面平行于y轴和z轴。有益地，加速段被设计为矩形。特别地，流体进入加速段的入口处的自由流动截面被设计为矩形。进入加速段的入口处的自由流动截面在z轴方向上与在y轴方向上至少一样大，优选地是其1.5倍大，特别优选地是其至少两倍大。有益地，将分离级实现为一次性分离器，其优选地由可燃的回收材料制成。由于改善的分离效率，可选地，可以放弃用于达到典型的净气体要求的、包括深度过滤器的下游过滤级。然而，可选地，也可以预设这种下游过滤级，其优点在于，通过改善的分离效率，降低其在运行中的装载并且对应地延长其耐用度。根据分离级的一种有益设计方案，第一冲击面可以包括撞击区和在流动方向上紧随其后的弯曲部段，该弯曲部段用于相对于流体在加速段中的通流方向使流体的方向转向至少45°，优选地转向至少180°。可选地，第一冲击面可以被设计为沿着弯曲部段是贯通的。可选地，弯曲部段的弯曲可以是恒定的。替代地，曲率半径可以是可沿着弯曲部段改变的，特别地可以变得更小。弯曲部段可以是平滑倒圆地、以连续的弯曲来弯曲的。可选地，弯曲部段也可以由多边形形式的直线面区段形成，其中相邻的面区段彼此围出合适的角度。根据本专利技术的分离级中的加速段引起含在气流中的颗粒在朝向冲击面的方向上的有针对性的加速。可以避免多次且急剧的流动转向，这在已知的惯性分离器中会导致不利的分离效率与通流压力损失的比例。已知的具有平坦或者凸出的冲击面的惯性分离器通常具有较低的分离效率，因为没有直接在流体冲撞冲击面时分离的颗粒随后容易通过该冲击面，而不会与其接触。在这种冲击面上分离的涂料颗粒/聚集体还会由于溢流而再次轻松脱离并且被带走。这在根据本专利技术的分离级中能够得以避免。分离级由至少一个几何结构构成，该几何结构引起在朝向冲击面的方向上，流经的气体/涂料雾混合物到局部最大值的加速以及随后至少45°，优选地大于180°的流体转向，以便将惯性力和/或离心力用于在冲击面上分离颗粒。几何结构允许仅在需要分离的地点产生高流动速度和加速度。有利地，仅需要少量的流体转向。可以尽可能少压力损失地进行不直接有利于在冲击面方向上的加速的流体转向。为了将在流体转向时出现的离心力用于颗粒分离，沿着冲击面的弯曲部段的外半径，将其设计为连续的。沿着考虑到基本涂料粘附的冲击面，可以预设尽可能大的自由流动截面。根据分离级的一种有益设计方案，撞击区可以与加速段的出口侧端相对，并且出口侧段与撞击区之间的距离是加速段在最窄截面中的宽度的至少一半。已经表明，较低的距离会提高压力损失，并且冲击面会很快地被分离的涂料堵塞。加速段的最窄截面到撞击区的最大距离被定义为该距离。撞击区距加速段的最窄截面的距离优选地为其净宽度的至少一半。优选地，基于稳定性和减少的压力损失，撞击区可以被实施为圆形的，特别地相对于加速段的输出端是凹形的。因此，撞击区的与加速段相对的区域具有指向流体的尖端。替代地，撞击区可以被实施为平坦的。撞击区可以特别地被布置为垂直于加速段的通流方向。来自加速段的流体遇到撞击区并且朝向冲击面的弯曲部段转向。有利地，可以与分离级所经历的常见运行条件匹配地选择加速段的出口开口与撞击区之间的距离。如果冲击面过密地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分离级(100)，所述分离级用于惯性分离含在流经的流体中的成分，特别是涂料颗粒和/或涂料聚集体，/n其特征在于，/n预设了至少一个分离区段，所述分离区段在输入侧上包括至少一个用于所述流体的加速段(12)，在所述加速段中，在通流方向(102)上所述流体被加速，并且在所述加速段(12)的下游布置了用于含在流体中的成分的第一冲击面(13)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180315 DE 102018105977.9;20180709 DE 102018116521.一种分离级(100)，所述分离级用于惯性分离含在流经的流体中的成分，特别是涂料颗粒和/或涂料聚集体，
其特征在于，
预设了至少一个分离区段，所述分离区段在输入侧上包括至少一个用于所述流体的加速段(12)，在所述加速段中，在通流方向(102)上所述流体被加速，并且在所述加速段(12)的下游布置了用于含在流体中的成分的第一冲击面(13)。


2.根据权利要求1所述的分离级，其特征在于，所述第一冲击面(13)具有撞击区(14)和在流动方向上紧随其后的弯曲部段(15)，所述弯曲部段用于相对于所述流体在所述加速段(12)中的通流方向(102)使所述流体的方向转向至少45°，优选地转向至少180°，特别地，其中所述第一冲击面(13)被设计为沿着所述弯曲部段(15)是贯通的。


3.根据权利要求1或2所述的分离级，其特征在于，所述撞击区(14)与所述加速段(12)的出口侧端(16)相对，并且最窄截面与所述撞击区(14)之间的距离(L1)至少是所述加速段(12)在最窄截面中的宽度(B1)的一半。


4.根据前述权利要求中任一项所述的分离级，其特征在于，所述加速段(12)的最窄截面中的自由入流面与进流面(10)的比例处于1:4到1:10的范围内，特别地处于1:6到1:8的范围内。


5.根据前述权利要求中任一项所述的分离级，其特征在于，所述冲击面(13)的宽度(B2)与深度(L2)的比例至少为1:2，优选地处于1:2到3:1的范围内，特别优选地为2:1。


6.根据前述权利要求中任一项所述的分离级，其特征在于，在所述第一冲击面(13)的下游布置了第二冲击面(18)，特别地，其中所述第二冲击面(18)包括用于进一步偏转所述流体的方向的弯曲部段(22)，特别地，其中所述第二冲击面(18)的弯曲部段(22)的弯曲与第一所述弯曲部段(12)相反。


7.根据权利要求6所述的分离级，其特征在于，所述第二冲击面(18)是用于引导所述流体的外壁，特别地，其中所述第二冲击面(18)是所述加速段(12)的分界壁(20)的背面。


8.根据权利要求6或7所述的分离级，其特征在于，就流动而言，在所述第二冲击面(18)之后，在所述弯曲部段(22)的端部布置有横向于溢流方向的壁(28)。


9.根据前述权利要求中任一项所述的分离级，其特征在于，所述流体能在所述冲击面(13)的撞击区(14)上分成具有不同转向方向的分流，特别地，其中具有不同转向方向的分流能够被细分。


10.根据前述权利要求中任一项所述的分离级，其特征在于，所述第一冲击面(13)的弯曲部段(15)在输出侧上具有内半径(R2)。


11.根据权利要求10所述的分离级，其特征在于，所述内半径(R2)至少基本上恒定，并且是所述弯曲部段(15)的输出侧端上的自由流动截面的宽度的至少四分之一；或者
所述内半径(R2)是能变化的，并且逐段地至少是所述弯曲部段(15)的输出侧端上的自由流动截面的宽度的至少四分之一。


12.根据前述权利要求中任一项所述的分离级，其特征在于，在一个或多个溢流的内半径上和/或在溢流壁的一个或多个端部边棱处布置有一个或多个朝向溢流方向开启的收集槽(30、32)，和/或溢流壁的表面具有三维结构，优选波纹结构，和/或一个或多个凹进部分和/或提高的粗糙度。


13.根据前述权利要求中任一项所述的分离级，其特征在于，多个加速段(12)并排布置并且能被平行地流经。


14.根据权利要求13所述的分离级，其特征在于，加速段(12)和分别分配的第一冲击面(13)通过壁(28)彼此分隔。


15.根据前述权利要求中任一项所述的分离级，其特征在于，冲击面(13、18)和/或加速段(12)由卡纸和/或瓦楞纸板和/或纤维成型件和/或深冲件形成。


16.一种分离单元(200)，所述分离单元包括至少一个根据前述权利要求中任一项所述的分离级(100)，其中所述分离级(100)包括至少一个分离区段，所述分离区段在输入侧上包括至少一个用于流体的加速段(12)，在所述加速段中，在通流方向(102)上所述流体被加速，并且其中在所述加速段(12)的下游布置了用于含在流体中的成分的第一冲击面(13)，其特征在于，至少一个所述分离级(100)被布置在壳体(150)内。


17.根据权利要求16所述的分离单元，其特征在于，多个分离级(100)被布置为，就流动而言，能被平行的和/或串联地流经。


18.根据权利要求16或17所述的分离单元，其特征在于，在所述加速段(12)的自由流动截面之前或者其中布置...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥利弗·赛博特，安德烈亚斯·诺伊，
申请(专利权)人：杜尔系统股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE