PL194775B1

PL194775B1 - Urządzenie do oddzielania substancji stałych ze strumienia powietrza

Info

Publication number: PL194775B1
Application number: PL336753A
Authority: PL
Inventors: Frank Höcker
Original assignee: Hoecker Polytechnik
Priority date: 1998-11-27
Filing date: 1999-11-25
Publication date: 2007-07-31
Also published as: ATE232830T1; EP1004526B1; PL336753A1; CA2290299A1; DE59904321D1; DE29821221U1; EP1004526A2; EP1004526A3; US6277162B1

Abstract

1. Urzadzenie do oddzielania substancji sta- lych ze strumienia powietrza, zawierajace sluze z obudowa w postaci bebna, posiadajaca obro- towe kolo lopatkowe, która z jednej strony co najmniej na pewnym obszarze posiada sito, oddzielajace grube czasteczki substancji stalej ze strumienia powietrza a z drugiej strony po- siada otwór wyrzutowy dla oddzielonych gru- bych substancji stalych, przy czym do filtru py- lowego w kierunku przeplywu za sitem jest do- prowadzany strumien powietrza, zawierajacy jeszcze drobne czasteczki w postaci pylu, znamienne tym, ze sluza (3) w kierunku prze- plywu strumienia powietrza (D) za poziomym, górnym obszarem (12) sita (8), zwróconym do filtru pylowego (10) jest zaopatrzona w po- wierzchnie kierujace (16) dla odchylenia stru- mienia powietrza (F'). PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do oddzielania substancji stałych ze strumienia powietrza.

Znane z opisu EP 0 192 803 urządzenia do oddzielania substancji stałej ze strumienia powietrza są zaopatrzone w śluzę z przegrodami, której obudowa w postaci bębna, do której jest doprowadzany strumień powietrza, jest wyposażona w obrotowe koło łopatkowe. Do bębna wraz z powietrzem są wprowadzane grubo- i drobnoziarniste cząsteczki substancji stałej i za pomocą sita, ograniczającego od strony ścian bęben, są oddzielone grube części i odprowadzane przez otwór wyładowczy. Strumień powietrza, zawierający drobne części w postaci pyłu jest doprowadzany za sitem do filtru pyłowego, który okresowo należy oczyszczać.

Zadaniem wynalazku jest opracowanie wspólnego urządzenia do oddzielania grubych i drobnych substancji stałych ze strumienia powietrza, w którym za pomocą niewielkiego nakładu technicznego unikałoby się osadzania drobnych cząstek pyłu na sicie.

Zadanie to zostało rozwiązane dzięki temu, że śluza w kierunku przepływu strumienia powietrza za poziomym, górnym obszarem sita, zwróconym do filtru pyłowego jest zaopatrzona w powierzchnie kierujące dla odchylenia strumienia powietrza.

Korzystnie w górnym obszarze sita otwory przelotowe są wykonane z zarysem, określającym składową kierunkową strumienia powietrza dla powierzchniowego usuwania pyłu.

Według wynalazku śluza powyżej sita posiada dodatkowy wlot dla sprężonego powietrza.

Korzystnie śluza z sitem, wychwytujący drobne cząstki ze strumienia powietrza filtr i główny wentylator, wytwarzający strumień powietrza za pomocą podciśnienia, tworzą jeden zespół konstrukcyjny, usytuowany w układzie jeden nad drugim.

Zgodnie z wynalazkiem śluza w obszarze sita posiada śluzę pośrednią do wyładowywania oddzielonego przez filtr drobnego pyłu, przy czym śluza i śluza pośrednia mają wspólny napęd.

Korzystnie w obszarze głównego wentylatora jest usytuowany wlot doprowadzający sprężone powietrze z wibratora, wytwarzającego przeciwny do kierunku przepływu oczyszczający strumień powietrza dla filtra.

Według wynalazku zespół konstrukcyjny w obszarze śluzy jest wyposażony w dodatkowe urządzenia dla sprężonego powietrza, które jest usytuowane powyżej otworu wlotowego.

Korzystnie zespół konstrukcyjny jest zaopatrzony we wspólny elektroniczny zespół sterujący do napędzania obu śluz, głównego wentylatora, wibratora i dodatkowego urządzenia do doprowadzania sprężonego powietrza do śluzy.

Według wynalazku powierzchnie kierujące są utworzone przez nasadki kierujące, umieszczone w otworach przelotowych i przedłużające ich zarys przelotowy w kierunku przepływu strumienia powietrza, przy czym nasadki kierujące są umieszczone na części obwodu otworów przelotowych, korzystnie są nasadzone na zwróconą do wlotu strumienia powietrza część obwodu otworów przelotowych i mają ukośne ustawienie pod kątem, określającym składową kierunkową strumienia powietrza, i że nasadki kierujące w kierunku przepływu są ukształtowane w postaci łuku o promieniu.

Korzystnie przekrój poprzeczny otworów przelotowych jest w widoku z góry przykryty w zasadzie całkowicie przez nasadki kierujące.

Zgodnie z wynalazkiem śluza jest wyposażona w koło łopatkowe posiadające co najmniej dwie ścianki, działające jako łopatki wyładunkowe dla grubych cząstek substancji stałej, tworzące zagłębienia i mające ukośne położenie pod kątem, przecinające równoległą linię do osi płaszcza bębna, utworzonego przez koło łopatkowe.

Urządzenie według wynalazku, do oddzielania substancji stałych ze strumienia powietrza jest ukształtowane jako zwarty zespół konstrukcyjny z filtrem pyłowym, umieszczonym powyżej śluzy, przy czym jego podzespoły są tak włączone w system oddzielania, że wewnątrz urządzenia, bez wzajemnego wpływu na jego działanie, zapewnia się optymalny proces oddzielania, a dodatkowo do procesu filtrowania zgrubnego i drobnego można przeprowadzać automatyczne odpylenie samego urządzenia w obszarze filtru.

To odpylenie uzyskuje się przy niewielkich nakładach technicznych, przy użyciu niewielu dodatkowych elementów konstrukcyjnych i dających się łatwo dopasować układów sterowania. Przy odpylaniu, do znajdującej się za sitem objętości powietrza zawierającego pył, za pomocą powierzchni kierujących odchylających strumień powietrza, powodujących powierzchniowe usuwanie pyłu, można przekazywać składową kierunkową strumienia powietrza do obszaru drugiego otworu wyrzutowego w pobliżu koła łopatkowego. Za pomocą tego odchylenia strumienia powietrza, podczas pracy filtru

PL 194 775 B1 można uniknąć osadów na tylnej stronie sita, a poprzez dodatkowe wprowadzenie powietrza poprzecznego powoduje się odchylanie strumienia powietrza w kierunku drugiego otworu wyrzutowego, przez co uzyskuje się szybkie i automatycznie regulowane oczyszczanie w obszarze filtra.

Filtr pyłowy jest oczyszczany za pomocą mechanicznego urządzenia - wibratora i/lub strumienia powietrza oczyszczającego, skierowanego przeciwnie do kierunku przepływu w ten sposób, że oddzielone w filtrze częściowo zbrylone resztki opadają i zostają przemieszczone pod wpływem działania siły ciężkości w kierunku tylnej strony sita. Jednocześnie z oczyszczaniem filtru pyłowego, poprzez otwór wlotowy śluzy jest zasysane czyste, świeże powietrze, kierowane przeciwnie do oddzielonych resztek pyłu. W obszarze otworów przelotowych są usytuowane powierzchnie kierujące, dzięki czemu świeże powietrze, wpływające w kierunku przepływu, zostaje odchylone w zasadzie poziomo, aby do objętości powietrza zawierającego pył, został dodany strumień powietrza ze składową kierunkową, skierowaną do otworu wyrzutowego śluzy pośredniej tak, aby opadające w kierunku sita resztki pyłu dotarły do otworu wyrzutowego i zostały odprowadzone z urządzenia.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok czołowy urządzenia z podzespołami, umieszczonymi w położeniu jeden nad drugim, w częściowym przekroju, fig. 2 - urządzenie z fig. 1 w widoku z boku, w częściowym przekroju, fig. 3 - urządzenie z fig. 1 w widoku z góry, w częściowym przekroju, fig. 4 - schematyczny przekrój urządzenia w obszarze śluzy, fig. 5 - schematyczne urządzenie podobne do fig. 4, w drugiej postaci wykonania śluzy, fig. 6 - schematyczne urządzenie podobne do fig. 4, mające profilowe powierzchnie kierujące, fig. 7 - powiększony wycinek bębna w obudowie w obszarze sita, fig. 8 - schematyczne urządzenie podobne do fig. 4, z innym kołem łopatkowym w śluzie a fig. 9 - powiększony wycinek koła łopatkowego w przekroju IX-IX na fig. 8.

Na fig. 1 jest przedstawione urządzenie 1 do oddzielania substancji stałych ze strumienia powietrza (strzałka D). Urządzenie 1 zawiera śluzę 3, przyjmującą strumień powietrza D poprzez otwór wlotowy 2, w której obudowie 4 w postaci bębna jest umieszczone obrotowe koło łopatkowe 5 podparte w obszarze ścianek bocznych 6, 7 (fig. 3). Obudowa 4 posiada z jednej strony sito B, oddzielające grube, cząsteczki substancji stałej ze strumienia powietrza D, a z drugiej strony, w celu odprowadzenia oddzielonych grubych substancji stałych (strzałka M), jest usytuowany otwór wylotowy 9. Strumień powietrza E, zawierający jeszcze drobne części w postaci pyłu, jest doprowadzany w kierunku przepływu za sitem 8 do filtra 10 (fig. 2). Śluza 3, w kierunku przepływu strumienia powietrza D od strony wlotu lub strumienia powietrza E zawierającego pył, za w zasadzie poziomym, górnym obszarem 12 sita 8, zwróconym do filtra 10, jest zaopatrzona w powierzchnię kierującą 16, odchylającą strumień powietrza i powodujący powierzchniowe usuwanie pyłu.

Urządzenie 1 w obszarze śluzy 3 z sitem 8 składa się z podzespołu A, w obszarze filtra 10, wychwytującego drobne części strumienia powietrza E, z podzespołu B, a w obszarze głównego wentylatora 13, wytwarzającego strumień powietrza D, E, za pomocą podciśnienia, z podzespołu C, które to podzespoły A, B, C (fig. 1), usytuowane w układzie jeden nad drugim tworzą korzystnie jeden zwarty zespół konstrukcyjny. Śluza 3 jako znany podzespół A, w pobliżu obudowy 4, zaopatrzonej w sito 8, posiada śluzę pośrednią 14, do odprowadzania resztek pyłu M', oddzielonych przez filtr 10 w podzespole B.

W przypadku automatycznego cyklu oczyszczania wewnątrz urządzenia 1, można również oczyszczać górny, w zasadzie poziomy, obszar 12 sita dzięki temu, że w najprostszym konstrukcyjnie wykonaniu w górnym obszarze 12 sita 8 są wykonane otwory przelotowe 15 (fig. 2) o zarysie przelotowym, który określa dla przepływającego strumienia czystego powietrza E', składowy strumień kierunkowy do powierzchniowego usuwania pyłu. Ten zarys przelotowy w celowym wykonaniu jest utworzony przez profilowe powierzchnie kierujące 16 (fig. 6 i 7), przyporządkowane otworem przelotowym 15 w górnym obszarze 12 sita 8.

Urządzenie 1 posiada nie przedstawiony, wspólny zespół sterujący, za pomocą którego napęd 17 obu śluz 3 i 14, główny wentylator 13, doprowadzenie sprężonego powietrza, ukształtowane jako impulsowy wibrator 18, dla oczyszczającego strumienia powietrza dla filtra 10, i doprowadzenie 19 dla sprężonego powietrza do odchylenia strumienia powietrza do śluzy 3, są tak sterowane, że za pomocą określonego strumienia powietrza F (fig. 4) powyżej sita 8 unika się osadzania pyłu z zawirowanej objętości powietrza, zwłaszcza wtedy, gdy jest oczyszczany filtr 10.

Na szkicach według fig. 4-6 są przedstawione warunki przepływu w górnym obszarze 12 sita 8 podczas procesu oczyszczania, przy czym fig. 4 i 5 uwidoczniają odchylenie strumienia powietrza, wytworzone przez dodatkowy strumień sprężonego powietrza, prowadzony przez wlot 19 w kierunku

PL 194 775 B1 strumienia powietrza F we współdziałaniu ze strumieniem czystego powietrza E', który jest wytwarzany za pomocą przyłączonego, zwłaszcza o niewielkiej wydajności, głównego wentylatora 13, z doprowadzanego strumienia świeżego powietrza D' w obszarze otworu wlotowego 2. Oznaczone strzałkami S doprowadzenie resztek pyłu z filtra 10 jest przeprowadzone jednocześnie poprzez uruchamianie umieszczonego powyżej filtra 10, mechanicznego urządzenia oczyszczającego w postaci wibratora 18 (fig. 2) tak, że w znacznej mierze zbrylone resztki pyłu opadają w kierunku sita 8 pod wpływem siły ciężkości. W tym celu, do oczyszczania w obszarze głównego wentylatora 13 jest zastosowany wlot 20 doprowadzający sprężone powietrze z wibratora 18, wytwarzające w filtrze 10 strumień powietrza oczyszczającego, przeciwny do kierunku przepływu E w urządzeniu 1.

W celu doprowadzenia sprężonego powietrza do obszaru śluzy 3 jest ona zaopatrzona w dodatkową dmuchawę 21 (fig. 4), albo w drugiej postaci wykonania - w zewnętrzny zbiornik sprężonego powietrza 22 (fig. 5), przy czym dodatkowy wlot 19 sprężonego powietrza jest usytuowany w obudowie 4 powyżej otworu wlotowego 2. Dysza 23, zastosowana na końcu dodatkowego wlotu 19 kieruje sprężone powietrze dokładnie skierowane na sito (fig. 5).

Na fig. 6 i 7 jest przedstawione odchylanie strumienia powietrza za pomocą profilowych powierzchni kierujących 16, utworzonych przez nasadki kierujące 24, usytuowane w górnym obszarze otworów przelotowych 15 i przedłużające ich zarys w kierunku strumienia czystego powietrza E'. Nasadki kierujące 24 są umieszczone tylko na części obwodu otworów przelotowych 15, przy czym nasadki kierujące 24 są nasadzone na część obwodu 25 otworu przelotowego, zwróconą do wlotu strumienia czystego powietrza E'. Za pomocą kąta W jest uwidocznione, że nasadki kierujące 24 mają ukośne ustawienie wobec górnego obszaru 12 sita 8 i określają składową kierunkową dla strumienia czystego powietrza E'. Dodatkowo, nasadki kierujące 24 w kierunku przepływu E' strumienia czystego powietrza są ukształtowane w postaci łuku o promieniu R w ten sposób, że uzyskuje się dalsze wzmocnienie odchylenia w kierunku wylotu resztek pyłu M' ze śluzy pośredniej 14 (fig. 5).

Przekrój poprzeczny otworów przelotowych 15 jest tak przykryty przez nasadki kierujące 24, że w widoku z góry uzyskuje się w zasadzie całkowite przykrycie. Dzięki temu opadające w kierunku S resztki pyłu, stykające się podczas wstrząsania filtru 10 z sitem 8, nie wpadają do obudowy 4 i tym samym uniemożliwia się wnikania resztek pyłu przez sito 8 do obszaru śluzy 3, a tym samym zapewnione jest bezpieczeństwo działania zespołu konstrukcyjnego A, B, C w trudnych warunkach roboczych.

Na fig. 8 jest przedstawiona śluza 3 w drugiej postaci wykonania, przy czym koło łopatkowe 5 jest zaopatrzone w pięć ścianek 27 (na fig. 4-6 jest przedstawione sześć ścianek 27), które tworzą zagłębienia 26 w cylindrycznym bębnie w obudowie 4. Na fig. 8 i fig. 9 jest uwidocznione, że ścianki 27 w obszarze wałka 28 koła łopatkowego 5 są podparte na piaście 29 i mają ukośne położenie, przecinające pod kątem W równoległą, do osi linię płaszcza bębna, utworzonego przez koło łopatkowe 5, przy czym równoległa do osi linia płaszcza w obszarze ścianki 27', zgodnie z fig. 8 pokrywa się z osią symetrii Z wałka 28. To ukośne położenie podczas obracania się koła łopatkowego 5 powoduje równomierne przyleganie warg uszczelniających 30, usytuowanych na ściankach 27, 27', do cylindrycznej powierzchni płaszcza bębna w obudowie 4, dzięki czemu unika się gwałtownego podrywania uszczelnienia, strumień powietrza jest stale podzielony w urządzeniu 1, a tym samym jest znacznie zredukowany „odgłos oddychania”, wywoływany przez urządzenie 1.

Wspomniany zespół konstrukcyjny A, B, B jest zaopatrzony we wspólny, nie przedstawiony, elektroniczny zespół sterujący do napędzania obu śluz 3, 14, głównego wentylatora 13, wibratora 18 i dodatkowego urządzenia 22 do doprowadzania sprężonego powietrza do śluzy 3.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do oddzielania substancji stałych ze strumienia powietrza, zawierające śluzę z obudową w postaci bębna, posiadającą obrotowe koło łopatkowe, która z jednej strony co najmniej na pewnym obszarze posiada sito, oddzielające grube cząsteczki substancji stałej ze strumienia powietrza a z drugiej strony posiada otwór wyrzutowy dla oddzielonych grubych substancji stałych, przy czym do filtru pyłowego w kierunku przepływu za sitem jest doprowadzany strumień powietrza, zawierający jeszcze drobne cząsteczki w postaci pyłu, znamienne tym, że śluza (3) w kierunku przepływu strumienia powietrza (D) za poziomym, górnym obszarem (12) sita (8), zwróconym do filtru pyłowego (10) jest zaopatrzona w powierzchnie kierujące (16) dla odchylenia strumienia powietrza (F').

PL 194 775 B1
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że w górnym obszarze (12) sita (8) otwory prze-lotowe (15) są wykonane z zarysem, określającym składową kierunkową strumienia powietrza (E, E') dla powierzchniowego usuwania pyłu.
3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że śluza (3) powyżej sita (8) posiada dodatkowy wlot (19) dla sprężonego powietrza.
4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że śluza (3) z sitem (8), wychwytujący drobne cząstki ze strumienia powietrza (E] filtr (10) i główny wentylator (13) wytwarzający strumień powietrza (D, D') za pomocą podciśnienia, tworzą jeden zespół konstrukcyjny (A, B, C), usytuowany w układzie jeden nad drugim.
5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że śluza (3) w obszarze sita (8) posiada śluzę pośrednią (14) do wyładowania oddzielonych przez filtr (10) drobnego pyłu (M').
6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że śluza (3) i śluza pośrednia (14) mają wspólny napęd (17).
7. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że w obszarze głównego wentylatora (13) jest usytuowany wlot (20) doprowadzający sprężone powietrze z wibratora (18) wytwarzającego przeciwny do kierunku przepływu (E, E') oczyszczający strumień powietrza dla filtra (10).
8. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że zespół konstrukcyjny (A, B, C) w obszarze śluzy (3) jest wyposażony w dodatkowe urządzenie (21, 22) dla sprężonego powietrza, które jest usytuowane powyżej otworu wlotowego (2).
9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że zespół konstrukcyjny (A, B, C) jest zaopatrzony we wspólny elektroniczny zespół sterujący do napędzania obu śluz (3, 14), głównego wentylatora (13), wibratora (18) i dodatkowego urządzenia (21, 22) do doprowadzania sprężonego powietrza do śluzy (3).
10. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że powierzchnie kierujące (16) są utworzone przez nasadki kierujące (24), umieszczone w otworach przelotowych (15) i przedłużające ich zarys przelotowy w kierunku przepływu strumienia powietrza (E').
11. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że nasadki kierujące (24) są umieszczone na części obwodu otworów przelotowych (15).
12. Urządzenie według zastrz. 11 albo 12, znamienne tym, że nasadki kierujące (24) są nasadzone na zwróconą do wlotu strumienia powietrza część obwodu (25) otworów przelotowych (15) i mają ukośne ustawienie pod kątem (W), określającym składową kierunkową strumienia powietrza (E').
13. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że nasadki kierujące (24) w kierunku przepływu (E') są ukształtowane w postaci łuku o promieniu (R).
14. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że przekrój poprzeczny otworów przelotowych (15) jest w widoku z góry przykryty w zasadzie całkowicie przez nasadki kierujące (24).
15. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że śluza (3) jest wyposażona w koło łopatkowe (5) posiadające co najmniej dwie ścianki (27, 27'), działające jako łopatki wyładunkowe dla grubych cząstek substancji stałej (M), tworzące zagłębienia (26) i mające ukośne położenie pod kątem (W), przecinające równoległą do osi płaszcza bębna, utworzonego przez koło łopatkowe (5).