Устройство для очистки воздуха

 

Изобретение предназначено для очистки воздуха, в частности от пылевидных частиц транспортирующего воздуха пневмотранспортирующих установок. Устройство содержит корпус с бункером, патрубки для входа загрязненного и выхода очищенного воздуха, фильтрующий элемент и механизм его регенерации, который размещен на фильтрующем элементе и выполнен в виде закрепленного на приводном валу шнека. Фильтрующий элемент выполнен в виде параллельно натянутых струн. Шнек со стороны привода снабжен механизмом его осевого перемещения. Вал шнека соединен с выходным поводком механизма осевого перемещения, кинематически связанным с пальцем сателлита, вал которого шарнирно соединен с водилом. Сателлит находится в зацеплении с неподвижным зубчатым колесом, а водило одним концом закреплено в подшипниковой опоре корпуса механизма осевого перемещения, другим связано через шатун с кривошипом, закрепленным на конце приводного вала механизма осевого перемещения шнека. Кривошип смещен относительно оси водила. Приводной вал механизма осевого перемещения шнека соединен с приводом через шестерню. В бункере установлено разгрузочное устройство, выполненное в виде обратного клапана. В устройстве улучшены эксплуатационно-технические характеристики. 2 ил.

Изобретение относится к воздухоочистительным устройствам, в частности к устройствам для очистки от пылевидных частиц транспортирующего воздуха пневмотранспортирующих установок.

Известны фильтрующие элементы, выполненные в виде проволоки, намотанной на каркас, который изготовлен в виде полого цилиндра (авт. свид. СССР № 455739, кл. В 01 D 25/10, 1972).

Недостатком такого устройства является постепенное забивание пылевидными частицами рабочей поверхности фильтрующего элемента в процессе работы, а очистка возможна после прекращения работы.

Известно также устройство для очистки воздуха, включающее корпус с бункером, фильтрующий элемент, установленный в корпусе и соединенный с фильтрующим элементом механизм его регенерации (патент ФРГ № 1607722, кл. В 01 D 46/44, 1974).

Недостатком этого устройства является неравномерность очистки фильтровального элемента от осевшей на его поверхности пыли, так как механизм регенерации не обеспечивает равномерного импульса встряхивания по всей фильтрующей поверхности, и, кроме того, ударная нагрузка способствует к быстрому выходу из строя элементов конструкции.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является устройство для очистки воздуха, включающее корпус с бункером, фильтрующий элемент, установленный в корпусе и соединенный с фильтрующим элементом механизм его регенерации, при этом механизм регенерации размещен на фильтрующем элементе и выполнен в виде закрепленного на приводном валу шнека, а фильтрующий элемент выполнен в виде струн (авт. свид. СССР № 741914, кл. В 01 D 46/42, 1976).

Однако в таком устройстве при симметричности прогиба струн фильтрующего элемента относительно продольной оси шнека, структура движения воздушного потока носит стационарный характер, что не является оптимально возможным условием для качественной очистки от пылевидных частиц воздуха при пневмотранспортировании.

Задача предлагаемого изобретения - повышение технологического процесса очистки воздуха за счет кинематики движения механизма регенерации - шнека и силового поля воздействия его винтовой поверхности на фильтрующий элемент.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для очистки воздуха, включающем корпус с бункером, фильтрующий элемент, установленный в корпусе, и соединенный с фильтрующим элементом механизм его регенерации, при этом механизм регенерации размещен на фильтрующем элементе и выполнен в виде закрепленного на приводном валу шнека, а фильтрующий элемент выполнен в виде струн, согласно изобретению шнек со стороны привода снабжен механизмом его осевого перемещения, выполненным в виде сателлита с пальцем, неподвижного зубчатого колеса с водилом, кривошипа, жестко закрепленного на конце вала привода, и поводком, закрепленным на валу шнека со стороны привода, при этом поводок кинематически соединен с пальцем сателлита, вал которого шарнирно соединен с водилом, сателлит установлен с возможностью зацепления с неподвижным зубчатым колесом, водило одним концом закреплено в опоре корпуса, а другим соединено через шатун с кривошипом, размещенным со смещением относительно оси водила.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 дан разрез А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из корпуса 1 с бункером 2, патрубков 3 и 4 соответственно входа загрязненного и выхода очищенного воздуха, фильтрующего элемента 5, перекрывающего сечение корпуса между входным и выходным патрубками. Фильтрующий элемент выполнен в виде параллельно натянутых струн на каркас 6, который закреплен в стенках корпуса. На фильтрующем элементе в опорных подшипниковых узлах установлен механизм регенерации, выполненный в виде приводного вала 7 с закрепленным на нем шнеком 8. Причем вал со шнеком установлен на фильтрующем элементе так, что наружный диаметр шнека продавливает струны на некоторую величину вниз.

Шнек 8 со стороны привода снабжен механизмом его осевого перемещения, который заключен в корпус. Вал 7 шнека 8 соединен с выходным поводком 9 механизма осевого перемещения, кинематически связанным с пальцем 10 сателлита 11, вал которого шарнирно соединен с водилом 12. Сателлит 11 находится в зацеплении с неподвижным зубчатым колесом 13, а водило 12 одним концом закреплено в подшипниковой опоре корпуса, другим связано через шатун 14 с кривошипом 15, закрепленным на конце приводного вала механизма осевого перемещения шнека. Кривошип 15 смещен относительно оси водила 12. Приводной вал механизма осевого перемещения соединен с приводом через шестерню 16.

В бункере установлено разгрузочное устройство 17, выполненное, например, в виде обратного клапана.

Устройство для очистки воздуха работает следующим образом.

В рабочем режиме очистки воздуха равномерное вращение от шестерни 16 привода передается кривошипу 15, который, вращаясь вокруг своей оси, передает движение шатуну 14, соединенному с ним водилу 12 и сателлиту 11, который вращается одновременно с этим водилом вокруг своей оси в результате взаимодействия с неподвижным зубчатым колесом 13. За счет того, что длина кривошипа 15 не равна длине водила 12, угловая скорость водила не постоянна по времени. При этом палец 10 сателлита 11 описывает сложную траекторию, которая характеризуется неравномерной скоростью его вращательного и поступательного движений относительно оси неподвижного колеса 13. Пальцы 10 передают суммарное сложное неравномерное движение через выходной поводок 9 валу 7 с закрепленным на нем шнеком 8. Таким образом, шнек 8 приводится в сложное движение с переменными угловыми и горизонтальными линейными ускорениями внутри одного цикла.

При одном обороте вращающегося вала каждая из натянутых струн один раз отжимается вниз от плоскости общего ряда при набегании соответствующей линии винтовой поверхности шнека 8 на фильтрующий элемент. Толщина и шаг винтовой поверхности шнека 8 определяют количество отжатых струн, а частота вращения соответственно определяет их частоту колебаний. Таким образом, фильтрующий элемент 5 приобретает волнообразное движение. Поскольку шнек при вращении за один оборот вала совершает сложное движение с переменными угловыми и горизонтальными линейными ускорениями внутри одного цикла, то его винтовая поверхность при силовом взаимодействии с фильтрующим элементом формирует многокомпонентный спектр колебаний струн, который характеризуется большими вариациями амплитуд и частот этих колебаний, быстрыми их изменениями. Загрязненный воздух, подаваемый во входной патрубок 3, проходит через фильтрующий элемент 5 и очищается вследствие неоднократного изменения воздушного потока. При циклично повторяющемся процессе движения шнека многократное изменение формы изгиба волны и фазовые траектории колебаний фильтрующей поверхности за короткий промежуток времени создают дополнительные пульсирующие скорости воздушного потока и давления воздуха, что способствует более эффективному и качественному выполнению операции очистки воздуха. Геометрические условия контактирования винтовой поверхности шнека с фильтрующим элементом, динамика и направленность силового поля его воздействия, в свою очередь, обеспечивают хорошую самоочистку струн от адгезированных с ними частиц материала. Очищенный воздух из корпуса 1 выходит через выходной патрубок 4. Осаждающиеся в бункере частицы могут выгружаться любым известным способом, периодически, по мере накопления, при открывании обратного клапана 17. Использование изобретения улучшает эксплуатационно-технические характеристики устройства для очистки воздуха.

Формула изобретения

Устройство для очистки воздуха, включающее корпус с бункером, фильтрующий элемент, установленный в корпусе и соединенный с фильтрующим элементом механизм его регенерации, при этом механизм регенерации размещен на фильтрующем элементе и выполнен в виде закрепленного на приводном валу шнека, а фильтрующий элемент выполнен в виде струн, отличающееся тем, что шнек со стороны привода снабжен механизмом его осевого перемещения, выполненным в виде сателлита с пальцем, неподвижного зубчатого колеса с водилом, кривошипа, жестко закрепленного на конце вала привода, и поводком, закрепленным на валу шнека со стороны привода, при этом поводок кинематически соединен с пальцем сателлита, вал которого шарнирно соединен с водилом, сателлит установлен с возможностью зацепления с неподвижным зубчатым колесом, водило одним концом закреплено в опоре корпуса, а другим соединено через шатун с кривошипом, размещенным со смещением относительно оси водила.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2