BE1018831A3

BE1018831A3 - Stof-en rookafzuigkap.

Info

Publication number: BE1018831A3
Application number: BE2009/0442A
Authority: BE
Inventors: Koen Nel
Original assignee: Spano N V
Priority date: 2009-07-17
Filing date: 2009-07-17
Publication date: 2011-09-06

Abstract

Deze uitvinding betreft een afzuigkap (1) voor vervuilde lucht of ander gassen, omvattende een behuizing voorzien van een inlaatopening (2) en een afzuigopening (3), waarbij de afzuigkap (1) voorzien is voor het opwekken van een kunstmatig tornado affect, waarbij de hoek (a) tussen de loodrechte verbindingslijn (R) tussen het verlengde van de as (B) van de afzuigopening (3) en het midden (m) van de inlaatopening (2), en het vlak (c) van de inlaatopening (2) kleiner is dan 45°. Dergelijke afzuigkap (1) zorg voor een efficiënte afzuiging waardoor een betere en gezondere werkomgeving wordt gecreëerd, er minder slijtage aan de machines is en de schoonmaakkosten zullen verminderen.

Description

STOF - EN ROOKAFZUIGKAP

Deze uitvinding betreft een afzuigkap voor vervuilde lucht of andere gassen, omvattende een behuizing voorzien van een inlaatopening en een afzuigopening, waarbij de afzuigkap voorzien is voor het opwekken van een kunstmatig tornado effect in de genoemde behuizing.

Bij tal van productieprocessen, zoals bijvoorbeeld bij bulktransporten, bij verpersen van materialen, ..., ontstaan er aanzienlijke hoeveelheden stof of damp die zich in een fabriek of werkplaats zullen verspreiden of ingeademd kunnen worden door arbeiders.

Om dit te verminderen is het van belang dat dampen, gassen en/of stof direct bij de bron worden afgezogen, voordat deze worden ingeademd of zich kunnen verspreiden door de ruimte.

Afzuigkappen op zich zijn bekend, zo is het gekend een klassieke (hoedvormige) afzuigkap zoals voorgesteld op figuur 1 en 2 en aangeduid met referentiecijfer 7, te plaatsen boven een zogenaamde stofbron. Uit metingen is echter gebleken dat bij dergelijke afzuigkappen, en zoals afgebeeld op figuur 2 voornamelijk (niet-vervuilde) lucht langs de verticale wand van de afzuigkap naar beneden wordt gezogen, terwijl de (vervuilde) lucht boven de stofbron minimaal wordt weggezogen. Bovendien blijken dergelijke afzuigkappen niet zo efficiënt te zijn wanneer ze boven een bewegende stofbron, zoals bijvoorbeeld een transportband, geplaatst worden om op die manier het gevormde stof op te zuigen, daar de onderdruk onder de afzuigkap snel afneemt naarmate de afstand toeneemt aangezien voornamelijk lucht langs de randen wordt aangevoerd.

Tevens kan de klassieke afzuigkap niet in een schuine of horizontale positie gebracht worden omdat dan de kans bestaat dat het stof zich ophoopt in de afzuigkap en op die manier verstopt raakt.

Om de stofafzuiging onder een afzuigkap te optimaliseren is het gekend om gebruik te maken van het zogenaamd tomado-effect, waarbij tengevolge van de specifieke vorm van de behuizing van de afzuigkap en de positie van de inlaat - en afzuigopening, de aangezogen lucht een circulaire beweging meekrijgt en spiraalsgewijs via de afzuigopening wordt weggevoerd. Een dergelijke afzuigkap wordt beschreven in de Japanse octrooipublicatie JP 2150646. De in deze publicatie beschreven afzuigkap laat niet toe, dat stof zich ophoopt in de behuizing en zou volgens de octrooihouder bovendien aanleiding geven tot een uniforme luchtinstroom op alle plaatsen van de inlaatopening.

Metingen onder dergelijke afzuigkap tonen echter aan dat bij de aanzuigopening drukverschillen optreden op de voorzijde t.a.v. de achterzijde van de opening onderaan, veroorzaakt door een botsing van de circulaire lucht in de afzuigkap en de instromende lucht onderaan.

Het doel van de uitvinding bestaat er bijgevolg in een afzuigkap voor vervuilde lucht of andere gassen te verschaffen die toelaat deze op een efficiënte manier af te zuigen.

Het doel van de uitvinding wordt bereikt door te voorzien in een afzuigkap voor vervuilde lucht of andere gassen, omvattende een behuizing voorzien van een inlaatopening en een afzuigopening, waarbij de afzuigkap voorzien is voor het opwekken van een kunstmatig tornado effect in de genoemde behuizing, waarbij de hoek tussen de loodrechte verbindingslijn tussen het verlengde van de as van de afzuigopening en het midden van de inlaatopening, en het vlak van de inlaatopening kleiner is dan 45°. Bij voorkeur is de genoemde hoek kleiner dan 30°.

Dergelijke afzuigkap zorg voor een efficiënte afzuiging waardoor een betere en gezondere werkomgeving wordt gecreëerd, er minder slijtage aan de machines is en de schoonmaakkosten zullen verminderen.

Met een dergelijke afzuigkap is het bovendien perfect mogelijk het stof boven bewegende transportbanden geplaatst efficiënt en gecontroleerd af te zuigen, en dit over de volledige breedte van de transportband.

In een voorkeurdragende uitvoering van de afzuigkap volgens deze uitvinding snijdt het vlak waarin de inlaatopening gelegen is, het verlengde van de as van de afzuigopening of de zone er rond.

Bij een meer voorkeurdragende uitvoering van de afzuigkap volgens deze uitvinding omvat de genoemde afzuigkap één of meerdere tangentieel geplaatste luchtspleten zodat lucht tangentieel in de behuizing stroomt en aldus een circulaire luchtbeweging of vortex in beweging brengt.

Volgens een bijzondere uitvoeringsvorm van de afzuigkap overeenkomstig de uitvinding omvat de behuizing een tussen een zijwanden geplaatst manteloppervlak, waarbij de genoemde inlaatopening voorzien is in het manteloppervlak en de genoemde afzuigopening voorzien is in een zijwand. In een alternatieve uitvoeringsvorm kan elke zijwand voorzien zijn van een afzuigopening.

In een meer bijzondere uitvoeringsvorm van de afzuigkap volgens de uitvinding omvat het manteloppervlak een aantal naast elkaar gelegen wanddelen, waarbij de inlaatopening gevormd wordt tussen de uiteinden van een eerste en tweede wanddeel, waarbij de genoemde uiteinden zich elk op een verschillende afstand van het center van de afzuigopening bevinden.

In een meeste bijzondere uitvoeringsvorm van de afzuigkap overeenkomstig deze uitvinding is deze geschikt voor het afvoeren van water en/of andere vloeistoffen.

Om de eigenschappen van deze uitvinding verder te verduidelijken en om bijkomende voordelen en bijzonderheden ervan aan te duiden, volgt nu een meer gedetailleerde beschrijving van de afzuigkap volgens de uitvinding. Het weze duidelijk dat niets in de hierna volgende beschrijving kan geïnterpreteerd worden als een beperking van de in de conclusies opgeëiste bescherming voor de afzuigkap volgens de uitvinding.

In deze beschrijving wordt door middel van referentiecijfers verwezen naar de hierbij gevoegde tekeningen waarbij: figuur 1: een klassieke (hoedvormige) afzuigkap toont volgens de stand van de techniek; figuur 2: de luchtstroom toont in de omgeving van een klassieke afzuigkap; figuur 3: een dwarsdoorsnede is van een eerste uitvoeringsvorm van de afzuigkap overeenkomstig de uitvinding; figuur 4: een dwarsdoorsnede is van een tweede uitvoeringsvorm van de afzuigkap overeenkomstig de uitvinding; figuur 5: een dwarsdoorsnede is van een derde uitvoeringsvorm van de afzuigkap overeenkomstig de uitvinding; figuur 6: een perspectiefvoorstelling is van een aantal mogelijke uitvoeringsvormen van de afzuigkap overeenkomstig deze uitvinding; figuur 7: toont het stroombeeld van de (met stof vervuilde) lucht ter hoogte van de inlaatopening van een afzuigkap volgens de uitvinding geplaatst boven een transportband, waarbij de grootte van de pijlen de sterkte van de luchtinstroom weergeeft.

De afzuigkap (1) voor vervuilde lucht of andere gassen, volgens deze uitvinding en zoals afgebeeld in figuren 3 t/m 6 omvat een behuizing voorzien van een inlaatopening (2) en een afzuigopening (3), waarbij de afzuigkap (1) voorzien is voor het opwekken van een kunstmatig tornado effect in de genoemde behuizing.

Om kunstmatig een tornado te creëren moet de via de inlaatopening (2) instromende lucht in een bepaalde richting ingebracht worden, terwijl lucht afgezogen wordt. Het tomado-effect wordt versterkt door de instromende lucht via de tangentiële inlaatopeningen (4). De lucht wordt afgezogen ter hoogte van de afzuigopening (3), waardoor een gradueel drukverschil in het centrale gedeelte van de afzuigkap optreedt. Door de vorm van de behuizing en de positie van de inlaat - en afzuigopening ten opzichte van elkaar, heeft de afzuigkap (1) in werking aldus een lage drukkem waaromheen lucht circuleert. De kracht van de afzuigkap (1) hangt af van de druk in de kern: hoe lager de druk in de kern, des te snelle zal de lucht om de kern heen draaien. Dergelijke uitvoering zal stofophoping in de behuizing van de afzuigkap (1) verhinderen.

De afzuigkap (1) overeenkomstig de uitvinding wordt gekenmerkt door het gegeven dat de hoek (a) tussen de loodrechte verbindingslijn (R) tussen het verlengde van de as (B) van de afzuigopening en het midden (m) van de inlaatopening (2), en het vlak (C) van de inlaatopening kleiner is dan 45°. De genoemde hoek (a) is bij voorkeur kleiner dan 30°.

In de figuren 3 t/m 5, worden enkele mogelijke uitvoeringsvormen van afzuigkappen (1) overeenkomstig de uitvinding weergegeven. Zoals blijkt uit figuur 3, kan de gevormde hoek (a) gelijk worden gesteld aan 0°, in dit geval vallen het vlak (C) van de inlaatopening (2) en de loodrechte verbindingslijn (R) tussen het verlengde van de as (B) van de afzuigopening (3) en het midden (m) van de inlaatopening (2), samen.

De via de inlaatopening (2) instromende lucht wordt door de vorm van de behuizing (ammonietvormig) afgebogen waardoor de circulatie van de lucht gestart wordt. Het aanbrengen van één of meerdere tangentieel geplaatste luchtspleten (4) zorgt ervoor dat bijkomende lucht tangentieel in de behuizing stroomt en de draaiing van de lucht geïnduceerd wordt.

De afzuigkap (1) volgens deze uitvinding zuigt hoofdzakelijk vervuilde lucht aan via de inlaatopening (2) (grootste opening), waarna de lucht spiraalvormig (draaikolksgewijs) naar de centrale afzuigopening (3) wordt aangezogen. De afzuigkap (1) kan zoals blijkt uit figuren 6.1 t/m 6.3 twee centrale afzuigopeningen omvatten. De afzuigopening (3) van de afzuigkap (1) bevindt zich bij voorkeur iets uit het centrum van de afzuigkap (1), bij voorkeur in de richting van de kromme wanden met de kleinste radius.

De instroom van (met stof vervuilde) lucht wordt bij de afzuigkap (1) volgens deze uitvinding minimaal beïnvloed door de in de behuizing circulair bewegende lucht, daar (en zoals blijkt uit de figuren 3 t/m 6) de instromende lucht direct wordt afgebogen.

De behuizing van de afzuigkap (1) omvat een tussen zijwanden (5) geplaatst manteloppervlak, waarbij de genoemde inlaatopening (2) voorzien is in het manteloppervlak en de genoemde afzuigopening (3) voorzien is in een zijwand (5). Dit om het vereiste tornado effect te creëren.

Zoals blijkt uit de figuren 3 t/m 6 is het manteloppervlak opgebouwd uit een aantal naast elkaar gelegen wanddelen (6a,6b,6c,6d), waarbij de inlaatopening (2) gevormd wordt tussen de uiteinden van een eerste (6a) en tweede wanddeel (6b), waarbij de genoemde uiteinden zich elk op een verschillende afstand van het center van de afzuigopening (3) bevinden. De voorgestelde uitvoeringsvormen omvatten elk vier wanddelen, het is echter evident dat de afzuigkap overeenkomstig deze uitvinding eveneens kan gevormd worden met meer of minder dan vier van dergelijke wanddelen.

De afzuigkap (1) overeenkomstig deze uitvinding heeft door zijn specifieke kenmerken, met name het opwekken van het tornado effect in de behuizing en het kenmerk dat de hoek (a) tussen de loodrechte verbindingslijn (R) tussen het verlengde van de as (B) van de afzuigopening en het midden (m) van de inlaatopening, en het vlak (C) van de inlaatopening kleiner is dan 45°, in werking, een efficiënte en gelijkmatige stofafzuiging over de volledige breedte van de inlaatopening (2). Uit eerste testen (zie onderstaand voorbeeld met metingen op klassieke afzuigkap en metingen op de afzuigkap overeenkomstig de uitvinding) is gebleken dat het mogelijke is een afzuigkap (1) met een 1000 mm. brede inlaatopening (2) te vormen, zonder grote verschillen in aanzuiging over de breedte te meten.

Voorbeeld

Metingen op klassieke afzuigkap

De metingen gebeurden op een klassieke afzuigkap met volgende kenmerken: - horizontale aanzuigbuis met diameter 150 mm., lengte 900 mm., met een opening in de onderzijde van 80 x 800 mm.; - korte, verticale aanzuigmond (inlaatopening), rechthoekig van 80 x 800 x 100; - opgebouwd boven transportband.

De metingen werden uitgevoerd met een anemometer geplaatst ter hoogte van de middellijn van de verticale aanzuigmond. De opgemeten luchtsnelheden (m/s) worden in onderstaande tabel telkens weergegeven bij de specifieke afstand vanaf de kant van de aanzuigbuis.

Zoals blijkt uit bovenstaande resultaten neemt de onderdruk sterk af naarmate verder van de horizontale aanzuigbuis gemeten wordt. Dit betekent dat de meeste lucht aangezogen wordt aan de zijde van de aanzuigbuis, dat de onderdruk voornamelijk vanuit de onderzijde van de aanzuigmond wordt gecompenseerd en er aldus een graduele vermindering van aanzuig optreedt over de breedte van de verticale aanzuigmond.

Metingen op afzuigkap overeenkomstig de uitvinding

De metingen gebeurden op een afzuigkap overeenkomstig de uitvinding met volgende kenmerken: - horizontale aanzuigbuis met diameter 80 mm., éénzijdig aangesloten op afzuigkap; - lengte afzuigkap 1000 mm.; - diameter afzuigkap 300 mm.; - inlaatopening: 1000 x 60 mm.; hoek a = 0° - 3 luchtspleten: 1000 x 10 mm.

De metingen werden uitgevoerd met een anemometer geplaatst ter hoogte van de middellijn van de inlaatopening in het vlak (C). Metingen werden uitgevoerd met een luchtsnelheid in de aanzuigbuis bij een eerste test van 36 m/s (tabel 2.1) en bij een tweede test van 43 m/s (tabel 2.2).

Zoals blijkt uit bovenstaande resultaten blijft de onderdruk aan de inlaatopening praktisch constant naarmate verder van de zijde van de horizontale aanzuigbuis gemeten wordt. Dit wordt verklaard door de onderdrukkolom die zich in de afzuigkap bevindt en die door de inkomende lucht niet of slechts minimaal verstoord wordt. Hierdoor wordt de ontstane onderdruk in een eerste fase door de bewegende lucht in de onderdrukkolom gecompenseerd, waardoor aan de inlaatopening een constante inlaatluchtsnelheid wordt gemeten.

De afzuigkap (1) is uitermate geschikt om geplaatst te worden boven beweegbare transportbanden. Om de bijvoorbeeld met stof vervuilde lucht bovende transportband maximaal weg te zuigen, wordt de afzuigkap zodanig geplaatst (zie figuur 7) dat de inlaatopening (2) ervan tegen de bewegingsrichting (X) vande transportband staat opgesteld. Bij een dergelijke opstelling heeft deviade inlaatopening (2) instromende lucht een gelijklopende bewegingsrichtingdane bewegingsrichting (X) van de loopband.

De inlaatopening (2) van de afzuigkap (1) afgebeeld op figuur 7 is directioneel, m.a.w. de lucht wordt hoofdzakelijk vanuit de linkerzijde aangezogen, waardoor de luchtsnelheid aan de linkerzijde het hoogst is. Dit is van groot belang bij het afzuigen van bewegende luchtstromen zodat inkomende lucht met maximale efficiënte kan opgezogen worden.

Het probleem van vervuiling binnen de afzuigkap (1) wordt vermeden door een hoge circulaire luchtsnelheid op de convexe wanden en aldus iedere ophoping kan vermijden.

De afzuigkap (1) volgens deze uitvinding maakt bij voorkeur deel uit van een afzuiginstallatie die is aangesloten op een leidingnet, waarmee bijvoorbeeld verschillende bewerkingsinrichtingen, transportbanden, e.d., afgezogen kunnen worden. De genoemde afzuiginstallatie kan verder nog een ventilator, filter en opvanggedeelten waarin het afgezogen stof worden verzameld, omvatten.

De afzuigkap (1) kan zowel deel uitmaken van een bronafzuiging, waarbij op vaste werkplekken de vervuilde lucht wordt afgezogen, als van een centrale bronafzuiging. Bij de laatst genoemde wordt met één centrale ventilator meerdere werkplekken afgezogen.

Naargelang de samenstelling van het opgezogen lucht (stof), zal de luchtsnelheid binnen de centrale afzuiging aangepast moeten worden om een ideale balans te vinden tussen de middelpuntsvliegende kracht op de materiaaldeeltjes en de circulaire luchtsnelheid.

De afzuigkap (1) overeenkomstig deze uitvinding is vervaardigd uit staal, echter ander gekende materialen zoals bijvoorbeeld inox, hout of kunststof zijn eveneens mogelijk.

De afzuigkap volgens deze uitvinding kan met de hand worden ingeschakeld. Het is echter ook mogelijk om het systeem te laten starten op een vooraf ingesteld tijdstip of met een instelbare werkingstijd.

De afzuigkap overeenkomstig deze uitvinding kan ook gebruikt worden het afvoeren van water en/of andere vloeistoffen.

Claims

1. Afzuigkap (1) voor vervuilde lucht of andere gassen, omvattende een behuizing voorzien van een inlaatopening (2) en een afzuigopening (3), waarbij de afzuigkap (1) voorzien is voor het opwekken van een kunstmatig tornado effect in de genoemde behuizing, met het kenmerk dat de hoek (a) tussen de loodrechte verbindingslijn (R) tussen het verlengde van de as (B) van de afzuigopening (3) en het midden (m) van de inlaatopening (2), en het vlak (C) van de inlaatopening (2) kleiner is dan 45°.

2. Afzuigkap (1) volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de hoek (a) kleiner is dan 30°.

3. Afzuigkap (1) volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat het vlak (C) waarin de inlaatopening gelegen is, het verlengde van de as (B) van de afzuigopening of de zone er rond snijdt.

4. Afzuigkap (1) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de genoemde afzuigkap (1) één of meerdere tangentieel geplaatste luchtspleten (4) omvat zodat lucht tangentieel in de behuizing stroomt.

5. Afzuigkap (1) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de behuizing een tussen een zijwanden (5) geplaatst manteloppervlak omvat, waarbij de genoemde inlaatopening (2) voorzien is in het manteloppervlak en de > genoemde afzuigopening (3) voorzien is in een zijwand (5).

6. Afzuigkap (1) volgens conclusie 5, met het kenmerk dat het manteloppervlak een aantal naast elkaar gelegen wanddelen (6a,6b,6c,6d) omvat, waarbij de inlaatopening (2) gevormd wordt tussen de uiteinden van een eerste (6a) en tweede wanddeel (6b), waarbij de genoemde uiteinden zich elk op een verschillende afstand van het center van de afzuigopening bevinden.

7. Afzuigkap (1) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat deze geschikt is voor het afvoeren van water en/of andere vloeistoffen.