Промышленный пылесос Советский патент 1983 года по МПК A47L9/18 

1

Изобретение относится к очистной технике и может быть использовано, например, для очистки поверхностей от грязи и пыли в различных отраслях народного хозяйства.

Известен промышленный пылесос, содержащий коаксиально установленные в вертикальной плоскости цилиндрический корпус и цилиндрический, кожух с вертикально размещенным в последнем электродвигателем и вентилятором, жидкостный фильтр, расположенный в корпусе под кожухом, дополнительное фильтровальное устройство, размещенное над жидкостным фильтром между стенками корпуса и кожуха, патрубок для отбора запыленного воздуха, смонтированный коаксиально с кожухом, и сменную трубу 1.

Однако данное устройство не обеспечивает достаточно качественную очистку воздуха, кроме того, значителен расход энергии.

Цель изобретения - повышение качества очистки воздуха и снижение расхода энергии.

Указанная цель достигается тем, что в промышленном пылесосе, содержащем коаксиальнО установленные в вертикальной плоскости цилиндрический корпус и цилиндрический кожух с вертикально размещенным в последнем электродвигателем и вентилятором, жидкостный фильтр, расположенный

,в корпусе под кожухом, дополнительное фильтровальное устройство, размещенное над жидкостным фильтром между стенками корпуса и кожуха, патрубок для отбора запыленного воздуха, смонтированный коак10 сиально с кожухом, и сливную трубу, сливная труба смонтирована на корпусе не выше уровня расположения нижнего торца кожуха на расстоянии Н от него по вертикали, равном (0-2) -%J , а площадь кольцевого зазора, образованного нижним торцом кожуха и внешней поверхностью патрубка, равна (0,28-0,4) DK , где D«B диаметр колеса вентилятора; D - диаметр корпуса.

На фиг. 1 представлен пылесос, продоль20 ный разрез; на фиг. 2 - экспериментальная кривая изменения относительной величины коэффициента уноса ( в зависимости от безразмерного параметра Р на фиг. 3 - экспериментальная кривая зависимости относительной величины аэродинамического КПД (Ч/Ппил) изменения площади (F) кольцевого зазора, образованного нижним торцом кожуха и внешней поверхностью патрубка для отбора запыленного воздуха.

Промышленный пылесос содержит коаксиально установленные в вертикальной плос кости цилиндрический корпус 1 и цилиндрический кожух 2 с вертикально размещенным в последнем электродвигателем 3 и вентилятором 4, жидкостный фильтр 5, расположенный в корпусе 1 под кожухом 2, дополнительное фильтровальное устройство, состоящее из опорной тарелки 6 со слоем легковесных щаров 7, размещенных над жидкостным фильтром 5 между стенками корпуса 1 и кожуха 2, патрубок 8 для отбора запыленного воздуха, смонтированный коаксиально с кожухом 2, и сливную трубу 9, при этом сливная труба 9 смонтирована на корпусе 1 не выще уровня расположения нижнего торца кожуха 2 на расстоянии от него по вертикали (Н), равном (О-0,2) , а площадь (F) кольцевого зазора, образованного нижним торцом кожуха и внешней поверхностью патрубка для отбора запыленного воздуха, равна (0,28-0,4) , где DKB - диаметр колеса вентилятора; DH - внутренний диаметр корпуса.

В верхнем торце кожуха 2 размещены трубки 10 для подачи воды на стенки кожуха 2.

Расположение сливной трубы 9 на указанном расстоянии от цилиндрического кожуха 2 обеспечивает такой уровень воды в фильтре 5, который при заданных диаметрах О„рИ DX обеспечивает оптимальные условия для достижения максимального значения эффективности очистки дополнительного фильтровального устройства.

После прохождения колеса вентилятора воздушный поток получает вращательное движение и в таком виде поступает в фильтр 5. Здесь кинетическая энергия закрученного потока передается силами трения воде, которая также вовлекается в интенсивное вращательное движение. Поверхность уровня в случае вращения жидкости относительно вертикальной оси имеет вид параболоида вращения. Высота, на которую поднимается свободная поверхность в каждой точке над вершиной параболоида, равна величине скоростного напора Окружная составляющая скорости (U) воды у стенок корпуса в рассматриваемом случае зависит: от уровня закрутки воздушного потока в колесе вентилятора, который при прочих равных условиях определяется диаметром колеса вентилятора, от расстояния между цилиндрическим кожухом и зеркалом воды в фильтре, которое определяет полноту передачи кинетической энергии от воздуха к воде, и от диаметра корпуса. При определенном соотношении размеров указанных конструктивных параметров высота уровня вращающейся воды у стенок корпуса может быть ниже расположения дополнительного фильтровального устройства. В

этом случае из него поступает недостаточное количество жидкости и эффективность улавливания пыли в нем резко падает. При оптимальных соотнощениях DM, Н, Оц слой вращающейся воды поднимается до уровня

опорной тарелки, и растекается по ее поверхности. Тем самым обеспечиваются условия для полного и равномерного смачивания опорной тарелки, шаров и достижения максимальной эффективности улавливания пыли.

При слишком большой подаче воды

(-0,2 ) под опорную тарелку или при переводе работы фильтра в режим полного барботажа (Н -0,7 ) вызывают чрезмерное повыщение гидравлических потерь пылесоса, что приводит не только к снижению КПД устройства, но и к резкому снижению его производительности. При этом нарушаются оптимальные условия псевдоожижения, снижается эффективность очистки пылесоса в целом.

Площадь кольцевого зазора, образованного нижним торцом кожуха и внешней поверхностью патрубка, равна (0,28-0,4) D Известно, что гидравлические потери кожуха находятся в непосредственной зависимости от его размеров и определяются величиной его проходных сечений. Ори этом каждый кожух обладает кривой потерь с .резко выраженным минимумом, которому соответствует наивысшее значание КПД

вентилятора на номинальном режиме (ij ) его работы. Эксперименты показали, что для пылесоса, использующего вентилятор с цилиндрическим кожухом, Ц, достигается при значении отношения площади кольцевого зазора к квадрату диаметра рабочего колеса, лежащем в пределах 0,35-0,5.

В лабораторных условиях исследованы более 50 модификаций пылесоса с различными геометрическими размерами (фиг. 2

и 3). В экспериментах размер Н варьировался как за счет увеличения высоты цилиндрического кожуха при сохранении уровня воды в фильтре, так и за счет изменения уровня воды при постоянной высоте кожуха. При этом диаметр колеса вентилятора D, изменялся в пределах О 0.25-0,45, а диаметр корпуса D составлял 0„ (2,5- 3,0) Df(B. Во всех опытах опорная тарелка дополнительного фильтровального устройства отстояла от нижнего торца цилиндрического кожуха на расстоянии 0.3 О,в . Эксперименты проводились на стандартной кварцевой пыли КП-3 со средним размером частиц 24 мкм.

Анализ данных фиг. 2 показывает, что относительная величина коэффициента уноса ( ) соответствующая значению Н (О,-0,2) -, определяет границу перехода прямого параллельного оси абсцисс участка зависимости в кривую линию, где резко увеличивается вынос пыли. Например, при Н 1,8 - унос пыли из пылесоса возрастает в два с половиной раза. При этих условиях и работе на пыли КП-3 0,75%, в то время ,3%

Анализ экспериментальных данных фиг. 3, показывает, что наибольшее значение « для пылесоса, использующего вентилятор с цилиндрическим кожухом, обеспечивается при относительной площади кольцевого-зазора |г (0,28-0,4). Отклонение параметра указанных предельных значений приводит к снижению ij, на номинальном режиме работы пылесоса. Причем более резкое снижение КПД имеет место в области малых значений площади кольцевых зазоров . 0,28. Увеличение - 0,4, кроме Фого, вызывает снижение абсолютной скорости потока на входе в фильтр и, как следствие, снижает в нем эффективность очистки воздуха.

Пылесос работает следующим образом.

Включают электродвигатель 3 и вентилятор 4, через патрубок 8 начинают всасывать воздух. Проходя через колесо вентилятора 4, запыленный поток получает вращательное движение и поступает в цилиндрический кожух . Вода, подаваемая через трубки 10 на внутреннюю стенку кожуха 2 вовлекается воздухом во вращательнопоступательное движение и покрывает его поверхность в виде тонкой пленки. Под действием центробежных сил часть пыли из воздушного потока отжимается к смоченной поверхности кожуха 2 и смывается в фильтр 5. Здесь же достигается дополнительный эффект очистки за счет интенсивной промывки воздуха водой.

Частично очищенный воздух поступает под опорную тарелку 6, переводит уложенный на ней слой легковесных щаров 7 во взвешенное состояние и вовлекает их в непрерывное циркуляционное движение в коль цевом объеме между стенками корпуса фильтра 5 и цилиндрического кожуха 2.

Одновременно осуществляется смачивание дополнительного фильтровального устройства водой, выносимой потоком из фильтра 5. При прохождении воздушного потока через псевдоожиженный слой шаров 7 на

их смоченной поверхности осаждается та часть пыли, которая не была уловлена в предыдущих ступенях очистки. По мере накопления влаги на поверхности щаров 7 она в виде крупных капель вместе с уловленной пылью стекает в нижнюю часть фильт ра 5. После прохождения псевлоожиженного слоя воздух, очищенный от пыли и брызг воды, выпускается в атмосферу помещения. Шлам из аппарата удаляется через сливную трубу 9.

Благодаря указанным параметрам достигается более качественная очистка воздуха и снижается расход энергии.

Формула изобретения

Промыщленный пылесос, содержащий коаксиально установленные в вертикальной плоскости цилиндричпский корпус и цилиндрический кожух с вертикально размещенным в последнем электродвигателем и вентилятором, жидкостный фильтр, расположенный в корпусе под чожухом, дополнительное фильтровальное устройство, размещенное над жидкостным фильтром между стенками корпуса и кожуха, патрубок для отбора запыленного воздуха, смонтированный коаксиально с кожухом, и сливную трубу, отличающийся тем, что, с целью повыщения качества очистки воздуха и снижения расхода энергии, сливная труба смон

тирована на корпусе не выще уровня расположения нижнего торца кожуха на расстоянии Н дОт него по вертикали, равном (О-0,2) -, а площаадь кольцевого зазора, образованного нижним торцом кожуха и внешней поверхностью патрубка для отбора запыленного воздуха, равна (0,28- 0,4)

где D -диаметр колеса вентилятора; DK -внутренний диаметр корпуса. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 379266, кл. А 47 L 9/18, 1971.

/ 0,8

О

-О.Ц.

0,8 Риг.1

16

ИДд

и Ч

«O

ci

1-4

t

c-T

4crSCii