ЦЕНТРОБЕЖНО-ИНЕРЦИОННЫЙ ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬ
CENTRIFUGAL-INERTIAL AIR PURIFIER

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для очистки зерна от пыли и легких примесей, и может использоваться в мукомольной, элеваторной и комбикормовой промышленности использующие процессы сепарации зерновых смесей.
Известно устройство - пылеотделитель (SU 1233913, 1986 А1 В01Д 45/00), состоящие из цилиндрического корпуса, входного тангенциального патрубка, выхлопной трубы, осадочной камеры с пылевыпускным отверстием и системой пылеотсоса, а также инерционного жалюзийного разделителя прикрепленного к выхлопной трубе, причем на каждой лопасти разделителя установлены ловушки пыли.
Благодаря наличию тангенциального патрубка создающего предварительное разделение пыли, воздухоочиститель имеет высокую эффективность очистки воздуха.
Недостатком описанной конструкции является повышенное гидравлическое сопротивление из-за высокой турбулизации в виде вихревого течения воздушного потока в выхлопной трубе, образованного инерционно-жалюзийным отделителем.
Наиболее близким по технической сущности заявляемому устройству, выбранному в качестве прототипа, является - устройство для отделения примесей от воздушного потока (SU 181487, 1966 г. B01D), включающее спиралеобразный цилиндроконический корпус, центробежно-инерционный жалюзийный отделитель и входной патрубок, причем высота входного патрубка и жалюзийного отделителя равны высоте цилиндрического корпуса, а жалюзийный отделитель выполнен в виде вертикального цилиндра и расположен с симметричным смещением в сторону входного патрубка для образования сужающегося канала между цилиндрическим корпусом и жалюзийным отделителем.
Недостатком этого устройства является низкая эффективность отделения примесей от воздушного потока и повышенное гидравлическое сопротивление.
Низкая эффективность вызвана отсутствием предварительного отделения пыли и примесей от воздуха перед поступлением его на лопатки инерционного жалюзийного отделителя, а повышенное гидравлическое сопротивление обусловлено высокой турбулизацией в виде противоточного, вихревого течения воздушного потока в выходном патрубке, создаваемого лопастями жалюзийного отделителя.
Задачей заявляемого изобретения является - устранение недостатков прототипа, т.е. повышение эффективности выделения из воздуха пыли и легких примесей, а также снижение гидравлического сопротивления воздухоочистителя.
Повышение эффективности выделения пыли и примесей осуществляется за счет их частичного предварительного отделения от воздуха перед поступлением его на лопатки инерционного жалюзийного отделителя путем движения воздуха до лопаток отделителя в сужающемся полукольцевом канале образованном цилиндрическим корпусом и глухой стенкой жалюзийного отделителя которая получена за счет установки полукольца трубы на выхлопной патрубок вместо лопаток жалюзи.
Гидравлическое сопротивление воздухоочистителя снижается путем изменения турбулентности и исключения вихреобразования в выхлопной трубе за счет спрямления потока воздуха лопатками жалюзийного отделителя.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве - центробежно-инерционный воздухоочиститель, как и его прототип, содержит спиралеобразный цилиндрический корпус, жалюзийный отделитель, отстойную камеру, входной и выходной патрубки, причем жалюзийный отделитель выполнен в виде вертикального цилиндра и расположен с симметричным смещением аэрону входного патрубка, а высота жалюзийного отделителя равна высоте цилиндрического корпуса.
Однако, в отличие от прототипа, центробежно-инерционный воздухоочиститель после входного патрубка имеет сужающийся полукольцевой канал образованный цилиндрическим корпусом и глухой стенкой жалюзийного отделителя, а лопатки жалюзийного отделителя выгнуты в сторону цилиндрического корпуса.
Благодаря движению загрязненного воздуха до жалюзийного отделителя по полукольцевому каналу в нем под действием центробежной силы происходит частичное отделение легких примесей и пыли от воздуха и таким образом более чистый воздух поступает на лопатки жалюзийного отделителя. Такая подготовка воздуха повышает эффективность работы воздухоочистителя.
Лопатки жалюзийного отделителя согнуты выпуклостью в сторону цилиндрического корпуса так, что сходящий с лопаток воздух направлен в центр выходного патрубка, что уменьшает турбулизацию воздуха и исключает образование вихревого течения воздушного потока в выходном патрубке и тем самым снижается гидравлическое сопротивление воздухоочистителя.
Суть заявляемого технического решения поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлен разрез по Б - Б устройства и схема его работы, вид сверху.
На фиг. 2 разрез по А - А.
На чертежах приняты следующие обозначения: 1 - входной патрубок; 2 - траектория движения легких примесей; 3 - глухая стенка жалюзийного отделителя; 4 - сужающийся полукольцевой канал; 5 - цилиндрический спиральный корпус; 6 - выходной патрубок; 7 - лопатка жалюзийного отделителя; 8 - жалюзийный отделитель; 9 - траектория движения очищенного воздуха; 10 - дно жалюзийного отделителя; 11 - траектория движения загрязненного воздуха; 12 - отстойная камера; 13 - выход пыли и легких примесей; 14 - направляющая плоскость.
Центробежно-инерционный воздухоочиститель включает в себя входной патрубок 1 служащий для присоединения к машине от которой очищается воздух и имеющий высоту равную цилиндрической части воздухоочистителя. Он присоединен к цилиндрическому спиральному корпусу 5 к нижней части которого прикреплена коническая отстойная камера 12 с выходом 13 для пыли и легких примесей. В центральной части спирального корпуса 5 находится жалюзийный инерционный отделитель 8 собранный заодно с выходным патрубком 6. Жалюзийный отделитель сформирован лопатками 7, патрубком 6, глухой стенкой 3, днищем 10 и направляющей плоскостью 14 которая служит для более плавного поворота воздуха прошедшего через лопатки отделителя в сторону выходного патрубка 6. Сужающийся полукольцевой канал 4, образован стенкой цилиндрического спирального корпуса 5 и глухой стенкой 3 жалюзийного отделителя. Глухая стенка, по ходу движения воздуха, начинается от последней лопатки и заканчивается на первой лопатке жалюзийного отделителя, что придает каналу изогнутую и плавно сужающуюся форму.
Исходя из этого ширина входного патрубка 1 имеет такую величину чтобы сохранить плавное сужение в канале.
Лопатка 7 жалюзийного отделения имеет плавный изгиб любой формы и ее выпуклость направлена в сторону цилиндрического корпуса, а поверхность на выходе с лопатки направлена в сторону середины выходного патрубка 6.
Центробежно-инерционный воздухоочиститель работает следующим образом.
Загрязненный пылью и легкими примесями воздух по траектории 11 через входной патрубок 1 поступает в сужающийся полукольцевой канал 4, где под действием центробежной силы более тяжелые примеси находящиеся в воздухе по траектории 2 смещаются к поверхности спиралеобразного цилиндрического корпуса 5 и по нему под действием силы тяжести, стекают в отстойную камеру 12. Из-за того, что жалюзийный отделитель 8 имеет дно 10, воздух вынужден проходить через лопатки 7 отделителя в сторону выходного патрубка 6. На входе лопаток 7 воздух совершает резкий поворот и направляемый ими, благодаря своей изогнутой формы, воздух движется без образования вихря в входном патрубке с плавным поворотом от направляющей плоскости 14 по выходному патрубку 6 из воздухоочистителя, а пыль отделенная от воздуха на лопатках 7 движется к цилиндрической стенке 5 и под действием силы тяжести опускается в отстойную камеру 12, где через выход 13 перемещается за пределы воздухоочистителя.
Использование центробежно-инерционного воздухоочистителя с предварительным отделением воздуха от тяжелых частиц примесей и пыли позволяет выделить тяжелые примеси и часть пыли из воздуха до лопаток жалюзийного отделителя давая возможность лопаткам отделять оставшуюся пыль от воздуха с большей эффективностью, а изогнутая форма лопаток исключает вихреобразование в выходном патрубке, что снижает общее гидравлическое сопротивление воздухоочистителя.
Зерноочистительные и другие машины использующие заявляемое изобретение будут более эффективно и с меньшими затратами энергии выделять легкие примеси и пыль из обрабатываемого воздуха снижая выбросы в окружающую среду.