ПЫЛЕУБОРОЧНЫЙ АГРЕГАТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ТВЕРДЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Полезная модель относится к дорожному строительству и представляет собой основной элемент пылеуборочной машины, который предназначен для очистки твердых поверхностей, а именно от мусора, песчано-гравийных масс, пылеватых частиц, смета и жидких отходов.
Известна машина для уборки дорожных покрытий, содержащая раму, имеющую возможность перемещения по дорожному покрытию, и бункер для сбора мусора. На раме установлены вихревая камера с продольным щелевым отверстием со стороны дорожного покрытия; нагнетательное и всасывающее сопла, установленные с противоположных сторон щелевого отверстия и сопряженные с образующей вихревой камеры; нагнетающее устройство, соединенное с нагнетательным соплом. При этом в бункере для сбора мусора установлено устройство отделения мусора от воздушного потока, а всасывающее сопло сообщено с бункером трубопроводом. Нагнетательное и всасывающее сопла машины выполнены щелевыми. Всасывающее сопло сообщено с устройством отделения мусора посредством трубопровода. Нагнетающее устройство соединено с нагнетающим соплом через диффузор. Машина дополнительно содержит бак для воды и насос (пат. на полезную модель RU № 32787 Российская Федерация. Машина для уборки дорожных покрытий [текст] / Ю.И. Завьялов - заявитель и патентообладатель - Общество с ограниченной ответственностью "Планета-К", заявл. 14.05.2003; опубл. 27.09.2003).
Недостатком машины для уборки дорожных покрытий являются крупногабаритные размеры, ограничивающие уборку городских территорий со сложной геометрией.
Известна машина для очистки твердых покрытий, оснащенная эжекторным фильтром, состоящим из эжектора с камерой всасывания и соплом, фильтром тонкой очистки и регулятором газового рабочего потока. Сопло эжектора через регулятор газового потока соединено с выходным каналом вентиляторного нагнетателя, а камера всасывания эжектора через заборный канал соединена с одной из секций двухсекционного фильтра грубой очистки, которым снабжен съемный мусоросборник. Вторая секция фильтра соединена с выходным каналом вентиляторного нагнетателя, одна из ветвей выходного канала которого соплом сопряжена с входом рабочей вихревой камеры, мусороприемный канал которой соединен со съемным мусоросборником. Причем в эту ветвь введен канал с распылителями для эжекции моющих жидкостей, который соединен с резервуаром, расположенным на раме, которая установлена с возможностью вертикального перемещения, а вихревая рабочая камера выполнена трехсекционной с возможностью поворота боковых секций в горизонтальной плоскости при помощи гидромеханического привода. На внутреннюю поверхность вихревой рабочей камеры нанесена высокопрочная алюмооксидная керамика. Съемный мусоросборник снабжен сменными накопительными емкостями. Двухсекционный фильтр грубой и тонкой очистки выполнены сменными. (пат. RU № 2147640 Российская Федерация. Машина для очистки твердых поверхностей [текст] / В.А. Закревский, В.Б. Соломянский, Д.М. Ростовцев - Заявитель и патентообладатель - Научно-производственное товарищество с ограниченной ответственностью «Русская керамика», заявл. 17.02.1998; опубл. 20.04.2000).
Недостатком машины для очистки твердых покрытий является сложность аэродинамически увязать двумя параллельными участками систему между мусоросборником и камерой всасывания эжектора. Регулирование аэродинамического режима регулятором расхода газового потока возможно лишь путем повышения сопротивления всей сети, что ведет к повышению энергозатрат. Сложная конструкция из воздуховодов и различных аппаратов также приводит к увеличению использования энергии. Конструкция расширительной камеры такова, что в ней будут создаваться отложения мелкодисперсной пыли. Конструкция эжектора значительно усложняет рабочий орган машины. Двухсекционный фильтр будет загрязняться неравномерно, большему загрязнению подвергается часть «б», связанная с вентиляторным нагнетателем, где, как правило, скорость всасывания загрязняющих веществ выше, чем в эжекторной камере, куда будет попадать смет, пройдя часть «а», что увеличивает стоимость операции по очистке твердых поверхностей.
Наиболее близким по технической сути является пылегазовый аэродинамический узел для пылеуборочных машин, который содержит вентиляторный нагнетатель воздуха с приводом; цилиндрическую вихревую рабочую камеру с системой патрубков для прохождения рабочего газового потока; накопитель для тяжелой фракции загрязняющих веществ; пылеуловитель для концентрации пылевидной фракции с возможностью вторичного использования и фильтрационную камеру. Пылегазовый аэродинамический узел снабжен резервуаром с пенообразующей жидкостью для максимального выведения частиц пыли в цилиндрическую вихревую камеру и содержит регулирующий датчик пыли, сигнализирующий превышение текущей запыленности фильтруемого воздуха при пяти-двадцатикратной концентрации пыли (пат. на полезную модель RU № 146640 U1 Российская Федерация МПК Е01Н 1/08 (2006.01). Пылегазовый аэродинамический узел для пылеуборочных машин [Текст] / К.А. Трохимчук [и др.]; заявитель и патентообл.: ФГАОУ ВПО ВолгГУ. - № 2014113293/13; заявл. 04.04.2014; опубл. 20.10.2014).
Недостатком пылегазового аэродинамического узла для пылеуборочных машин являются высокие энергетические затраты на работу вентиляторного нагнетателя, совместный сбор крупного мусора и песчано-гравийных смесей, что влечет необходимость частого опорожнения накопительного бака.
Техническая задача: пылеуборочный агрегат для очистки твердых поверхностей характеризуется высокой степенью уборки загрязненной твердой поверхности, значительным периодом работы за счет использования солнечных коллекторов, разделением загрязняющих веществ по фракциям на крупнодисперсную, среднедисперсную и пылевидную, уменьшением стоимости по очистке твердых поверхностей; возможностью уборки территории со сложной геометрией городского пространства, улучшением качества воздуха городской среды. Поглощение солнечного излучения солнечными коллекторами и преобразование его в электрический ток позволяет заряжать аккумулятор и работать вентиляторному нагнетателю воздуха без дополнительных затрат энергии. Использование чистящих щеток дает возможность тщательно убирать загрязненную поверхность. Пылеуборочная машина, оснащенная пылеуборочным агрегатом для очистки твердых поверхностей, позволяет выполнять ежедневную качественную уборку городских улиц, площадей, зон внутри кварталов, придомовых территорий, может быть использована после проведения земляных, строительных и ремонтно-аварийных работ, в зонах производственных предприятий и промышленных комплексов.
Сущность полезной модели: пылеуборочный агрегат для очистки твердых поверхностей содержит вентиляторный нагнетатель воздуха, вихревую камеру, пылеуловитель, резервуар, регулирующий датчик пыли, фильтрационную камеру. Вихревая камера снабжена лотком, имеющим отверстие в верхней части. Наружные выпускные элементы лотка закреплены в торцевые грани вихревой камеры с возможностью вращения вокруг оси лотка. Лоток оснащен чистящими щетками и системой патрубков, где первый патрубок расположен над лотком и связан с пылеуловителем, второй патрубок соединен с накопителем, имеющим перегородку, состоящую в верхней части из сетчатой проволочной конструкции, в нижней части - из плотного щита, разделяющую крупнодисперсную фракцию от среднедисперсной фракции. Имеются солнечные коллекторы, которые связаны с электрохимическим аккумулятором, соединенным с вентиляторным нагнетателем воздуха.
Краткое описание чертежа.
На фиг. 1 показан общий вид пылеуборочного агрегата для очистки твердых поверхностей. Пылеуборочный агрегат для очистки твердых поверхностей содержит вентиляторный нагнетатель воздуха 1, привод 2, вихревую камеру 3, патрубки 4, 8, ветви 7, 10, 13, 16, 23, накопитель 5, створку накопителя для изъятия крупнодисперсной фракции 6, пылеуловитель 9, нагнетательный канал 11, фильтрационную камеру 14, фильтр тонкой очистки 15, подставку под резервуар 17, резервуар с пенящейся жидкостью 18, канал 19, вентиль 20, датчик пыли 21, эжектор 22, сопло 24, крупнодисперсную фракцию 25, чистящие щетки 26, лоток 27, перегородку 28, сетчатый элемент 29, среднедисперсную фракцию 30, створку накопителя для изъятия среднедисперсной фракции 31, солнечные коллекторы 32, электрохимический аккумулятор 33, наружные выпускные вращающие лоток элементы 34.
На фиг. 2 показан вид сверху на вихревую камеру с лотком.
На фиг. 3 показан вид с боку на вихревую камеру с лотком.
Устройство работает следующим образом.
Пылеуборочный агрегат для очистки твердых поверхностей содержит вентиляторный нагнетатель воздуха 1 с приводом 2, работающий от солнечных коллекторов 32, поглощающих солнечный свет и преобразующих его в электрический ток, позволяющий заряжать электрохимический аккумулятор 33, концентрировать в нем электрическую энергию и создавать с помощью вентиляторного нагнетателя воздуха 1 воздушный поток, способный благодаря вихревой камере 3, оснащенной чистящими щетками 26 захватывать с твердой поверхности загрязняющие вещества, поступающие в лоток 27 и по патрубку 8 через отверстие в верхней части отводить мелкодисперсную фракцию в пылеуловитель 9. Лоток 27 имеет отверстие в верхней части и боковые грани, входящие в торцевые части вихревой камеры 3, где с помощью наружных выпускных вращающих лоток элементов 34 загрязняющие вещества при опорожнении лотка 27 вновь поступают в цикл очистки. По патрубку 4 крупнодисперсная и среднедисперсная фракции попадают в накопитель 5, оснащенный перегородкой 29, разделенной на две части, где верхняя часть представлена сетчатой проволочной конструкцией 29, нижняя часть выполнена в виде плотного щита 28, накопитель собирает в первом блоке 25 крупнодисперсную фракцию, где путем автоматического открытия створки 6 удаляется, утилизируясь в последующем как мусор, во втором блоке 30 концентрируется среднедисперсная фракция, удаляющаяся открытием створки 31 и утилизирующаяся как отход, имеющий вторичное использование (засыпка котлованов, оврагов, траншей, балок, пониженных форм рельефа, устройстве дорожных полотен в строительных целях), пылевидная фракция по ветвям 7 и 8 попадает в пылеуловитель 9, где после изъятия может использоваться вторично, воздушный поток, проходя по ветви 10 и через вентиляторный нагнетатель воздуха 1, попадает в нагнетательный канал 11 и распределяется по ветви 12 и 13. В фильтрационную камеру 14 входит ветвь 12, имеющая тангенсальное направление, что позволяет воздушному потоку закручиваться и, частично очищаясь, проходя через фильтр тонкой очистки 15 попадать в атмосферный воздух городской среды, а частично, через ветвь 16, соединяться с загрязненной воздушной массой, выходящей из ветви 13. При превышении запыленности фильтруемого воздуха 5-20 кратной концентрации пыли срабатывает датчик 21, открывающий вентель 20 и жидкость из резервуара 18, проходя через решетку пенообразования, установленную в канал 19 преобразуется в пенообразующую, что позволяет увеличить степень очистки воздушной струи, путем формирования твердых частиц, проходящих через ветвь 23 к соплу 24, связанному с входом в вихревую рабочую камеру 3, способны захватывать загрязняющие вещества и вновь проходить цикл очистки по пылеуборочному агрегату для очистки твердых поверхностей.
Технический результат: использование в пылеуборочном агрегате для очистки твердых поверхностей солнечных коллекторов позволяет пылеуборочной машине иметь длительный рабочий режим, не требует при работе агретата дополнительных энергетических ресурсов, позволяет загрязняющие вещества концентрировать в трех элементах: накопителе (крупнодисперсная и среднедисперсная фракции) и пылеуловителе (пылевидная фракция), что увеличивает время работы машины, так как утилизируется в качестве бытового мусора только крупнодисперсная фракция, среднедисперсная и пылевидная фракция имеет вторичное использование, позволяет убирать городские территории со сложной геометрией, уменьшает стоимость работ по очистке твердых поверхностей, обладает компактной конструкцией.