CZ198796A3 - Process and apparatus for cleaning dusty air - Google Patents

Description

Oblast techniky vzduchu c -o fc> o <Λ 2 o —¹ -< 3»

5? » o <= o

-4 <

to cn o o £2* > oc zc

Vynález se vztahuje na způsob a zařízení na čištění prašného vzduchu podle význakLi nároků 1 a 3, jakož i pracovního stroje podle význaku nároku 17.

Dosavadní stav techniky

U menších zařízení na odstraňování prachu je známé používání zapouzdřených -filtrů z rouna. Díky zvlněnému nebo klikatému uspořádání materiálu -filtru se dají na malém prostorv. reál i z ovát vel ké ρ 1 och y -filtrů. Podl e potřeb y požadovaného výkonu je zařízení na odstraňování prachu vybavováno jedním nebo vícerý pouzdry s -filtry. Tato zařízení disponují komorou na prašný vzduch, do které vyčnívají pouzdra s -filtry, jakož i komorou na čistý vzduch, která je spojena s vnitřním prostorem pouzdra s -filtrem. Na komoru s čistým vzduchem navazuje dmychadlo. V menších zařízení je dmychadlo integrováno, ve větších je instalováno separátně nebo přistavěno.

Pouzdra s -filtrem jsou vestavěna zpravidla svisle. Jejich otevřený konec směřuje nahoru, Periodické čištění prachu ulpívajícího na pouzdrech s -filtrem se zpravidla uskutečňuje krátkým, velmi silným vzduchovým nárazem ze vzduchového zásobníku, přistavěného k zařízení, nebo do něho integrovaného. Vzduchový náraz se uskutečňuje z o-fukovací trysky pomocí injektorú a strhává přitom okolní vzduch sebou. Čištění se u těchto zařízení uskutečňuje méně pomocí přetlaku vytvářeného v pouzdru s -filtrem, než velmi silnými - proudícím vzduchem vytvářenými turbulencemi a s nimi spojenými vibracemi.

Další zařízení je známo ze spisu CH-A-660980. Také zde je vháněn vzduch z přeplňované nádržky tlakového vzduchu do pouzdra s -filtrem. Během čisticího procesu je pouzdro samočinně uzavíráno a čištění nastává převážně přetlakem vytvářeným v pouzdru, a nikoli dalece potlačenými vibracemi. Pokusy ukázaly, že zabránění vibracím v oblasti filtračního média znamená podstatný předpoklad pro optimální filtrační účinek.

Obě zmíněná zařízení mají podstatnou nevýhodu v tom, že čisticí účinek se s narůstajícím časem stále zhoršuje, a po určité době je vyžadováno vyjmutí pouzder a jejich zásadní vyčištění. To spolu souvisí tím, že jednak je při čištění filtrační koláček dalece rozprašován, a jednak je čištění v horní části pouzdra beztak účinnější, a navíc část nahoře odfouknutého prachu je stejně zase kupříkladu dále nasávána dole nebo sousedními pouzdry. To má za následek, že čištění musí probíhat v krátkých intervalech, s přiměřeně vysokou spotřebou tlakového vzduchu.

Obdobně se zachází s vodorovně nebo šikmo vestavěnými pouzdry, spodní strana pouzdra sice leží příznivě a je dobře čištěna, avšak na horní straně je téměř nemožné pomocí zastupitelných prostředků prach ze skládaného filtračního rouna vyfouknout. Po určité době je jednoduše účinná jen spodní polovina, s odpovídající redukcí filtračního výkonu.

Předložený vynález si staví za úkol vylepšit zařízení výše uvedeného druhu tak, že toto s malými energetickými náklady zaručuje při nepatrné tvorbě hluku trvale dobrý

-filtrační výkon, a še je vyrobitelné příznivě 2 hlediska nákladů tak, še se hodí jako stavební jednotka, pomocí které jsou jednoduchým znásobením vyrobitelná velká zařízení.

P.o.ds£M,a. yy nál ez u

Podle, vynálezu je tento úkol řešen význakovými znaky nároků 1, 3 a 6.

Výhodou vynálezu je to, še na rozdíl od všech známých zařízení se dá celý -filtrační povrch velmi dobře udržovat pod kontrolou a řídit. U známého čištění pomoci vzduchového nárazu otvorem pro výstup vzduchu není dosažitelný rovnoměrný stav ulpívající vrstvy prachu po celém -filtračním povrchu. Vynález se blíží ideální představě odstraňování prachového potahu na filtračním povrchu jen tolik, jak je to nutné pro konstantní udržování jmenovitého výkonu, což má za následek podstatně lepší kvalitu čištěného vzduchu.

Díky vynálezu je dále dosažitelná optimální hluková izolace, přičemž požadovaná izolační opatření jsou co možná jednoduchá a levná. Můše být dosaženo takových zvukových hodnot, které by byly jinak dosažitelné jen pomocí velmi nákladných opatření.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je dále blíže provedení pomocí připojených znázorňují na obr. 1 svislý

II-II z obr. 1, na obr. 3 a vysvětlen na příkladu jeho schematických výkresů, které řez zařízením, na obr. 2 řez obr. 4 řez III—III, popřípadě řez IV-IV z obr. 1, v trochu zmenšeném měřítku

Λ

Příklady provedení vynálezu

Pracovní komora i je ohraničena skříní 2- Dole se skříň 2 obsahující alespoň jedno -filtrační zařičeni zužuje do výtokového trychtýře s neznázorněným odlučovačem prachu nebo vynášecí propustí . V pracovní komoře 1 může být vedle filtračního zařízení ještě k dispozici zpracovatel ské zařízení vytvářející prašné ovzduší, jako je kupříkladu proudové zařízení. Jestliže zahrnuje jen jeden nebo více filtrů, tvoři samostatný agregát, který je pomocí trubkového hrdla 2. napojován na pracovní prostor zpracovatel ského stroje vytvářejícího prach. Skříň 2 popřípadě s ní spojený zpracovatelský stroj je zpravidla instalován v dílenské hale a je obklopen tam obvyklým normálním ovzduším.

V pracovní komoře i. je uspořádán v podstatě kulatý, podtlakovou komoru ohraničující buben 4. s prstencoví tou stěnou 5, jakož i kotoučoví tou stěnou i, jejichž obvodová stěna sestává z klikatě skládané -filtrační vložky Z z rounovité, tkané filtrační látky, nebo specielního papíru. Na vzájemně k sobě přivrácených stranách tvoří obě stěny 5 a át, koaxiální s osou 12. bubnu, v jejich periferní oblasti po jedné drážce S., 2, ve kterých je filtrační vložka Z tvarové, a zejména nalitím, také těsně přidržována.

Axiálně k vodorovné ose 12 bubnu se v bubnu 4. nachází druhý válcovitý buben 151, ohraničující přetlakovou komoru ifl.', který má s tím prvním společnou část prstencovité stěny 5, a paralelně s ní má prstencoví tou stěnu 11, která je pomocí plášťové stěny 12 spojena se stěnou £. Na stěně 5 je axiálně upevněno trubkové hrdlo 12, které s radiální vůlí prostupuje otvor 14 v nosné desce 2Z, která je na skříni 2 upevněna pomocí šroubů 33, a která ve skříni Z uzavírá otvor 59. Trubkové hrdlo 12 tak spojuje vnitřek druhého bubnu 10 s okolní atmosférou. V truic:.-'ém hrdle 13. js upevněn protilehlý paprskový pár 15., který přidržuje osový čep li, axiální vůči ose 19 bubnu. Osový čep 1+ je otočně uložen v ložisku 17, které je upevněno na jhu 13. pevně spojeném s nosnou deskou 3Z·

Jho 13. se nachází uvnitř skříňové misky 20, rohově upevněné na nosné desce 32.» která ohraničuje expanzní komoru otevřenou vůči okolnímu ovzduší, a odstiňuje ústí trubkového hrdla 13. Buben 121 je uvnitř rozdělen a ztužen prolomenou stěnou 22, příčně orientovanou vůči ose 12. bubnu, na které je axiálně vůči ose 12 bubnu přírubou připojen elektromotor 23. Ten pohání křídlové kolo odstředivého dmychadla 24., rovněž připevněného na stěně 22. Jeho sacím hrdlem, koaxiálním vůči křídlovému kolu, je odpovídajícím otvorem ve stěně 11 napojen buben 10. na podtlakovou komoru ' .

Buben & je otočně uložen pomocí otočného ložiska 23 na duté ose 22, axiální vůči ose 12 bubnu. Dutá osa 22, pevně spojená pomocí jha s nosnou deskou 32, je jednak pomocí přípojky 23 připojitelná na neznázorněný zdroj o-fukovacího vzduchu, a jednak spojena radiálním kusem 22. trubky s trubkovým úsekem 30., paralelním s osou 12 bubnu a ležícím mezi plášťovými stěnami bubnů 4 a 12. Trubkový úsek 30, rozprostírající se po šířce -filtrační vložky 2, je opatřen řadou o-fukovacích otvorů 32, směrovaných proti -filtrační vložce 2, kterými je o-fukovacím vzduchem o-fukován jim protilehlý, v průřezu trojúhelníkovitý úsek -filtrační vložky Z. Dutá osa 22, kus 22 trubky a trubkový úsek 30 jsou částí čisticího vzduchového potrubí 36, které je spojitelné se zmíněným zdrojem ofukovacího vzduchu pomocí řiditelného ventilu, a které slouží čistění -filtrační vložky Z- Vnitřky bubnu 122 a skříňové misky 221 jsou obaleny zvukově izolační rohoží 32, která absorbuje hluk dmychadla.

Trubkovým hrdlem 13 jsou k motoru 222. vedena -flexibilní napájecí vedení 23., jakož i měřicí vedení 34 na registraci tlakových poměrů v bubnech 3. a U2- Otáčení bubnu 4 a U2 o příslušných 360 stupňů okolo osy 12. bubnu se uskutečňuje náhonem 35, který pomocí nekonečného řetězového nebo řemenového pásu zabírá na trubkovém hrdle 13. Náhonem 35 lze pohánět volitelně v jednom nebo v obou směrech otáčení. Náhon 35 by mohl být také umístěn bezprostředně na hřídeli

16..

Jestliže je motor 23. zapnut a zařízení je v provozu, nasává dmychadlo 24. vzduch -filtrační vložkou Z z pracovní komory 1, neutěsněné vůči obklopující normální atmosféře, dovnitř bubnu 4. Na přechodech z okolního ovzduší do pracovní komory 1 a z ní do bubnu 4 vznikají tlakové spády, takže za provozních podmínek nevystupuje do okolního ovzduší z pracovní komory 1 žádný prašný vzduch. Nasávacím hrdlem saje dmychadlo 24 čistý vzduch z bubnu 4 a dopravuje ho do bubnu 122, v jehož vnitřku je vytvářen přetlak ležící nad hodnotou tlaku normálního ovzduší. Zevnitř bubnu 12. proudí čistý vzduch následkem tlakového spádu trubkovým hrdlem 13 do expanzní komory 21, a dále do normální atmosféry okolí.

Následkem proudění vzduchu vynuceného dmychadlem 24 ss vznášející prach pracovní komory 1 sráží vně na filtrační vložce Z, čímž její odpor proudění s přibývající tloušťkou vrstvy prachu stoupá. Aby proudění vzduchu neustalo, popřípadě aby byl docílen konstantní odpor proudění , je •filtrační vložka Z periodicky čištěna vzduchem z čisticího vzduchového potrubí Ζώ., k čemuž je vnitřní strana -filtrační vložky Z ofukována vzduchem z o-fukovacích otvorů Zl- Přitom se nechá čisticí vzduch rovnoměrně vystupovat z o-fukovacích otvorů Zl.» a současně otáčí bubny & a 12. s náhonem 35 s neměnící se rychlostí o 360 stupňů. Filtrační vložka Z je přitom vedena kolem o-fukovacích otvorů 31 a vždy úsek ležící v jejich působnosti (ve tvaru kapsy trojúhleníkovitého průřezu) uvolňuje zvenku ulpívající prachovou vrstvu. Přerušení filtračního provozu přitom není nutné. Podstatné je, že filtrační vložka Z podél své dráhy pohybu v nebo za oblastí působnosti ofukovacích otvorů 31 prochází polohou, ve které - viděno ve směru pádu - leží filtrační vložka. Z nad prachovou vrstvou uvolněnou ofukovacím vzduchem, aby se odpadávající prach nemohl znova srážet na níže ležícím místě filtrační vložky Z·

Přiměřeně prachové zátěži v prašném ovzduší se pomocí časového spínacího zařízení předvoluje optimální doba trvání čisticích intervalů. Pro vypnutí čisticího procesu může být také odpor filtru, narůstající prachovou zátěží a detekovaný přes měřicí vedení 24.» určován pomocí spínače diferenčního tlaku. Náhon ZS otáčí pomalu bubny í, 10 o 360 stupňů, a během této doby se pomocí elektroventilu připojuje ofukovací vzduch. Zpětný chod do výchozí polohy se může uskutečňovat obrácením náhonu 35, pružinou se zpětným tahem nebo obdobným zařízením. Jako otáčecí náhon ZS by byl kupříkladu vhodný vzduchový rotační válec.

Výhodné je, jestliže je čisticí vzduch přednastaven jen na malý přetlak 1 až 2 bar, a doba ofukování je krátká. Tím není oddělený, kompaktní filtrační koláč znovu rozprašován, a energetické náklady mohou být pro účely čištěni udržovány nízké. Navíc může být buben <í otáčen poměrně rychle, a odstředivá síla může podporovat účinek čisticího efektu. Další výhodou exaktně řízeného čisticího procesu je to, že kolísání odporu proudění může být na filtrační vložce 2 udržováno nízké.

Pro otáčivý pohyb bubnů 4 a 15 může při přerušeném provozu náhon 25. odpadnout. Při přerušeném provozu mohou být reakční síly, vznikající při najetí dmychadla 24, využity pro otáčení bubnů i a 10, to znamená, že čištění filtru se vždy uskutečňuje při zapnutí dmychadla, ze při rozběhu motoru podstatně větší otáčivý moment motoru a setrvačnost křídlového kola postačují k tomu, aby se bubny í a 15 přibližně ve 3 až 5 vteřinách otočily o 36® stupňů. Současně může být zpětný chod do výchozí polohy realizován napnutím pružiny nebo zvednutím závaží. Jestliže dmychadlo 24. dosáhlo provozních otáček, jsou torzní síly působící ještě na bubny a 10 jen velmi malé, takže se dá zpětný chod lehce realizovat pomocí předepnuté pružiny nebo protizávažím. Během rozběhové fáze, během níž se bubny 4, 15 otočí oproti směru otáčení dmychadla o 360 stupňů, se pomocí elektroventilu připojuje ofukovací vzduch. Přibližně 3 až vteřin, které jsou k dispozici při rozběhu, vystačí pro čisticí proces.

U popsaného příkladu tvoří nosná deska 5Z a jha 13.

a 40 tak zvané pevné šasi zařízení na odstraňování prachu, koncipovaného jako stavební jednotka, popřípadě modul. Na tomto šasi jsou uloženy všechny podstatně prvky, to znamená bubny 4 a 15, elektromotor 25, jakož i dmychadlo 24 a čisticí vzduchové potrubí 3£, takže zařízení na odstraňování prachu múze být zhotoveno předem, a jako celek může být přírubou připevněno na komoru s prašným vzduchem nebo pracovní komoru. Jestliže je zařízení na odstraňování prachu zhotoveno jako modul s poměrně malými rozměry, může být v pracovním procesu s větším filtračním výkonem vestavěno více takovýchto modulů.

Protože u zařízení na odstraňování prachu podle vynálezu je množství vzduchu pro čištění malé, odpadají jinak obvyklé zásobníky tlakového vzduchu, a zařízení může být malým průřezem přímo napojeno na existující síť tlakového vzduchu.

Claims (6)

1. PATENTOVÉ

   Způsob čištění prašného vzduchu, “k^EěrT’ je odváděn 2 prašného ovzduší podél dráhy proudění porézní •filtrační stěnou (7) do podtlakového ovzduší (4') a odtamtud jako čistý vzduch přes urychlovací stupeň (24),'a z dráhy proudění propouštěn, přičemž za účelem vyrovnání odporu prouděni v dráze proudění je filtrační stěna (7) ofukována silovými impulsy, vyznačující se tím, že v časovém sledu je filtrační stěna (7) ofukována silovými impulsy jen po úsecích, a že úseky filtrační stěny jsou během ofukování silovými impulsy v poloze orientované napříč ke kolmici nebo potom do takové polohy uváděny, takže viděno ve směru pádu, prachové ovzduší leží pod, a podtlakové ovzduší (4') nad úsekem filtrační stěny (7).

   Způsob podle nároku 1, vyznačující se t í m, že úseky filtrační stěny jsou do zmíněné polohy uváděny po sobě, a že zejména na urychlovací stupeň (24) navazuje přetlakové ovzduší (10') s přetlakem o vyšším tlaku, než je v prašném ovzduší.

   Zařízení na odstraňování prachu z prašného ovzduší vznikajícího v pracovní komoře (1), které tvoří dráhu proudění vedoucí z pracovní komory (1) do normální atmosféry, ve kteréžto dráze proudění jsou za sebou uspořádány filtrační stěna (7), podtlaková komora (4') s menším tlakem než je v pracovní komoře (1), urychlovač (24) a přetlaková komora <10') s vyšším tlakem než je v podtlakové komoře (4'), přičemž v podtlakové komoře (4') končí čisticí vzduchové potrubí (36) působící proti -Filtrační stěně (7), vyznačující se t í m, že filtrační stěna (7), podtlaková komora <4'), urychlovač (24) a přetlaková komora (10') jsou sestaveny do jedné stavební jednotky, že stavební jednotka má alespoň jedno ložiskové ústrojí (16, 17 popřípadě 26, 27) určující osu (19) otáčení, okolo které je filtrační stěna (7) otočná a relativně posuvná vůči čisticímu vzduchovému potrubí (36), a že dráha proudění má za přetlakovou komorou (10') úsek (13) paralelní s osou (19) otáčení.
2. 4. Zařízení podle nároku 3, vyznačující tím, že filtrační stěna (7), podtlaková komora (4'), urychlovač (24), přetlaková komora (10') a zmíněný úsek (13) dráhy proudění jsou uspořádány axiálně vůči ose otáčení.

   Zařízení podle nároku 4, vyznačující se tím, že urychlovač (24) leží alespoň částečně uvnitř podtlakové komory <4').
3. 6. Zařízení podle nároku 4, vyznačující se tím, že urychlovač (24) je uspořádán axiálně v přetlakové komoře (10'), a tato je axiálně uspořádána v podtlakové komoře (4').
4. 7. Zařízení podle některého z nároků 3 až 6, vyznačující se tím, že urychlovač (24) a přetlaková komora (10') jsou koaxiálně uspořádány ve společné bubnovité skříni (10), která je axiálně uložena v rovněž bubnovité, podtlakovou komoru (4') ohraničující skříni (4), a s touto je pevně spojena.

   3. Zařízení podle nároku 7, vyznačující s e t í m, že skříň (4) je pomocí ložiskového ústrojí (16, 17 popřípadě 26, 27) otočně uložena kolem osy (19) otáčení. 9. Zařízení podle nároku 7 nebo S, vyznačují c í

   se tím, že stěna bubnovité, podtlakovou komoru (4') ohraničující skříně (4), soustředně obklopující osu (19) otáčení, je tvořena -filtrační stěnou (7).

   10. Zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že -filtrační stěna (7) je opatřena klikatým skládáním.

   11. Zařízení podle některého z nároků 4 až 10, vyznačující se tím, že urychlovač (24) je poháněn elektromotorem (23) koaxiálním s osou (19) otáčení.

   Zařízení podle nároku 11, tím, že elektromotor uspořádán uvnitř přetlakové vyznačují (23) je alespoň komory (10').

   12, c í se částečně podtlaková

   - 13 13. Zařízení podle některého z nároků 43 až 12, vyznačující se tím, še komora je vůči protilehlým stranám uložena v ložiskovém ústrojí (16, 17 popřípadě 26, 27), a část (16, 17) ložiskového ústrojí (16, 17 popřípadě 26, 27) je uspořádána ve zmíněném úseku (13) kanálu proudění.

   14. Zařízení podle některého z nároků 3 až 13, vyznačující se tím, že čisticí vzduchové potrubí (36) je vedeno axiálně vůči ose (19) otáčení stavební jednotky do podtlakové komory (4').

   15. Zařízení podle nároku 14, vyznačující se t í m, že čisticí vzduchové potrubí (36) má větev (30) paralelní s osou (19) otáčení, s řadou ofukovacích trysek (31) směrovaných proti filtrační stěně (7).

   16. Zařízení podle nároku 14, vyznačující se tím, že část (27) ložiskového ústrojí (16, 17, popřípadě 26, 27) je dutým profilem a tvoří úsek čisticího vzduchového potrubí (36).

   17. Pracovní stroj s pracovní komorou (1) ohraničující alespoň částečně prašné ovzduší, a se zařízením podle některého z nároků 3 až 15, kteréžto zařízení tvoří dráhu proudění vedoucí z pracovní komory (1) do okolní atmosféry, ve kteréžto dráze proudění jsou za sebou uspořádány filtrační stěna (7), podtlaková komora (4'), urychlovač (24) a přetlaková komora (10'), přičemž do podtlakové komory (4') vede čisticí vzduchové potrubí

   (36) působící proti fi 1trační stěně (7) , vyznačujíc í se tím, že filtrační stěna (7), podtlaková komora (4') , urychlovač (24) a přetlaková komora (10') jsou sestaveny do jedné

   stavební jednotky, že stavební jednotka má alespoň jedno ložiskové ústrojí (16, 17, popřípadě 26, 27) určující osu (19) otáčení, okolo které je filtrační stěna (7) otočná a relativně posuvná vůči čisticímu vzduchovému potrubí (36), a že dráha proudění přetlakové komory (10') má úsek (13) paralelní s osou (19) otáčení, kterým vede dráha proudění z pracovní komory (1) do okolní atmosféry.
5. 8. Pracovní stroj podle nároku 17, vyznačující se tím, že pracovní komora (1) má část (27) ložiskových ústrojí (16, 17, popřípadě 26, 27).
6. 9. Pracovní stroj podle nároku 17 nebo 18, vyznačující se tím, že zmíněný úsek (13) dráhy proudění je trubkovým hrdlem, axiálním vůči ose (19) otáčení, prostupujícím skříň (2) pracovní komory (1).

   0. Pracovní stroj podle nároku 19, vyznačující se tím, že trubkové hrdlo (13) ústí do expanzní komory (21) otevřené vůči normální atmosféře, a že zejména přetlaková komora (10') a expanzní komora (21) jsou obloženy zvukově izolujícím materiálem (32).

   21. Pracovní stroj podle nároku 19 nebo 20, v yznačující se tím, že trubkové hrdlo <13) je částí stavební jednotky, s kterou je pevně spojeno.