Устройство "отпо-12" для очистки вентиляционного воздуха от пыли

 

Использование: для очистки воздуха от пыли. Сущность изобретения корпус устройства выполнен в виде полусферы и переходит в экватариальной части в щелевые входные патрубки, образующие в полости корпуса кольцевой канал, продолжающийся вдоль корпуса и ограниченный наружной и внутренней полусферами, которые в верхних своих частях соответственно имеют конус-отражатель и круглое отверстие. Внутренняя полусфера в экваториальной части переходит в бункер-пылесборник, состоящий из цилиндрического и конического элементов, внутри которых соосно с корпусом расположен сепаратор пыли, состоящий из накопителя в виде обратного конуса и внутреннего обтекателя в виде шарового пояса, плавно сопряженных между собой, образуя полость со щелевым кольцевым свободным сечением. Внутри полости коаксиально расположен всасывающий элемент выхлопной трубы, выведенной в сторону от устройства. Свободные сечения внутреннего обтекателя и всасывающего элемента обращены в противоположные стороны. Конический элемент бункера-пылесборника в нижней части имеет косой срез, закрытый шибером. 2 ил.

Изобретение относится к вентиляционной технике и может быть использовано в любых отраслях народного хозяйства для очистки воздуха от пыли.

Известен пылеосадитель инерционного действия с отражательной перегородкой, включающий цилиндрический корпус, конический бункер-пылесборник, входной патрубок, выхлопную трубу и внутреннюю отражательную перегородку [1] Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является циклонный аппарат с обводом пыли, содержащий входной тангенциальный патрубок, выхлопную трубу, корпус с бункером-пылесборником и сепаратор пыли.

Однако известными устройствами нельзя добиться высокой эффективности очистки воздуха от полидисперсной пыли, поскольку протекающий в них процесс улавливания и содержания пыли происходит в одном общем объеме, в результате чего не создаются одновременно благоприятные условия для одинаково эффективного выделения каждой фракции пыли из воздушного потока и пофракционного ее удаления из устройства.

Сущность изобретения заключается в том, что корпус устройства выполнен в форме полусферы и переходит в экваториальной части в щелевые входные патрубки, образующие в полости корпуса кольцевой канал, продолжающийся вдоль корпуса и ограниченный наружной и внутренней полусферами, которые в верхних своих частях соответственно имеют конус-отражатель и круглое отверстие, при этом внутренняя полусфера в экваториальной части переходит в бункер-пылесборник, состоящий из цилиндрического и конического элементов, внутри которых соосно корпусу расположен сепаратор пыли, состоящий из накопителя в виде обратного конуса и внутреннего обтекателя в виде шарового пояса, плавно сопряженных между собой, образуя полость со щелевым кольцевым свободным сечением, внутри которой коаксиально расположен всасывающий элемент выхлопной трубы, выведенной в сторону из устройства, причем свободные сечения внутреннего обтекателя и всасывающего элемента обращены в противоположные стороны, конический элемент бункера-пылесборника в нижней части имеет косой срез, закрытый шибером.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; совмещенный с разрезом; на фиг.2 то же, вид сверху.

Устройство "ОТПО-12" включает корпус 1, выполненный полусферой. В своей экваториальной части корпус 1 переходит в четыре щелевых тангенциальных входных патрубка 2, равномерно расположенных по нижнему сечению корпуса 1. Плавно смыкаясь к корпусу 1, патрубки 2 образуют в нем кольцевой щелевой канал, продолжающийся вдоль корпуса 1 и ограниченный внутренней поверхностью корпуса 1 с одной стороны, и наружной поверхностью внутренней полусферы 3 с другой. При этом внутри корпуса 1, в верхней его части установлен конус-отражатель 4, а внутренняя полусфера 3 в экваториальной части переходит в бункер-пылесборник, имея в верхней части отверстие 5. Бункер-пылесборник состоит из цилиндрического элемента 6 и конического элемента 7. Конический элемент 7 бункера-пылесборника имеет в нижней части косой срез, закрытый шибером 8, полукруглым со свободного конца. Внутри бункера-пылесборника соосно с корпусом 1 расположен сепаратор пыли, состоящий из накопителя 9, выполненного в виде обратного конуса, и внутреннего обтекателя 10, выполненного в виде шарового пояса. Накопитель 9 и обтекатель 10 плавно сопрягаются и образуют полость между наружной поверхностью накопителя 9 и внутренней поверхностью обтекателя 10, оканчивающуюся щелевым кольцевым свободным сечением. Внутри упомянутой полости коаксиально накопителю 9 расположен всасывающий элемент 11 выхлопной трубы 12. выведенной в сторону из устройства. При этом свободные сечения внутреннего обтекателя 10 и всасывающего элемента 11 обращены в противоположные стороны.

Устройство работает следующим образом. Запыленный полидисперсный воздушный поток подводится к устройству и равномерно распределяется посредством воздуховодов к четырем входным патрубкам 2. Внутри патрубков 2 потоки запыленного воздуха плавно расширяются благодаря их форме. В результате этого в экваториальной части корпуса 1 образуется сплошной кольцевой поток запыленного воздуха, настилающийся по внутренней поверхности корпуса 1 и двигающийся к его вершине, где расположен конус-отражатель 4. Конус-отражатель 4 позволяет изменить направление движения потока запыленного воздуха и сконцентрировать его вдоль оси устройства, образуя сток. В результате такого движения в полости накопителя 9 создается воздушная подушка (так как нижний торец накопителя 9 заглушен шибером 8), в которой отсутствует выраженная аэродинамическая циркуляция. В результате этого крупные частицы пыли, обладающие большей инерционностью, после стока попадают в полость накопителя 9, где плавно осаждаются и скапливаются. Наличие упомянутой воздушной подушки способствует распределению освободившегося от крупных фракций пыли воздушного потока от оси вдоль поверхности обтекателя 10, образуя источник.

Остаточно запыленный мелкими фракциями пыли воздушный поток движется от источника вдоль наружной поверхности обтекателя 10. Благодаря форме поверхности обтекателя 10, повторяющей элемент профиля Жуковского, упомянутый пылевоздушный поток максимально прижимается к обтекателю 10. Это позволяет направить поток к свободному сечению внутреннего обтекателя 10, одновременно предотвращая движение этого потока по противоположной поверхности, то есть вдоль полусферы 3, цилиндрического 6 и конического 7 элементов бункера-пылесборника. В результате в кольцевом зазоре между накопителем 9 и элементами 6, 7 бункера-пылесборника также создается воздушная подушка без выраженной аэродинамической циркуляции, а у кромки обтекателя 10, в зоне его свободного сечения обеспечивается настолько резкое изменение направления движения потока, что даже мелкие частицы пыли, обладая относительно малой инерционностью, сепарируются из этого потока и осаждаются в кольцевой воздушной подушке.

Принудительное прохождение воздуха через устройство обеспечивается отсосом воздуха из выхлопной трубы 12 внешним побудителем тяги. Благодаря форме и характерному расположению всасывающего элемента 11 очищенный от пыли воздух направляется в полости обтекателя 10 вдоль его внутренней поверхности, форма которой по профилю Жуковского создает дополнительное разрежение, уменьшая вихреобразование во внутренней полости обтекателя 10, в результате чего снижается общее аэродинамическое сопротивление устройства. Затем очищенный воздух через свободное кольцевое сечение всасывающего элемента 11 и выхлопную трубу 12 выводится из устройства.

Сброс пыли из устройства осуществляется периодически открытием шибера 8 до соответствующего в зависимости от удаляемой фракции пыли положения. При этом косой срез конического элемента 7 обеспечивает полное удаление мелкофракционной пыли из бункера-пылесборника.

В результате проведения лабораторных экспериментов выявлено увеличение эффективности очистки вентиляционного воздуха в предлагаемом устройстве от древесной пыли на 1,2% цементной пыли на 2,3% гипсовой пыли на 2,5% пыли кварцевого песка на 2,8% пыли щебня на 3,2% при начальной концентрации пыли на входе в устройство во всех случаях 8500 мг/м³.

Как видно из результатов сравнительных лабораторных испытаний, предлагаемое устройство обеспечивает увеличение эффективности очистки вентиляционного воздуха от пыли на 1,2-3,2%

Формула изобретения

Устройство для очистки вентиляционного воздуха от пыли, включающее корпус, входные тангенциальные патрубки, выхлопную трубу, сепаратор пыли и бункер-пылесборник с коническим элементом, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде внутренней и внешней полусфер, установленных с образованием щелевого канала, при этом в верхней части внешней полусферы закреплен конус-отражатель, а в верхней части внутренней полусферы выполнено входное отверстие, входные тангенциальные патрубки выполнены щелевыми и соединены с щелевым каналом корпуса в его экваториальной части, сепаратор пыли выполнен в виде усеченного конуса, сопряженного меньшим основанием с внутренним обтекателем, выполненным в виде части сферической поверхности, опоясывающей накопитель с образованием между наружной поверхностью накопителя и внутренней поверхностью обтекателя полости, оканчивающейся щелевым кольцевым отверстием, внутри которой коаксиально расположена входная часть выхлопной трубы, причем входное отверстие выхлопной трубы и щелевое кольцевое отверстие ориентированы в противоположные стороны, а выходная часть выхлопной трубы размещена вне корпуса, бункер-пылесборник снабжен цилиндрическим элементом, верхним торцом соединенным с внутренней полусферой, а нижним с коническим элементом, нижняя часть которого выполнена с косым срезом, перекрытым шибером, при этом сепаратор расположен соосно с бункером-пылесборником и внутри него.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2