ПЫЛЕГАЗОВЫЙ АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ УЗЕЛ ДЛЯ ПЫЛЕУБОРОЧНЫХ МАШИН

Полезная модель относится к дорожному строительству и представляет собой пылегазовый аэродинамический узел для пылеуборочных машин, который предназначен для уборки твердых поверхностей от мусора, песчано-гравийных смесей, пыли, смета и жидкостей.
Известен подборщик подметально-уборочной машины, устанавливаемый над дорожной поверхностью [1], содержащий корпус, нагнетательное и всасывающее сопла, на нижней кромке последнего из которых установлен фартук, поворотный вокруг поперечной оси. Фартук выполнен из частей, связанных между собой с возможностью свободного продольного перемещения одной из них при контакте о дорожную поверхность относительно другой, а во всасывающем сопле нижняя направляющая поверхность выполнена волнообразной в продольном направлении сопла с отверстиями в центральных зонах впадин для сообщения с атмосферой.
Недостатком подборщика подметально-уборочной машины является то, что в данной конструкции затруднительно создание устойчивого аэродинамического режима воздушных потоков внутри приемного устройства, при наличии полидисперсности и разнородности материалов в смете сложно его дальнейшее использование, а в ряде случаев и утилизация.
Известна машина для уборки дорожных покрытий [2], содержащая бункер для мусора, раму, выполненную с возможностью перемещения по дорожному покрытию. На раме установлены: вихревая камера с продольным щелевым отверстием со стороны дорожного покрытия; нагнетательное и всасывающее сопла, установленные с противоположных сторон щелевого отверстия и сопряженные с образующей вихревой камеры; нагнетающее устройство, соединенное с нагнетательным соплом. При этом в бункере для сбора мусора установлено устройство отделения мусора от воздушного потока, а всасывающее сопло сообщено с бункером трубопроводом. Нагнетательное и всасывающее сопло машины выполнены щелевыми. Всасывающее сопло сообщено с устройством отделения мусора посредством трубопровода. Нагнетающее устройство соединено с нагнетающим соплом через диффузор. Машина дополнительно содержит бак для воды и насос.
Недостатком машины для уборки дорожных покрытий является то, что она обладает крупными габаритами. Большая длина снижает маневренность машины и осложняет уборку твердых покрытий внутриквартальных и дворовых площадок, тротуарных поверхностей, застойных зон, у стыков горизонтальных и вертикальных плоскостей.
Наиболее близким по технической сути является машина для очистки твердых покрытий, снабженная эжекторным фильтром [3], состоящим из эжектора с камерой всасывания и соплом, фильтром тонкой очистки и регулятором газового рабочего потока. Сопло эжектора через регулятор газового потока соединено с выходным каналом вентиляторного нагнетателя, а камера всасывания эжектора через заборный канал соединена с одной из секций двухсекционного фильтра грубой очистки, которым снабжен съемный мусоросборник. Вторая секция фильтра соединена с выходным каналом вентиляторного нагнетателя, одна из ветвей выходного канала которого соплом сопряжена с входом рабочей вихревой камеры, мусороприемный канал которой соединен со съемным мусоросборником. Причем в эту ветвь введен канал с распылителями для эжекции моющих жидкостей, который соединен с резервуаром, расположенным на раме, которая установлена с возможностью вертикального перемещения, а вихревая рабочая камера выполнена трехсекционной с возможностью поворота боковых секций в горизонтальной плоскости при помощи гидромеханического привода. На внутреннюю поверхность вихревой рабочей камеры нанесена высокопрочная алюмооксидная керамика. Съемный мусоросборник снабжен сменными накопительными емкостями. Двухсекционный фильтр грубой очистки и фильтр тонкой очистки выполнены сменными.
Недостатком машины для очистки твердых покрытий является сложность аэродинамически увязать двумя параллельными участками систему между мусоросборником и камерой всасывания эжектора. Регулирование аэродинамического режима регулятором расхода газового потока возможно лишь путем повышения сопротивления всей сети, что ведет к повышению энергозатрат. Сложная конструкция из воздуховодов и различных аппаратов также приводит к увеличению использования энергии. Конструкция расширительной камеры такова, что в ней будут создаваться отложения мелкодисперсной пыли. Конструкция эжектора значительно усложняет рабочий орган машины. Двухсекционный фильтр 10 будет загрязняться неравномерно, большему загрязнению подвергается часть «б», связанная с вентиляторным нагнетателем, где, как правило, скорость всасывания загрязняющих веществ выше, чем в эжекторной камере, куда будет попадать смет, пройдя часть «а», что увеличивает стоимость операции по очистке твердых поверхностей.
Техническая задача: пылегазовый аэродинамический узел для пылеуборочных машин должен способствовать максимальной очистке загрязненной поверхности; обладать длительным периодом работы; позволять разделять по фракциям загрязняющие вещества, что расширяет возможности их утилизации; уменьшать стоимость по очистке твердых поверхностей; снижать ущерб окружающей среде городской территории. Использование регулирующего датчика пыли, сигнализирующего превышение текущей запыленности фильтруемого воздуха при пяти-двадцати кратной концентрации, должно позволять экономить пенообразующую жидкость.
Суть полезной модели. Пылегазовый аэродинамический узел для пылеуборочных машин, содержит: вентиляторный нагнетатель воздуха с приводом, цилиндрическую вихревую рабочую камеру с системой патрубков для прохождения рабочего газового потока, накопитель для тяжелой фракции загрязняющих веществ, пылеуловитель для концентрации пылевидной фракции, с возможностью вторичного использования и фильтрационную камеру. Причем пылегазовый аэродинамический узел снабжен резервуаром с пенообразующей жидкостью, для максимального выведения частиц пыли в цилиндрическую вихревую камеру, к тому же пылегазовый аэродинамический узел содержит регулирующий датчик пыли, сигнализирующий превышение текущей запыленности фильтруемого воздуха при пяти-двадцати кратной концентрации пыли.
Краткое описание чертежа. На фиг. показан общий вид пылегазового аэродинамического узла для пылеуборочных машин. Пылегазовый аэродинамический узел содержит: вентиляторный нагнетатель 1 с приводом 2; цилиндрическую вихревую рабочею камеру 3; ветви 4, 7, 8, 10, 13, 16, 23; накопитель 5 с автоматически открывающимися створками 6; пылеуловитель 9; нагнетательный канал 11; канал 12, имеющий тангенсальное направление; фильтрационную камеру 14; фильтр тонкой очистки 15; резервуар 18 с подставкой 17; канал, пропускающий пенообразующую жидкость 19; вентиль 20; датчик пыли 21; эжектор 22; сопло 24; тяжелая фракция 25; пылевидная фракция 26.
Устройство работает следующим образом.
Пылегазовый аэродинамический узел, содержащий вентиляторный нагнетатель 1 с приводом 2, который создает воздушный поток, способный с помощью цилиндрической вихревой рабочей камеры 3 захватывать с твердой поверхности загрязняющие вещества и распределять тяжелую фракцию по ветви 4 в накопитель 5, где путем автоматического открытия створок 6 она может удаляться, утилизируясь в последующем как мусор, а пылевидная фракция по ветвям 7 и 8 попадает в пылеуловитель 9, где после изъятия может использоваться вторично, например, при засыпке котлованов, траншей, устройстве дорожных полотен и других целей строительства, воздушный поток, проходя по ветви 10 и через вентиляторный нагнетатель 1, попадает в нагнетательный канал 11 и распределяется по ветви 12 и 13. В фильтрационную камеру 14 входит ветвь 12, имеющая тангенсальное направление, что позволяет воздушному потоку закручиваться и очищаться с помощью фильтра тонкой очистки 15, очищенный воздушный поток частично соединяется с атмосферным воздухом, а частично, попадая в ветвь 16, соединяется с загрязненной воздушной массой, выходящей из ветви 13. В зоне сочленения ветви 16 и 13 установлен датчик пыли 21, сигнализирующий превышение текущей запыленности фильтруемого воздуха при пяти-двадцати кратной концентрации пыли. Узел снабжен подставкой 17, где размещен резервуар 18, который содержит жидкость, попадающую через решетку пенообразователя в канал 19. При срабатывании датчика 21 происходит открытие вентиля 20 с подачей пенообразующей жидкости через канал 19 и эжектор 22, где пенообразующая жидкость способствует увеличению степени очистки воздушной струи. По ветви 23, которая выходит к соплу 24, сопряженному с входом вихревой рабочей камеры 3, воздушный поток, захватывая загрязняющие вещества, вновь проходит по пылегазовому аэродинамическому узлу, где происходит концентрация тяжелой фракции 25 в накопителе 5 и пылевидной фракции 26 в пылеуловителе 9.
Использование пылегазового аэродинамического узла позволяет пылеуборочной машине иметь длительный рабочий режим, так как загрязняющие вещества концентрируются в двух элементах: накопителе (тяжелая фракция) и пылеуловителе (пылевидная фракция), утилизация не требует специальных навыков в обслуживании, может происходить во время рабочего процесса.
Пылеуборочная машина, оснащенная пылегазовым аэродинамическим узлом, позволяет выполнять не только ежедневную качественную уборку городских территорий, а также эффективна после проведения строительных и ремонтно-аварийных работ, возможно ее использование в стесненных условиях на участках уплотненной застройки, широкое применение улучшит экологическую составляющую городской агломерации.
Источники информации
1. Пат. РФ №2025555. Подборщик подметально-уборочной машины / А.П. Свидинский, А.И. Стельмашенко, А.Г. Бобров. - Заявитель и патентообладатель - Научно-производственное объединение строительного и коммунального машиностроения ″Стройкоммаш″. Заявл. 03.06.1991; Опубл. 30.12.1994.
2. Пат. на полезную модель РФ №32787. Машина для уборки дорожных покрытий / Ю.И. Завьялов - Заявитель и патентообладатель - Общество с ограниченной ответственностью ″Планета-К″. Заявл. 14.05.2003; Опубл. 27.09.2003.
3. Пат. РФ №2147640. Машина для очистки твердых поверхностей / В.А. Закревский, В.Б. Соломянский, Д.М. Ростовцев - Заявитель и патентообладатель - Научно-производственное товарищество с ограниченной ответственностью «Русская керамика». Заявл. 17.02.1998; Опубл. 20.04.2000. (прототип).