RU101939U1

RU101939U1 - FILTER FOR CLEANING AIR FROM DUST

Info

Publication number: RU101939U1
Application number: RU2010140049/05U
Authority: RU
Inventors: Николай Сергеевич Кобелев; Александр Вячеславович Моржавин; Оксана Геннадьевна Локтионова
Priority date: 2010-09-29
Filing date: 2010-09-29
Publication date: 2011-02-10

Abstract

Фильтр для очистки воздуха от пыли, содержащий корпус, узел подачи запыленного воздуха, выполненный сбоку корпуса, узел отвода очищенного воздуха, снабженный вентилятором, расположенный внутри корпуса фильтрующий элемент из фильтровального полотна, подвешенный в верхней части на подвижной раме, которая на пружинах подвешена к верхней части корпуса, и закрепленный в нижней части на неподвижной раме, выполненный изогнутым зигзагом и герметизированный относительно зон запыленного и очищенного воздуха, узел вибрационной регенерации в виде рычажного механизма встряхивания фильтрующего элемента, установленного с возможностью колебательных движений, отличающийся тем, что рычажный механизм встряхивания снабжен приводом с регулятором скорости перемещения, соединенным с выходом регулятора давления и датчиком перепада давления, расположенным на фильтрующем элементе и присоединенным к регулятору давления, который содержит блок сравнения и блок задания, при этом блок сравнения соединен с входом электронного усилителя, оборудованного блоком нелинейной обратной связи, причем выход электронного усилителя соединен с входом магнитного усилителя с выпрямителем, подключенным на выходе к регулятору скорости перемещения в виде блока порошковых электромагнитных муфт привода узла вибрационной регенерации. A filter for cleaning air from dust, comprising a housing, a dusty air supply unit, made on the side of the housing, a cleaned air exhaust assembly, equipped with a fan, a filter cloth element located inside the housing, suspended in the upper part on a movable frame, which is suspended on the springs from the upper parts of the body, and fixed in the lower part on a fixed frame, made by a curved zigzag and sealed with respect to the areas of dusty and purified air, the unit of vibrational regeneration in the form e of the lever mechanism of shaking the filter element mounted with the possibility of oscillatory movements, characterized in that the lever mechanism of shaking is equipped with a drive with a speed controller connected to the output of the pressure regulator and a differential pressure sensor located on the filter element and connected to the pressure regulator, which contains a block comparison and the reference unit, while the comparison unit is connected to the input of an electronic amplifier equipped with a non-linear feedback unit, m e amplifier output connected to the input magnetic amplifier with rectifier, connected at the output to the controller the speed of movement in a block powder electromagnetic drive unit vibration regeneration couplings.

Description

Полезная модель относится к устройствам для очистки запыленных газов, в частности, для очистки воздуха от различных пылей, в том числе пылей от наждачных, шлифовальных и деревообрабатывающих станков, искр при сварке с возвратом воздуха в помещение, и может быть использовано в металлообрабатывающей, металлургической, машиностроительной, химической, пищевой и других отраслях промышленности, например, для очистки аспирационного воздуха различных бункеров (силосов), а также в качестве первой ступени перед подачей воздуха в операционные, медицинские и спецлаборатории, электронные производства.The utility model relates to devices for cleaning dusty gases, in particular, for cleaning air from various dusts, including dust from emery, grinding and woodworking machines, sparks when welding with returning air to the room, and can be used in metalworking, metallurgical, machine-building, chemical, food and other industries, for example, for cleaning aspiration air of various bins (silos), as well as as the first stage before air supply to operating rooms, honey Itsinsky and special laboratories, electronic production.

Известен фильтр для очистки воздуха от пыли (см. авторское свидетельство СССР №1212504, Мкл В01D 46/02, 1986) содержащий корпус с подвешенными на подвижной раме, которая на пружинах подвешена к верхней части корпуса, фильтровальными рукавами, закрепленными внизу на неподвижной перфорированной раме, и механизм вибрационного встряхивания, соединенный с подвижной рамой, при этом внутри каждого фильтровального рукава свободно подвешены на гибком элементе к подвижной раме била, соединенные между собой и с гибким элементом пружинами.A known filter for cleaning air from dust (see USSR author's certificate No. 1212504, Mkl B01D 46/02, 1986) comprising a housing with suspended on a movable frame, which is suspended on springs to the upper part of the housing, filter sleeves mounted below on a fixed perforated frame , and a vibration shaking mechanism connected to the movable frame, while inside each filter sleeve are freely suspended on a flexible element from the movable beater frame, interconnected with each other and with the flexible element by springs.

Недостатками этого фильтра являются сложность его аппаратурного исполнения, в частности герметизации, невысокая производительность и высокая материалоемкость.The disadvantages of this filter are the complexity of its hardware design, in particular sealing, low productivity and high material consumption.

Задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, заключается в создании конструкции, обеспечивающей эффективную очистку воздуха от пыли в условиях длительной эксплуатации за счет поддержания нормированного аэродинамического сопротивления фильтрующего элемента при изменяющейся концентрации пыли, путем вибрационного стряхивания налипающих твердых частиц при вибрационном воздействии на рычажный механизм фильтровального элемента с изменяющимся силовым усилием, величина которого определяется перепадом давления на фильтровальном полотне по ходу движения очищаемого воздуха.The problem to which the proposed utility model is directed is to create a design that provides effective dust cleaning during long-term operation by maintaining the normalized aerodynamic resistance of the filter element with a changing dust concentration by vibrational shaking off of adhering solid particles under vibrational influence on the lever mechanism filter element with a changing force, the value of which is determined by the pressure drop n and a filter cloth in the direction of the purified air.

Технический результат по повышению эксплуатационной надежности работы фильтра с нормированной степенью эффективности очистки достигается тем, что фильтр для очистки воздуха от пыли содержит корпус, узел подачи запыленного воздуха, выполненный сбоку корпуса, узел отвода очищенного воздуха снабженный вентилятором, расположенный внутри корпуса фильтрующий элемент из фильтровального полотна, подвешенный в верхней части на подвижной раме, которая на пружинах подвешена к верхней части корпуса, и закрепленный в нижней части на неподвижной раме, выполненный изогнутым зигзагом и герметизирован относительно зон запыленного и очищенного воздуха, узел вибрационной регенерации в виде рычажного механизма встряхивания фильтрующего элемента, установленного с возможностью колебательных движений, при этом рычажный механизм встряхивания снабжен приводом с регулятором скорости перемещения, соединенный с выходом регулятора давления и датчиком перепада давления, расположенном на фильтрующем элементе и присоединенном к регулятору давления, который содержит блок сравнения и блок задания, при этом блок сравнения соединен с входом электронного усилителя, оборудованного блоком нелинейной обратной связи, при чем выход электронного усилителя соединен с входом магнитного усилителя с выпрямителем, подключенным на выходе к регулятору скорости перемещения в виде блока порошковых электромагнитных муфт привода узла вибрационной регенерации.The technical result of increasing the operational reliability of the filter with a normalized degree of cleaning efficiency is achieved by the fact that the filter for dust air purification contains a housing, a dusty air supply unit made on the side of the housing, a cleaned air exhaust unit equipped with a fan, a filter element made of a filter cloth located inside the housing suspended in the upper part on a movable frame, which is suspended on springs from the upper part of the housing, and fixed in the lower part on a fixed a frame made by a curved zigzag and sealed with respect to dusty and purified air zones, a vibration regeneration unit in the form of a lever mechanism for shaking the filter element mounted with the possibility of oscillatory movements, while the lever mechanism for shaking is equipped with a drive with a speed regulator connected to the output of the pressure regulator and a sensor differential pressure located on the filter element and connected to a pressure regulator, which contains a comparison unit and a unit tasks, while the comparison unit is connected to the input of an electronic amplifier equipped with a nonlinear feedback unit, and the output of the electronic amplifier is connected to the input of a magnetic amplifier with a rectifier connected to the output of the speed controller in the form of a block of powder electromagnetic couplings of the drive of the vibration regeneration unit.

На фиг.1 - схематическое изображение фильтра в разрезе с узлом подачи воздуха на очистку, расположенным сбоку, ручным приводом рычажного механизма встряхивания фильтрующего элемента, горизонтальным расположением вентилятора и поддоном для сбора пыли, общий вид; на фиг.2 - схематическое изображение узла вибрационной регенерации фильтра с электромагнитным приводом и регулятором скорости перемещения.Figure 1 is a schematic illustration of a filter in section with a cleaning air supply unit located on the side, a manual drive of a lever mechanism for shaking the filter element, a horizontal arrangement of a fan and a dust collecting tray, general view; figure 2 is a schematic representation of a unit of vibrational regeneration of the filter with an electromagnetic drive and a speed controller.

Фильтр для очистки воздуха от пыли содержит корпус 1 с узлом подачи запыленного воздуха на очистку 2 и узлом отвода очищенного воздуха 3, расположенный внутри корпуса 1 фильтрующий элемент 4, разделяющий корпус 1 на зоны запыленного 5 и очищенного 6 воздуха, выполненный в виде изогнутого зигзагом фильтровального полотна с образованием верхних и нижних ребер, соединенных по краям посредством пружинных элементов 7 вверху с подвижной рамой 8, на пружинах 9 подвешенной к верхней части корпуса 1, и неподвижной рамой 10 внизу. Фильтрующий элемент снабжен торцевыми фильтрующими вставками (не показаны) и герметизирован относительно зон запыленного 5 и очищенного 6 воздуха по периметру за счет отбортовки краев фильтровального полотна и фильтрующих вставок. Рычажный механизм встряхивания 11 фильтрующего элемента 4 установлен с возможностью колебательного движения и снабжен ручным приводом 12. На узле отвода очищенного воздуха 3 установлен горизонтальный вентилятор 13, а внизу корпуса 1 установлен поддон для сбора пыли 14.The filter for dust air purification contains a housing 1 with a dusty air supply unit for cleaning 2 and a purified air removal unit 3, a filter element 4 located inside the housing 1, dividing the housing 1 into dusty 5 and purified 6 air zones, made in the form of a filter zigzag bent web with the formation of upper and lower ribs connected at the edges by means of spring elements 7 at the top with a movable frame 8, on springs 9 suspended to the upper part of the housing 1, and a fixed frame 10 at the bottom. The filter element is equipped with end filter inserts (not shown) and sealed relative to the areas of dusty 5 and purified 6 air around the perimeter due to the flanging of the edges of the filter cloth and filter inserts. The lever mechanism of shaking 11 of the filter element 4 is mounted with the possibility of oscillatory motion and is equipped with a manual drive 12. A horizontal fan 13 is installed on the cleaned air exhaust unit 3, and a dust collecting tray 14 is installed at the bottom of the housing 1.

Напорный фильтр содержит привод 15 и через узел подачи запыленного воздуха на очистку 2 может быть соединен с бункером или силосом (не показано).The pressure filter contains a drive 15 and through a dusty air supply unit for cleaning 2 can be connected to a hopper or silo (not shown).

Узел регенерации фильтра расположен в верхней части корпуса 1 и выполнен в виде рычажного механизма встряхивания 11, установленного на кронштейне 16 с возможностью колебательного движения от привода 15, установленного на опоре 17 и приводимого в движение посредством тяги 18.The filter regeneration unit is located in the upper part of the housing 1 and is made in the form of a lever shaking mechanism 11 mounted on the bracket 16 with the possibility of oscillatory movement from the drive 15 mounted on the support 17 and driven by a rod 18.

Рычажный механизм встряхивания 11 снабжен приводом 15 с регулятором скорости перемещения 19, соединенным с выходом 20 регулятора давления 21 и датчиком перепада давления 22, например, в виде дифференциального манометра, расположенного на фильтрующем элементе 4 и регистрирующий перепад давления в зоне запыленного 5 и очищенного 6 воздуха, а так же присоединенный к регулятору давления 21. Регулятор давления 21 содержит блок сравнения 23 и блок задания 24, при этом блок сравнения 23 соединен с входом электронного усилителя 25, оборудованного блоком нелинейной обратной связи 26, при чем выход электронного усилителя 25 соединен со входом магнитного усилителя 27 с выпрямителем, подключенным на выходе 20 к регулятору скорости перемещения 19 в виде блока порошковых электромагнитных муфт привода 15 узла вибрационной регенерации.The lever mechanism of shaking 11 is equipped with a drive 15 with a speed controller 19 connected to the output 20 of the pressure regulator 21 and the differential pressure sensor 22, for example, in the form of a differential pressure gauge located on the filter element 4 and registering the differential pressure in the area of dusty 5 and purified 6 air , as well as attached to the pressure regulator 21. The pressure regulator 21 contains a comparison unit 23 and a reference unit 24, while the comparison unit 23 is connected to the input of an electronic amplifier 25 equipped with a non-block eynoy feedback 26, than at the electronic output of the amplifier 25 is connected to the input of the magnetic amplifier 27 with a rectifier connected to the output 20 to the controller 19, the speed of movement in a block powder electromagnetic clutches 15 drive vibration node regeneration.

Фильтр работает следующим образом.The filter works as follows.

Воздух, подаваемый на очистку от пыли, через узел подачи воздуха 2 подают в нижнюю часть корпуса 1, и по мере перемещения вверх поступает в зону запыленного воздуха 5, состоящую из суживающихся направляющих изогнутого зигзагом фильтровального полотна, что приводит к возрастанию скорости воздуха по мере его контакта с фильтрующим элементом 4, где и происходит отделение частиц пыли, после чего поток поступает в зону очищенного воздуха 6. Процесс перехода очищаемого воздуха из зоны запыленного 5 в зону очищенного 6 обусловлен наличием перепада давления из-за преодоления аэродинамического сопротивления фильтровального полотна, что регистрируется датчиком перепада давления 22, выполненным, например, в виде электрического дифференциального манометра (см., Преображенский В.П., Технические измерения и приборы. - М.: Энергия, 1978 - 704 с., ил.). При длительной эксплуатации наблюдается залипание частиц пыли на фильтровальном полотне, что повышает энергозатраты на работу вентилятора, из-за возрастания аэродинамического сопротивления фильтрующего элемента. Между зоной запыленного 5 и очищенного 6 воздуха возрастает разность давлений и сигнал от датчика перепада давления 22 поступает в регулятор давления 21. При этом сигнал блока задания 24 превышает сигнал датчика перепада давления 22 и на выходе блока сравнения 23 появляется сигнал положительной полярности, который поступает на вход электронного усилителя 25, сюда же поступает и сигнал с блока 26 нелинейной обратной связи, который вычитается из блока сравнения 23. Сигнал с выхода электронного усилителя 25 поступает на вход магнитного усилителя 27, где он усиливается по мощности, выпрямляется и поступает на выход 20 и далее на регулятор скорости перемещения 19, например, в виде блока порошковых электромагнитных муфт привода 15. Положительная полярность сигнала электронного усилителя 25 вызывает увеличение тока возбуждения на выходе магнитного усилителя 27, тем самым увеличивается амплитуда колебаний тяги 18 и, соответственно, рычажного механизма встряхивания 11, который, осуществляя колебательные движения, заставляет колебаться подвижную верхнюю раму 8, к которой посредством пружинных элементов 7 прикреплены края верхних ребер зигзага фильтровального полотна. Колебательные движения рычажного механизма 11 за счет растяжения и сокращения пружины 9, вызывают соответственно сокращение и растяжение пружинных элементов 7, соединенных как с верхней 8, так и с нижней 10 рамами, натяжение фильтровального полотна изменяется, при этом происходит деформация геометрической формы фильтрующего элемента 4, что способствует повышению степени регенерации, которая происходит и за счет вибрации, и за счет сжатия-растяжения фильтровальной ткани фильтрующего элемента. Конструкция фильтрующего элемента позволяет создать оптимальные условия натяжения фильтровального полотна с достаточно плавным их изменением за счет растяжки и сжатия пружинных элементов, что увеличивает продолжительность срока эксплуатации фильтрующего элемента за счет снижения вероятности прорыва фильтровального полотна. Выполнение фильтровального полотна и фильтрующих вставок с отбортовкой по периметру фильтрующего элемента позволяет надежно и герметично разделить зоны запыленного 5 и очищенного 6 воздуха.The air supplied to the dust cleaning through the air supply unit 2 is fed into the lower part of the housing 1, and as it moves upward, it enters the dusty air zone 5, consisting of tapering guides of the filter cloth curved in zigzag, which leads to an increase in air velocity as it contact with the filter element 4, where the dust particles are separated, after which the flow enters the cleaned air zone 6. The process of transition of the cleaned air from the dusty zone 5 to the cleaned zone 6 is due to the difference accidents due to overcoming the aerodynamic drag of the filter cloth, which is detected by the differential pressure sensor 22, made, for example, in the form of an electric differential pressure gauge (see, Preobrazhensky VP, Technical measurements and instruments. - M .: Energy, 1978 - 704 s., ill.). With prolonged use, sticking of dust particles on the filter cloth is observed, which increases the energy consumption for the fan, due to the increase in aerodynamic resistance of the filter element. Between the area of dusty 5 and purified air 6, the pressure difference increases and the signal from the differential pressure sensor 22 enters the pressure regulator 21. In this case, the signal of the reference unit 24 exceeds the signal of the differential pressure sensor 22 and a positive polarity signal appears at the output of the comparison unit 23, which is fed to the input of the electronic amplifier 25, the signal from the non-linear feedback block 26, which is subtracted from the comparison unit 23, also arrives here. The signal from the output of the electronic amplifier 25 goes to the input of the magnetic amplifier 27, g e it is amplified by power, rectified and fed to the output 20 and then to the speed controller 19, for example, in the form of a block of powder electromagnetic couplings of the drive 15. The positive polarity of the signal of the electronic amplifier 25 causes an increase in the excitation current at the output of the magnetic amplifier 27, thereby increasing the amplitude of the oscillations of the thrust 18 and, accordingly, of the lever mechanism of shaking 11, which, while oscillating, causes the movable upper frame 8 to oscillate, to which by means of spring Items 7 attached the edges of the upper ribs of the zigzag filter cloth. Oscillatory movements of the lever mechanism 11 due to stretching and contraction of the spring 9, respectively, cause contraction and stretching of the spring elements 7 connected to both the upper 8 and lower 10 frames, the tension of the filter cloth changes, and the geometric shape of the filter element 4 is deformed, which helps to increase the degree of regeneration, which occurs due to vibration, and due to compression-tension of the filter fabric of the filter element. The design of the filter element allows you to create optimal conditions for the tension of the filter cloth with a fairly smooth change due to stretching and compression of the spring elements, which increases the duration of the filter element by reducing the likelihood of a breakthrough of the filter cloth. The implementation of the filter cloth and filter inserts flanging around the perimeter of the filter element allows you to reliably and tightly separate the dusty 5 and purified 6 air zones.

При уменьшении перепада давления на фильтровальном полотне фильтрующего элемента 4, что так же регистрируется датчиком перепада давления 22, сигнал от него поступает в регулятор давления 21, при этом сигнал от датчика перепада давления 22 больше чем сигнал блока задания 24 и на выходе блока сравнения 23 появится сигнал отрицательной полярности, который поступает на вход электронного усилителя 25 одновременно с сигналом отрицательной нелинейной обратной связи блока 26. Сигнал с выхода электронного усилителя 25 поступает на вход магнитного усилителя 27, где усиливается по мощности, выпрямляется и поступает на выход 20 и далее на регулятор скорости перемещения 19. Отрицательная полярность сигнала электронного усилителя 25 вызывает уменьшение тока возбуждения на выходе магнитного усилителя 27. В результате уменьшается момент от привода 15 на тягу 18, и, соответственно, на рычажный механизм встряхивания 11, т.е. амплитуда колебаний снижается и фильтр переходит в режим оптимальной очистки воздуха от пыли.When reducing the pressure drop across the filter sheet of the filter element 4, which is also detected by the differential pressure sensor 22, the signal from it enters the pressure regulator 21, while the signal from the differential pressure sensor 22 is larger than the signal from the reference unit 24 and the output of the comparison unit 23 appears the signal of negative polarity, which is input to the electronic amplifier 25 simultaneously with the signal of negative nonlinear feedback of block 26. The signal from the output of the electronic amplifier 25 is fed to the input of magnetic force of the amplifier 27, where it is amplified by power, is rectified and fed to the output 20 and then to the speed controller 19. The negative polarity of the signal of the electronic amplifier 25 causes a decrease in the excitation current at the output of the magnetic amplifier 27. As a result, the moment from the drive 15 to the rod 18 decreases, and , respectively, to the lever mechanism of shaking 11, i.e. the amplitude of the oscillations decreases and the filter goes into optimal dust cleaning.

Оригинальность предложенного технического решения по повышению эксплуатационной надежности и эффективности очистки воздуха от пыли достигается автоматизированностью системы регулирования электромеханических колебаний фильтрующего элемента, в зависимости от степени загрязненности фильтровального полотна залипающими частицами при длительной эксплуатации, обеспечивая оптимизацию энергозатрат на процесс регенерации путем изменяющегося силового воздействия на рычажный механизм встряхивания.The originality of the proposed technical solution to improve the operational reliability and efficiency of dust cleaning is achieved by the automation of the control system of the electromechanical vibrations of the filter element, depending on the degree of contamination of the filter sheet by sticky particles during long-term operation, providing optimization of energy consumption for the regeneration process by varying the force effect on the lever mechanism of shaking .

Claims

A filter for cleaning air from dust, comprising a housing, a dusty air supply unit, made on the side of the housing, a cleaned air exhaust assembly, equipped with a fan, a filter cloth element located inside the housing, suspended in the upper part on a movable frame, which is suspended on the springs from the upper parts of the body, and fixed in the lower part on a fixed frame, made by a curved zigzag and sealed with respect to the areas of dusty and purified air, the unit of vibrational regeneration in the form e of the lever mechanism of shaking the filter element mounted with the possibility of oscillatory movements, characterized in that the lever mechanism of shaking is equipped with a drive with a speed controller connected to the output of the pressure regulator and a differential pressure sensor located on the filter element and connected to the pressure regulator, which contains a block comparison and the reference unit, while the comparison unit is connected to the input of an electronic amplifier equipped with a non-linear feedback unit, m e amplifier output connected to the input magnetic amplifier with rectifier, connected at the output to the controller the speed of movement in a block powder electromagnetic drive unit vibration regeneration couplings.