УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ И ОЧИСТКИ ВОЗДУШНОГО ПОТОКА ОТ ПРИМЕСЕЙ
DEVICE FOR CREATING AND CLEANING AIR FLOW FROM IMPURITIES

Изобретение относится к устройствам для создания и очистки воздушного потока от примесей, например, в пневмосистемах зерноочистительных машин, установок пневматического транспортирования сыпучих мелкозернистых материалов, в аспирационных системах.
3
Известны циклоны для отделения из воздушного потока легких примесей [1], состоящие из корпуса, имеющего цилиндрическую форму в верхней части и коническую - в нижней, патрубок для ввода аэросмеси, выходные патрубки для вывода осаженных примесей и очищенного воздуха. Циклонам присуща достаточно высокая степень очистки воздуха, однако их существенными недостатками являются большое аэродинамическое сопротивление (700…1500 Па) и низкая пропускная способность (например, циклон ЦКР при диаметре цилиндрической части 750 мм имеет пропускную способность 1800 м/ч), вследствие чего их группируют в батареи, а это значительно усложняет конструкцию системы. Кроме того, для вывода из циклонов выделенных примесей применяют герметичные шлюзовые затворы с механизмом привода, что также приводит к усложнению устройства системы.
Известно устройство для отделения легких примесей от воздушного потока [2], содержащее входной и выходной патрубки, первичную ступень очистки, имеющую воздухоочиститель и первичную осадочную камеру, причем рабочий канал воздухоочистителя образован спиралеобразным конусом и криволинейной жалюзийной решеткой, размещенной внутри корпуса, и вторичную ступень очистки, состоящую из жалюзийного воздухоочистителя с входным патрубком и вторичной осадочной камерой, при этом входная часть воздухоочистителя вторичной ступени соединена с первичной камерой, а его выходная часть - с вторичной, снабженной рециркуляционным каналом и имеющей общую смежную стенку с первичной осадочной камерой
Недостаток данного устройства обусловливается высоким аэродинамическим сопротивлением и, следовательно, повышенным расходом энергии на очистку воздушного потока.
Известно также устройство для создания и очистки потока воздуха от примесей [3], содержащее осадочную камеру с входным и выходным патрубками и выходным устройством, противоточный жалюзийный пылеуловитель с выходным патрубком, выводным устройством и разделительной перегородкой, диаметральный вентилятор [4], расположенный между осадочной камерой и пылеуловителем. При этом входное окно вентилятора размещено в выходном патрубке осадочной камеры, а прямолинейная (концевая) часть основания корпуса выполнена жалюзийной и вместе с делительной стенкой образуют выходной канал вентилятора, имеющий постоянную площадь поперечного сечения. Выходной канал соединен с нагнетательным жалюзийным патрубком, имеющим также постоянную площадь поперечную сечения. Делительная стенка вентилятора одновременно является частью стенки, отделяющей осадочную камеру от пылеуловителя, а также разделяет поток воздуха, входящий в вентилятор, от выходящего из него потока. Осадочная камера устройства предназначена для предварительной очистки воздуха, а пылеуловитель - для его окончательной очистки.
По совокупности существенных признаков и технологическому процессу устройство для создания и очистки потока воздуха от примесей наиболее близко заявленному устройству, и оно принято за прототип.
Устройство-прототип по конструктивному оформлению является компактным и одновременно создает и очищает воздушный поток от примесей. Вместе с тем устройству присущи такие недостатки, как недостаточная степень очистки воздушного потока и повышенное потребление энергии. Это обусловливается тем, что жалюзийный очиститель воздуха, образованный выходным каналом вентилятора и нагнетательным патрубком, имеет постоянную поперечную площадь сечения, а разделительная перегородка осадочной камеры выполнена сплошной. При этом в нижнюю часть камеры из нагнетательного жалюзийного патрубка поступает воздух с остатками примесей, которые осаждаются в ней и выводятся за пределы устройства. Вследствие того, что разделительная перегородка выполнена сплошной, в нижней части пылеуловителя образуется вращающееся в направлении хода часовой стрелки вихревое поле - циркуляция воздуха с остатками легких примесей и примесей, увлекаемых вихревым полем из зоны размещения выводного устройства пылеуловителя. При таком течении воздуха в нижней части камеры пылеуловителя увеличивается непроизводительный расход энергии и снижается степень очистки воздушного потока от примесей.
Задача, которую необходимо решить, заключается в устранении недостатков, присущих принятому за прототип устройству, т.е. в снижении энергии, расходуемой на очистку воздуха от примесей, и повышении степени очистки воздушного потока.
Технический результат достигается за счет того, что устройство для создания и очистки воздушного потока от примесей содержит осадочную камеру с входным и выходным патрубками, противоточный жалюзийный пылеуловитель с выходным патрубком, выводящим устройством и разделительной стенкой, диаметральный вентилятор, расположенный между осадочной камерой и пылеудалителем и имеющий лопаточное колесо, криволинейную и прямолинейную части корпуса, при этом выполненная жалюзийной прямолинейная часть корпуса с делительной стенкой вентилятора образует его выходной канал, входное окно вентилятора расположено в выходном патрубке осадочной камеры, делительная стенка является частью стенки, отделяющей осадочную камеру от пылеуловителя, а выходной канал вентилятора соединен с размещенным в пылеуловителе нагнетательным противоточным жалюзийным патрубком, при этом прямолинейная жалюзийная часть корпуса диаметрального вентилятора относительно криволинейной части повернута в сторону осадочной камеры и имеет поворачиваемые жалюзи, нагнетательный жалюзийный противоточный патрубок выполнен конфузорным, его наружная стенка выполнена жалюзийной, параллельна прямолинейной части корпуса вентилятора и смещена относительно нее к осадочной камере, в результате чего между наружной стенкой и прямолинейной частью корпуса образовано выводное окно, разделительная перегородка камеры пылеуловителя выполнена жалюзийной. На выходной кромке наружной стенки нагнетательного патрубка размещена поворачиваемая заслонка, а разделительная перегородка пылеуловителя имеет жалюзи.
Схема устройства для создания и очистки воздушного потока от примесей приведена на чертеже. Устройство имеет противоточный жалюзийный пылеуловитель 1 с разделительной жалюзийной перегородкой 2, делящей его камеру на верхнюю 3 и нижнюю 4 части, и выходным патрубком 5, осадочную камеру 6 с входным 7 и выходным 8 патрубками, диаметральный вентилятор 9, расположенный между пылеуловителем и осадочной камерой, входное окно 10 (абс) которого размещено в выходном патрубке осадочной камеры. Прямолинейная часть 11 корпуса вентилятора (отрезок аб) относительно его криволинейной части 12 (отрезок бс) повернута в сторону осадочной камеры и совместно с делительной стенкой 13, отделяющей пылеулавитель от осадочной камеры, образует выходной канал 14 вентилятора. К выходному каналу присоединен нагнетательный конфузорный жалюзийный патрубок 15 с выходным сечением 16. Наружная жалюзийная стенка 17 нагнетательного патрубка параллельна прямолинейной части 11 корпуса и смещена относительно нее к осадочной камере, вследствие чего между стенкой и прямолинейной частью корпуса образовано выводное окно 18, при этом на входной кромке наружной стенки установлена поворачиваемая заслонка 19. В нижней части осадочной камеры и пылеулавителя установлены соответственно выводящие устройства 20 и 21.
В устройстве для создания и очистки воздушного потока от примесей применение диаметрального вентилятора с делительной стенкой, имеющей жалюзи, обусловливается тем, что при таком конструктивном исполнении существенно улучшается аэродинамическая характеристика вентилятора.
Устройство для создания и очистки воздушного потока от легких примесей работает следующим образом. Поток воздуха, создаваемый диаметральным вентилятором 9, вместе с примесями через входной патрубок 7 поступает в осадочную камеру 6, в которой происходит предварительное отделение частиц примесей, которые имеют наибольшую критическую скорость. Эта фракция примесей из камеры удаляется выводящим устройством 20. Поток воздуха с оставшейся пылевидной примесью, совершив в камере V-образные движение, через входное окно 10 вентилятора подводится к колесу, проходит его проточную часть и отводится в корпус вентилятора. При этом частицы примесей центробежной силой, возникающей при воздействии лопаток колеса на воздушно-пылевой поток, отводятся на криволинейную часть 12 корпуса вентилятора, с нее поступают на прямолинейную часть 11 корпуса, с которой через выводное окно 18 отводятся в камеру пылеуловителя 1.
При этом очищенный от примесей поток воздуха через жалюзийную прямолинейную часть корпуса вентилятора отводится в верхнюю часть 3 камеры пылеуловителя.
Другая часть запыленного воздушного потока из выходного канала 14 вентилятора поступает в нагнетательный конфузорный жалюзийный канал 15, очищается его жалюзийной наружной стенкой 17 и, как и выходящий из канала через его выходное сечение 16 воздушный поток, поступает в камеру пылеуловителя. Выделенные нагнетательным жалюзийным патрубком примеси через его выходное сечение 16 отводятся в камеру пылеуловителя.
В нижней части 4 камеры пылеуловителя поток воздуха, совершив V-образное движение и пройдя через отверстия разделительной жалюзийной перегородки 2, окончательно очищается от пылевидных частиц, которые осаждаются в камере пылеуловителя. Очищенный в устройстве воздушный поток отводится выходным патрубком 5 пылеуловителя, а осажденные в нем примеси - выводящим устройством 21.
Высокоэффективная очистка воздушного потока достигается за счет выделения примесей диаметральным вентилятором и их вывода в камеру пылеуловителя через выводное окно, минуя нагнетательный жалюзийный патрубок, а также придания патрубку и выходному каналу вентилятора конфузорной формы и выполнения их стенок, примыкающих к пылеуловителю, жалюзийными. Кроме того, высокая степень выделения примесей из воздушного потока обусловливается регулированием положения жалюзи прямолинейной части корпуса вентилятора и поворачиваемой заслонки, установленной на концевой кромке жалюзийной стенки нагнетательного патрубка, а также вследствие применения в камере пылеуловителя разделительной жалюзийной стенки.
Снижение потребляемой энергии устройством для создания и очистки воздушного потока от примесей достигается за счет устранения вихревого поля в нижней части камеры пылеуловителя путем применения разделительной жалюзийной стенки.
Источники информации
1. Зуев Ф.Г. Пневматическое транспортирование на зернообрабатывающих предприятиях. - М.: «Колос», 1976. - 344 с.
2. Авторское свидетельство СССР №430870, кл. B01D 45/04, 1974.
3. Патент РФ №2294235, МПК B01D 45/04, 2007. - прототип.
4. Сычугов Н.П. Вентиляторы. - Киров: ГИПП «Вятка», 2000. - 228 с.