RU2722332C1 - Method of cleaning air from dust of cleaned space and device for implementation thereof - Google Patents

Method of cleaning air from dust of cleaned space and device for implementation thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2722332C1
RU2722332C1 RU2019113596A RU2019113596A RU2722332C1 RU 2722332 C1 RU2722332 C1 RU 2722332C1 RU 2019113596 A RU2019113596 A RU 2019113596A RU 2019113596 A RU2019113596 A RU 2019113596A RU 2722332 C1 RU2722332 C1 RU 2722332C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air
supply unit
dust
inlet
dusty
Prior art date
Application number
RU2019113596A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Владимирович Макаров
Александр Викторович Николаев
Владислав Евгеньевич Вакулин
Владимир Николаевич Макаров
Сергей Петрович Баутин
Станислав Яковлевич Давыдов
Original Assignee
Николай Владимирович Макаров
Александр Викторович Николаев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Владимирович Макаров, Александр Викторович Николаев filed Critical Николай Владимирович Макаров
Priority to RU2019113596A priority Critical patent/RU2722332C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2722332C1 publication Critical patent/RU2722332C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21FSAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F1/00Ventilation of mines or tunnels; Distribution of ventilating currents

Abstract

FIELD: soil or rock drilling; mining.
SUBSTANCE: invention relates to environmental technology, mainly to mining industry, and can be used for ventilation of open pits and for increasing efficiency of installations for cleaning air from dust, increasing volume of cleaned space and in devices for their implementation. Method includes suction of air surrounding the installation through a unit for supply of dusty air, its supply to the cyclone chamber with dust collectors, swirling and cleaning of air from dust in it and direction of cleaned air into the ventilation pipe. At that, dusty air is sucked and simultaneously swirled around the axis of supply unit along the entire perimeter of its radial inlet, dust swirling is accelerated as it approaches the supply unit axis, swirling dust-laden air is rotated from radial direction to vertical axis along supply unit, is directed into cyclone chamber with dust collector, into fan converting mechanical energy into potential and kinetic energy of translational and rotational movement of air, and then part of air is supplied to ventilation pipe, and part is sent with high speed of translatory-rotary motion to inlet of supply unit along annular slotted convergent channel formed by shells of cyclone dust collector dust chamber and radial inlet of dusty air supply unit.
EFFECT: technical result consists in efficient cleaning of the air released from the working area by achieving, at the specified dimensions of the installation, maximum possible area of the inlet header of the dusty air supply unit, as well as use of ejection of air flow supply unit rotating along perimeter of radial inlet of air jet supply unit, creating "tornado" effect around installation due to diffusion of vorticity.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к способам повышения производительности установок для очистки воздуха от пыли, увеличения объема очищаемого пространства и устройствам для их реализации. Изобретение относится к экотехнологии, главным образом к горной промышленности и может быть использовано для проветривания карьеров и эффективной очистки выдаваемого из рабочей зоны воздуха.The invention relates to methods for increasing the productivity of plants for cleaning air from dust, increasing the volume of cleaned space and devices for their implementation. The invention relates to environmental technology, mainly to the mining industry and can be used to ventilate quarries and effectively clean the air discharged from the working area.

Известен способ повышения производительности установок для очистки воздуха от пыли и объема очищаемого пространства карьеров, для проветривания карьеров, реализованный в установке для проветривания карьеров и включающий в себя транспортную базу, силовую установку, редуктор с выходным валом, на котором закреплен вертолетный винт с лопастями, верхнюю площадку и соединяющий ее с транспортной базой параллелограммный механизм, установленный с возможностью складывания [1].There is a method of increasing the productivity of installations for cleaning air from dust and the volume of cleaned quarry space, for ventilating quarries, implemented in an installation for ventilating quarries and including a transport base, a power plant, a gearbox with an output shaft, on which a helicopter screw with blades is fixed, the upper the platform and the parallelogram mechanism connecting it to the transport base, installed with the possibility of folding [1].

Однако данный способ отличается недостаточной эффективностью, поскольку устройство его реализующее позволяет очищать воздух от пыли только в одном перпендикулярном оси вращения лопастей направлении, т.е. не позволяет существенно увеличить объем очищаемого пространства карьера. Кроме того воздух из зоны очищаемого пространства удаляется без проведения его очистки от пыли;However, this method is not very effective, since its implementing device allows dust to be cleaned of air only in one direction perpendicular to the axis of rotation of the blades, i.e. does not significantly increase the amount of cleaned quarry space. In addition, air is removed from the area to be cleaned without dust removal;

Таким образом устройство реализующее указанный способ не позволяет существенно повысить производительность установки, а главное отличается малым объемом очищаемого пространства карьеров.Thus, the device that implements the specified method does not significantly increase the productivity of the installation, and most importantly, it has a small volume of cleaned quarry space.

Наиболее близким по исполнению к предлагаемому способу повышения производительности установок для очистки воздуха от пыли и объема очищаемого пространства карьеров путем увеличения количества локальных входных коллекторов воздуховодов, т.е. увеличения суммарной площади поверхности всасывания при неизменных габаритах установки и как результат уменьшения аэродинамического сопротивления на входе в воздуховоды является способ повышения производительности и объемов очищаемого пространства карьеров реализованный в установке, содержащей корпус с вращающейся платформой, установленный на ходовую часть, выполненную в виде самоходного шасси, узел подвода запыленного воздуха, кольцевые каналы, циклонную камеру снабженную пылесборником, вентилятор и вентиляционную трубу [2].The closest in execution to the proposed method of increasing the productivity of plants for air purification from dust and the volume of cleaned quarry space by increasing the number of local inlet duct manifolds, i.e. increasing the total surface area of the suction at constant installation dimensions and as a result of reducing aerodynamic drag at the inlet to the ducts is a way to increase the productivity and volume of the cleaned quarry space implemented in the installation, comprising a housing with a rotating platform mounted on the chassis, made in the form of a self-propelled chassis, node supply of dusty air, annular channels, a cyclone chamber equipped with a dust collector, a fan and a ventilation pipe [2].

Воздуховоды, расположенные по окружности на вращающейся платформе и имеющие, как правило, четыре входных коллектора, обеспечивают рост объема очищаемого пространства карьера и производительность установки практически без увеличения ее габаритов. Кроме того охват больших рабочих объемов окружающего пространства за счет возможности поворота воздуховодов в горизонтальной и вертикальной плоскостях, обеспечивает очистку запыленного воздуха больших объемов.Air ducts located on a circle on a rotating platform and having, as a rule, four inlet headers, provide an increase in the volume of the quarry being cleaned and the productivity of the installation with practically no increase in its dimensions. In addition, the coverage of large working volumes of the surrounding space due to the possibility of turning the air ducts in horizontal and vertical planes, ensures the cleaning of dusty air of large volumes.

Однако способ, реализованный в данной конструкции, очищает воздух в пространстве карьера локально как в пространстве так и во времени, т.е. в зоне пространства карьера по объему, примыкающему к локальным входным коллекторам воздуховодов, пропорционально площади вышеуказанных коллекторов, при соответствующем положении вращающейся платформы и угле поворота воздуховодов в вертикальной плоскости. Площади локальных коллекторов, непосредственно состыкованные с воздуховодами, соизмеримы с площадями поперечных сечений воздуховодов, что не позволяет существенно увеличить суммарную локальную площадь всасывания установки, равную суммарной площади локальных входных коллекторов.However, the method implemented in this design purifies the air in the quarry space locally both in space and in time, i.e. in the area of the quarry space, by the volume adjacent to the local input manifolds of the ducts, in proportion to the area of the above collectors, with the corresponding position of the rotating platform and the angle of rotation of the ducts in the vertical plane. The area of the local collectors directly connected to the air ducts is commensurate with the cross-sectional areas of the air ducts, which does not significantly increase the total local suction area of the installation, equal to the total area of the local input collectors.

Таким образом, основная причина недостаточного увеличения производительности установки и объема очищаемого пространства заключается в том, что входные коллектора воздуховодов установки, через которые воздух подается в нее и далее очищается, составляет только часть площади поверхности окружающей установку по периметру коллекторов воздуховодов. Следовательно ограниченная суммарная площадь локальных коллекторов, габариты которых непосредственно связаны с габаритами установки, поскольку они установлены непосредственно на воздуховодах не позволяет существенно увеличить производительность очистки воздуха от пыли и объем очищаемого пространства карьеров.Thus, the main reason for the insufficient increase in installation productivity and the volume of cleaned space is that the inlet manifolds of the installation ducts, through which air is supplied to it and then cleaned, make up only a fraction of the surface area surrounding the installation around the perimeter of the manifolds of the ducts. Therefore, the limited total area of local collectors, the dimensions of which are directly related to the dimensions of the installation, since they are installed directly on the air ducts, does not significantly increase the performance of dust cleaning and the volume of the cleaned quarry space.

Устройства для очистки воздуха от пыли в карьерах, как правило, представляют собой четыре перекрестных воздуховода круглого сечения с коллекторами на входе, установленными на вращающейся платформе, с системой вентиляторов, создающих депрессию для всасывания воздуха из пространства карьера, кольцевых каналов и циклонной камеры сепарации пыли. Указанные установки отличаются недостаточной производительностью и объемом очищаемого пространства карьера, поскольку локально расположенные входные коллектора на воздуховодах отличаются малой суммарной площадью входа воздуха. Как правило, длина трубопровода превышает в десять раз диаметры входных коллекторов. Объем очищаемого пространства, т.е. пространства карьера в пределах которого депрессия, создаваемая вентиляторами установки, вызывает движение воздуха в направлении к входному коллектору, пропорционален кубу его эквивалентного диаметра [3, 4]. Дальнейшее увеличение производительности и объема очищаемого пространства карьера за счет увеличения входного коллектора в поперечном сечении, имеющем форму круга, подобную форме воздуховода технически неосуществима, поскольку приводит к существенному росту габаритных размеров установки. Малая площадь входных коллекторов воздуховодов, кольцевых каналов подвода воздуха к циклонной камере, приводит к существенному увеличению сопротивления движению воздуха в них. Кроме того большой угол наклона воздуховодов в вертикальной плоскости существенно увеличивает рециркуляцию воздуха, снижая объем очищаемого пространства.Devices for cleaning dust from air in open pits, as a rule, consist of four cross circular ducts with inlet manifolds mounted on a rotating platform, with a system of fans creating a depression for sucking air from the open pit space, annular channels, and a cyclone dust separation chamber. These installations are characterized by insufficient productivity and the volume of the cleaned quarry space, since locally located inlet manifolds on the air ducts are characterized by a small total area of the air inlet. As a rule, the length of the pipeline exceeds ten times the diameters of the inlet collectors. The amount of cleaned space, i.e. of the quarry space within which the depression created by the installation fans causes air to move towards the inlet manifold, is proportional to the cube of its equivalent diameter [3, 4]. A further increase in the productivity and volume of the cleaned quarry space due to an increase in the intake manifold in a circular cross-section similar to the shape of the duct is technically impossible, since it leads to a significant increase in the overall dimensions of the installation. The small area of the intake manifolds of the air ducts, annular channels for supplying air to the cyclone chamber, leads to a significant increase in resistance to air movement in them. In addition, a large angle of inclination of the air ducts in the vertical plane significantly increases air recirculation, reducing the amount of cleaned space.

Таким образом, для существенного повышения производительности и объема очищаемого пространства карьера необходимо разработать способ и реализующее его устройство, в котором площадь входного коллектора узла подвода запыленного воздуха и его форма в поперечном сечении не будут непосредственно связаны с размерами воздуховодов и установки в целом, что позволило бы существенно увеличить площадь всасывания без изменения габаритов установки.Thus, to significantly increase the productivity and volume of the cleaned space of the quarry, it is necessary to develop a method and a device that implements it, in which the area of the input collector of the dusty air supply unit and its cross-sectional shape would not be directly related to the dimensions of the air ducts and the installation as a whole, which would allow significantly increase the suction area without changing the dimensions of the installation.

Задачей изобретения является разработка способа и создание устройства его реализующего для повышения производительности очистки воздуха от пыли и объема очищаемого пространства карьеров. Данная задача решается путем достижения при заданных габаритах установки, максимально возможной площади входного коллектора узла подвода запыленного воздуха, а так же использования эжекции вращающейся по периметру радиального входа узла подвода струи воздуха, создающей вокруг установки эффект «торнадо» за счет диффузии завихренности [4].The objective of the invention is to develop a method and create a device that implements to increase the performance of air purification from dust and the volume of cleaned quarries. This problem is solved by achieving, for the given installation dimensions, the maximum possible area of the inlet collector of the dusty air supply unit, as well as by using ejection of a jet of air rotating around the radial inlet of the air supply unit, creating a tornado effect around the installation due to vorticity diffusion [4].

Техническим результатом использования предлагаемого изобретения является:The technical result of the use of the invention is:

- повышение производительности очистки воздуха от пыли, за счет увеличения суммарной площади входного коллектора узла подвода запыленного воздуха, при неизменных габаритах установки;- improving the performance of air purification from dust, by increasing the total area of the inlet manifold of the dusty air supply unit, with the installation dimensions unchanged;

- увеличение объема очищаемого пространства карьера за счет увеличения диаметра эквивалентного входного коллектора узла подвода запыленного воздуха, охватывающего пространство по периметру всей установки;- an increase in the volume of the cleaned quarry space by increasing the diameter of the equivalent input manifold of the dusty air supply unit, covering the space around the perimeter of the entire installation;

- снижение аэродинамических потерь в узле подвода запыленного воздуха;- reduction of aerodynamic losses in the node supply of dusty air;

- снижение уровня шума за счет уменьшения скорости воздуха на входе в коллектор узла подвода запыленного воздуха;- reducing noise by reducing the air velocity at the inlet to the collector of the dusty air supply;

- снижение материалоемкости, трудоемкости изготовления и габаритов установки, реализующей предлагаемый способ.- reducing material consumption, the complexity of manufacturing and dimensions of the installation that implements the proposed method.

Это достигается тем, что предлагаемый способ очистки воздуха от пыли очищаемого пространства карьеров, позволяет в устройствах реализующих данный способ всасывать и одновременно закручивать запыленный воздух вокруг оси узла подвода по всему периметру его радиального входа, ускорять закручивание запыленного воздуха по мере приближения его к оси узла подвода, поворачивать закрученный запыленный воздух из радиального направления в вертикальное по оси узла подвода, направлять закрученный воздух в циклонную камеру с пылесборником, в вентилятор, преобразующий механическую энергию в потенциальную и кинетическую энергию поступательного и вращательного движения воздуха и далее направлять часть воздуха в вентиляционную трубу, а часть с большой скоростью поступательного и вращательного движения на вход в узел подвода по кольцевому щелевому конфузорному каналу, образованному обечайками пылесборника циклонной камеры и радиальным входом узла подвода. Всасывание и закручивание запыленного воздуха, по всему периметру радиального входа узла подвода, за счет эжекции и диффузии завихренности закручивает воздух окружающий установку в зоне узла подвода, создавая эффект «торнадо» существенно усиливающий эффективность всасывания воздуха из пространства карьера, увеличивая тем самым объем очищаемого пространства. Кроме того закручивание воздуха под действием сил Кориолиса мере движения его к оси узла подвода существенно снижает аэродинамические потери за счет исключения кольцевых каналов подвода воздуха в циклонную камеру для создания циркуляции воздуха, способствуют увеличению производительности и объема очищаемого пространства.This is achieved by the fact that the proposed method of purifying air from dust of the quarry space being cleaned allows, in devices implementing this method, to suck in and simultaneously spin dusty air around the axis of the supply unit around the entire perimeter of its radial inlet, to accelerate the swirling of dusty air as it approaches the axis of the supply unit , turn the swirling dusty air from the radial direction into the vertical axis of the supply unit, direct the swirling air into the cyclone chamber with a dust collector, into a fan that converts mechanical energy into the potential and kinetic energy of the translational and rotational movement of air and then direct part of the air to the ventilation pipe, and a part with a high speed of translational and rotational movement to the entrance to the inlet node through the annular slotted confuser channel formed by the shells of the dust collector of the cyclone chamber and the radial inlet of the inlet node. The suction and swirling of dusty air around the entire perimeter of the radial inlet of the supply unit, due to ejection and diffusion of vorticity, swirls the air surrounding the installation in the area of the supply unit, creating a tornado effect that significantly enhances the efficiency of air intake from the quarry space, thereby increasing the amount of cleaned space. In addition, air swirling under the influence of Coriolis forces as it moves toward the axis of the supply unit significantly reduces aerodynamic losses by eliminating the annular air supply channels into the cyclone chamber to create air circulation, and increase the productivity and volume of the cleaned space.

На фиг. 1 изображен вид сбоку и вертикальный разрез предлагаемого устройства; на фиг. 2 изображен вид сверху и горизонтальный разрез устройства; на фиг. 3 представлена 3D-модель устройства (для зрительного восприятия).In FIG. 1 shows a side view and a vertical section of the proposed device; in FIG. 2 shows a top view and a horizontal section of the device; in FIG. 3 presents a 3D model of the device (for visual perception).

Предлагаемое устройство состоит из корпуса 1, установленного на ходовую часть 2, выполненную в виде самоходного шасси, узла подвода 3 запыленного воздуха, выполненного в виде радиально осевого коллектора 4, установленного на корпусе 1, и содержащего нижнюю 5 и верхнюю 6 параллельные направляющие пластины, радиальный вход 7 запыленного воздуха, выполненный в виде замкнутой криволинейной поверхности, имеющей в плане форму окружности 8, а в вертикальном диаметральном сечении форму зеркально-симметричных лемнискат 9 и 10,между которыми установлены лопатки 11 для поворота потока из радиального в тангенциальное направление, и осевой вертикальный выход 12, переходящий в циклонную камеру, 13 с пылесборником 14, поверхность которого выполнена из двух обечаек 15 и 16 с образованием кольцевого щелевого конфузорного к радиальному входу 7, в узел подвода 3 канала 17, имеющего кольцевой вход 18 из вентиляционной трубы 19, расположенный за вентилятором 20 и кольцевой многощелевой выход 21, образованный обечайками 15 и 16 пылесборника 14 и лемнискатой 10 радиального входа 7 в узел подвода 3.The proposed device consists of a housing 1 mounted on the chassis 2, made in the form of a self-propelled chassis, a supply unit 3 of dusty air, made in the form of a radially axial collector 4 mounted on the housing 1, and containing the lower 5 and upper 6 parallel guide plates, radial the inlet 7 of dusty air, made in the form of a closed curved surface, having a plan in the form of a circle 8, and in a vertical diametrical section the shape of mirror-symmetric lemniscates 9 and 10, between which blades 11 are installed to rotate the flow from radial to tangential direction, and axial vertical the outlet 12, passing into the cyclone chamber, 13 with a dust collector 14, the surface of which is made of two shells 15 and 16 with the formation of an annular slit confuser to the radial inlet 7, to the supply node 3 of the channel 17 having an annular inlet 18 from the ventilation pipe 19, located fan 20 and ring multi-slot output 21, formed the shells 15 and 16 of the dust collector 14 and the lemniscate 10 of the radial inlet 7 to the supply node 3.

Предложенный способ реализуется в вышеуказанном устройстве для очистки воздуха от пыли следующим образом. Вращение вентилятора20, установленного в вентиляционной трубе 19, преобразует механическую энергию в потенциальную и кинетическую энергии поступательного и вращательного движения воздуха по вентиляционной трубе 19 и кольцевому щелевому сужающемуся к радиальному входу 7 в узел подвода 3 каналу 17 через кольцевой вход 18 из вентиляционной трубы 19. Запыленный воздух всасывается в радиальный вход 7 узла подвода 3 со скоростью υз, определяемый депрессией создаваемой вентилятором 20 в радиальном входе 7 узла подвода 3, а также эжекции и диффузией завихренности обусловленных большой скоростью поступательного и вращательного движения истекающего из кольцевого многощелевого выхода 21 воздуха, поступающего из вентиляционной трубы 19 по периметру радиального входа 7 в узел подвода 3 поступает запыленный воздух со скоростью и3, дополнительно закручивается в тангенциальном направлении на лопатках 11 и продолжая двигаться по спирали между нижней 5 и верхней 6 параллельными направляющими пластинами радиально-осевого коллектора 4 усиленно закручивается по закону безвихревой циркуляции, за счет действия сил Кориолиса до угловой скорости со3, поворачивается по оси узла подвода 3 в вертикальном направлении и через осевой вертикальный выход 12 радиально-осевого коллектора 4 интенсивно закрученный запыленный воздух поступает в циклонную камеру 13, в которой под действием центробежных сил частицы пыли отбрасываются в радиальном направлении в пылесборник 14, а очищенный воздух частично идет в вентиляционную трубу 19 на выхлоп в очищенное пространство, а частично через кольцевой многощелевой выход 21 по замкнутому циклу поступает в радиальный вход 7, узла подвода 3 для поддержания эжектирующего действия диффузии завихренности - эффекта «торнадо», способствующей увеличению объема очищаемого пространства и производительности устройства.The proposed method is implemented in the above device for cleaning air from dust as follows. The rotation of the fan20 installed in the ventilation pipe 19 converts the mechanical energy into the potential and kinetic energy of the translational and rotational movement of air through the ventilation pipe 19 and the annular gap tapering to the radial inlet 7 to the supply node 3 to the channel 17 through the ring inlet 18 from the ventilation pipe 19. air is sucked into the groove entrance 7 3 supply unit with a speed υ s, defined depression created by the fan 20 in the radial inlet 7 supply assembly 3, and also ejection and diffusion vorticity resulting high velocity of translational and rotational motion of flowing out of the annular multislit outlet 21 of air coming from the of the ventilation pipe 19 along the perimeter of the radial inlet 7, dusty air enters the inlet 3 at a speed of 3 and further twists in the tangential direction on the blades 11 and continues to move in a spiral between the lower 5 and upper 6 parallel guide plates the radial-axial collector 4 is intensively twisted according to the law of vortex-free circulation, due to the action of the Coriolis forces up to an angular velocity of 3 , it is rotated along the axis of the supply unit 3 in the vertical direction and through the axial vertical outlet 12 of the radial-axial collector 4 the intensely swirling dusty air enters a cyclone chamber 13, in which, under the action of centrifugal forces, dust particles are radially thrown into the dust collector 14, and the cleaned air partially flows into the ventilation pipe 19 to the exhaust into the cleaned space, and partially through the ring multi-slot exit 21 enters the radial inlet 7 in a closed cycle , supply node 3 to maintain the ejective effect of vorticity diffusion - the effect of the "tornado", which contributes to an increase in the volume of the cleaned space and the productivity of the device.

Механизм повышения производительности очистки воздуха и объема очищаемого пространства карьера, реализуемый предлагаемым способом повышения эффективности устройства может быть представлен в следующем виде [3, 4].The mechanism for improving the performance of air purification and the volume of the cleaned quarry space, implemented by the proposed method for increasing the efficiency of the device, can be represented in the following form [3, 4].

При диаметре входного коллектора и длине воздуховода устройства, реализующего способ прототипа, равным Dк=2 м и lв=10 м, соответствующей высоте радиального входа узла подвода воздуха предлагаемого устройства hк=Dк, диаметре радиально-осевого коллектора равном dк=2lв, эквивалентные диаметры входных коллекторов прототипа Dэп и изобретения Dэи могу быть определены по следующим формулам:When the diameter of the inlet manifold and the length of the duct of the device that implements the prototype method is equal to D k = 2 m and l in = 10 m, corresponding to the height of the radial inlet of the air supply node of the proposed device h k = D k , the diameter of the radial-axial collector is equal to d k = 2l in , the equivalent diameters of the input manifolds of the prototype D ep and invention D ei can be determined by the following formulas:

Dэп=Dк=2 мD ep = D to = 2 m

Figure 00000001
Figure 00000001

С учетом основных положений [3, 4] объем очищаемого пространства карьера, определяем из условия что за счет депрессии создаваемой на входе в узел подвода всасывание запыленного воздуха по направлению оси входа в коллектор происходит на длине не более десяти его эквивалентных диаметров, а в направлении перпендикулярном оси не более пяти эквивалентных диаметров.Taking into account the main provisions [3, 4], the volume of the quarry being cleaned is determined from the condition that due to the depression created at the inlet of the supply unit, the intake of dusty air in the direction of the axis of entry into the collector occurs at a length of no more than ten equivalent diameters, and in the direction perpendicular axis no more than five equivalent diameters.

Таким образом учитывая, что прототип позволяет поворачивать воздуховоды в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а предлагаемое устройство имеет радиальный вход в узел подвода по всему периметру, объемы очищаемого пространства для вышеуказанных устройств представляют собой полусфероиды с относительной сплюснутостью:

Figure 00000002
и объемом очищаемого пространства Vп=108000 м3 и Vи=360000 м3 соответственно.Thus, given that the prototype allows you to rotate the ducts in horizontal and vertical planes, and the proposed device has a radial entrance to the supply node around the perimeter, the volumes of the cleaned space for the above devices are hemispheroids with relative flattening:
Figure 00000002
and the volume of the cleaned space V p = 108000 m 3 and V and = 360,000 m 3, respectively.

При равной скорости на входе в коллектора, производительность устройства по предлагаемому изобретению при равных габаритах в 7 раз выше прототипа.With equal speed at the inlet to the collector, the performance of the device according to the invention with equal dimensions is 7 times higher than the prototype.

Таким образом при равных габаритах устройство соответствующее предлагаемому изобретению позволяет увеличить объем очищаемого пространства карьера более чем в 3 раза, производительность более чем в 7 раз, кратности очистки пространства от пыли более чем в 2 раз.Thus, with equal dimensions, the device corresponding to the invention allows to increase the volume of the cleaned quarry space by more than 3 times, the productivity by more than 7 times, the multiplicity of cleaning the space from dust by more than 2 times.

При этом чем больше отношение длинны воздуховодов к диаметру входных коллекторов прототипа, тем больший прирост производительности очистки воздуха от пыли и объема очищаемого пространства карьера устройством согласно изобретению при равных габаритах.Moreover, the greater the ratio of the length of the ducts to the diameter of the input collectors of the prototype, the greater the increase in the productivity of air purification from dust and the volume of the cleaned quarry space by the device according to the invention with equal dimensions.

В лаборатории СМК-Тест были проведены аэродинамические испытания модели устройств изготовленных соответственно по предлагаемому изобретению и прототипу. Устройства имели следующие габаритные параметры: диаметр локального входного коллектора прототипа и высота входного радиально-осевого коллектора по изобретению равны 0,3 м, диаметр четырех воздуховодов прототипа и диаметр радиально-осевого коллектора согласно изобретению равны 3м.In the laboratory of SMK-Test, aerodynamic tests of a model of devices manufactured respectively according to the invention and prototype were carried out. The devices had the following overall parameters: the diameter of the local inlet collector of the prototype and the height of the input radial-axial collector according to the invention are 0.3 m, the diameter of the four ducts of the prototype and the diameter of the radial-axial collector according to the invention are 3 m.

Результаты испытаний указанных устройств для очистки воздуха от пыли и объема очищаемого пространства карьеров показали что объем очищаемого пространства и производительность устройства выполненного по прототипу составили 1050 м3 и 1,6 м3/с соответственно, а по предложенной конструкции с входным радиально-осевым коллектором с диаметром D=3 м и высотой hк=0,3 м составили 2730 м3 и 11,5 м3/с.The test results of these devices for cleaning air from dust and the amount of cleaned quarry space showed that the volume of cleaned space and the performance of the device made according to the prototype amounted to 1050 m 3 and 1.6 m 3 / s, respectively, and according to the proposed design with an input radial-axial collector with with a diameter of D = 3 m and a height of h k = 0.3 m amounted to 2730 m 3 and 11.5 m 3 / s.

Таким образом, применение данного способа повышения производительности очистки воздуха и от пыли и увеличение объема очищаемого пространства на базе предложенных технических решений, учитывающих специфику конструкции и условий их эксплуатации позволяет поднять на качественно новый уровень эффективность устройств, дополнительно способствуя снижению их габаритов, материалоемкости и снижение уровня шума.Thus, the use of this method of increasing the performance of air and dust cleaning and increasing the volume of the cleaned space on the basis of the proposed technical solutions that take into account the specifics of the design and their operating conditions can raise the efficiency of the devices to a qualitatively new level, further contributing to the reduction of their dimensions, material consumption and level reduction noise.

1. Патент "Установка для проветривания карьера" 2167302, установка для проветривания карьеров.1. Patent "Installation for aeration pit" 2167302, installation for aeration pits.

2. Патент "Установка для очистка воздуха от пыли" 2536881, установка проветривания карьеров.2. Patent "Installation for air purification from dust" 2536881, installation for ventilation of quarries.

3. Иванов О.П., Манченко В.О. Аэродинамика и вентиляторы. - Л.: Машиностроение, 1986. - 280 с.3. Ivanov O.P., Manchenko V.O. Aerodynamics and fans. - L .: Mechanical Engineering, 1986. - 280 p.

4. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. Учебник для вузов - 7-е изд., испр - М.: Дрофа, 2003. - 840 с. 4. Loitsyansky L.G. Mechanics of fluid and gas. Textbook for high schools - 7th ed., Rev. - M .: Drofa, 2003. - 840 p.

Claims (2)

1. Способ очистки воздуха от пыли, включающий в себя всасывание воздуха, окружающего установку, через узел подвода запыленного воздуха, подачу его в циклонную камеру с пылесборниками, закручивание и очищение в ней воздуха от пыли и направление очищенного воздуха в вентиляционную трубу, отличающийся тем, что запыленный воздух всасывают и одновременно закручивают вокруг оси узла подвода по всему периметру его радиального входа, ускоряют закручивание запыленного воздуха по мере приближения его к оси узла подвода, поворачивают закрученный запыленный воздух из радиального направления в вертикальное по оси узла подвода, направляют в циклонную камеру с пылесборником, в вентилятор, преобразующий механическую энергию в потенциальную и кинетическую энергию поступательного и вращательного движения воздуха, и далее часть воздуха поступает в вентиляционную трубу, а часть направляют с большой скоростью поступательно-вращательного движения на вход в узел подвода по кольцевому щелевому конфузорному каналу, образованному обечайками пылесборника циклонной камеры и радиальным входом узла подвода запыленного воздуха.1. A method of purifying air from dust, including suction of air surrounding the installation through a dusty air supply unit, supplying it to a cyclone chamber with dust collectors, swirling and purifying air of dust from it, and directing cleaned air into the ventilation pipe, characterized in that dusty air is sucked in and simultaneously twisted around the axis of the supply unit around the entire perimeter of its radial inlet, accelerate the swirling of dusty air as it approaches the axis of the supply unit, rotate the swirling dusty air from the radial direction to the vertical axis of the supply unit, sent to the cyclone chamber with with a dust collector, into a fan that converts mechanical energy into potential and kinetic energy of translational and rotational air movement, and then part of the air enters the ventilation pipe, and part is sent with high speed translational-rotational movement to the inlet of the supply unit through an annular slotted confuser the amount formed by the shells of the dust collector of the cyclone chamber and the radial inlet of the dusty air supply unit. 2. Устройство для очистки воздуха от пыли, содержащее корпус, установленный на ходовую часть, выполненную в виде самоходного шасси, узел подвода запыленного воздуха, циклонную камеру, снабженную пылесборником, вентилятор и вентиляционную трубу, отличающееся тем, что узел подвода запыленного воздуха выполнен в виде радиально-осевого коллектора, установленного на корпусе и содержащего радиальный вход запыленного воздуха, выполненный в виде замкнутой криволинейной поверхности, имеющей в плане форму окружности, а в вертикальном диаметральном сечении форму зеркально симметричных лемнискат, между которыми установлены лопатки для поворота воздуха из радиального в тангенциальное направление, и осевой вертикальный выход, переходящий в циклонную камеру с пылесборником, за которым в вентиляционной трубе установлен вентилятор, а поверхность пылесборника выполнена из двух обечаек с образованием кольцевого щелевого конфузорного к входу в узел подвода канала, имеющего кольцевой вход из вентиляционной трубы за вентилятором и кольцевой многощелевой выход, образованный обечайкой пылесборника циклонной камеры и радиальным входом узла подвода запыленного воздуха.2. A device for cleaning air from dust, comprising a housing mounted on a running gear made in the form of a self-propelled chassis, a dusty air supply unit, a cyclone chamber equipped with a dust collector, a fan and a ventilation pipe, characterized in that the dusty air supply unit is made in the form radial-axial collector mounted on the housing and containing a radial inlet of dusty air, made in the form of a closed curved surface having a circular shape in plan and a vertical diametrical section in the form of mirror-symmetric lemniscates, between which blades are installed to rotate the air from radial to tangential direction , and an axial vertical outlet passing into the cyclone chamber with a dust collector, behind which a fan is installed in the ventilation pipe, and the dust collector surface is made of two shells with the formation of an annular slotted confuser to the entrance to the channel supply unit having an annular entrance from the ventilation pipes behind the fan and a multi-gap ring exit formed by the shell of the dust collector of the cyclone chamber and the radial inlet of the dusty air supply unit.
RU2019113596A 2019-04-30 2019-04-30 Method of cleaning air from dust of cleaned space and device for implementation thereof RU2722332C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019113596A RU2722332C1 (en) 2019-04-30 2019-04-30 Method of cleaning air from dust of cleaned space and device for implementation thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019113596A RU2722332C1 (en) 2019-04-30 2019-04-30 Method of cleaning air from dust of cleaned space and device for implementation thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2722332C1 true RU2722332C1 (en) 2020-05-29

Family

ID=71067730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019113596A RU2722332C1 (en) 2019-04-30 2019-04-30 Method of cleaning air from dust of cleaned space and device for implementation thereof

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2722332C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5948127A (en) * 1996-11-12 1999-09-07 Japan Nuclear Cycle Development Institute Cyclone dust collector
RU2167302C2 (en) * 1997-04-07 2001-05-20 Институт горного дела УрО РАН Plant for ventilation of opencasts
RU2275839C2 (en) * 2003-05-21 2006-05-10 Самсунг Гвангджу Электроникс Ко., Лтд. Cyclone-type dust catching apparatus and vacuum cleaner equipped with the same
RU131990U1 (en) * 2012-12-11 2013-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" CENTRIFUGAL WET AIR CLEANER
RU2536881C1 (en) * 2013-09-19 2014-12-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Горный институт Уральского отделения Российской академии наук Air cleaner plant
RU2596247C1 (en) * 2015-04-27 2016-09-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (ИТПМ СО РАН) Device for cleaning dusty gases
RU2664985C1 (en) * 2017-10-26 2018-08-24 Общество С Ограниченной Ответственностью Научно- Производственное Предприятие "Циклоностроение Экомир" Method and device for purification of air-dust flow

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5948127A (en) * 1996-11-12 1999-09-07 Japan Nuclear Cycle Development Institute Cyclone dust collector
RU2167302C2 (en) * 1997-04-07 2001-05-20 Институт горного дела УрО РАН Plant for ventilation of opencasts
RU2275839C2 (en) * 2003-05-21 2006-05-10 Самсунг Гвангджу Электроникс Ко., Лтд. Cyclone-type dust catching apparatus and vacuum cleaner equipped with the same
RU131990U1 (en) * 2012-12-11 2013-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" CENTRIFUGAL WET AIR CLEANER
RU2536881C1 (en) * 2013-09-19 2014-12-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Горный институт Уральского отделения Российской академии наук Air cleaner plant
RU2596247C1 (en) * 2015-04-27 2016-09-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (ИТПМ СО РАН) Device for cleaning dusty gases
RU2664985C1 (en) * 2017-10-26 2018-08-24 Общество С Ограниченной Ответственностью Научно- Производственное Предприятие "Циклоностроение Экомир" Method and device for purification of air-dust flow

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104984597B (en) A kind of air swirl parallel combination demister and application
CN104741253B (en) Direct current guide vane type cyclone dust collector
CN108480066A (en) Cyclone dust collector
US10156375B2 (en) Air exhaust apparatus
CN105157084A (en) Efficient high blast pressure range hood
KR101275755B1 (en) Multifunctional Back-Flowing Type Strong Suction Blower
RU2722332C1 (en) Method of cleaning air from dust of cleaned space and device for implementation thereof
CN111644042B (en) Waste gas desulfurization purification system and waste gas purification process
CN206315921U (en) A kind of trigonometric expression electrode demisting dust arrester
CN204746637U (en) Direct current stator formula cyclone
JP2539318B2 (en) Contaminated fluid collector
CN208154551U (en) A kind of kitchen ventilator with various temperature field oil smoke subassembly
SE444211B (en) AIR PUMP FOR GAS PUMPING CONTAINING NOTATING PARTICLES
CN2156942Y (en) Cyclone draught dust collector
CN208566783U (en) A kind of internal gas flow is uniformly distributed formula kitchen ventilator
CN207936194U (en) A kind of kitchen ventilator of the rotatable oil fume separator of band
RU2345816C1 (en) Air-cleaning device
RU2753110C2 (en) Vane axial radial separator
CN208431837U (en) A kind of kitchen ventilator by adjusting the speed and generating vortex oil removing
RU2753111C2 (en) Vane axial radial separator
CN220706046U (en) Centrifugal fan with flow guiding device
CN207936189U (en) A kind of range hood using vortex separation oil smoke
CN207936193U (en) A kind of kitchen ventilator that can increase pressure difference
CN207936199U (en) A kind of kitchen ventilator of vortex spinning oil removing
CN208431835U (en) A kind of kitchen ventilator that can improve pressure difference