Устройство для очистки воздуха гермокабины летательного аппарата от пыли

 

Использование: для кондиционирования воздуха гермокабин летательных аппаратов и предназначено для удаления пыли из потока воздуха, поступающего в гермокабину. Сущность изобретения: поток воздуха поступает со стороны входного патрубка на первую ступень очистки, где, проходя через циклоны, за счет закрутки потока в винтовых лопатках очищается от крупных частиц пыли, которые взаимодействуют с металлическими стержнями, коагулируют и собираются в полости между перегородками первой ступени, откуда удаляются через патрубок сброса пыли. Затем поток воздуха через сопла поступает на вторую ступень очистки сменную кассету, где происходит окончательная очистка воздуха от пыли, который поступает в гермокабину. 5 ил.

Изобретение относится к системам кондиционирования воздуха гермокабин летательных аппаратов и предназначено для удаления пыли из потока воздуха, поступающего в гермокабину. Одним из способов улучшения и оздоровления воздушной среды является очистка воздуха от образующихся в результате деятельности людей, работы оборудования и многих процессов аэрозолей в виде пылей, возгонов, туманов и дымов, которых в обычном воздухе содержится значительное количество. Для решения этой задачи известен ряд технических решений, в частности, известно устройство, содержащее корпус, фильтрующий элемент, ионизирующие электроды и источники ароматических веществ. Это устройство не позволяет обеспечить эффективность пылеотделения. Известно устройство для очистки воздуха, содержащее проточный корпус, патрубок сброса пыли, циклонно-сопловые пылеотделители и сменную кассету. Однако и это устройство, несмотря на высокое качество очистки воздуха от пыли, имеет недостаточную эффективность пылеотделения. Цель изобретения повышение эффективности пылеотделения. Указанная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит расположенные во впадинах между гофрами фильтрующего элемента сменной кассеты сепараторы, выполненные из диэлектрического материала типа винипласта, вокруг которых образуется электрическое поле, что связано со способностью такого материала, т. е. материала с высоким электрическим сопротивлением, накапливать заряды за счет обтекания его каким-либо агентом. В результате этого гофры фильтрующего элемента попадают в электрическое поле, чем обеспечивается дополнительное сцепление частиц с фильтром за счет электрических сил заряженных волокон фильтра, поскольку степень очистки рассматривается как функция следующих величин: η= f(Stk; R; G'; D_cp K_э), где Stk, R, G', D_cp, К_э безразмерные параметры осаждения частиц за счет эффектов инерции, касания, гравитации, диффузии и электрических сил, а коэффициент захвата частиц под действием электростатических сил на заряженных волокнах η_эс≈E_o² где Е_о напряженность электрического поля вокруг волокна, В/м. В качестве материала фильтрующего элемента может быть использован материал АФИМ ТУ 6-16-2684-83, предназначенный для специзделий и располагаемый в кассете так, чтобы ворсистая сторона его была направлена навстречу воздушному потоку. Выполнение пластин перфорированными обеспечивает прохождение воздушного потока в отверстиях пластин и, следовательно, дополнительную их электризацию, чему способствуют и гофры сепараторов за счет увеличения поверхности контакта с воздушным потоком. Для обеспечения беспрепятственного прохождения воздушного потока к фильтрующему элементу и улавливания на нем частиц сепараторы расположены со стороны выхода воздушного потока, уменьшению сопротивления которому способствует и расположение гофр вдоль оси этого потока. Для равномерного заполнения фильтрующего элемента, исключающего возможность проскока частиц, длина гофр пластин равна высоте гофр фильтрующего элемента, при этом торцы гофрированных пластин со стороны входа воздушного потока прикреплены к внутренним поверхностям вершин соответствующих гофр фильтрующего элемента, а другие торцы пластин со стороны выхода воздушного потока соединены между собой и равноудаленно с наружными поверхностями вершин смежных гофр фильтрующего элемента. При этом предварительная очистка воздушного потока в циклонно-сопловых пылеотделителях позволяет снизить концентрацию пыли на входе в сменную кассету, что увеличивает продолжительность фильтровального цикла и повышает ресурс. На фиг.1 изображено предлагаемое устройство; на фиг.2 вид А на фиг.1; на фиг. 3 вид Б на фиг.1; на фиг.4 разрез В-В на фиг.3; на фиг.5 узел I на фиг. 1. Предложенное устройство состоит из корпуса 1 с крышкой 2. Корпус имеет входной 3 и выходной 4 фланцы для крепления в трубопроводе контура рециркуляции кабинного воздуха и две металлические поперечные перегородки 5 и 6, расположенные соответственно на входе и выходе первой ступени очистки. В перегородках 5 и 6 расположены циклонно-сопловые пылеотделители. В перегородке 5 выполнены циклоны 7, состоящие из корпуса и винтовых лопаток, а в перегородке 6 закреплены сопла 8. Устройство имеет патрубок 9 сброса пыли, подсоединяемый к соответствующему трубопроводу летательного аппарата. В корпусе в рамках 10 установлена сменная кассета, состоящая из фланца 11, который герметизируется в рамках при помощи прокладки 12, фильтрующего элемента 13, прикрепленного к фланцу, и сепараторов 14, выполненных в виде гофрированных пластин с отверстиями 15. Фильтрующий элемент может иметь по торцам складки 16. Между перегородками 5 и 6 смонтированы металлические стержни 17. Торцы гофрированных пластин со стороны входа воздушного потока прикреплены к внутренним поверхностям соответствующих вершин гофр фильтрующего элемента 13, а другие торцы пластин со стороны выхода воздушного потока соединены при помощи расчалки 18. Работает предложенное устройство следующим образом. Поток воздуха поступает со стороны входного фланца 3 на первую ступень очистки, где, проходя через циклоны 7, за счет закрутки потока в винтовых лопатках очищается от крупных частиц пыли, которые взаимодействуют с металлическими стержнями 17, коагулируют и собираются в полости между перегородками 5 и 6, откуда удаляются через патрубок 9 сброса пыли. Затем поток воздуха через сопла 8 поступает на вторую ступень очистки сменную кассету, где происходит окончательная очистка воздуха от пыли, который поступает в гермокабину. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает дополнительное улавливание частиц, повышает силы сцепления уловленных частиц с волокнами фильтра, позволяет увеличить скорость очищаемого воздушного потока и обеспечивает равномерное заполнение фильтрующего элемента, что в конечном счете повышает эффективность пылеотделения.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ГЕРМОКАБИНЫ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА ОТ ПЫЛИ, содержащее проточный металлический корпус с патрубком сброса пыли, поперечные перегородки, между которыми размещены циклонно-сопловые пылеотделители и установленную за ними по ходу воздушного потока сменную кассету с гофрированным фильтрующим элементом, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности пылеотделения, устройство дополнительно содержит расположенные во впадинах между гофрами фильтрующего элемента сменной кассеты с стороны выхода воздушного потока сепараторы, выполненные в виде перфорированных гофрированных пластин из диэлектрического материала типа винипласта, гофры которых расположены вдоль оси воздушного потока и их длина равна высоте гофр фильтрующего элемента, при этом торцы гофрированных пластин с стороны входа воздушного потока прикреплены к внутренним поверхностям вершин соответствующих гофр фильтрующего элемента, а другие торцы пластин со стороны выхода воздушного потока соединены между собой и равноудаленно с наружными поверхностями вершин смежных гофр фильтрующего элемента.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5