УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ ПЫЛИ

Полезная модель относится к горной промышленности и может быть использована для проветривания карьеров и эффективной очистки выдаваемого из рабочей зоны воздуха.
Известна установка для очистки воздуха в открытых карьерах (RU 2077676 C1, опубл. 20.04.1997.), включающая ходовую часть с кабиной и дополнительной рамой, на которой закреплена турбореактивная установка, содержащая авиационный двигатель, воздухозаборник и приспособление для изменения направления выхлопной струи в вертикальной плоскости.
Недостатки известной установки:
- воздух выбрасывается из зоны проветривания без проведения его очистки от пыли;
- двигатели потребляют значительное количество горючего, в результате чего возникают дополнительные экономические затраты;
- при использовании установки в холодное время года в регионах со сверхмалой температурой воздуха, когда удаляемый воздух быстро охлаждается, т.е. становится более тяжелым и стремится опуститься вниз, для проветривания требуется несколько подобных установок. В результате этого увеличиваются финансовые затраты на закупку дополнительных установок и на их работу.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является установка для очистки воздуха от пыли, содержащая корпус, узел подвода запыленного воздуха и циклонную камеру с коническим днищем. Узел подвода установлен на вращающейся платформе и включает расположенные по окружности воздуховоды, снабженные нагнетательными вентиляторами и соединенные с кольцевыми каналами, которые сообщены с циклонной камерой и снабжены соплами для подачи нагнетаемого воздуха по окружности в верхнюю часть циклонной камеры, вентиляционная труба размещена соосно над циклонной камерой, а под корпусом установки расположена ходовая часть, при этом установка снабжена штоками и направляющими, соединенными с верхней частью штоков и всасывающей частью воздуховода, выполненного с возможностью поворота в горизонтальной и вертикальной плоскостях относительно штоков (RU 2536881 опубл. 27.12.2014). Данная установка принята за прототип.
Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемой полезной модели - корпус с расположенной в нем циклонной камерой; ходовая часть, размещенная под корпусом; вентиляционная труба, размещенная соосно над циклонной камерой; узел подвода запыленного воздуха, установленный на вращающейся платформе и содержащий расположенные по окружности воздуховоды; воздуховоды снабжены нагнетательными вентиляторами, управляемыми двигателями, расположенными в отдельных камерах, и соединены с кольцевыми каналами; кольцевые каналы сообщены с циклонной камерой и снабжены соплами для подачи нагнетаемого воздуха по окружности в верхнюю часть циклонной камеры; штоки и направляющие, соединенные с верхней частью штоков и всасывающей частью воздуховода, выполненного с возможностью поворота в горизонтальной и вертикальной плоскостях относительно штоков.
Недостатки прототипа:
1. В установке, за счет работы циклона, производится очистка только от крупных фракций пыли. Очистить воздух от мелких фракций пыли, являющейся взрывоопасной и наиболее вредной для организма человека, за счет работы циклона невозможно.
2. В качестве источников, усиливающих тягу через вентиляционную трубу применяется вентилятор (с конфузором), дополнительно потребляющий электроэнергию.
Технический результат заключается в создании установки, способной очищать воздух не только от крупных, но и от мелких фракций пыли, за счет применения электрического ионизатора, а также в повышении энергоэффективности проветривания карьера за счет использования естественной тяги, возникающей в результате «выброса» теплого воздуха (либо дымовых газов), образующихся в процессе работы электродвигателей (топливных двигателей) вентиляторов.
Указанный технический результат достигается за счет того, что известная установка для очистки воздуха от пыли, включающая корпус с расположенной в нем циклонной камерой, ходовую часть, размещенную под корпусом, вентиляционную трубу, размещенную соосно над циклонной камерой, узел подвода запыленного воздуха, установленный на вращающейся платформе и содержащий расположенные по окружности воздуховоды, снабженные нагнетательными вентиляторами, управляемыми двигателями, расположенными в камерах и соединенные с кольцевыми каналами, которые сообщены с циклонной камерой и снабжены соплами для подачи нагнетаемого воздуха по окружности в верхнюю часть циклонной камеры, при этом установка снабжена штоками и направляющими, соединенными с верхней частью штоков и всасывающей частью воздуховода, выполненного с возможностью поворота в горизонтальной и вертикальной плоскостях относительно штоков, согласно полезной модели она снабжена электрическим ионизатором воздуха, установленным в вентиляционной трубе и выполненным в виде изолированных друг от друга токопроводящих обкладок, часть из которых через одну по креплению подключена к заземляющему устройству, а остальные обкладки ионизатора, также чередованием через одну, подключены к генератору высокого напряжения, при этом в камерах двигателей нагнетательных вентиляторов установлены выхлопные трубы, выходы которых соединены с входом вентиляционной трубы, для выдачи теплого воздуха или дымовых газов.
Признаки заявляемого технического решения, отличительные от прототипа - наличие электрического ионизатора воздуха, установленного в вентиляционной трубе и выполненного в виде изолированных друг от друга токопроводящих обкладок, часть из которых через одну по креплению подключена к заземляющему устройству, а остальные обкладки ионизатора, также чередованием через одну, подключены к генератору высокого напряжения; в камерах двигателей нагнетательных вентиляторов установлены выхлопные трубы, выходы которых соединены с входом вентиляционной трубы.
Полезная модель проиллюстрирована следующими фигурами.
На фиг. 1 показан вид установки сбоку.
На фиг. 2 - вид сверху.
На фиг. 3 представлен вид ионизатора сверху.
Установка для очистки воздуха от пыли включает корпус 1 с расположенной в нем циклонной камерой 2, снабженной пылесборником 3, ходовую часть 4, размещенную под корпусом 1 и выполненную в виде самоходного шасси, вентиляционную трубу 5, размещенную соосно над циклонной камерой 2, узел подвода запыленного воздуха 6. Узел подвода запыленного воздуха 6 установлен на вращающейся платформе 7 и содержит расположенные по окружности воздуховоды 8, снабженные нагнетательными вентиляторами 9, расположенными в вентиляторных камерах 10. Для управления нагнетательных вентиляторы 9 использованы двигатели 11, которые расположены в отдельных камерах 12. В камерах 12 двигателей нагнетательных вентиляторов 9 установлены выхлопные трубы (на чертеже не показаны), выходы которых соединены с входом вентиляционной трубы 5.
Воздуховоды 8 соединены с кольцевыми каналами 13, которые сообщены с циклонной камерой 2 и снабжены соплами 14 для подачи нагнетаемого воздуха по окружности в верхнюю часть циклонной камеры 2. Установка снабжена штоками 15 и направляющими 16, соединенными с верхней частью штоков 15 и всасывающей частью воздуховода 8, выполненного с возможностью поворота в горизонтальной и вертикальной плоскостях относительно штоков 15. В вентиляционной трубе 5 установлен электрический ионизатор воздуха 17, выполненный в виде токопроводящих обкладок 18. Токопроводящие обкладки 18 ионизатора 17 разделены между собой слоем изоляции 19. Часть из обкладок 18 ионизатора 17 через одну по креплению 20 подключена к заземляющему устройству 21, а остальные обкладки 18 ионизатора 17, также чередованием через одну, подключены к генератору высокого напряжения (на чертеже не показан).
Устройство работает следующим образом.
Через узел подвода запыленный воздух 6 засасывается в воздуховоды 8 за счет работы нагнетательных вентиляторов 9, расположенных в вентиляторных камерах 10. Нагнетательные вентиляторы 9 приводятся во вращение двигателями 11, которые установлены в отдельных камерах 12. Далее воздух 6 поступает в кольцевые каналы 13, из которых через направляющие сопла 14 попадается в циклонную камеру 2, где закручивается вниз по спирали. Каждый из нагнетательных вентиляторов 9 усиливает закручивание струи воздуха 6 в камере 2. В результате этого под действием центробежных сил воздух 6 очищается от крупных фракций пыли, которые собираются в пылесборнике 3. Очищенный от крупных фракций пыли воздух 6 поступает в вентиляционную трубу 5.
В вентиляционной трубе 5 установлен ионизатор 17, предназначенный для очистки воздуха от мелких фракций пыли. Часть из обкладок 18 ионизатора 17 через одну по креплению 20 подключены к заземляющему устройству 21. На остальные обкладки 18 ионизатора 17, также чередованием через одну, генератором высокого напряжения (на рисунке не показан), подается положительный высокий потенциал. Проходящие через ионизатор 17 мелкие фракции пыли притягиваются к положительно заряженным обкладкам 18 ионизатора 17, очищая выдаваемый по вентиляционной трубе 5 воздух 6.
Каждый воздуховод 8 с помощью штока 15 и направляющей 16 фиксируется под заданным углом по вертикали и горизонтали вдоль продольной оси установки с целью забора загрязненного воздуха из тех рабочих объемов, где необходимо осуществить проветривание. Поворачиваясь вместе с вращающейся платформой 7, воздуховоды 8 обеспечивают забор загрязненного воздуха 6 с максимальной эффективностью.
В случае применения электродвигателей 11 для управления работой нагнетательных вентиляторов 9, их необходимо охлаждать путем обдува. В результате охлаждающий двигатели 11 воздух нагревается, и по выхлопным трубам (на рисунке не показаны) удаляется в вентиляционную трубу 5. В случае применения топливных двигателей, например, дизельных, образуются горячие дымовые газы, которые также по выхлопным трубам удаляются по вентиляционной трубе 5. За счет «выброса» теплого воздуха (дымовых газов) через вентиляционную трубу 5 увеличивается естественная тяга, способствующая работе установки, в результате чего можно снизить производительность нагнетательных вентиляторов 9, и, тем самым, затрачиваемую ими электроэнергию (в случае использования электродвигателей) или топливо (в случае использования топливных двигателей).
Преимущество заявляемой полезной модели состоит в том, что она позволяет очищать воздух не только от крупных, но и от мелких фракций пыли и повышать энергоэффективность проветривания карьера за счет использования естественной тяги, возникающей в результате «выброса» теплого воздуха (либо дымовых газов), образующихся в процессе работы электродвигателей (топливных двигателей), управляющих работой нагнетательных вентиляторов.