Пневматическая всасывающая установка для удаления из цеха производственных отходов Советский патент 1983 года по МПК B65G53/24 

00 4

СО

Изобретение относится к пневматическому транспорту, а именно к пневматическим установкам удаления из цеха производственных отходов, применяемым в лесопильнодеревообрабатывающей промышленности и предназначенным для улавливания, собирания отходов в виде стружки, опилок, пыли, образующихся при механической обработке древесных материалов. Известна пневматическая всасывающая установка для удаления из цеха производственных отходов, содержащая магистральный трубопровод, подсоединенные к нему отводящие трубопроводы, каждый из которых снабжен запорным органом и приемником отходов, вентилятор, входной патрубок которого соединен с магистральным воздухопроводом, а выходной - с разгрузителем отходов, выходной патрубок которого сообщен с фильтром и атмосферой 1. Недостатками этой установки являются больщие энергозатраты на очистку рециркулируемого воздуха в отапливаемый период года и на огранизованную подачу наружного воздуха в цех в неотапливаемый период года. Большие энергозатраты на очистку рециркулируемого в цех воздуха вызваны тем, что 100% воздуха, отбираемого установкой из цеха через приемники станков (как работающих, так выключенных и работающих вхолостую), пропускается через фильтр. Большие энергозатраты на организованную подачу наружного воздуха в неотапливаемый период года обусловлены тем, что весь воздух, отбираемый установкой из цеха через приемники станков и выбрасываемый в атмосферу, должен быть компенсирован наружным воздухом, который подается в цех приточн.ой вентиляцией. Известна пневматическая установка для удаления из цеха производственных отходов, содержащая магистральный трубопровод, подсоединенные к нему отводящие трубопроводы, каждый из которых снабжен запорным органом и приемником отходов и сообщен с воздухопроводом, имеющим запорный орган и устройство для регулирования аэродинамического сопротивления, разгрузитель отходов, входной патрубок которого соединен с магистральным трубопроводом, а выходной - с входным патрубком вентилятора, выходной патрубок которого сообщен с атмосферой 2. Недостатки указанной установки заключаются в больших энергозатратах, вызываемых работой установки, это обусловлено тем, что весь воздух, круглогодично отбираемый установкой через приемники фактически работающих станков и выбрасываемый в атмосферу, должен быть компенсирован воздухом, который подается в цех приточной вентиляцией. В отапливаемый период года воздух, подаваемый в цех, должен быть предварительно нагрет до температуры, равной температуре воздушной среды цеха, что вызывает дополнительные энергозатраты. Цель изобретения - снижение энергозатрат. Указанная цель достигается тем, что пневматическая установка для удаления из цеха производственных отходов, содержащая магистральный трубопровод, подсоединенные к нему отводящие трубопроводы, каждый из которых снабжен запорным органом и приемником отходов и сообщен с воздухопроводом, имеющим запорный орган и устройство для регулирования аэродинамического сопротивления, разгрузитель отходов, входной патрубок которого соединен с магистральным трубопроводом, а выходной - с входным патрубком вентилятора, выходной патрубок которого сообщен с атмосферой, снабжена коллектором, сообщенным с воздухопроводами и выходным патрубком разгрузителя, фильтром, соединенным с выходом вентилятора, шиберами, один из которых установлен между разгрузителем и вентилятором, а другой - между вентилятором и фильтром, и дополнительным вентилятором, входной патрубок которого соединен с магистральным трубопроводом, а выходной - с входным патрубком разгрузителя. На фиг. 1 изображена схема установки; на фиг. 2 - короб-воздухопровод с коллектором, разрез А-А на фиг. 1. Установка содержит магистральный трубопровод 1 переменного сечения и подсоеди- . ненные к нему отводящие трубопроводы 2, каждый из которых снабжен запорным шибером 3 и приемником 4 отходов и сообщен с воздухопроводом 5, имеющим запорный шибер 6 и устройство 7 для регулирования аэродинамического сопротивления, разгрузитель отходов 8, входной патрубок 9 которого соединен со сборным участком 10 трубопровода 1, а выходной 11 - с входным патрубком 12 вентилятора 13, выходной патрубок 14 которого сообщен с атмосферой и фильтром 15, имеющим канал 16 для рециркуляции воздуха в цех, коллектор 17 с расположенными на поверхности по его длине окнами 18 и патрубками 19, которые соединены с воздухопроводами 5, короб-воздухопровод 20, установленный герметически на коллекторе 17 с охватом его окон 18 и сообщенный трубопроводом 21 с выходным патрубком 11 разгрузителя 8, запорные шиберы 22, 23 и 24, один из которых установлен между разгрузителем 8 и вентилятором 13, другой - между вентилятором 13 и фильтром 15, а третий - на выходе в атмосферу, дополнительный вентилятор 25, входной патрубок 26 которого соединен с магистральным трубопроводом 1, а выходной 27 - с входным патрубком 9 разгрузителя 8. Приемники 4 отходов присоединены к станкам. на каждом из которых установлен датчик 28, управляющий работой соответствующих запорных щиберов 3 и 6. Вентиляторы 13 и 25 выполнены с автоматически плавно регулируемой производительностью. На коллекторе 17 установлен датчик 29 статического давления для регулирования производительности вентилятора 13, а на сборном участке 10 магистрального трубопровода 1 - датчик давления 30 для поддержания постоянной производительности вентилятора 25. Каждый датчик 28 соединен с реле времени (не показано), которое настраивается на определенную задержку, отсчитываемую с момента выхода обрабатываемой на станке заготовки и равную времени ее механической обработки и времени транспортирования полученных при обработке отходов от приемника 4 до трубопровода 1. Если до ее окончания следующая заготовка не поступит в зону датчика 28, то это свидетельствует о нарушении режима подачи заготовок, установленного для данного станка и обеспечивающего соответствующую производительность. В этом случае реле времени при окончании временной задержки подает сигнал щиберам 3 и 6 на одновременное переключение - „ . ILL l. ется, а щибер 6 открывается. При отключенном от трубопровода 2 приемнике 4 и поступлении следующей заготовки в зону датчика 28 последний дает сигнал щиберам 3 и 6 на переключение их положения. Шиберы 3 и 6 сблокированы с датчиком 28 таким образом, что в процессе механической обработки заготовок на каком-либо станке шибер 3 открыт, а шибер 6 закрыт в период прекращения механической обработки шибер 3 закрыт,а щибер 6 открыт. В периоды, когда заготовки подаются в станок в нормальном ритме без длительных перерывов, шибер 3 остается открытым, а шибер б закрытым. Устройство 7 для регулирования величины аэродинамического сопротивления в воздухопроводе 5 позволяет обеспечить равенство потерь давления и при движении отработавшего воздуха по воздухопроводам дублирующего участка, например ее , и потерь давления при движении аэросмеси по воздухопроводам основного ответвления 2, например Ьс, т.е. ЛРес APfac 4° свою очередь обеспечивает равенство потерь давления в параллельных воздухопроводах, образующих узел тройника 31. Например, при отключенном прие.мнике станка 32 обеспечиIfвается равенство потерь давления РСС Aloe, при отключенном станке 33 - равенство APjfc APj, а при отключенных приемниках станков 32 и 33 - равенство APfjc ес Таким образом, устройства 7 позволяют обеспечить постоянный запроектированный режим воздущного потока в ответвлениях установки независимо от выключения обрабатывающих головок или прекращения механической обработки. Коллектор 17 предназначен для приема отработавшего воздуха из воздухопровода 21 через короб 20. Количество воздуха, поступающего в коллектор 17, должно быть всегда равно количеству воздуха, отбираемого вентилятором 25 через воздухопроводы 5 из коллектора 17 во время отсутствия механической обработки на каких-либо станках. Регулирование количества поступающего в коллектор 17 воздуха осуществляется от датчика давления 29, установленного на коллекторе 17, который управляет производительностью вентилятора 13. Короб-воздухопровод 20 имеет форму осевого сечения в вертикальной плоскости, обеспечивающего равномерные скорости истечения отработавшего воздуха в коллектор 17 по его длине. следствие одинаковое статическое давление по длине коллектора 17, соответствующее скорости истечения. Установка работает следующим обраПри начале работы установки, в момент запуска ее вентилятора 25, а также станков и в период их холостой работы щиберы 3 закрыты, а шиберы 6 открыты и вентилятор 25 отбирает воздух в магистральный трубопровод 1 через воздухопроводы 5 трубопроводов 2 из коллектора 17. При этом запорные шиберы 22, 23 и 24 закрыты, вентилятор 13 выключен и весь воздух, отбираемый вентилятором 25 из магистрального трубопровода 1, возвращается после разгрузителя 8 обратно через короб 20 в коллектор 17. В таком положении вентилятор 25 имеет заданную расчетную производительность. При начале механической обработки на станках открываются шиберы 3 и закрываются шиберы 6 этих станков, а также независимо от периода года открывается шибер 22 и включается вентилятор 13 на минимальную производительность, соответствующую нижнему пределу диапазона его регулирования. Кроме этого, в отапливаемый период года открывается шибер 23 (при закрытом шибере 24), а в неотапливаемый период года открывается шибер 24 (при закрытом шибере 23). Из коллектора 17 прекращается отбор воздуха вентилятором 25 через соответствующие этим станкам закрытые воздухопроводы 5. Таким образом, закрывание (открывание щиберов 6 сопровождается уменьщением (увеличением) количества воздуха, отбираемого вентилятором 25 из коллектора 17. Если производительность вентилятора 13 в какой-то момент не соответствует суммарному расходу воздуха, отбираемому вентилятором 25 через приемники 4 фактически работающих станков, то возникает несоответствие между количеством воздуха, отбиравмым вентилятором 25 из коллектора 17, и количеством воздуха, поступающим в коллектор 17, которое приводит к изменению статического давления в коллекторе 17. Дифференционально-транспортный индукционный датчик 29 воспринимает изменение статического давления в коллекторе 17 и посылает электри ческий сигнал, пропорциональный этому изменению в зависимости от знака, через автоматический регулятор (не показан) в исполнительный механизм (не показан), который изменяет производительность вентилятора 13 Изменение производительности вентилятора 13 приводит к выравниванию количества воздуха, поступающего в коллектор 17, и количества воздуха, не отбираемого вентилятором 25 через воздухопроводы 5 из коллектора 17. При достижении указанного равновесия статическое давление в коллекторе 17 становится равным заданному, сигнал от датчика 28 поступает через автоматический регулятор к исполнительному механизму изменения производительности вентилятора 13 и регулирование последнего прекращается.

Одновременно с регулированием производительности вентилятора 13 в неотапливаемый период года производится синхронное по -производительности регулирование вентилятора подачи наружного воздуха в цех (не показан).

При увеличении производительности вентилятора 13 уменьшается количество воздуха, поступающего из разгрузителя 8 через воздухопровод 21 в коллектор 17, что вызывает уменьшение потери давления в сети, так как скорость воздуха на участке 8-2120-18 снижается. При уменьшении (увеличении) потери давления в сети соответственно увеличивается (уменьшается) на некоторую величину производительность вентилятора 25 и соответственно уменьшается (увеличивается) статическое давление в сборном воздухопроводе 10, которое регустрируется датчиком 30. При этом датчик 30 подает электрический сигнал, пропорциональный изменению статического давления в зависимости от знака, через автоматический регулятор, исполнительный механизм, который изменяет частоту вращения рабочего колеса вентилятора 25. При выравнивании производительности вентилятора 25 статическое давление в . воздуховоде 10 становится равным заданному, после чего регулирование вентилятора 25 прекращается.

В отапливаемый период года вентилятор 13 подает отработавший воздух в фильтр 15 для очистки до концентраций, не превышающих 30°/о от ПДК в зоне дыхания станочника, после чего очищенный воздух рециркулируется через канал 16 в цех.

В неотапливаемый период года вентилятор 13 выбрасывает отбираемый из воздухопровода 21 воздух через выхлопной патрубок 34 в атмосферу. Количество рециркулируемого в цех воздуха через канал 16 илн выбрасываемого через выхлопной патрубок 21 в атмосферу всегда равно количеству воздуха, отбираемому вентилятором 25 из цеха через приемники одновременно работаюших станков, т.е. во время механической обработки.

Таким образом, после начала .механической обработки на станках воздух, выходящий из разгрузителя 8, разделяется на две части. В отапливаемый гериод года одна переменная часть отбирается вентилятором 13 и подается через фильтр 15 и канал 16 в цех, а вторая поступает, по воздухопроводу 21 и через короб подается в коллектор 17 для последующей раздачи при открытых шиберах 6 по соответствующим воздухопроводам 5. В неотапливаемый период года одна переменная часть отбирается вентилятором 13 и выбрасывается через выхлопной патрубок 34 в атмосферу, а вторая поступает по воздухопроводу 21 и через короб 20 подается в коллектор 17 для последующей раздачи при открытых шиберах 6 по соответствующим воздухопроводам 5. Одновременно с этим вентилятор приточной вентиляции (не показан) подает в цех переменное количество наружного воздуха, равное количеству воздуха, выбрасываемому в ат.мосферу через выхлопной патрубок 34.

Воздух, поступающий по воздухопроводу

0 21 через короб 20 в коллектор 17, после открывания каких-либо пшберов 6 возвращается через патрубки 19 с соответствующие этим щибера.м воздухопроводы 5 и далее в отводящие трубопроводы 2 магистрального воздухопровода I. В любой момент времени после начала .механической обработки на станках количество воздуха, проходящее через воздухопроводы 5, равно количеству воздуха, поступающего через воздухопровод 21 и короб 20 в коллектор 17. Таким

0 образом, воздух, необходимый для обеспечения постоянного равенства потерь давления в параллельно соединяемых трубопроводах, образующих углы тройников 31 в магистральном трубопроводе 1, при слиянии в них воздущных потоков (независимо от

- количества станков, на которых отсутствует механическая обработка) перемещается по кольцу, которое включает последовательно расположенные друг за другом позиции 1719-6-31-1-10-8-21-20-18-17 элементов устаQ новки и не выбрасывается в атмосферу.

Устранение теплопотерь в цехе в отапливаемый период года, вызывае.мых установкой при отборе воздуха от фактически работающих станков, позволяет устранить подачу наружного воздуха в цех, необходимого для компенсации удаленного из цеха установкой теплого воздуха, а также его подогрев. Однако для предотвращения профессиональных заболеваний, которые могут возникнуть у рабочих при устранении подачи в цех наружного воздуха (имеющего больший процент содержания кислорода, чем рециркулируемый) понадобится дополнительная вытяжка некоторого количества воздуха из цеха ( 15% от Gyct-j и подача в цех равного количества чистого наружного воздуха с предварительным его подогревом до температуры, равной температуре окружающей среды цеха.

Предложенная установка позволяет в отапливаемый период года снизить энергозатраты в установке от сокращения расходуемой мощности на подогрев и организованный приток наружного воздуха в цех в результате сокращения его объемов. Суммарная мощность, которая экономится в отапливаемый период года, рассчитывается с учетом дополнительной мощности вентилятора, расходуемой в описываемой установке на очистку воздуха в фильтре, дополнительный мощности вентилятора, расходуемой на возврат воздуха по кольцу, а также дополнительной мощности, расходуемой на вытяжку некоторого количества воздуха из цеха вытяжной вентиляцией, а также устранится выброс установкой в атмосферу отработавщего воздуха. При этом устранится загрязнение атмосферы и ликвидируется ущерб окружающей среде от пылевых выбросов.

В неотапливаемый период года снижаются энергозатраты в установке от сокращения расходуемой мощности на организованную подачу наружного воздуха в цех в результате сокращения его объемов.Суммар ная мощность, которая экономится в неотапливаемый период года, рассчитывается с учетом дополнительной мощности вентилятора на выброс воздуха в атмосферу через выхлопной патрубок и дополнительной мощности вентилятора, расходуемой на возврат воздуха по кольцу. Уменьщается также количество выбрасываемого установкой в атмосферу отработавшего воздуха, так как весь воздух, необходимый для компенсации потерь давления в параллельно соединяемых воздухопроводах магистрального воздухопровода, отбираемый установкой через воздухопроводы из коллектора во время отсутствия механической обработки на каких-либо станках, возвращается по кольцу обратно в коллектор, что уменьщает загрязнение атмосферы и снижает ущерб окружающей среде.

Отводы

ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ИЗ ЦЕХА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОТХОДОВ, содержащая магистральный трубопровод, подсоединенные к нему отводяпдие трубопроводы, каждый из которых снабжен запорным органом и приемником отходов и сообщен с воздухопроводом, имеющим запорный орган и устройство для регулирования аэродинамического сопротивления, разгрузитель отходов, входной патрубок которого соединен с магистральным трубопроводом, а выходной - с входным патрубком вентилятора, выходной патрубок которого сообщен с атмосферой, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергозатрат, она снабжена коллектором, сообщенным с воздухопроводами и выходным патрубком разгрузителя, фильтром, соединенным с выходом вентилятора, ц иберами, один из которых установлен между разгрузителем и вентилятором, а другой - между вентилятором и фильтром, и дополнительны.м вентилятором, входной патрубок которого соединен с магистральным трубо проводом, а выходной - с входным патруб(Л ком разгрузителя.