СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВЫХОДНОГО ВОЗДУХА ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ОТХОДОВ
METHOD AND SYSTEM FOR TREATING OUTPUT AIR OF WASTE HANDLING PNEUMATIC SYSTEM

Настоящее изобретение относится к способу в том виде, как он определен в ограничительной части п. 1 формулы изобретения, а также к установке, как она определена в п. 10.
Более конкретно настоящее изобретение относится, в общем, к пневматическим системам перемещения материалов, таким как частично-вакуумные транспортировочные системы, более конкретно к сбору и перемещению отходов, к такому как перемещение бытовых отходов. Такие системы представлены, среди других, в публикациях WO 2009/080880, WO 2009/080881, WO 2009/080882, WO 2009/080883, WO 2009/080884, WO 2009/080885, WO 2009/080886, WO 2009/080887 и WO 2009/080888.
Известны системы, в которых отходы перемещаются по трубопроводу посредством всасывания и/или вследствие наличия разности давлений. В них отходы перемещаются на длинные расстояния по передающему трубопроводу. Такие установки, помимо всего прочего, используются для перемещения отходов в различных организациях. Для таких систем типично, что для достижения разности давлений используется установка частичного вакуума, в которой частичный вакуум создается в передающей трубе посредством генераторов частичного вакуума, таких как вакуумные насосы, или посредством эжекторных установок. Передающая труба обычно содержит по меньшей мере одно клапанное средство, открыванием и закрыванием которого производится регулирование поступающего в передающую трубу перемещающего воздуха. В частично вакуумных передающих системах в выходной трубе обычны проблемы, связанные с шумом, а также проблемы с пылью и с мелкими частицами. Особые неприятности в системах транспортирования отходов связаны с запахом, часто появляющимся в выходном воздухе, которые воспринимаются как неприятные. Прилагались усилия, чтобы уменьшить связанные с запахом неприятности посредством использования в качестве частично-вакуумного генератора воздушно-жидкостного эжектора, жидкости, более конкретно жидкостной смеси, выполняющей функцию рабочей среды, при этом эжектор увеличивает ее всасывание, а также связывает запахи и частицы. Некоторые из таких систем, как эти, представлены, среди других, в публикациях WO 2005/085104, WO 2005/085105 и WO 2007/065966. В дополнение, в соответствующей области техники известны решения, в которых в эжекторный насос вводится жидкость, которая уменьшает неприятности, связанные с запахами. Они "работают" довольно хорошо, но требуют наличия частично-вакуумного генератора определенного типа, который не обязательно подходит для всех систем транспортирования отходов.
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы найти решение совершенно нового типа применительно к трубе с наружным выдувом системы удаления отходов, посредством которого устранились бы недостатки решений существующего уровня техники. Другой целью настоящего изобретения является нахождение решения, посредством которого могли бы быть уменьшены неприятности системы, связанные с запахами в выходном воздухе, а также возможные проблемы, связанные с шумом, применительно к трубе с наружным выдувом. Еще одной целью является увеличение эффективности обработки выходного воздуха пневматической системы перемещения отходов.
Настоящее изобретение основывается на концепции, в соответствии с которой в перемещающий воздух до выходного отверстия устройства создания частичного вакуума вводится дополнительный воздух, а во второй фазе дополнительный воздух вводится в соединение с выходным воздухом, при этом дополнительный воздух деактивирует источники запаха в воздушном объеме.
Способ в соответствии с настоящим изобретением отличается, главным образом, тем, что в этом способе на первом этапе дополнительный воздух подается в поток перемещающего воздуха в частично-вакуумном генераторе пневматической системы перемещения отходов перед выходным отверстием этого частично-вакуумного генератора, а также тем, что в этом способе на втором этапе дополнительный воздух подается в поток выходного воздуха как следствие эффекта всасывания, обусловленного выходным воздухом, таким образом, что этот выходной воздух и дополнительный воздух по крайней мере частично смешиваются друг с другом.
Способ в соответствии с изобретением отличается также тем, что сформулировано в пп. 2-9 формулы изобретения.
Установка в соответствии с настоящим изобретением отличается, главным образом, тем, что частично-вакуумный генератор содержит средства для подачи дополнительного воздуха в поток перемещающего воздуха в частично-вакуумный генератор перед выходным отверстием частично-вакуумного генератора, а также тем, что установка дополнительно содержит средство для подачи дополнительного воздуха в поток выходного воздуха как следствие эффекта всасывания, обусловленного выходным воздухом, таким образом, что этот выходной воздух и дополнительный воздух по крайней мере частично смешиваются друг с другом.
Установка в соответствии с настоящим изобретением отличается также тем, что сформулировано в пп. 11-18 формулы изобретения.
Техническое решение в соответствии с настоящим изобретением имеет ряд важных преимуществ. Посредством решения в соответствии с настоящим изобретением можно значительно сократить связанные с запахом неприятности выходящего воздуха добавлением воздуха в поток выходящего воздуха. Признак, в соответствии с которым поданный дополнительный воздух, помимо прочего, предотвращает перегрев, может быть неожиданно использован в соответствии с данным изобретением, - также посредством подачи дополнительного воздуха в перемещаемый воздух. В этом случае может быть увеличена скорость выдуваемого потока частично-вакуумного генератора, или скорость выдуваемого потока может поддерживаться примерно постоянной независимо от пониженного давления перемещающего воздуха на стороне всасывания частично-вакуумного генератора. Посредством настоящего изобретения скорость выдуваемого потока может поддерживаться примерно постоянной, и, следовательно, дополнительный воздух на втором этапе может также равномерно смешиваться с потоком выходного воздуха. Посредством использования в изобретении в качестве частично-вакуумного генератора воздуходувки с коловратным ротором достигнуто эффективное решение для реализации установки и способа по данному изобретению.
Далее изобретение будет описано более подробно посредством варианта выполнения со ссылками на приложенные чертежи, на которых:
фиг. 1 представляет упрощенное сечение одного устройства в соответствии с вариантом выполнения изобретения;
фиг. 2 представляет устройство по фиг. 1, показанное в направлении по стрелке А;
фиг. 3а-3с представляют упрощенные сечения частично-вакуумного генератора устройства в соответствии с вариантом выполнения изобретения.
Фиг. 1 представляет упрощенный вид одного решения варианта исполнения изобретения. Частично-вакуумный генератор 2 пневматической трубопроводной системы перемещения отходов, который приводится в действие от приводного устройства 3, соединен посредством трубопровода 6 со стороны всасывания частично-вакуумного генератора со средством 4 разделения, которым может быть, например, циклонный сепаратор. Передающая труба 5 пневматической системы транспортирования отходов подсоединена к средству 4 разделения, то есть к верхней части 8 средства разделения, и в этом случае предназначенные для перемещения отходы в этом средстве 4 разделения отделяются от перемещающего воздуха. Более тяжелые частицы и мусор в этом средстве разделения перемещаются, например, под действием центробежной силы и/или силы тяжести - в нижнюю часть 9 упомянутого средства разделения, откуда они время от времени выгружаются, например, в мусорный контейнер 26 под средством разделения. Перемещающий воздух, отделенный от отходов, направляется из средства 4 разделения, от выходного отверстия 7 в его верхнюю часть, к стороне наддува частично-вакуумного генератора 2 и вверх - в дующую наружу трубу 1.
Вокруг дующей наружу трубы 1 расположена вторая часть трубопровода, то есть внешняя труба 10. На фиг. 1 внешняя труба 10 представляет собой отрезок прямой трубы, первый конец 12 (на чертеже - нижний конец) которой продолжается от дующего наружу конца 11 дующей наружу трубы 1, по крайней мере, в некоторой степени в сторону входного направления выходной трубы, то есть в противоположном направлении по отношению к направлению перемещения газов выходной трубы 1. Второй конец 14, то есть на фиг. 1 - верхний конец внешней трубы продолжается на какое-то расстояние от дующего наружу конца 11 дующей наружу трубы 10 в главном направлении наддува (на фиг. 1 - вверх) газов дующей наружу трубы. Между дующей наружу трубой и внешней трубой расположены части 13. В варианте исполнения по фиг. 1 внешняя труба 10 по существу коаксиальна дующей наружу трубе 1. Между дующей наружу трубой 1 и внешней трубой 10 остается кольцеобразное пространство, которое ограничено внешней трубой и дующей наружу трубой, а также соединительными частями 13. Между нижней частью 12 внешней трубы и дующей наружу трубой 1 есть отверстие 16. Когда из дующего наружу отверстия дующей наружу трубы 1 в камеру 24 выдувается выходной воздух, между внешней трубой 10 и дующей наружу трубой 1 создается всасывание и это всасывание затягивает из отверстия 16 между нижней частью 12 внешней трубы и дующей наружу трубой 1 дополнительный воздух. Этот дополнительный воздух в камере 24 смешивается с выходным воздухом, приходящим из дующего наружу отверстия дующей наружу трубы 1 до верхнего конца 14 внешней трубы, и в этом случае воздух, который должен выдуваться из выходного отверстия 22 внешней трубы, содержит - по отношению к воздушному объему - меньшее количество компонентов, вызывающих запах, чем просто воздух, который должен выдуваться из дующей наружу трубы. Это уменьшает чувствуемый неприятный запах выходного воздуха. В соответствии с настоящим изобретением в соединение с частично-вакуумным генератором 2 введен воздуховод 21 подачи воздуха, посредством которого в частично-вакуумный генератор 2 подается воздух. В представленном на чертеже варианте исполнения воздуховод 21 входного воздуха содержит фильтрующее средство 27. Воздуховод 21 подачи воздуха в соответствии с одним вариантом исполнения подсоединен к пространству камеры 30 частично-вакуумного генератора 2; и в это камерное пространство вставлен импеллер, ротор 31 соответствующего частично-вакуумного генератора, таким образом, который обуславливает возможность вращения. В одном случае частично-вакуумный генератор является объемной воздуходувкой, более конкретно, - так называемой воздуходувкой с коловратным ротором. В частично-вакуумном генераторе этого типа есть один или более роторов 31, 31ʹ, которые установлены таким образом, который позволяет им вращаться в камере 30 насоса на вращающихся валах 36, 36ʹ. Переносимая субстанция, в данном случае переносимый воздух, проводится в пространство камеры 30 частично-вакуумного генератора вдоль канала 6 от входного отверстия 32. Внешняя поверхность кулачков 33, 33ʹ каждого из роторов 31, 31ʹ продолжается с минимальным зазором относительно стенки 34 пространства камеры 30. Субстанция, такая как воздух, подлежащая переносу в пространство камеры 30, остается между стенкой 34 пространства камеры 30 и кулачком 33, 33ʹ ротора, роторы 31, 31ʹ, когда они вращаются на валах 36, 36ʹ, образуют частичный вакуум и перемещают переносимый воздух в камере от входного отверстия в направлении выходного отверстия 35.
В соответствующей области техники известны воздуходувки с коловратным ротором, в которых в камеру подается дополнительный воздух, чтобы предотвратить перегрев частично-вакуумного генератора. Одна такая представлена в публикации US 6203297, при этом рассматриваемое решение является только примером, и на рынке есть другие соответствующие устройства. Признак, в соответствии с которым поданный дополнительный воздух, помимо прочего, предотвращает перегрев, может быть неожиданно использован в соответствии с данным изобретением, чтобы подавать дополнительный воздух в перемещаемый воздух для увеличения скорости выдуваемого потока его частично-вакуумного генератора или по крайней мере для удержания ее примерно постоянной независимо от пониженного давления перемещающего воздуха на стороне всасывания частично-вакуумного генератора.
Фиг. 3а-3с представляют решения, в которых дополнительный воздух 21 подается в камеру 30 посредством "разветвляющихся" соединений 37, 37ʹ. Эти разветвляющиеся соединения 37, 37ʹ установлены, чтобы подавать дополнительный воздух в камеру 30 с разных ее сторон. В варианте исполнения по фиг. 3а-3с существует канал связи субстанции от входа дополнительного воздуха к разветвляющемуся соединению 37 и к разветвляющемуся соединению 37ʹ, и в таком случае посредством одного входа может быть достигнута подача дополнительного воздуха к двум точкам в камере 30.
На практике вал 36 вращается от приводного устройства (не показано), такого как электродвигатель. Он вращает ротор 31 по часовой стрелке, а второй ротор 31ʹ, установленный на валу 36ʹ, - против часовой стрелки. Между каждыми двумя соседними кулачками ротора остается "карман", и этот карман, когда ротор вращается, время от времени состоит в канале связи субстанции с подающим разветвляющимся соединением 32 для приема в него субстанции, которая находится под пониженным давлением. Когда они вращаются, роторы передают субстанцию в карман между кулачками ротора в пространство, ограниченное стенкой камеры 30, в направлении выходного отверстия 35 и отсюда - наружу в трубопровод, ведущий в дующую наружу трубу 1. Это движение перемещаемой субстанции обозначено на чертежах фиг. 3а-3с сплошными стрелками.
Кулачки 33, 33ʹ ротора по мере их вращения проходят мимо разветвляющегося соединения 37, 37ʹ за дополнительным воздухом и "затягивают" дополнительный воздух в камеру 30, где смешивается с передаваемым воздухом, в то же самое время охлаждая передаваемый воздух и частично-вакуумный генератор. Ход дополнительного воздуха в камере обозначен на фиг. 3а-3с пунктирными линиями.
В обычных частично-вакуумных генераторах объем воздуха в дующей наружу трубе 1 изменяется в соответствии с тем, каким является пониженное давление всасывания. Например, при 50%-ном пониженном давлении скорость тока выходного воздуха составляет приблизительно 50% по сравнению со скоростью при нормальном давлении.
Это может быть значительно улучшено таким образом, чтобы в соответствии с настоящим изобретением насосное устройство использовалось как частично-вакуумный генератор, такой как на фиг. 3а-3с, при этом насосное устройство содержит насос для подачи дополнительного воздуха в пространство камеры 30 для охлаждения выходного воздуха, чтобы предотвратить перегрев. Некоторый дополнительный воздух, предпочтительно количество, соответствующее величине пониженного давления, передается в пространство камеры 30 частично-вакуумного генератора из воздуховода 21 подачи дополнительного воздуха, и в этом случае объем воздуха, выдуваемый частично-вакуумным генератором, является почти постоянным. В то же время он охлаждает выходной воздух.
В соответствии с настоящим изобретением дополнительный воздух подается в поток перемещающего воздуха в два этапа. На первом этапе - в камеру частично-вакуумного генератора перед его выходным отверстием, а на втором этапе - в соединение с дующей наружу трубой, например, как объяснялось ранее. Можно также, чтобы дополнительный воздух подавался в выходной воздух и на ряде других этапов.
Из по меньшей мере одного отверстия 16, образованного во внешней трубе 10, дополнительный воздух под действием эффекта всасывания проводится в поток выходного воздуха и воздуха, проводимого от станции сбора отходов, и в этом случае частицы, порождающие связанные с запахом неудобства, уменьшаются относительно общего объема воздуха, и чувствуемый неприятный запах воздуха, подлежащего выводу наружу через выходное отверстие внешней трубы, уменьшается.
Таким образом, изобретение относится к способу обработки воздуха в пневматических системах перемещения отходов, в котором выходной воздух по крайней мере частично является перемещающим воздухом, который будет использоваться для перемещения отходов. В этом способе на первом этапе дополнительный воздух подается в поток перемещающего воздуха частично-вакуумного генератора 2 пневматической системы перемещения отходов перед выходным отверстием 35 частично-вакуумного генератора, и в этом способе на втором этапе дополнительный воздух подается в поток выходного воздуха как следствие эффекта всасывания, обусловленного выходным воздухом, таким образом, что этот выходной воздух и дополнительный воздух по крайней мере частично смешиваются друг с другом.
В соответствии с одним предпочтительным вариантом выполнения на втором этапе выходной воздух вдувается из дующей наружу трубы 1 в камеру 24, содержащей по меньшей мере одно выходное отверстие 22 и одно второе отверстие 16, и на этом втором отверстии достигается эффект всасывания при вдувании выходного воздуха таким образом, что дополнительный воздух подается в поток выходного воздуха в камеру через по меньшей мере одно второе отверстие 16 как следствие эффекта всасывания, обусловленного выходным воздухом, и при этом выходной воздух и дополнительный воздух по крайней мере частично смешиваются друг с другом в камере 24 перед выходным отверстием 22, из которого смесь выходного воздуха и дополнительного воздуха выводится наружу.
В соответствии с одним предпочтительным вариантом выполнения камера 24 образована из внешней трубы 10, расположенной вокруг по крайней мере дующего наружу конца 11 дующей наружу трубы 1.
В соответствии с одним предпочтительным вариантом выполнения между нижней частью 12 внешней трубы 10 и дующей наружу трубой 1 образовано по меньшей мере одно второе отверстие 16.
В соответствии с одним предпочтительным вариантом выполнения в этом способе скорость выходного потока частично-вакуумного генератора 2 при вводе дополнительного воздуха первого этапа удерживается более-менее постоянной.
В соответствии с одним предпочтительным вариантом выполнения в этом способе скорость выходного потока частично-вакуумного генератора 2 удерживается почти независимой от давления на стороне всасывания этого частично-вакуумного генератора 2.
В соответствии с одним предпочтительным вариантом выполнения частично-вакуумный генератор 2 является воздуходувкой с коловратным ротором.
В соответствии с одним предпочтительным вариантом выполнения частично-вакуумный генератор 2 охлаждается дополнительным воздухом, подаваемым в этот частично-вакуумный генератор 2.
В соответствии с одним предпочтительным вариантом выполнения выходной воздух охлаждается дополнительным объемом воздуха, подаваемым в этот частично-вакуумный генератор 2.
Изобретение относится также к установке для обработки выходного воздуха в пневматической системе перемещения отходов, в которой выходной воздух по крайней мере частично является перемещающим воздухом, предназначенным для перемещения отходов, при этом установка содержит дующую наружу трубу 1, а также устройства для проведения в дующую наружу трубу 1. Частично-вакуумный генератор содержит средства 21, 37, 37ʹ для подачи дополнительного воздуха в поток перемещающего воздуха в частично-вакуумный генератор 2 перед выходным отверстием 35 частично-вакуумного генератора, а установка дополнительно содержит средство для подачи дополнительного воздуха в поток выходного воздуха как следствие эффекта всасывания, обусловленного выходным воздухом, таким образом, что этот выходной воздух и дополнительный воздух по крайней мере частично смешиваются друг с другом.
В соответствии с одним предпочтительным вариантом выполнения дующий наружу конец 11 дующей наружу трубы 1 вставлен в камеру 24, содержащую по меньшей мере одно выходное отверстие 22 и одно второе отверстие 16, и на этом по меньшей мере одном втором отверстии 16 достигается эффект всасывания при вдувании выходного воздуха таким образом, что дополнительный воздух подается в поток выходного воздуха в камеру через по меньшей мере одно второе отверстие 16 как следствие эффекта всасывания, обусловленного выходным воздухом, а выходной воздух и дополнительный воздух сконфигурированы с возможностью по крайней мере частичного смешивания друг с другом в камере 24 перед выходным отверстием 22, из которого смесь выходного воздуха и дополнительного воздуха выводится наружу.
В соответствии с одним предпочтительным вариантом выполнения камера 24 образована из внешней трубы 10, расположенной вокруг по крайней мере дующего наружу конца 11 дующей наружу трубы 1.
В соответствии с одним предпочтительным вариантом выполнения между нижней частью 12 внешней трубы 10 и дующей наружу трубой 1 образовано по меньшей мере одно второе отверстие 16.
В соответствии с одним предпочтительным вариантом выполнения частично-вакуумный генератор 2 является воздуходувкой с коловратным ротором.
В соответствии с одним предпочтительным вариантом выполнения частично-вакуумный генератор является воздуходувкой с коловратным ротором, которая содержит два ротора 31, 31ʹ, каждый из которых содержит три кулачка 33, 33ʹ.
В соответствии с одним предпочтительным вариантом выполнения частично-вакуумный генератор 2 содержит два подающих разветвляющихся соединения 37, 37ʹ для дополнительного воздуха.
В соответствии с одним предпочтительным вариантом выполнения дополнительный воздух сконфигурирован с возможностью подачи его в камеру 30 частично-вакуумного генератора 2 таким образом, что скорость выдуваемого потока частично-вакуумного генератора 2 остается более-менее постоянной.
В соответствии с одним предпочтительным вариантом выполнения дополнительный воздух сконфигурирован с возможностью подачи его в камеру (30) частично-вакуумного генератора (2) таким образом, что скорость выдуваемого потока частично-вакуумного генератора (2) остается почти независимой от давления на стороне всасывания этого частично-вакуумного генератора (2).
Для специалистов в данной области техники очевидно, что настоящее изобретение не ограничено представленными выше вариантами выполнения, но что оно может изменяться в рамках объема приведенных далее пунктов формулы изобретения. Отличительные признаки, возможно присутствующие в описании в связи с другими отличительными признаками, при необходимости могут быть использованы отдельно один от другого.