Устройство для удаления вредных выделений из помещения

Устройство для удаления вредных выделений из помещения
Полезная модель относится к вентиляции и может быть использована в устройствах для удаления вредных выделений из помещения, преимущественно из производственных помещений, в которых при проведении технологических процессов образуются вредные выделения в виде паров, аэрозолей, пыли и прочих продуктов загрязнения, например, на участках окраски крупногабаритных изделий.
Известно устройство для удаления вредных выделений, образующихся при проведении технологических процессов, содержащее перфорированную панель, расположенный под ней воздухозаборный канал с установленным в нем подвижным воздухоприемником с лотком, заполненным водой, и гидрофильтр, соединенный с вытяжной системой / см. Авт. св. СССР№996436, кл. F24F 7/06, 1981/.
Недостатками известного устройства являются низкая степень ремонтоспособности, обусловленная трудностью доступа к различным узлам устройства при проведении профилактического ремонта, и значительный расход водопроводной воды, потребляемой в процессе очистки воздуха от вредных выделений. В известном устройстве вода, захватившая вредности, в процессе очистки воздуха в воздухозаборном канале и в гидрофильтре, сливается в прямоток,
1 93009884
МКИ5 F 24 F 7/04
расположенный под ними, откуда поступает в канализационную систему. Отсутствие в известном устройстве системы регенерации воды при очистке воздуха от вредностей приводит к весьма значительному расходу воду, используемой для очистки / порядка нескольких тонн в час/.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является устройство для удаления вредных выделений, содержащее напольную вытяжную решетку, расположенную над вытяжным каналом, соединенным с гидрофильтром, состоящим из последовательно соединенных секций со сливными элементами, к выходу которого подключен вытяжной воздуховод с вытяжным вентилятором /. Авт. св. СССР №600356, кл. F24F 7/10, 1976/.
Недостатками известного устройства является низкая степень очистки воздуха от вредных выделений, значительный расход воды, потребляемой в процессе очистки, и низкая степень ремонтоспособности.
Низкая степень очистки воздуха в известном устройстве определяется значительной протяжностью вытяжного канала, соединяющего напольную вытяжную решетку с гидрофильтром, и значительным уносом капель образующихся в гидрофильтре, в вытяжной воздуховод. Аэродинамическое сопротивление вытяжного воздуховода в результате увеличивается, что приводит к уменьшению скорости очищаемого воздушного потока и к соответствующему снижению степени очистки воздуха. В известном устройстве в процессе очистки расходуется значительное количество воды, поскольку вода, захватившая вредные выделения в процессе взаимодействия с
воздухом в гидрофильтре, попросту сливается в прямоток, расположенный под гидрофильтром, и отсутствует система ее регенерации. Кроме того, известное имеет низкую ремонтоспособность, обусловленную трудность доступа к различным его узлам и деталям в процессе профилактического ремонта. Так, для очистки внутренних стенок канала в гидрофильтре приходится проводить демонтаж всех его секций и последующую их сборку / после очистки/.
Заявленная полезная модель направлена на: повышение степени ремонтоспособности за счет изменений конструкции устройства, позволяющих ускорить процесс монтажа и демонтажа; повышение степени очистки воздуха за счет совершенствования конструкции посредством введения новых узлов и систем и нового их сочетания; снижение расхода потребляемой воды за счет введения замкнутой водной системы циркуляции.
Поставленная цель обеспечивается в полезной моделиустройстве для удаления вредных примесей из помещения, содержащем напольную вытяжную решетку, расположенную над вытяжным каналом, соединенным с гидрофильтром, состоящим из последовательно соединенным с гидрофильтром, состоящим из последовательно соединенных секций со сливными элементами, к выходу которого подключен вытяжной воздуховод с вытяжным вентилятором, при этом в него дополнительно введены люки со съемными крышками, установленные в проемах боковых стенок секций гидрофильтра, каплеотводитель, расположенный в верхней секции гидрофильтра, резервный вытяжной вентилятор, подключенный
параллельно основному вытяжному вентилятору, вытяжные шахты, присоединенные к выходам вытяжных вентиляторов, и замкнутая водная система циркуляции, включающая отстойную ванну с сетчатым фильтром, размещенным в ее нижней зоне, к донной части корпуса, которого присоединен трубопровод, разветвляющийся на два параллельных трубопровода с встроенными в них центробежными насосами и вентилями, подключенные к вытяжному трубопроводу, который присоединен к раздающему трубопроводу с патрубками, размещенному над сливным лотком, расположенным над верхним сливным элементом, причем в верхней стенке отстойной ванны выполнены отверстия, в одном из которых размещена напольная вытяжная решетка, а над другим расположен гидрофильтр; при этом предпочтительно: сливной элемент гидрофильтра выполнен в виде полки, концевой участок которой расположен под острым углом к горизонтальной поверхности; концевые участки плоских полок выступают над плоскостью, проходящей через центр корпуса гидрофильтра, распределенные по длине концевого участка; плоские полки установлены под углом 15-20 градусов по отношению к горизонтальной поверхности; сетчатый фильтр выполнен в виде корпуса в форме коробки, в проеме которой установлена кассета, содержащая прямоугольную обечайку с решеткой, закрепленной в ее основании, фильтрующий слой из порошкового материала, расположенного между двумя сетками, и съемную решетку, размещенную на верхней сетке, при этом к верхней стенке обечайки присоединены ручки; корпус снабжен верхней стенкой с отверстиями, по периметру которых закреплены уголки, при этом кассеты снабжены уголками, присоединенными к обечайке, и установлены в отверстиях стенки; капле отделитель выполнен в виде гофрированных листов, расположенных параллельно и установленных в поеме прямоугольного корпуса, на внешней поверхности которого закреплены ручки.
В заявленном устройстве введение люков со съемными крышками, установленных в проемах боковых стенок каждой секции гидрофильтра, позволяет самым облегчается процесс профилактического ремонта. Например, периодическая / примерно один раз в каждый месяц/ очистка внутренних стенок канала гидрофильтра и его сливных полок от отложений, возникающих в процессе очистки, осуществляется посредством удаления крышек, после чего рабочие имеют свободный доступ к очищаемым поверхностям гидрофильтра. Повышению степени ремонтоспособности способствует выполнение сетчатого фильтра с корпусом в виде коробки, в проемах которого установлены кассеты с фильтрующим материалом, поскольку кассеты легко извлекаются за ручки, присоединенные к верхней стенки обечайки. Выполнение корпуса сетчатого фильтра с верхней стенкой с отверстиями, по периметру которых закреплены уголки, позволяет облегчить процесс извлечения кассет, и обеспечивает универсальность конструкции за счет применения набора одинаковых кассет, изменяя лишь их количество в сетчатых фильтрах различных типоразмеров. Степень ремонтоспособности повышается также за счет использования резервного центробежного вентилятора с вентилем, встроенного в трубопровод, присоединенный к сетчатому фильтру, поскольку профилактический ремонт отключениего при проведении профилактического ремонта центробежного
касса можно осуществлять и в процессе работы устройства, используя при этом включение параллельно соединенного «резервного центробежного насоса. Аналогично введение резервного вентилятора и второй вытяжной шахты позволяет проводить профилактический ремонт вытяжного вентилятора, что также позволяет ускорить процесс профилактического ремонта и качество проводимых ремонтных работ.
Повышению степени очистки воздуха от вредных выделений способствует введение отстойности ванны с образованием вытяжного канала в полости с напольной вытяжной решеткой и под стенкой отстойности ванны, соединяющей ее с корпусом гидрофильтра, т.к. при взаимодействии поступающего от вредных выделений при поглощении их поверхностью воды, заполняющей отстойную ванну. Выполнение сливных элементов в виде полок с наклоненными под острым углом концевыми участками позволяет обеспечить создание ряда водяных завес в гидрофильтре, и при этом происходит многоразовое взаимодействие очищаемого воздуха с этими завесами. Улучшению слива воды с полок способствует размещение их под углом 15-20 градусов по отношению к горизонту. При угле наклона меньше 15 градусов не наблюдается существенного увеличения скорости слива воды с полки, а при угле наклона более 20 градусов скорость слива становится недопустимо большой, что может привести к нарушению водной завесы. Повышению однородности водной завесы и улучшению ее взаимодействия способствует введение перегородок, равномерно распределенных по длине концево6
го участка, т.к. стекающая с полок вода равномерно растекается между перегородками и стекает в виде отдельных струй. Введение капле отделителя, расположенного в верхней секции гидрофильтра, обеспечивает дополнительное повышение степени очистки воздуха, поскольку отдельные капли, уносимые потоком воздуха после прохождения последней водяной завесы, практически полностью задерживаются капле отделителем. Повышению эффективности работы капле носителя способствует выполнению его в виде гофрированных параллельно расположенных листов, поскольку происходит многократное отражение поступающего газового потока от гофр и одновременно обеспечивает незначительное аэродинамическое сопротивление поступающему воздушному потоку. Повышению надежности фиксации гофрированных листов способствует введение верхней стенки корпуса с размещением в них кассет из гофрированных листов, что в свою очередь повышает эффектность отделения капель.
Приложенные чертежи изображают: фиг. 1-общий вид устройства для удаления вредных выделений из помещения /в изометрической проекции/; фиг.2-поперечное сечение гидрофильтра; фиг.Зпоперечное сечение капле отделителя; фиг.4-вид сверху капле отделителя с кассетами из гофрированных листов; фиг.7-сетчатый фильтр /вид сверху/; фиг.8-сливные элементы /вид сверху/; фиг.9сливной элемент /поперечное сечение/.
Устройство для удаления вредных выделений из помещений содержит: гидрофильтр, состоящий из последовательно соединенных секций-1,2,3, в корпусах-4 которых размещены сливные элементы5, имеющие наклонные участки-6, сливной лоток-7, с отводящим сливным элементом-8 и каплеотделитель-9, выполненный в виде прямоугольного корпуса, в котором закреплены гофрированные листы-11, установленные в проемах боковых стенок люки-12, на которых через прокладки-13 расположены съемные крышки-14; отстойная ванна-15; в отверстии верхней стенки, которой размещена напольная вытяжная решетка-16, а в нижней зоне расположен сетчатый фильтр-17, к донной части которого присоединен выходной трубопровод-18, разветвляющийся на два параллельных трубопровода с встроенными в них центробежными насосами-19,20, обратными клапанами-21,22 и вентилями-23,24, при этом параллельно соединенные трубопроводы-25,26 подключены к вытяжному трубопроводу-27, который присоединен к раздающему трубопроводу28 с равномерно распределенными по его длине патрубками-29, размещенному над сливным лотком-7; выходной воздуховод-30 разветвляется на две линии, включающие вытяжные вентиляторы31,32 и вытяжные шахты-33,34 с зонтами-35,36; при этом каждый сетчатый фильтр-17 включает кассету, из прямоугольной обечайки37, в основании которой закреплена решетка-38, фильтрующего слоя-39 из порошкового материала, расположенного между двумя сетками-40,41, и съемной решетки-42, ручки-43, присоединенные к обечайке-37; при этом кассеты расположены в корпусе-44, в верхней стенки-45 которого выполнены отверстия-46, в которых установлены кассеты; при этом отстойная ванна-15 снабжена впускным трубопроводом-47, разветвляющимся на два трубопровода с вентилями-48,49, выходящим трубопроводом-50 с вентилем-51 и ограничитальным трубопроводом-52, которые подключены к выводящему трубопроводу-53; сливные полки-5 снабжены перегородками-54 и закреплены на планках-55, присоединенных к стенке корпуса гидрофильтра-4, каплеотделитель-10 установлен на опорных планках56.
Гидрофильтр выполнен в виде секций-1,2,3, которые расположены последовательно и состыкованы через герметизирующие прокладки. Сливные элементы, выполненные в виде плоских полок-5, расположены друг над другом поочередно на противолежащих внутренних стенках гидрофильтра-4 /см.фиг.2/, образуя воздухо-промывной канал гидрофильтра. Концевые участки-6 сливных полок-5 расположены под углом 15-20 градусов по отношению к горизонтальной поверхности, при этом концевые участки-6 размещены так, что они выступают над плоскостью, проходящей через центр гидрофильтра параллельно стенкам, на которых размещены сливные полки-5. Сливной лоток-7 выполнен в виде коробочки с отводящим сливным элементом-8, выполненным в виде наклонной пластины, размещенной над верхней сливной полкой-5. Люки-12 установлены в проемах боковых стенок гидрофильтра-4. Гофрированные листы-11 каплеотделителя-9 предпочтительно выполнять из коррозионно-стойких материалов, например, из никеля или нерж.ст.
Расстояние между гофрами следует выбирать величиной несколько мм., т.к. при этом обеспечивается малое аэродинамическое сопротивление, а гофры располагать под углом 40-45 градусов по отношению к горизонту, который обеспечивает наилучшее отделение капель. Съемные крышки-14 присоединены к люкам-12 через прокладки-13, которые предпочтительно выполнять из щелочестойкой резины.
В верхней стенке ванны-15 выполнены отверстия, в одном из которых установлена напольная вытяжная решетка-16, а над другим отверстием установлен гидрофильтр-1,2,3. В нижней зоне отстойной ванны-15 размещен сетчатый фильтр-17.3амкнутая водная система циркуляции образована отстойной ванной-15, донная часть корпуса-44 сетчатого фильтра в которой присоединена к выходному трубопроводу, центробежного насоса-19, обратного клапана-21, вентиля-23, трубопровода-25 и вытяжного трубопровода-27, присоединенного к раздающему трубопроводу-28 с патрубками-29, который расположен над сливным лотком-7 /см. фиг. 1/.Параллельно основному центробежному насосу-26 и трубопроводу-25 с обратным клапаном-21 установлен резервный центробежный насос-20 с трубопроводом-26 с обратным клапаном-22 и вентилем-24.
К верхней секции гидрофильтра-3 присоединен выходной воздуховод-30, подключенный к вытяжному вентилятору-31, выход которого подсоединен к вытяжной шахте-33, снабженной зонтом35.Параллельно вытяжному насосу-31 подключен «резиновый вытяжной вентилятор-32, вход которого подключен в выходному воздуховоду-30, а выход- к вытяжной шахте-34, снабженную зонтомЗб.Сетчатый фильтр-17 содержит корпус-44 в форме коробки, в верхней стенке-45 которого выполнены отверстия-46, по периметру которых закреплены уголки /см.фиг.6/, при этом в отверстиях размещены кассеты. Каждая кассета включает в себя прямоугольную обечайку-37, к нижней стенке которой прикреплена решетка-38,
например, посредством сварки, фильтрующий слой-39, выполненный из порошкового материала, например, из кокса или активированного угля, расположенного между двумя сетками-40,41, изготовляемыми из коррозионно-стойкого материала, например, из никеля или нерж. Ст., и верхнюю съемную решетку-42. При этом к обечайке-37 в ее верхней зоне или к уголкам, которые могут быть присоединены к верхней части обечайки, прикреплены ручки-43. В одной части корпуса-44 сетчатого фильтра установлен выходной трубопровод-18. Блок управления и автоматики /на чертеже не указан/- стандартном исполнении.
Заявленное устройство для удаления вредных выделений из помещения работает следующим образом. При окраске изделий, расположенных на напольной вытяжной решетке-16, воздух захватывает выделяющиеся вредности /частицы краски, пары растворителей и пр./ и под действием разрежения, создаваемого вытяжным вентилятором-31, поступает в вытяжной канал, образованный полностью между напольной решеткой-16, поверхностью стенки отстойной камеры-15, соединяющей отверстия, и поверхностью жидкости, заполняющей отстойную камеру-15. Поступивший газовый поток взаимодействует с поверхностью воды, заполняющей отстойную ванну-15, и проходит частичное поглощение вредных выделений, т.е. загрязненный воздух проходит первый этап очистки. Затем очищаемый воздух поступает в нижнюю секцию гидрофильтра-1. В гидрофильтре вода с отводящего сливного элемента стекает на верхнюю плоскую полку-5, при этом образуется первая
11
водяная завеса. Далее вода с концевого участка-6 верхней полки стекает на нижележащую плоскую полку-5, при этом происходит удар плоской струйки, поступающей на поверхность слоя, покрывающего эту полку, что побуждает движение этого слоя. Стекающие с концевых участков-6 плоских полок-5 струи создают систему водяных завес. На входе в нижнюю секцию гидрофильтра-1 поступивший в нее загрязненный воздух взаимодействует с нижней водяной завесой, и происходит частичное поглощение вредных выделений. Далее воздушный поток проходит через воздухо-промывной канал гидрофильтра, при этом загрязненный поток последовательно взаимодействует с водяными завесами, которые выполняют роль последовательно расположенных фильтров, и обеспечивается все более полная очистка воздуха от вредных выделений. При этом происходит постоянное изменение направления газового потока и за счет его рассеивания происходит более полное распределение воздуха по сечению воздухо-промывного канала, что способствует повышению эффективности очистки воздуха от вредных выделений. В верхней секции гидрофильтра-3 при прохождении каплеотделителя-9 происходит отделение капель, уносимых газовым потоком, и при взаимодействии воздушного потока с гофрированными листами-11 осуществляется практически полностью освобождение воздушного потока от капель. Тем самым очищаемый воздух проходит дополнительную обработку. Из гидрофильтра воздух поступает в выходной воздуховод-30 и затем под действием разрежения, создаваемого вытяжным вентилятором-31, очищенный воздух подаются в вытяжную шахту-33 и через зонт-35 выбрасывается в окружающую атмосферу. Таким образом, осуществляется удаление вредных выделений, образующихся в процессе окраски изделений в зоне расположения напольной вытяжной решетки-16, при этом свежий воздух непрерывно поступает в эту зону с использованием приточного вентилятора /на чертеже не указан/, установленного в процессе стены производственного помещения.
В процессе воздуха от вредных выделений одновременно постоянно осуществляется процесс очистки воды, используемой в отстойной ванне-15, в которую она сливается с нижней плоской полки-5. После хождения сетчатого фильтра-17 очищенная от вредностей вода поступает в выходной трубопровод-18, откуда под действием центробежного насоса-19 подается в раздающий трубопровод28 и далее поступает в сливной поток-7.
При проведении профилактического ремонта все необходимые работы осуществляется весьма оперативно. Так, для ремонта сетчатого фильтра сдвигают напольную вытяжную решетку-16, и после удаления воды из отстойной ванны за ручки-43 извлекают кассеты и заменяют их новыми.  Для  очистки внутренних поверхностей корпуса гидрофильтра-4 снимаются крышки-14 люков-12, и обеспечивается свободный доступ к очищенным поверхностям.
В сравнении с известными устройствами для удаления вредных выделений из помещения заявленная полезная модель позволяет обеспечить более высокую степень очистки воздуха за счет предварительной очистки воздуха от вредных выделений в вытяжном канале, неоднократного взаимодействия потока очищаемого воздуха с водяными завесами в гидрофильтре и дополнительной его очистки
в капле отделителе. В заявленной полезной модели значительно уменьшается расход воды, потребляемой в процессе очистки воздуха, поскольку образована замкнутая водная система циркуляции при постоянной регенерации воды в системе. Значительно повышена ремонтоспособности устройства за счет введения люков со съемными крышками, кассетной конструкции сетчатого фильтра, введения резервных-центробежного насоса и вытяжного вентилятора.
Заявленная полезная модель может быть использована в различных производственных помещения, проведение технологических процессов в которых сопряжено с появлением вредных выделений, преимущественно на участках окраски крупногабаритных изделий или при окраске большого количества изделий.
Опытный образец заявленной полезной модели устройство для удаления вредных выделений из помещения производительностью по воздуху 5000 мЗ/ч был изготовлен и успешно прошел испытания в декабре 1992г на Авторемонтном заводе №6 г. Москвы. Подготовлена техническая документация, которая утверждена Санэпидемстанцией и Пожарной инспекцией г. Москвы, на изготовление устройств для удаления выделений из помещения производительностью по воздуху 10.000 мЗ/ч и 25.000 мЗ/ч, изготовление которых намечено на 1993-1994 г.г.
Ведется подготовка технической документации устройства для удаления вредных выделений из помещения, имеющих производительность по воздуху 15.000 мЗ/ч и 30.000 мЗ/ч, которые будут изготовлены в 1994-1995 г.г.