УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ ПЫЛИ Российский патент 1997 года по МПК F24F3/16 

Предлагаемое устройство относится к системам кондиционирования воздуха и предназначено для удаления пыли из потока воздуха.

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.

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.

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.

Задачей изобретения является повышение эффективности очистки воздуха от пыли.

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.

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.

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.

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.

Выполнение пазов по винтовым линиям, имеющим аналогичное направление с винтовыми линиями лопаток не препятствует вращательному движению потока.

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.

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.

Работает устройство следующим образом.

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.

Использование: устройство относится к системам кондиционирования воздуха и предназначено для удаления пыли из потока воздуха. Сущность изобретения: поток воздуха поступает со стороны входного фланца на первую ступень очистки, где, проходя через циклоны, за счет закрутки потока в лопатках циклонов очищается от крупных частиц, которые вместе с частью потока удаляются через патрубок сброса пыли. Вторая часть потока направляется к соплам, пройдя которые поступает на вторую ступень очистки - сменную кассету, где происходит окончательная очистка воздуха от пыли. 7 ил.

Устройство для очистки воздуха от пыли, содержащее проточный корпус с патрубком сброса пыли, поперечные перегородки, между которыми размещены циклонно-сопловые пылеотделители, отличающееся тем, что за перегородками по ходу воздушного потока размещена сменная кассета с гофрированным фильтрующим элементом, вершины гофр которого со стороны входа воздушного потока равноудаленно соединены между собой, в гофрах элемента со стороны выхода воздушного потока закреплены гофрированные пластины, при этом гофры элемента и пластин расположены вдоль оси воздушного потока, а на внутренних поверхностях корпусов циклонов за винтовыми лопатками выполнены пазы, расположенные по винтовым линиям, имеющим аналогичное направление с винтовыми линиями лопаток.