ИНЕРЦИОННЫЙ ФИЛЬТР Российский патент 1995 года по МПК B01D45/04 B61D27/00 

Изобретение относится к воздухоочистителям систем вентиляции транспортных средств, преимущественно пассажирских вагонов.

Известны контактные фильтры для вентиляционных систем пассажирских вагонов, состоящие из набора проволочных сеток с уменьшающимися размерами ячеек по ходу воздуха, собранных в пакет и периодически смачиваемых маслом. В работе эти фильтры загрязняются пылью, что ведет к потере фильтрующих качеств и снижению поступления воздуха, и поэтому требуют периодической очистки. В эксплуатации загрязненные фильтры должны быть удалены из вагона и заменены очищенными и промасленными не реже двух раз в месяц, что связано с выполнением трудоемких работ. В вентиляционных системах современных пассажирских вагонов применяются фильтры только этого типа, которые принимаем в качестве базового объекта.

Известны инерционные фильтры, содержащие ряд отражательных пластин различного профиля, выбранных из расчета эффективной сепарации пыли из потока воздуха и удаления ее через аэродинамические очистители. Такие фильтры применяются, например, в воздухоохладителях тяговых двигателей электровозов. Для пассажирских вагонов был предложен инерционный фильтр в корпусе которого содержатся входной конфузорный и выходной диффузорный каналы криволинейной формы, обеспечивающие сепарацию пыли под действием центробежных сил инерции и поступления ее через фильтрующую решетку в пылесборник, соединенный с аэродинамическим очистительным устройством, работающим от набегающего потока воздухе в движении. Этот фильтр самоочищающийся, обладающий высокой степенью очистки вентиляционного воздуха, принят в качестве прототипа.

Недостатки инерционных фильтров, включая прототип, большое гидравлическое сопротивление, обусловленное резким изменением направления движения при прохождении воздуха через щелевые каналы, сложность устройства и значительная металлоемкость.

Цель изобретения обеспечение достаточной степени очистки при значительно сниженном гидравлическом сопротивлении, упрощение конструкции и снижение металлоемкости.

Предлагаемая конструкция инерционного фильтра, удовлетворяя указанной цели, позволяет значительно увеличить поступление очищенного воздуха.

На чертеже показана схема, поясняющая устройство фильтра и принцип его работы.

Инерционный фильтр содержит решетку 1 забора наружного воздуха, конфузор 2, воздухопроводящий канал 3, пылеулавливатель 4 с фильтрующей решеткой 5, пылевой канал 6, аэродинамическое очистительное устройство 7.

Работа инерционного фильтра происходит под действием вентилятора, втягивающего наружный воздух через заборную решетку в конфузор, где поток приобретает относительно высокую скорость. На выходе из конфузора происходит резкое расширение потока и снижение скорости. Частицы пыли по инерции продолжают движение в прямолинейном направлении и попадают в улавливатель, установленный на определенном расстоянии от конфузора, а затем в пылевой канал, соединенный с аэродинамическим очистительным устройством, через которое удаляются в окружающее пространство. Обратное движение из пылеулавливателя исключается вследствие более высокого гидравлического сопротивления в обратном направлении пылеулавливателя с фильтрующей решеткой и разряжения, создаваемого аэродинамическим очистным устройством. Очищенный воздух, обтекая пылеулавливатель, поступает на вход к вентилятору. Очистка пылеулавливателя осуществляется при движении транспортного средства в результате эжекционного эффекта, возникающего при прохождении набегающего воздушного потока через канал аэродинамического очистительного устройства.

Новизна изобретения характеризуется отличительными признаками, состоящими в том, что поступающий в фильтр запыленный воздух, проходит через конфузор, приобретает относительно высокую скорость, что обеспечивает попадание более тяжелых частиц (пыли) по инерции в улавливатель, а очищенного воздуха, обтекающего улавливатель, в вентиляционный канал транспортного средства. Входное сечение улавливателя с фильтрующей решеткой установлено вблизи геометрического центра пересечения образующих конфузора, а высота входного сечения несколько превышает высоту выходного сечения конфузора. Такая геометрия расположения узлов фильтра обеспечивает высокую степень очистки (которая может корректироваться изменением высоты входного сечения улавливателя) при минимальных гидравлических потерях. Указанными свойствами не обладает ни одна из известных конструкций инерционных фильтров, и, следовательно, предлагаемое техническое решение обладает существенными отличиями. В сравнении с прототипом гидравлическое сопротивление снижается на 60-70% а степень очистки повышается на 10-15%

Использование: в воздухоочистителях, преимущественно для системы вентиляции пассажирских вагонов, систем воздушного охлаждения тяговых двигателей подвижного состава. Сущность изобретения: инерционный фильтр содержит корпус, входной и выходной воздушные каналы, между которыми установлены заборная решетка и пылеулавливатель, соединенный с аэродинамическим очистителем. Входной воздушный канал выполнен конфузорного типа прямым. Щель улавливателя несколько превышает по размерам выходное отверстие конфузора. Входное сечение улавливателя с фильтрующей решеткой расположено соосно геометрическому центру пересечения образующих конфузора. 1 ил.

ИНЕРЦИОННЫЙ ФИЛЬТР преимущественно для системы вентиляции транспортного средства, содержащий корпус с заборной решеткой, входной конфузорного типа и выходной воздушные каналы, между которыми установлен пылеулавливатель, соединенный с аэродинамическим очистителем, отличающийся тем, что входной воздушный канал выполнен прямоугольным, размеры входного отверстия пылеулавливателя по меньшей мере равны размерам выходного отверстия входного канала, причем входное отверстие пылеулавливателя с размещенной в нем фильтрующей решеткой расположено соосно с входным каналом.