RU2079794C1

RU2079794C1 - Device for cleaning air of dust

Info

Publication number: RU2079794C1
Application number: RU9393017327A
Authority: RU
Inventors: О.Н. Жданов; Ю.В. Торопин
Original assignee: Акционерное общество открытого типа Научно-производственное объединение "Наука"
Priority date: 1993-04-02
Filing date: 1993-04-02
Publication date: 1997-05-20

Abstract

FIELD: air-conditioning systems; removal of dust from air flow. SUBSTANCE: flow of air is fed to first stage of cleaning on side of inlet flange and while passing through cyclones gets swirled by their blades, thus getting cleaned from large particles which are removed through dust discharge branch pipe together with part of flow. Other part of flow is directed to nozzles wherefrom it flows to second stage of cleaning - changeable cassette where air is finally cleaned of dust. EFFECT: enhanced efficiency. 7 dwg

Description

Предлагаемое устройство относится к системам кондиционирования воздуха и предназначено для удаления пыли из потока воздуха. The proposed device relates to air conditioning systems and is designed to remove dust from the air stream.

Одним из способов улучшения и оздоровления воздушной среды является очистка воздуха от образующихся в результате деятельности людей, работы оборудования и других процессов аэрозолей в виде пылей, туманов или дымов, которых в обычном воздухе содержится значительное количество. One of the ways to improve and improve the air environment is to clean the air from people formed as a result of the activity, equipment and other processes of aerosols in the form of dusts, mists or fumes, which a significant amount contains in ordinary air.

Для решения задачи улавливания аэрозольных загрязнений известен ряд технических решений, в частности, известна фильтровальная установка для очистки вентиляционного воздуха, содержащая проточный корпус, вентилятор, излучатели ультрафиолетовых лучей и фильтрующий материал [1]
Эта установка не обеспечивает высокое качество очистки воздуха от пыли.To solve the problem of capturing aerosol contaminants, a number of technical solutions are known, in particular, a filter unit for cleaning ventilation air is known, comprising a flow-through housing, a fan, ultraviolet emitters and filter material [1]
This installation does not provide high quality air purification from dust.

Известно конструктивное решение, принятое за прототип, содержащее проточный корпус, поперечные перегородки с циклонно-сопловыми пылеотделителями и патрубок сброса пыли [2]
Однако и это устройство не обеспечивает эффективного пылеотделения и качественной очистки воздуха от пыли.A known design decision adopted for the prototype, containing a flow-through housing, transverse partitions with cyclone-nozzle dust separators and dust discharge pipe [2]
However, this device also does not provide effective dust separation and high-quality air purification from dust.

Задачей изобретения является повышение эффективности очистки воздуха от пыли. The objective of the invention is to increase the efficiency of air purification from dust.

Это достигается тем, что за перегородками по ходу воздушного потока размещена сменная кассета с фильтрующим элементом, задерживающим высокодисперсную пыль, выходящую из сопел пылеотделителей. При этом выполнение фильтрующего элемента гофрированным и расположение гофр вдоль оси воздушного потока увеличивает его пылеемкость, которая зависит от размеров его поверхности [3] и снижает его гидравлическое сопротивление. This is achieved by the fact that behind the partitions along the air flow there is a removable cartridge with a filter element that traps fine dust coming out of the dust separator nozzles. At the same time, the execution of the filter element is corrugated and the arrangement of the corrugations along the axis of the air flow increases its dust capacity, which depends on the size of its surface [3] and reduces its hydraulic resistance.

Вершины гофр фильтрующего элемента со стороны входа воздушного потока равноудаленно соединены между собой для того, чтобы гофры при поступающем воздушном потоке не слипались и обеспечивали свободный доступ последнего в каждую складку. The vertices of the corrugations of the filter element from the inlet side of the air flow are interconnected so that the corrugations do not stick together with the incoming air flow and provide the latter with free access to each fold.

Для эффективного осаждения на материале фильтрующего элемента высокодисперсной пыли в гофрах элемента со стороны выхода воздушного потока применены гофрированные пластины и их гофры расположены вдоль оси воздушного потока, что обеспечивает беспрепятственное прохождение воздушного потока к материалу фильтрующего элемента, наличие гарантированного зазора между внешними поверхностями гофров элемента для выхода воздушного потока и уменьшение гидравлического сопротивления. For effective deposition of fine dust on the filter element material in the corrugations of the element from the airflow outlet side, corrugated plates are used and their corrugations are located along the axis of the air flow, which ensures unhindered passage of the air flow to the material of the filter element, a guaranteed gap between the outer surfaces of the corrugations of the exit element air flow and reduced hydraulic resistance.

На внутренних поверхностях циклонов за винтовыми лопатками выполнены пазы. Это связано с тем, что в реальных условиях твердые частицы не могут перемещаться продолжительное время в тонком пристенном слое, не осаждаясь на стенках канала или не рикошетируя от них, поскольку при прохождении прямоточного циклона эти частицы отжимаются в зоне сепарации к стенке, а выполнение упомянутых пазов позволяет внести возмущения в пристенный слой, что способствует захвату в эту зону частиц, уменьшая вероятность их отскока от стенки [4] Одновременно с этим создаваемые дополнительные возмущения в пристенном слое увеличивают количество взаимных столкновений частиц, способствуя разрушению агломератов, т.е. способствуя размельчению частиц, и, следовательно, уменьшению их колебаний вокруг равновесных траекторий, т.к. колебания частицы вокруг равновесной траектории затухают тем быстрее, чем меньше частица, что ведет к уменьшению выбега их в отвод очищенного воздуха [5]
Расположение пазов за винтовыми лопатками объясняется тем, что именно за лопатками происходит сепарация к стенке корпуса максимально возможного количества частиц, которым в завихрителе придается вращательное движение.On the inner surfaces of the cyclones behind the screw blades, grooves are made. This is due to the fact that, under real conditions, solid particles cannot move for a long time in a thin wall layer without settling on the walls of the channel or ricochetting from them, since during the passage of the once-through cyclone these particles are squeezed in the separation zone to the wall, and the execution of the mentioned grooves allows perturbations to be added to the wall layer, which contributes to the capture of particles in this zone, reducing the likelihood of their rebound from the wall [4] At the same time, additional perturbations created in the wall layer increase the number honors the reciprocal collision of the particles, contributing to the destruction of the agglomerates, i.e. contributing to the grinding of particles, and, consequently, to a decrease in their vibrations around equilibrium trajectories, since the particle’s vibrations around the equilibrium trajectory decay the faster, the smaller the particle, which leads to a decrease in their run-out to the outlet of purified air [5]
The location of the grooves behind the screw blades is explained by the fact that it is behind the blades that the maximum possible number of particles is separated to the body wall, which are subjected to rotational motion in the swirler.

Выполнение пазов по винтовым линиям, имеющим аналогичное направление с винтовыми линиями лопаток не препятствует вращательному движению потока. The grooves along helical lines having a similar direction with the helical lines of the blades do not impede the rotational movement of the flow.

Устройство для очистки воздуха от пыли поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид устройства, на фиг. 2 увеличенная выноска А, на фиг. 3 разрез по Б-Б, на фиг. 4 сечение В-В, на фиг. 5 вид Г, на фиг. 6 - разрез по Д-Д, а на фиг. 7 разрез по Е-Е. A device for cleaning air from dust is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a general view of the device, FIG. 2 enlarged callout A, in FIG. 3 a section along BB, in FIG. 4 section BB, in FIG. 5 is a view of D; in FIG. 6 is a section along DD, and in FIG. 7 section along EE.

Предложенное устройство состоит из корпуса 1 с крышкой 2. Корпус имеет входной 3 и выходной 4 фланцы для крепления и поперечные перегородки 5 и 6, расположенные соответственно на входе и выходе первой ступени очистки. Между перегородками размещены циклонно-сопловые пылеотделители, причем в перегородке 5 закреплены циклоны 7, состоящие из корпуса и винтовых лопаток, а в перегородке 6 сопла 8. Устройство имеет патрубок сброса пыли 9. В корпусе 1 установлена сменная кассета, состоящая из фланца 10, гофрированного фильтрующего элемента 11, прикрепленного к фланцу, и гофрированных пластин 12, торцы которых со стороны входа воздушного потока прикреплены к внутренним поверхностям соответствующих вершин гофр элемента 11. Вершины гофр фильтрующего элемента со стороны входа воздушного потока равноудаленно соединены между собой при помощи расчалки 13. На внутренних поверхностях корпусов циклонов за винтовыми лопатками выполнены пазы 14, которые расположены по винтовым линиям, имеющим аналогичное направление с винтовыми линиями лопаток. The proposed device consists of a housing 1 with a cover 2. The housing has an inlet 3 and an outlet 4 flanges for mounting and transverse partitions 5 and 6, located respectively at the inlet and outlet of the first cleaning stage. Between the partitions there are cyclone-nozzle dust separators, and cyclones 7, consisting of a casing and screw blades, are fixed in the partition 5, and nozzles 8 in the partition 6. The device has a dust discharge pipe 9. A replaceable cartridge consisting of a corrugated flange 10 is installed in the casing 1 the filter element 11 attached to the flange, and the corrugated plates 12, the ends of which are on the inlet side of the air flow attached to the inner surfaces of the respective vertices of the corrugations of the element 11. The vertices of the corrugations of the filter element on the sides The air flow inlets are equidistantly interconnected by means of a brace 13. On the inner surfaces of the cyclone bodies behind the screw blades, grooves 14 are made, which are located along helical lines in a similar direction with the helical lines of the blades.

Работает устройство следующим образом. The device operates as follows.

Поток воздуха поступает со стороны входного фланца 3 на первую ступень очистки, где, проходя через лопатки циклонов 7, приобретает вращательное винтовое движение. Частицы пыли устремляются к стенке корпуса за счет воздействия центробежной силы, возникающей во вращающемся потоке. Вытекая из каналов закручивающего аппарата, поток продолжает движение по спирали и разделяется на две: основная масса очищенного от крупных частиц газа, продолжая вращаться вокруг оси циклона, направляется к соплам 8, часть потока с наибольшей концентрацией пыли движется по винтовым линиям вдоль стенок корпуса и, дополнительно дробясь о стенки, поступает в полость между перегородками 5 и 6, откуда удаляется через патрубок сброса пыли 9. Выйдя из сопел 8, поток поступает на вторую ступень очистки сменную кассету, где происходит окончательная очистка воздуха от пыли. The air flow enters from the inlet flange 3 to the first cleaning stage, where, passing through the blades of the cyclones 7, it acquires a rotational screw motion. Dust particles rush to the wall of the housing due to the action of centrifugal force arising in the rotating stream. Leaking from the channels of the swirling apparatus, the flow continues to move in a spiral and is divided into two: the bulk of the gas purified from large particles, continuing to rotate around the axis of the cyclone, is directed to nozzles 8, part of the flow with the highest concentration of dust moves along helical lines along the walls of the housing and, additionally crushing against the walls, it enters the cavity between the partitions 5 and 6, from where it is removed through the dust discharge pipe 9. Leaving the nozzles 8, the flow enters the second cleaning stage with a removable cartridge, where the final air purification from dust.

Claims

A device for cleaning air from dust, containing a flow-through case with a dust discharge pipe, transverse partitions, between which cyclone-nozzle dust separators are located, characterized in that a removable cartridge with a corrugated filter element is placed behind the partitions along the air flow, the corrugation tops of which are on the input side the air flow are equidistantly interconnected, corrugated plates are fixed in the corrugations of the element on the outlet side of the air flow, while the corrugations of the element and plates are located in l airflow axis, and on the inner surfaces of the cyclone bodies of helical blades formed slots arranged along helical lines having a direction similar lines with screw blades.