СПОСОБ ВАКУУМНОЙ ПЫЛЕУБОРКИ Российский патент 1995 года по МПК A47L9/02 

Изобретение относится к очистной технике и может быть использовано в вентиляционно-вытяжных системах для создания эффективных локальных отсосов вредных продуктов производств, в воздуховодных магистралях для организации протяженных воздушно-тепловых заграждений в административных и жилых зданиях. Непосредственное назначение предлагаемого способа - пылеуборка помещений и улиц.

Известен способ отбора микрочастиц с помощью вихревой струи, когда объект обдувается сильно закрученным потоком, а отбор частиц ведется из области обратных течений (Авт.св. N 969089, кл. G 01 N 1/22, 1983). С помощью закрученной струи удается создать значительную протяженность зоны разрежения, позволяющей производить дистанционный отбор частиц на расстояниях от поверхности, в 2-3 раза превышающих калибр устройства, при этом рельеф поверхности в пределах калибра не влияет на эффективность очистки. Основным недостатком данного способа является наличие обдувающей объект струи, которая составляет, как правило, 3/4 всего потока. Пpи сканировании такой струей поверхности объекта часть частиц не будет попадать в пылесборник из-за сдувания их периферийным течением в окружающую атмосферу. Это сдувание особенно будет проявляться при обработке объектов больших размеров, значительно превосходящих размеры обратного течения, что обычно и наблюдается в реальной ситуации. В случаях отбора радиоактивной пыли ее сдувание вообще неприемлемо, т.к. поднимаемые при этом в воздух радиоактивные частицы, оседая на окружающих поверхностях и самом операторе только усугубляют радиационную обстановку.

Известен также способ пылеуборки, включающий отбор пыли и ее транспортировку к пылеотводящему тракту по создаваемому сплошному воздушному каналу (1). За счет разрежения, создаваемого в пылеотводящем тракте, в сплошном воздушном канале формируется поток, который омывает очищаемую поверхность и, захватив пылевые частицы, направляет их в пылесборник. Отсутствие в данном способе прямой обдувающей струи исключает рассеивание пылевых частиц и устраняет тем самым вторичное загрязнение обрабатываемых поверхностей. При обработке больших площадей для сокращения времени пылеуборки один из линейных размеров поперечного сечения канала, обращенного к поверхности, обычно значительно увеличивают с одновременным сужением его размеров в перпендикулярном направлении. Тогда при той же мощности отсасывающего насоса удается расширить обрабатываемую зону и увеличить скорость уборки.

Основной недостаток данного способа заключается в невозможности обеспечить высокую эффективность пылеуборки при увеличении скорости обработки. Расширение одного из размеров канала приводит к возникновению по его ширине сильной неоднородности воздушного потока, омывающего очищаемую поверхность, из-за чего периферийная часть канала не участвует в пылеуборке. В этих условиях использовать устройство, работающее по данному способу, можно лишь в режиме частичного перекрытия поверхностью входной щели канала. В результате непосредственно за щелью образуется полость, являющаяся причиной резкой продольной неоднородности всасываемого потока и возникновения в этом месте зоны зависания плотных пылевых частиц типа песчинок и соответственно задержки их транспортировки в пылеуловитель. Обеспечить в процессе работы постоянную степень перекрытия канала весьма сложно, поэтому пылеуборка подобным способом ровной поверхности осуществляется крайне неравномерно, а эффективность обработки им рельефной поверхности из-за невозможности перекрытия канала практически нулевая.

Цель изобретения - повышение эффективности пылеуборки при сохранении высокой ее скорости.

На фиг.1 представлен вариант реализации заявляемого способа, выполненный в виде пылесборного насадка к бытовому пылесосу; на фиг.2 - сравнительные характеристики серийного насадка к пылесосу и макета устройства по заявляемому способу.

Макет устройства (фиг.1) выполнен из алюминия в виде плоского конфузора 1, с помощью которого между очищаемой поверхностью и пылеотводящим трактом 2 создали сплошной воздушный канал. Ширина входной щели насадка вблизи поверхности составляла 19 см. Угол расширения α одного из размеров конфузора был равен 30^о, характер же сужения насадка в перпендикулярном направлении был подобран таким образом, чтобы площадь поперечного сечения S канала на протяжении всей его длины сохранялась постоянной и равнялась ≈7,6 см², что соответствует стандартному входному патрубку пылесоса. Постоянный зазор ≈ 5 мм между входной щелью насадка и очищаемой поверхностью поддерживали с помощью упорной скобы 3, которая одновременно предохраняла щель от перекрытия при обработке мягких объектов. Испытание макета устройства и, для сравнения, стандартного насадка проводили с помощью пылесоса Saturnas-2 с разрежением при перекрытом входе не менее 1100 мм вод.ст., подсоединяя насадок через пружинное уплотняющее кольцо к пылеотводящему шлангу. Максимальное отношение длин элементарных токовых трубок канала стандартного насадка составляло ≈3,8, а для макета устройства ≈ 1,1, что позволило для последнего сформировать практически однородный поток по всей ширине канала. На фиг. 2 показано распределение относительной скорости всасываемого потока по ширине канала во входном его сечении для стандартного насадка (кривая 4 - в открытом состоянии, кривая 5 - в частично перекрытом состоянии) и макета устройства (кривая 6).Скорость потока измеряли проволочным термопнемометром DISA, имеющим сопротивление 4,54 Ом при температуре 26^оС. Как видно из рисунка, эффективная ширина рабочей зоны макета устройства на уровне 0,8 от максимальной скорости превышает соответствующую ширину стандартного изделия в 9 раз в режиме открытой щели и в 1,7 раза в режиме перекрытия.

Использование: в вентиляционно-вытяжных системах, в воздуховодных магистралях, для уборки помещений и улиц. Сущность изобретения: способ вакуумной пылеуборки включает формирование воздушного потока, отбор пыли и ее последующую транспортировку сформированным воздушным потоком к пылеотводящему тракту по создаваемому сплошному воздушному каналу. При этом продольный градиент скорости потока в воздушном канале в направлении движения поддерживают большим или равным нулю. Средний поперечный градиент скорости потока в любом сечении канала поддерживают равным нулю путем сохранения или уменьшения площади поперечного сечения канала вдоль движения потока и равенства между собой длин элементарных токовых трубок канала. 2 ил.

СПОСОБ ВАКУУМНОЙ ПЫЛЕУБОРКИ, включающий формирование воздушного потока, отбор пыли и ее последующую транспортировку сформированным воздушным потоком к пылеотводящему тракту по создаваемому сплошному воздушному каналу, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности пылеуборки при сохранении высокой ее скорости, продольный градиент скорости потока в воздушном канале в направлении движения поддерживают большим или равным нулю, а средний поперечный градиент скорости потока в любом сечении канала поддерживают равным нулю путем сохранения или уменьшения площади поперечного сечения канала вдоль движения потока и равенства между собой длин элементарных токовых трубок канала.