ГИДРОФИЛЬТР ОКРАСОЧНОЙ КАМЕРЫ
SPRAY BOOTH HYDROFILTER

Изобретение относится к устройствам для очистки воздуха, преимущественно в окрасочных камерах, и может найти применение в окрасочном производстве различных отраслей промышленности.
Известен гидрофильтр окрасочной камеры (авторское свидетельство на изобретение РФ №1186274 В05В 15/12; В01D 47/06) для регулирования воздушного потока, который содержит корпус прямоугольного сечения, с расположенными в нем дисками, выполнеными в виде двух сферических оболочек, направленных навстречу потоку воздуха, причем неподвижная оболочка размещена внутри подвижной.
Недостатком данного технического решения является низкая степень очистки воздуха, вызванная большой неравномерностью скорости очищаемого воздуха, так как сферические оболочки для выравнивания скорости имеют ограниченную зону действия вследствие ограничения диаметра сферических оболочек, установленных в корпусе гидрофильтра.
Наиболее близким к изобретению техническим решением, принятым за прототип, является гидрофильтр окрасочной камеры (авторское свидетельство РФ на изобретение 1199291 В05В 15/12; В01D 47/06). В данном решении гидрофильтр состоит из корпуса прямоугольного сечения с установленными в нем полуцилиндрами, образующими воздухопромывной канал, коллектором для подачи воды и дефлекторными пластинами. Для равномерного распределения скорости воздушного потока по сечению гидрофильтра он снабжен поворотными заслонками, прикрепленные напротив друг друга на длинных сторонах гидрофильтра с возможностью поворота вокруг осей, лежащих в одной плоскости. Пластины выполнены переменными по ширине, что позволяет получить по длине гидрофильтра щель переменного сечения, ширина которой увеличивается от середины гидрофильтра к его боковым стенкам. При синхронном повороте пластин ширина щели изменяется в центральной части гидрофильтра при незначительном изменении на краях. Изменяя конфигурацию щели, добиваются выравнивания скорости воздуха на периферии и центре гидрофильтра.
Недостатком данного технического решения является низкая производительность и степень очистки воздуха, так как выравнивание скорости потока происходит только на ограниченном участке (по высоте гидрофильтра) в зоне расположения пластин.
Задачей предлагаемого технического решения является увеличение производительности и качества очистки воздух, которая достигается за счет увеличения средней скорости воздуха по сечению гидрофильтра, не превышая допустимую, и выравнивание скорости воздуха не только в локальной зоне, но и по всему объему гидрофильтра, что обеспечивает оптимальную скорость взаимодействия очищаемого воздуха с водой по всему объему гидрофильтра.
Это достигается тем, что гидрофильтр окрасочной камеры содержит корпус прямоугольного сечения с полуцилиндрами, образующими воздухопромывной канал, коллектор для подачи воды и дефлекторные пластины. В предложенном решении над дефлекторными пластинами, параллельно длинной стороне поперечного сечения корпуса, установлена крыльчатка с возможностью вращения, состоящая из вала с закрепленными на нем лопастями, часть которых выступает в воздухопромывной канал, а на валу крыльчатки установлена регулируемая нагрузка крутящего момента.
Заявителем не обнаружены источники информации, содержащие одинаковую совокупность существенных признаков, указанных в формуле изобретения, что позволяет сделать вывод о соответствии предложенного технического решения критерию "новизна".
min
max
Площадь проходного канала в зоне вращения крыльчатки непрерывно изменяется в зависимости от расстояния между торцом лопатки и противоположной стенкой, так как при вращении торцы лопаток описывают окружность, приближаясь к стенке гидрофильтра на расстояние ρ и удаляясь на расстояние p. Циклическое изменение площади прохода вызывает колебания давления воздуха, а так как скорость распространения давления во много раз больше скорости потока воздуха, то колебание давления происходит во всем объеме гидрофильтра. Колебание давления вызывает выравнивание давления, а следовательно, и скорости по всему объему гидрофильтра. Для ограничения и выбора оптимальной скорости вращения крыльчатки на ее валу устанавливается нагрузка, например, в виде генератора, электрически связанного с реостатом, или фрикционный тормоз.
Изобретение иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 изображен продольный разрез гидрофильтра окрасочной камеры, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (поперечный разрез гидрофильтра в зоне установки крыльчатки).
Гидрофильтр окрасочной камеры содержит корпус 1 прямоугольного сечения, в котором последовательно снизу вверх размещены полуцилиндры 2 жестко, например сваркой, закрепленные на корпусе. Полуцилиндры образуют воздухопромывной канал 3. Коллектор 4 для подачи воды расположен на выходе из воздухопромывного канала и дефлекторные пластины 5, закрепленные, например сваркой на корпусе. Над дефлекторными пластинами размещена крыльчатка, параллельно длинной стороне поперечного сечения корпуса, с возможностью вращения. Крыльчатка состоит из вала 6, с закрепленными на нем, например, сваркой, лопастями 7, часть которых выступает в воздухопромывной канал 3. На валу крыльчатки установлена регулируемая нагрузка, например, генератор 8, электрически связанный реостатом 9, создающая тормозной крутящий момент.
min
max
Устройство работает следующим образом: поток загрязненного воздуха, двигаясь по воздухопромывному каналу 3, образованному полуцилиндрами 2, снизу вверх, навстречу потоку воды, поступающему из коллектора 4, контактирует с ней и очищается. Продолжая движение, последовательно взаимодействует с дефлекторными пластинами 5, и частично освобождается от воды, и далее взаимодействует с лопатками 7, вращает вал 6 крыльчатки. Частота вращения крыльчатки регулируется изменением момента сопротивления вращению с помощью нагрузки, создаваемой, например, генератором 8, при изменении электрического сопротивления реостата 9. Таким образом, ограничивается частота вращения с целью недопущения поломки крыльчатки или возникновения резонансных частот. Расположение крыльчатки относительно длинной стороны поперечного сечения корпуса гидрофильтра обеспечивает наименьшие габариты гидрофильтра. При вращении крыльчатки потоком воздуха, расстояние между торцом лопасти и противоположной стенкой корпуса 1 циклически изменяется, так как при вращении торцы лопаток описывают окружность, приближаясь к стенке гидрофильтра на расстояние ρ и удаляясь на расстояние ρ, следовательно, изменяется площадь проходного канала для воздуха. Это, в свою очередь, вызывает колебания давления воздуха, а так как скорость распространения давления во много раз больше скорости потока воздуха, то колебание давления распространяется на весь объем гидрофильтра. Колебание давления вызывает выравнивание давления, а следовательно и скорости по всему объему гидрофильтра.
Использование предлагаемого изобретения позволит увеличить среднюю скорость воздушного потока, не превышая допустимую и обеспечить равномерный по скорости контакт очищаемого воздуха с водой по всему объему гидрофильтра, что позволит увеличить производительность гидрофильтра и качество очистки воздуха.