阀、此类阀的用途、包括此类阀的分离器以及清洁分离器主体的方法
阅读说明：本技术 阀、此类阀的用途、包括此类阀的分离器以及清洁分离器主体的方法 (Valve, use of such a valve, separator comprising such a valve and method of cleaning a separator body ) 是由 安德列斯·福格尔贝里 于 2018-05-02 设计创作，主要内容包括：本公开提供了一种阀(123),包括：通道主体(1231),其限定弯曲通道空间；能弹性地挠曲的膜(1233),其将通道空间中的控制空间(Sc)与流动空间(Sf)分隔开；控制连接件(1232),其提供到控制空间(Sc)的流体连接。按照通道弯曲半径(Ro),控制空间(Sc)设置在通道空间的径向最外部分(Co)处,以使膜(1233)能够在打开位置和关闭位置之间挠曲,在打开位置,流动空间(Sf)的横截面基本上为通道的横截面,在关闭位置,按照通道弯曲半径(Ri),膜基本上密封在通道的径向最内部分(Ci)上。公开了该阀在分离器中的用途,以及包括此类阀的分离器和清洁分离器主体的方法。(The present disclosure provides a valve (123), comprising: a channel body (1231) defining a curved channel space; an elastically flexible membrane (1233) separating the control space (Sc) from the flow space (Sf) in the channel space; a control connection (1232) providing a fluid connection to the control space (Sc). The control space (Sc) is arranged at a radially outermost portion (Co) of the channel space according to a channel bending radius (Ro) to enable a flexing of the membrane (1233) between an open position, in which the cross-section of the flow space (Sf) is substantially the cross-section of the channel, and a closed position, in which the membrane is substantially sealed against a radially innermost portion (Ci) of the channel according to a channel bending radius (Ri). The use of the valve in a separator is disclosed, as well as separators comprising such a valve and methods of cleaning separator bodies.)
技术领域
本发明涉及一种阀，涉及此类阀作为用于分离器的入口阀的用途，涉及一种包括此类阀的分离器，并且涉及一种操作分离器的方法。
背景技术
分离器用于从流体流(诸如空气、油或水)中分离颗粒(包括粉末、粒料、碎屑等)。
一些分离器利用可渗透的分离器主体，该可渗透的分离器主体在流被引导通过分离器主体时捕获颗粒。分离器主体可采取格栅、网或过滤器的形式。过滤器可包括织造或非织造材料。
随着颗粒被截留在分离器主体中，分离器主体将逐渐被堵塞，引起过滤器上的压降增加，从而影响整个系统的效率。
因此，可能有必要维护分离器主体，例如通过更换或清洁它。
在许多应用中，清洁分离器主体为选择的方法，因为分离器主体本身的寿命远大于其堵塞所需的时间。
存在多种清洁分离器主体的方法，该方法中的一些包括将分离器主体从其操作位置移除，另一些包括就地清洁分离器主体。后者可涉及刮擦、敲击或摇动分离器主体的各种方法。
清洁分离器主体的一种特殊方法是使其经受流体的反向冲击。也就是说，使流体快速向后流过分离器主体，由此在正常操作中被捕获在上游的分离器主体侧上的颗粒从分离器主体被释放，并且优选被收集。
在用于从空气中分离颗粒的重型分离器(本质上为重型“真空吸尘器”)中，例如与石材或混凝土的磨碎相关，吸力发生器通常布置在分离器的下游，以使吸力发生器通过分离器并因此通过分离器主体吸入空气。
此类重型分离器可包括预分离器，其可具有沉降室、粗过滤器、旋风分离器或离心分离器的形式，以及后分离器，诸如用于分离出未被主分离器捕获的最细颗粒的HEPA过滤器。然后，吸力发生器通常将位于后分离器的下游。
为了清洁分离器主体，通常关闭分离器入口，同时允许吸力发生器运行，以使在分离器内部建立负压(真空)。一旦已经建立负压，分离器主体的下游侧的阀就会快速打开，将分离器主体的下游侧连接至较高压力空气(诸如环境空气)，由此空气将向后冲过分离器主体，引起分离器主体的搅拌并释放捕获在分离器主体上游侧的颗粒。如果分离器主体足够竖直，则颗粒将下落到分离器的底部，在该分离器的底部它们可被收集和移除。
作为一种选择，有可能提供积聚的加压空气体积，该加压空气体积可在分离器主体的反向方向上施加。
因此，清洁程序利用两个阀：在分离器主体的上游侧的入口阀和在分离器主体的下游侧的清洁阀。
入口阀应为到分离器的进入流提供充分切断。
期望提供一种坚固且可低成本制造的入口阀。优选地，入口阀还应当易于维护并且允许自动化。也就是说，应有可能通过数字控制来操作阀，以使清洁操作可为完全自动化的，并且在需要时或由操作员命令时可由控制器启动。
虽然入口阀在例如WO2009041890A2中进行论述，但仍有改进的余地。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的入口阀，特别是一种至少部分满足经由引入提出的标准的入口阀。
本发明由所附的独立权利要求限定，在从属权利要求、附图和以下描述中阐述了实施例。
根据第一方面，提供一种阀，包括通道主体，其限定弯曲通道空间；能弹性地挠曲(elastically flexible)的膜，其将通道空间中的控制空间与流动空间分隔开；以及控制连接件，其提供到控制空间的流体连接。按照通道弯曲半径，将控制空间设置在通道空间的径向最外部处，以使膜能够在打开位置和关闭位置之间挠曲，在打开位置，流动空间的横截面基本上为通道的横截面，在关闭位置，按照通道弯曲半径，膜基本上密封在通道的径向最内部分上。
术语“弯曲(bent)”应理解为提供流动方向变化的通道部分。通道因此可为弯曲的或成角度的。该术语不限制弯曲通道部分的形成方式。也就是说，它可最初形成为弯曲，或者它可通过弯曲直的或预弯曲的坯件来形成。
通道横截面积可为大约7cm2至300cm2，优选为7cm2至200cm2、20cm2至170cm2或40cm2至120cm2。
通道横截面可基本上恒定。圆形通道的横截面可为优选的，但是膜的挠性也允许使用其他横截面以及变化的横截面。
通过简单的开/关阀控制在控制连接器(即控制空间中)处的压力，有可能进行数字控制。
可形成为低成本可更换部件的膜将充当通道主体的磨损保护。
膜可由具有橡胶弹性性能的材料形成。
膜对其操作所在的介质可为不渗透的。然而，如果膜足够足够不渗透以允许在控制空间中保持负压就足够了
膜的厚度可为约0.1mm至10mm，优选约1mm至5mm或约1mm至3mm。
该膜在松弛位置(即膜上的压力差基本上为零的位置)可基本上为平面的。
膜在松弛位置可与通道空间相交，以使控制空间和流动空间两者的体积均大于零。
控制空间的体积与流动空间的体积之比可为大约1/2至1/10，优选1/2至1/5。
膜可被模制以提供非平面形式，以使膜在松弛位置(即膜上的压力差基本上为零的位置)为非平面的。
膜可朝向控制空间模制到平面之外。
另选地，膜可朝向流动空间模制到平面之外。
该阀还可包括来自通道主体的截面切除部分，由此膜的边缘被附接在通道主体和切除部分之间。
“切除部分(cut-off portion)”可通过实际上切除通道主体的一部分来形成，或者通过单独形成以与通道主体配合的部分来形成，就像该“切除部分”是从通道主体被切除的一样。此外，切除部分可形成为遵循通道壁并且与通道壁稍微重叠的壁部分。
通道主体的边缘和切除部分的边缘可设置有凸缘。
这些凸缘可基本上平行于膜平面延伸。
膜可被夹在凸缘之间
膜可被附接在凸缘的外部分处，以使膜边缘的内部分在凸缘之间可移动。
另选地，膜可由囊状物提供，该囊状物在通道空间的径向最外部处附接至通道壁，该囊状物包围控制空间。
通道空间内的膜面积可为通道横截面积的至少2倍，优选为通道横截面积的3倍至7倍。
根据第二方面，提供了一种如上所述的阀的用途，该阀作为布置在分离器的上游侧上的入口阀，用于从载有颗粒的流体流中分离颗粒。
在此类用途中，可通过布置在分离器下游的吸力发生器将流体抽吸通过分离器，并因此通过阀。
在此类用途中，控制连接器可在分离器下游的位置处与吸力发生器流体连接，以使施加至控制连接器的压力低于施加至通道的压力。也就是说，在膜上施加压力差。
在该用途中，控制连接器可连接至单独的泵装置，该泵装置被布置成向控制空间供应真空和/或压力。
该用途可用于从载有颗粒的空气中分离颗粒。
根据第三方面，提供了一种用于从载有颗粒的流体流中分离颗粒的分离器，包括：分离器空间；
吸力发生器，其连接至分离器空间的下游侧；以及如上所述的阀，其布置在分离器空间的上游侧。
控制连接器可在分离器的下游的位置处与吸力发生器流体连接，以使施加至控制连接器的压力低于施加至通道的压力。
分离器还可包括单独的泵装置，该泵装置被布置成向控制空间供应真空和/或压力。
分离器还可包括蓄能器，该蓄能器被布置成积聚真空和/或压力，并选择性地连接至控制空间，以将所述真空和/或压力施加至控制空间。此类蓄能器可由吸力发生器和/或由单独的泵填充。
根据第四方面，提供了一种清洁容纳在分离器的分离空间中的分离器主体的方法，该方法包括：
将通向分离空间的入口关闭，在分离器主体的下游侧抽吸负压，并且将分离器主体的下游侧连接至比该负压更高的压力，以使流体在分离器主体的反向方向上快速流动。入口可借助于如上所述的阀关闭，该阀***作以呈现其关闭位置。
可通过相对于分离空间中的压力增加控制空间中的压力来操作阀。
可通过将控制空间与至少对应于环境压力的压力进行连接来增加压力。
附图说明
图1为包括地板研磨机2和重型真空吸尘器1的系统的示意图。
图2为分离器12的示意性立体图，分离器可形成真空吸尘器1的一部分。
图3为根据第一实施例的阀123的示意性截面图。
图4a至图4b为根据第二实施例的阀123的示意性截面图。
图5示意性地示出了膜连接的实施例。
图6a至图6b示意性地示出了阀223的另一实施例。
具体实施方式
在下面的描述中，将参考该阀在分离器中的用途来描述该阀，该分离器形成在地板研磨环境中有用的重型真空吸尘器的一部分。
参考图1，系统包括地板研磨机1，该地板研磨机1可为任何类型的地板研磨机，具有用于排空研磨残留物的连接件。该系统还包括重型真空吸尘器单元1，该重型真空吸尘器单元包括图示为旋风分离器的预分离器11；主分离器12，其包括入口121、出口122、入口阀123、清洁阀124和分离器主体126，诸如过滤器。该系统还包括后分离器13，诸如HEPA过滤器和吸力发生器14，吸力发生器可包括驱动风扇以产生气流的马达。
图2示意性地示出了具有分离器入口121、出口122、入口阀123和壳体127的分离器12。清洁阀124在壳体127的顶部处也为可见的。
在下文中，将参考用作重型真空吸尘器中的入口阀来描述阀123。应理解，相同的原理可应用于其他类型的分离器和应用。
参考图3，阀123包括：限定通道空间的弯曲通道1231，将通道空间划分为流动空间Sf和控制空间Sc的膜1233，以及控制连接件1232。
在图示的实施例中，通道在其呈现具有内部弯曲半径Ri和外部弯曲半径Ro的弯曲部的意义上弯曲。从这些弯曲半径可看出，通道1231具有横截面，该横截面沿弯曲部的径向方向Ro从径向最内壁Ci部分延伸到径向最外壁部分Co。
如图3所示，该横截面可为大致圆形的。但是，可提供其他横截面，包括椭圆形、正方形或矩形横截面。
通道的弯曲部可通过弯曲直的通道坯件来形成。另选地，通道可最初形成为弯曲配置，例如，基于预切割金属片和/或使用提供此类弯曲配置的心轴。
另选地，通道1231可在其包括流动方向的改变的意义上弯曲。如图4a至图4b所示，这可为通道由两个或更多个通道部分构成的情况，这些通道部分在开口与开口之间接合以提供两个或更多个通道角度。
膜1233被布置成使得其形成控制空间Sc，以使控制空间被布置在从通道弯曲半径Ro看时位于通道的径向最外部分Co处，并且与流动空间Sf密封。
例如，膜1233可在松弛状态(即控制空间Sc中的压力等于流动空间Sf中的压力的状态)下呈现基本上平面的形式，从而形成由膜和通道壁Co限定的控制空间Sc的平面底座。
在通道1231形成为具有圆形横截面的弯曲管的情况下，控制空间Sc将由平面膜1233界定，并且在通道弯曲成曲线并且具有圆形横截面的情况下，由通道壁形成双弯曲表面Co。在这种情况下，控制空间将具有如下形状，该形状由按照通道弯曲半径由通道的弯曲部提供的曲线以及由通道横截面轮廓的弯曲部提供的曲线限定。这些曲线可相互正交。
该控制空间Sc的形状将取决于通道的形状而变化。
控制连接件1232被提供给控制空间Sc，以允许抽真空，或者任选地施加压力。控制连接件可作为流体连接件125连接至吸力发生器14。作为替代，控制连接件可连接至单独的泵，用于抽真空和/或向控制空间Sc施加压力。
连接器1232和吸力发生器14之间的连接件125可由阀1253控制，该阀可被布置成选择性地将控制空间Sc连接至吸力发生器14或环境压力。
膜1231由挠性材料形成，在该材料能够拉伸然后返回其原始形状的意义上，该挠性材料优选为弹性的。
因此，膜1231在阀关闭状态和打开状态之间为能挠曲的，优选地为能弹性地挠曲的，在阀关闭状态，膜的一部分接触弯曲部的径向最内通道壁部分，以封闭流动空间，在打开状态，膜接触弯曲部的最外通道壁部分，并且优选地遵循弯曲部的最外通道壁部分。
在膜1231在其松弛状态下为平面的实施例中，膜可说成切向地延伸至通道弯曲部的一点。
膜1231可由片材形成，该片材对于要在通道中传输的此类气体为充分不可渗透的。
因此，膜1231为充分不可渗透的以分别相应地维持阀的打开状态或关闭状态。
材料的示例包括能弹性地挠曲的材料，诸如橡胶和类橡胶材料，
膜厚度可为大约0.1mm至10mm，优选1mm至5mm或1mm至3mm。
通道中的膜的附接可通过径向最外通道壁部分的切除部分12311来实施。
例如，通道壁的一部分12311可通过可为平面的切割来切除。沿剩余通道12312的切割边缘以及沿切除部分的切割边缘，可设置凸缘1234a、凸缘1234b，这些凸缘可沿边缘连续或者可形成单独的附接榫舌。
膜1233因此可沿切割的平面布置，并且切除部分12311被重新定位和附接。
如上所述，凸缘或附接榫舌可用于此类附接。
通道切割边缘的凸缘1234a、凸缘1234b和切除部分12311的边缘可通过例如夹具、卡扣连接、螺钉或螺母/螺栓连接件1235彼此连接。
视情况而定，可将膜1233夹在边缘或凸缘之间。
参考图5，例如，膜1233可附接(例如夹紧)到凸缘1234a、凸缘1234b的最外部分12341，与通道壁间隔开，以使该膜相对于最靠近壁12311、壁12312的凸缘1234a、凸缘1234b的最内部分12342可移动。为此，凸缘之间的距离可从通道壁向外逐渐变小。因此，可用于弹性变形的膜表面增加。
在一组替代实施例中，膜可模制成平面外(out-of-plane)类型。也就是说，代替膜在松弛时通常具有二维形状，该膜在松弛时可具有三维形状。
例如，在松弛位置，膜可朝向阀打开位置形成(图4a)，由此当控制空间Sc中的压力比流动空间Sf中的压力足够高时，膜将朝向径向最内通道壁部分关闭，并任选地朝向径向最内通道壁部分弯曲变形。
在另一实施例中，在松弛位置，膜可朝向阀关闭位置形成(图4b)，由此当流动空间Sf中的压力比控制空间Sc中的压力足够高时，膜将朝向径向最外通道壁部分打开并且任选地朝向径向最外通道壁部分弯曲变形。
控制连接件1232提供与控制空间Sc的流体连接，以使可调节控制空间Sc中的压力。该连接可借助于通道壁上的通孔来提供，该通孔任选地设置有联接构件或其他装置，通过该联接构件或其他装置可建立流体连接。
作为另一种替代，该连接可设置在切除通道壁部分和剩余通道壁之间的接头中。
通常，该连接件1232将连接至吸力发生器，诸如连接至在分离器12中生成主吸力的同一吸力发生器。因此，该连接可由软管提供，该软管连接至分离器12下游和吸力发生器14上游的空气路径中的一点。
当然，如果需要和可用的话，有可能将加压流体施加至该连接上。
阀123通常将布置在通向分离器壳体127的用于载有灰尘的空气的入口处或附近。
现在将描述阀123的操作。
在阀123的正常操作中，吸力被提供在分离器的下游侧，并且优选地甚至在后分离器13的下游侧，后分离器诸如是HEPA过滤器。
因此，该吸力将通过系统1吸入空气，以使载有灰尘的空气经由系统入口被吸入，任选地被预分离，并且然后通过阀123被引入分离器12，在分离器中，灰尘中的至少一些被过滤器主体126捕获。如此清洁的(但不一定完全清洁的)空气离开分离器12，任选地进入后分离器13，并且然后被吸入吸力发生器14中，之后它可被排出到周围环境中。
如上所述，在此类正常操作期间，将吸力施加至控制连接件1232。通过将控制连接件1232连接至分离器下游的吸力发生器14，压降差将确保控制空间Sc中的压力始终低于流动空间Sf中的压力，由此膜1233将呈现打开位置。
优选地，膜1233可一直被拉到通道的最外壁部分Co，以使它对通道中的流动提供最小的阻碍。
例如，当发现总吸力效率降低时，使用者可确定是否需要清洁过滤器。另选地，它可被自动确定，例如通过测量分离器12上的压力差，或者通过测量指示系统阻力正在增加的马达参数。作为另一种替代，可以预定的时间间隔进行清洁。
作为第一动作，通过简单地关闭控制空间Sc处的吸力，通过将控制空间连接至环境压力，或者通过将控制空间连接至压缩空气源，将致动该阀123。
当控制空间Sc中的压力足够大于流动空间中的压力时，膜1233将朝向通道的径向最内壁部分Ci移动以关闭流动。
吸力发生器14继续在分离器壳体127中抽真空。
一旦达到足够低的压力，就致动过滤器下游侧的清洁阀124以连接至较高压力的空气，诸如环境空气，以提供穿过分离器主体126的反向空气喷射，以使清洁分离器。在分离器主体足够挠性的情况下，可实现分离器主体126的搅动。然后可关闭清洁阀124，并且根据需要将该过程重复多次。
一旦确定清洁完成，就将吸力发生器14再次施加至控制空间Sc，由此将膜1233拉向打开位置，并且可恢复正常操作。
参考图6a至图6b，示出了阀223的替代实施例，其中膜由囊状物2233形成，囊状物包围控制空间Sc，并且如图6a所示可附接至径向外壁，以使其处于收缩状态时基本上遵循该壁。如图6b所示，当膜上的压力差移动使得流动空间中的压力低于控制空间Sc中的压力时，囊状物将膨胀并接触径向内壁。
囊状物可通过粘合剂和/或借助于例如沿囊状物边缘设置的凸缘机械地(通过铆钉、螺栓等)附接至外壁。
囊状物可附接至通道的内壁，或者附接至壁的可移除部分，诸如之前描述的切除部分。应理解，囊状物的边缘可被夹在此类切除部分布置的凸缘之间。
此外，囊状物的径向外部分可由刚性材料形成，该刚性材料可适合于遵循通道壁的形状并对该通道壁密封，而面对流动空间的部分具有挠性膜的形式，如上所述。
任选地，蓄能器1251可设置在吸力发生器14和控制连接件1232之间。通过允许吸力发生器14经由蓄能器1251和止回阀1252进行操作，有可能积聚真空，从而当需要打开阀时可为阀123提供更快的响应时间。
连接器1232和吸力发生器14之间的连接件125可由阀1253控制，该阀可被布置成选择性地将控制空间Sc连接至蓄能器1251或环境压力。
类似地，有可能例如在单独的蓄能器中积聚压力，并将该压力施加至控制空间Sc，以便实现阀的快速关闭。蓄能器可由单独的泵驱动，或者通过吸力发生器14的出口驱动。阀(未示出)可被布置成控制此类压力蓄能器和控制空间Sc之间的连接。
蓄能器可由机器的中空底盘形成。也就是说，真空或压力可被存储在例如形成机器底盘的中空梁的内部。
在一个实施例中，切除部分可由透明材料形成，以使可在操作时检查膜。