RU1024U1 - Устройство инерционной очистки воздуха - Google Patents

Abstract

1. Устройство инерционной очистки воздуха, содержащее корпус с входным и выходным окнами для впуска запыленного и выпуска очищенного воздуха соответственно, систему жалюзийных элементов и пылесборник, входная горловина которого прикреплена к одной из стенок корпуса у выходного окна, отличающееся тем, что жалюзийные элементы установлены последовательно с шагом dx в направлении продольной оси корпуса и с шагом dy в направлении поперечной оси корпуса, начальный жалюзийный элемент прикреплен к верхней стенке корпуса у входного окна, конечный жалюзийный элемент прикреплен к нижней стенке корпуса у горловины пылесборника, жалюзийные элементы выполнены в виде с стержней с лямбдаобразным сечением, головные части стержней обращены к входному окну, причем каждые два смежных жалюзийных элемента установлены с образованием дугообразных воздушных каналов между хвостовой частью предыдущего и головной частью последующего жалюзийного элемента, головная часть каждого жалюзийного элемента выполнена округленной с радиусом r1, а в хвостовой части выполнена канавка с радиусом r2, причем r2 > r1.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что жалюзийные элементы выполнены с отношением ширины хвостовой части hхв к ширине головной части hгол лямбдаобразных сечений равным от 1,5 до 3,5, причем длина l лямбдаобразного сечения каждого жалюзийного элемента находится в следующем соотношении с шагом dx : lлямбда ≥ dx.

Description

УСТРОЙСТВО ИНЕРЦИОННОЙ очистки ВОЗДУХА

Изобретение относится к газоочистке и пылеулавливанию и может быть использовано в химической промышленности, теплоэнергетике, на деревообрабатывающих предприятиях и в других отраслях народного хозяйства, где требуется очистка газа и воздуха от пыли.

Известный инерционный пылеуловитель 1 прямоугольного сечения содержит конфузор, диффузор, пылеприемник, перегородку и лопатки, расположенные по обе стороны перегородки между горловиной конфузора и пылеприемником, причем лопатки выполнены в виде пластин, образующих жалюзийную решетку с отношением ширины пластины к шагу их установки в решетке, не превышающем 0,7.

Однако, такая конструкция устройства не обеспечивает достаточно высокой степени очистки газа от пыли и не может использоваться в тех случаях, когда предъявляются жесткие требования к очистке газа или воздуха от токсичной пыли.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство инерционной очистки воздуха от взвешенных частиц 2, содержащее корпус, ряды сепараторных (жалюзийных) элементов, один ряд выполнен в виде входящих друг в друга полуциклонных сепараторных элементов S-образной формы с отбойниками, а другой ряд - в виде пластин с загнутыми краями, корпус снабжен приемником уловленных частиц, устройство выполнено с нижним отделением и снабжено системой нагревательных трубок, отбойники полуциклонных сепараторных элементов выполнены изогнутыми эквидистантно выходному концу, пластины сепараторных элементов другого ряда выполнены С - образной формы, снабжены в середине отбойниками и установлены параллельно друг другу, выходные концы и концы отбойников полуциклонных сепараторных элементов одного ряда и концы S-образных пластин другого ряда снабжены улиткообразными ловушками, приемник

М.Кл. BOIJ) 45/08

-л

уловленных частиц выполнен в виде наклонных лотков, расположенных под отверстиями в днище корпуса под центром улиткообразных ловушек, система нагревательных трубок расположена в улиткообразных ловушках и наклонных лотках, корпус и нижнее отделение устройства соединено патрубком с заслонкой.

Известное устройство может быть использовано как для очистки воздуха от взвешенных частиц жидкости, так и для инерционной очистки от пыли. Принцип действия такого устройства основан на закрутке потока газа в S-образных сепараторных или жалюзийных элементах, в результате чего частицы жидкости или пыли благодаря центробежным инерционным силам оказываются в ловушках, откуда они удаляются при нагреве частиц жидкости системой нагревательных трубок и путем стекания в нижнее отделение, либо сбрасывания накопленной пыли в ловушках под действием сил тяжести при встряхивании.

Такое устройство является сложным по конструкции, поскольку должно содержать два ряда различных по конфигурации сепараторных элементов,

имеюших усложненный профиль. Кроме того, оно является достаточно

энергоемким, поскольку для прохождения заЬ;ыленного воздуха через два ряда сепараторных элементов требуется обеспечить повышенное давление в подводящем воздухопроводе. Дополнительным недостатком является необходимость встряхивания сепараторных элементов для сбрасывания накопленной в ловушках пыли.

В предлагаемом устройстве устраняются отмеченные недостатки устройств и обеспечивается упрощепие конструкции, снижение энергозатрат и повышение эффективности при очистке воздуха от пыли.

Это достигается в устройстве инерционной очистки воздуха, содержащем корпус с входным и выходным окнами для впуска запыленного и выпуска очищенного воздуха соответственно, систему жалюзийных элементов и пылесборник, входная горловина которого прикреплена к одной из стенок корпуса у выходного окна, тем, что жалюзийные элементы установлены

;: А -хЗ-последовательно с шагом dj(в направлении продольной оси корпуса и с

шагом dy в направлении поперечной оси корпуса, начальный жалюзийный элемент прикреплен к верхней стенке корпуса у входного окна, конечный жалюзийный элемент прикреплен к нижней стенке корпуса у горловины пылесборника, жалюзийные элементы выполнены в виде стержней сJ -образным (,а)

сечением, головные части стержней обращены к входному окну, причем каждые два смежных жалюзийных элемента установлены с образованием дугообразных воздушных каналов между хвостовой частью предьщущего и головной частью последуюш его жалюзийного элемента, головная часть каждого жалюзийного элемента выполнена скругленной с радиусом г , а в хвостовой части выполнена канавка с радиусом , причем г , а также

тем, что жалюзийные элементы выполнены с отношением ширины хвостовой части ширине головной части/ у(-образных сечений равным от 1,5 до 3,5, причем длина t j -образного сечения каждого жалюзийного элемента находится в следуюш,ем соотношении с шагом dy - LJ Wx Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

-на фиг.1 показана конструкция устройства в разрезе;

-на фиг.2 приведено изображение жалюзийного элемента с j -образным сечением;

фиг.З поясняет процесс очистки запыленного воздуха.

Устройство (фигЛ) содержит корпус 1 с входным и выходным окнами 2 и 3 соответственно для впуска запыленного и выпуска очищенного воздуха, жалюзийные элементы , образующие жалюзийную систему, и пылесборник 5, входная горловина б которого прикреплена к нижней стенке 7 корпуса у выходного окна 3.

Жалюзийные элементы 4 установлены последовательно с шагом d; в направлепии продольной оси X корпуса и с шагом d у внаправлении

л жалюзийный элемент 4| прикреплен к нижней стенке 7 корпуса у горловины 6 пылесборника 5.

Жалюзийные элементы 4, - 4 выполнены в виде стержней с -образным сечением (фигЛ).

На чертежах стержни жалюзийных элементов показаны в разрезе. Оси стержней направлены перпендикулярно плоскости чертежа. Стержни в сечении могут быть сплошными или полыми. Боковая проекция устройства не приводится, поскольку является малоинформативной.

Каждый жалюзийный элемент 4 (фиг.2) в сечении имеет головную часть, выполненную скругленной радиусом r,j . Ширина головной части - .

Хвостовая часть жалюзийного элемента 4 имеет ширину hjfg и в ней выполнена канавка с радиусом v, , причем Г Г1Длина жалюзийного элемента в сечении равна tj,

В своей срединной части жалюзийный элемент имеет наклонную под углом ОС к продольной оси X поверхность 9, назначение которой заключается в изменении направления движения частиц пыли.

При сборке устройства головные части жалюзийных элементов обращены к входному окну 2.

Каждые два смежных жалюзийных элемента, например 4 и 4. (фиг.З) установлены с образованием дугообразных воздушных каналов между хвостовой частью предыдущего жалюзийного элемента 4 и головной частью последующего жалюзийного элемента i+{

Результаты моделирования процесса обеспыливания воздушного потока и эксперимент показывают, что для обеспечения наибольшей эффективности работы устройства для жалюзийных элементов при их изготовлении и установке необходимо выполнить следующие два условия:

Конструктивные параме :тры жалюзийных элементов ( Q Г ) ширина дугообразных каналов, количество п жалюзийных элементов 4, нлощади входного и выходного окон 2 и 3 устройства зависят от мощности (расхода воздуха) и скорости входного потока 10, а также от типа и размеров частиц пыли, находящихся в потоке.

Указанные параметры определяются известными методами по определенным расчетным формулам 3, 4.

На чертежах (фиг.1, фиг.З):

-двойной стрелкой 10 обозначен входящий в устройство запыленный воздущный поток;

-двойными стрелками 11 - очищенные от пыли воздущные потоки, формируемые в дугообразных каналах жалюзийных элементов 4 и образующие в итоге общий поток очищенного воздуха (обозначен двойной стрелкой 12), направленный к выходному окну 3;

-зачерненными стрелками 13 обозначены потоки частиц пыли, отраженные от наклонных поверхностей 9 (фиг.2) жалюзийных элементов ;

-зачерненной стрелкой 14 (фиг.1) обозначен результирующий поток частиц пыли, поступающий в пылесборник 5.

Устройство работает следующим образом: запыленный поток воздуха 10 поступает в устройство со стороны входного окна 2. Движение потока воздуха в корпусе 1 устройства в заданном направлении обеспечивается нагнетанием запыленного воздуха со стороны входного окна 2 и/или отсосом очищенного потока воздуха 12 со стороны выходного окна 3 устройства. Это обеспечивается подсоединением устройства к системе нагнетания запыленного и/или системе отсоса очищенного (на чертежах не показаны).

При движении запыленного воздуха в направлении продольной оси X устройства отдельные слои этого потока сталкиваются с паклонными поверхностями 9 жалюзийных элементов , ти (фиг.2, 3).

Поскольк} частицы пыли обладают массой, т.е. являются инерционными, то сталкиваясь с наклонными новерхностями 9, они отражаются в направлении нижней стенки 7 (фиг.1) корнуса 1 и вновь подхватываются движущимися в направлении оси X запыленным воздушным потоком 10, перемещаясь при этом из одного слоя в другой в направлении оси - Y.

Тем самым, по мере движения к последнему жалюзийному элементу , происходит сгущение частиц пыли в нижних слоях потока 10, что иллюстративно отражено на фиг.З.

У наклонной поверхности 9 носледнего жалюзийного элемента 4j частицы пыли из самого нижнего слоя воздушного потока 10, обладающего наибольшей концентрацией пыли, сбрасываются через горловину 6 в пылесборник 5 под действием сил инерции и тяжести (стрелка 14).

Одновременно с этим на наклонных новерхностях 9 жалюзийных элементов нроисходит отделение чистого воздуха и поступление его в дугообразные воздушные каналы (потоки 11).

Это происходит благодаря тому, что в верхней части корпуса 1, непосредственно связанной с выходным окном 3, создано разрежение по отношению к нижней части корпуса, в которую нагнетается (всасывается) запыленный воздух.

Потоки 11, поступающие из дугообразных воздушных каналов, сливаются в результирующий поток 12 очищенного воздуха, удаляемого из выходного окна 3 устройства.

По окончанию поступления запыленного воздуха в устройство (прекращение подачи потока 10 осуществляется внешними средствами управления, которые на чертежах не показаны), собранная пыль удаляется из устройства путем отсоединения пылесборника 5 или другим путем и известными средствами.

-.еги эксплуатации и обладает достаточно высоким КПД по сравпению с известными устройствами благодаря снижению энергозатрат. Источники информации: 1.Авторское свидетельство СССР № 2.Авторское свидетельство СССР № - прототип. 3.Пирумов А.и.. Обеспыливание во 4.Белоусов В.В. Теоретические пособие, М., МИСиС, 1978.

/о

-; 1225600, М.Кл.5 B01D 45/08, 1982. 1632468А1, М.Кл.5 B01D 45/08, 1989 духа. М., Стройиздат, 1981. основы пылеулавливания. Учебное Авторы: гшкевич В.А. Лукерченко В.Н. Маслов Д.Н. Слюсаренко Г.С.

Claims (2)

1. Устройство инерционной очистки воздуха, содержащее корпус с входным и выходным окнами для впуска запыленного и выпуска очищенного воздуха соответственно, систему жалюзийных элементов и пылесборник, входная горловина которого прикреплена к одной из стенок корпуса у выходного окна, отличающееся тем, что жалюзийные элементы установлены последовательно с шагом dx в направлении продольной оси корпуса и с шагом dy в направлении поперечной оси корпуса, начальный жалюзийный элемент прикреплен к верхней стенке корпуса у входного окна, конечный жалюзийный элемент прикреплен к нижней стенке корпуса у горловины пылесборника, жалюзийные элементы выполнены в виде с стержней с лямбдаобразным сечением, головные части стержней обращены к входному окну, причем каждые два смежных жалюзийных элемента установлены с образованием дугообразных воздушных каналов между хвостовой частью предыдущего и головной частью последующего жалюзийного элемента, головная часть каждого жалюзийного элемента выполнена округленной с радиусом r1, а в хвостовой части выполнена канавка с радиусом r2, причем r2 > r1.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что жалюзийные элементы выполнены с отношением ширины хвостовой части hхв к ширине головной части hгол лямбдаобразных сечений равным от 1,5 до 3,5, причем длина l лямбдаобразного сечения каждого жалюзийного элемента находится в следующем соотношении с шагом dx : lлямбда ≥ dx.