ИНЕРЦИОННЫЙ ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬ Российский патент 1995 года по МПК B01D45/04 

Изобретение относится к устройствам для отделения примесей от воздушного потока и может быть использовано в зерноочистительных машинах для очистки воздуха от легких примесей и пыли.

Известно устройство для отделения примесей от воздушного потока, содержащее основной и дополнительный отделители, пылеосадительную камеру с устройством вывода пыли, противоточный отделитель, образованный выходными отверстиями основного жалюзийного отделителя и пылеосадительной камеры, имеющими общую стенку, входной и выходной патрубки.

Недостатками данного устройства являются высокие энергозатраты, связанные с многократным изменением движения воздушного потока и двукратной очисткой всего очищаемого объема воздуха, большая металлоемкость и сложность конструкции, обусловленные наличием дополнительного отделителя. Кроме того, данное устройство имеет низкую степень очистки воздуха в противоточном отделителе.

Цель изобретения достижение максимально высокой степени очистки воздуха при минимальных металло- и энергоемкости.

На фиг. 1 изображен инерционный воздухоочиститель; на фиг.2 узел I на фиг.1.

Инерционный воздухоочиститель состоит из входного патрубка 1, жалюзийного отделителя, образованного жалюзийной решеткой 2 и корпусом 3 с выходным отверстием 4, пылеосадительной камеры 5 с устройством 6 вывода пыли, выполненным, например, в виде шлюзового затвора, и выходным отверстием 7, образованным смежной стенкой 8 и разделительной стенкой 9, и выходного патрубка 10.

Выходные отверстия 4 и 7 жалюзийного отделителя и пылеосадительной камеры расположены на одном уровне и образуют противоточный отделитель, который размещен в пылеосадительной камере.

Воздухоочиститель работает следующим образом.

Воздушный поток, запыленный, например, при очистке вороха, поступает в патрубок 1 инерционного воздухоочистителя. По мере продвижения в жалюзийном отделителе от разделителя очищенный воздух проходит между пластинами жалюзийной решетки 2, а частицы пыли под действием сил инерции стремятся сохранить первоначальное направление движения и основная их масса вместе с частью воздуха (10-20% ) направляется к выходному отверстию 4 жалюзийного отделителя, которое образует с выходным отверстием 7 пылеосадительной камеры 5 противоточный отделитель. В противоточном отделителе поток газовзвеси разворачивается на 180^о. При этом частицы пыли за счет сил инерции осаждаются в пылеосадительной камере 5 и выводятся из инерционного воздухоочистителя при помощи устройства 6, а очищенный воздух устремляется в выходное отверстие 7. Весь очищенный воздух удаляется через выходной патрубок 10.

Выбор соотношений высот h₁:h₂ и площадей F₁:F₂ поперечных сечений выходных отверстий жалюзийного отделителя и пылеосадительной камеры, глубины пылеосадительной камеры и высоты выходного отверстия жалюзийного отделителя Н_п:h₁ влияет на эффективность очистки следующим образом.

В противоточном отделителе на частицу пыли массой m действуют: сила аэродинамического сопротивления движения частицы в газовом потоке, центробежная сила, сила тяжести, архимедова сила и сила, действующая на частицу при нахождении ее в неравномерном поле давлений. При этом наибольшее действие на частицу пыли оказывают аэродинамическая и центробежная силы. На эффективность очистки в большей мере влияет центробежная сила. Причем чем она больше, чем выше эффективность очистки. Центробежная сила прямо пропорциональна квадрату скорости V движения частицы и обратно пропорциональна радиусу r разворота частицы
F₄=mV²/r.

При оптимальных геометрических параметрах жалюзийного отделителя h₁(F₁) имеет определенное значение, когда через выходное отверстие проходит 15-20% от всего объема воздуха. Поэтому уменьшение соотношения h₁:h₂(F₁:F₂) ниже оптимальных значений за счет увеличения h₂ приводит к увеличению радиуса r разворота частицы и снижению эффективности очистки.

Увеличение соотношения h₁:h₂ выше оптимума за счет уменьшения h₂ повышает сопротивление противоточного отделителя и воздухоочистителя в целом, что приводит к снижению скорости V и качества очистки воздушного потока.

В табл.1 представлена эффективность пылеулавливания Е_о в зависимости от соотношений высот и площадей поперечных сечений выходных отверстий жалюзийного отделителя и пылеосадительной камеры.

Из табл. 1 видно, что как уменьшение соотношений h₁:h₂ и F₁:F₂ менее 1: 0,5, так и увеличение их более 1:1,5 приводит к снижению степени очистки.

В табл.2 представлена эффективность Ео пылеулавливания в зависимости от соотношения глубины пылеосадительной камеры и высоты выходного отверстия жалюзийного отделителя при отношении h₁:h₂=1.

Из табл.2 следует, что уменьшение соотношения H_п:h₁ менее 5:1 приводит к снижению степени очистки вследствие захвата воздушным потоком осажденных частиц со дна камеры.

Указанные в табл.1 и 2 данные позволяют определить границы оптимальных соотношений, при которых достигается максимальная степень очистки в воздухоочистителе, и экспериментально подтверждаются.

Расположение выходных отверстий жалюзийного отделителя и пылеосадительной камеры на одном уровне позволяет повысить степень очистки в противоточном отделителе за счет увеличения центробежной силы вследствие уменьшения радиуса разворота частиц пыли.

Высокая степень очистки в противоточном отделителе исключает необходимость установки дополнительного отделителя, что упрощает конструкцию и снижает металло- и энергоемкость.

Таким образом, совокупность существенных признаков: соотношение высот и площадей поперечных сечений выходных отверстий жалюзийного отделителя и пылеосадительной камеры 1: (0,5-1,5), соотношение глубины пылеосадительной камеры и входного отверстия жалюзийного отделителя не менее 5:1, расположение выходных отверстий на одном уровне позволяет достичь максимальной высокой степени очистки воздуха при одновременно минимальных металло- и энергозатратах.

Использование: для отделения примесей от воздушного потока в зерноочистительных машинах при очистке воздуха от легких примесей. Сущность изобретения: инерционный воздухоочиститель состоит из входного патрубка, жалюзийного отделителя, пылеосадительной камеры с устройством вывода пыли, противоточного отделителя, образованного выходными отверстиями пылеосадительной камеры и жалюзийного отделителя, и выходного патрубка очищенного воздуха. Для более эффективного улавливания пыли выходные отверстия жалюзийного отделителя и пылеосадительной камеры выполнены на одном уровне, при этом соотношения их высот и площадей поперечных сечений равно 1:(0,5-1,5), а глубина пылеосадительной камеры вдоль оси жалюзийного отделителя состовляет не менее 5 высот его выходного отверстия. 2 ил., 2 табл.

ИНЕРЦИОННЫЙ ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬ, содержащий корпус, входной и выходной патрубки, жалюзийный отделитель, пылеосадительную камеру с устройством вывода пыли, входным и выходным отверстиями, образованными стенкой корпуса, смежной стенкой и разделительной стенкой, отличающийся тем, что кромки смежной и разделительной стенок расположены на одном уровне, соотношение расстояний от стенки корпуса до кромки смежной стенки, от кромки смежной стенки до кромки разделительной стенки и площадей поперечных сечений входного и выходного отверстий равно 1 (0,5 1,5), а глубина пылеосадительной камеры вдоль оси жалюзийного отделителя составляет не менее 5 расстояний от стенки корпуса до кромки смежной стенки.