Устройство для очистки воздуха Советский патент 1989 года по МПК B01D46/02 A47L5/04 

Изобретение относится к технике очистки газов от аэрозолей, в частности к устройствам пылеочистительных аппаратов, применяемых для аспирации и очистки воздуха при сварке.

Цель изобретения - снижение энергозатрат на очистку путем разгрузки возвратно-поступательного привода в мертвых точках и повышение эффективности регенерации фильтра.

На фиг. I представлено предлагаемое устройство, разрез; на фиг. 2 - то же, в момент всасьшания запыленного воздуха; на фиг. 3 - то же, в момент продувки фильтра.

Устройство для очистки воздуха содержит вертикально установленный

цилиндрический корпус 1 с пагрубко -; 2 для входа загрязненного воздуха и крьшку 3 с клапаном 4 и установленным над ним коллектором 5, имеющим патрубок 6 для выхода очищенного воздуха.

В корпусе 1 коаксиально установлен сильфонообразный фильтр 7, а на нижнем фланце крышки 3 - побудитель

тяги в виде мембраны 8, которая имеет средство для придания жесткости на участке крепления фильтра 7, состоящее из закрепленных на ее противоположных сторонах чашеобразных элементов 9 и 10. Фильтр 7 связан своей верхней частью с мембраной 8 , снабжен сплошным днищем II,

4

СО 4

СО Сл9 СО

31А94

жесткими распорными 12 и элпсти 1ными стягивающими 13 кольцами. С целью ограничения перемещения фильтра 7 вниз и центровки его в корпусе 1 , дни- ше корпуса и днище 11 фильтра 7 снабжены обращенными один к другому выступами 14 с эластичными накладками 15 и пружиной 16. При этом для исключения повышенных нагрузок на мембра- ну 8 (например, при закупорке шланга или всасывающего патрубка 2) эластичная накладка 15 на выступе корпуса 1 выполнена совместно с перепускным клапаном (не показан), ера- батывающим при уменьщении давления воздуха в корпусе I .

Крышка 3 устройства снабжена осе-; вым отверстием, через которое проходит шток 17, связанный с возвратно- поступательным приводом 18, установленным на коллекторе 5, и клапаном 4 в виде эластичного диска, периферийные края которого выполнены контактирующими с радиально расположенными на крьш1ке 3 отверстиями 19. Центральная часть диска 4 прижата к крьппке 3 посредством лайки. Мембрана 8 по своей периферии герметично прикреплена к фланцу крышки 3 пж| едством tF-об- разного в сечении кольца 20, которое одновременно служит для размещения в своем кольцевом пазу эластичного уплотнительного материала. Крьппка 3 в сборе с приводом 18, мембраной 8 и закрепленным на ней фильтром 7 устанавливается в корпус 1 и прижимается к последнему с помощью стяжных замков (не показаны)

Устройство отличается тем, что клапан на мембране 8 выполнен в виде диска 21 и крестовины 22, которые жестко закреплены на штоке 17 и расположены один над другим с зазором. Мембрана 8 расположена в зазоре меж- ду диском 21 и крестовиной 22 и снабжена сквозным отверстием .23, периферийные края которого попеременно контактируют с периферийными краями диска 21 и крестовины 22, Диск 21 клапанного устройства снабжен по периферии эластичной накладкой 24.

Устройство работает следующим образом.

При ходе штока 17 вверх (фиг.2) сначала выбирается зазор между диском 21 и нижним чашеобразным элементом 10 мембраны 8, затем диск начинает контактировать с периферийными кра5

0 0 5

0 5 0

5

ями отверстия 23 (клапан запирается и увлекает за собой мембрану 8 из крайнего нижнего положения (показано пунктиром) в крайнее верхнее. Мембрана 8 растягивает фильтр 7, через поры которого фильтруется загрязненный воздух, всасываемый мембраной 8 в полость корпуса 1 через патрубок 2. При этом за счет избыточного давления, создаваемого мембраной 8 в полости 3, клапан 4 на ней открьгоается, и воздух, находящийся в этой полости, пройдя коллектор 5 и патрубок 6, направляется потребителю или в атмосферу.

При ходе штока 17 вниз (фиг. 3) сначала выбирается зазор между верхним чашеобразным элементом 9 и крестовиной 22 (при этом диск 21 отходит от нижнего чашеобразного элемента 10 - клапан открьшается) . Затем крес- товина 22 начинает контактировать с чашеобразным элементом 9 и увлекает за собой мембрану 8 вниз из крайнего верхнего (показано пунктиром) в крайнее нижнее положение. При этом фильтр 7 начинает сжиматься,и очищенный воздух, находящийся в нем, перетекает через открытый клапан в полость между мембраной 8 и крьшжой 3. Перетоку очищенного воздуха в полость крьш1ки 3 способствует разреже ние, создаваемое мембраной 8 при движении ее вниз. Под действием этого разрежения закрывается клапан 4 на крьш1ке 3. Из-за того, что открытый клапан на мембране 8 создает некоторое гидравлическое сопротивление, часть воздуха из полости фильтра 7 не успевает перетечь в полость крьш1- ки 3 и, фильтруясь через поры фильтра 7, создает эффект небольшой обратной продувки (интенсивность обратной продувки может быть увеличена или уменьшена изменением гидравлического сопротивления клапана на мембране, например, подбором его геометрических размеров).

«- ,

При ходе штока 17 вверх (фиг. 2) цикл повторяется: очищенный воздух, перетекший из полости фильтра 7 в полость под крьшжой 3, выгоняется в коллектор 5 через открывающийся клапан 4 на крьщ1ке 3, а загрязненный снова фильтруется в растягиваемую полость фильтра 7 из полости корпуса 1 .

Ввиду того, что в крайних положениях мембраны 8 сначала происходит выбор зазоров между мембраной и диском 21 (или крестовиной 22), возвратно-поступательный период разгружается от динамических нагрузок в мертвых верхней и нижней точках. Кроме того, одновременно с разгрузкой привода диск 21 и крестовина 22 попеременно создают удары по мембране 8, обеспечивая тем самым дополнительное встряхивание фильтра 7, что улучшает его регенерацию.от осевшей пыли.

Разгрузка привода 18 и проведение процесса очистки в течение всего времени работы устройства с меньшим гидравлическим сопротивлением фильтра 7 ведет к уменьшению энергозатрат, что повышает эффективность применения и потребительские :войства устройства.

Клапан мембраны выполнен активным : при движении штока он открывается, а при движении штока вверх .автоматически закрьшается. Так как мембрана установлена в зазоре между крестовиной и диском, то последние, попеременно контактируя с мембраной, увлекают ее в движение как вниз, так и вверх. При этом за счет зазора в крайних положениях мембраны сначала Выбираются зазоры между мембраной и крестовиной (или диском), а затем мембрана совершает рабочий ход. Это обеспечивает разгрузку возвратно- поступательного привода в мертвой точке, клапан проявляет новое свойство: одновременно с функциями привода мембраны и воздухораспределения клапан своей крестовиной .дополнительно ударяет по мембране при движении штока вниз и дополнительно ударяет своим диском по мембране при движении штока вверх. Эти удары интенси- фицируют регенерацию фильтра, так как он прикреплен к мамбране.

Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства заключаются в интенсификации непрерьтной регенерации фильтрующего элемента.

949396

Это позволяет вести процесс очистки в течение длительного времени без смены фильтрующего элемента и с с меньшим его гидравлическим сопротивлением, что ведет к уменьшению энергозатрат на очистку. Соответственно увеличиваются потребительские свойства и конкурентоспособность предла10 гаемого устройства по сравнению с аналогичными устройствами того же назначения. Важным преимуществом предлагаемого устройства является то, что мембранный побудитель расхода возду15 ха не боится высоких температур сварочных газов (основная область применения) , и то, что всасьшаемый загрязненный воздух идет к устройству импульсами, что уменьшает вероятность

20 засоренных шлангов.

Ф о р м у п а изобретения

1. Устройство для очистки воздуха,

содержащее цилиндрический корпус с патрубком для входа загрязненного воздуха, крьшшу с клапаном и установленный над ней коллектор с патрубком для вь гхода очищенного воздуха, размещенную перпендикулярно оси корпуса мембрану с жесткой центральной частью, соединенную штоком с возвратно-поступательным приводом, и прикрепленный к мембране верхней частью сильфонообразный фильтр, отличающееся тем, что, с целью снижения энергозатрат и повьш1ения эффективности регенерации, устройство

снабжено закрепленными на штоке соответственно над и под мембраной крестовиной и диском, при этом мембрана установлена на расстоянии от крестовины и диска и вьтолнена с

отверстием в центральной части, кромки которого поочередно соприкасаются с периферией крестовины и диска.

2. Устройство по п. I, отличающееся тем, что диск снабжен размещенной с внутренней стороны по периферии эластичной накладой.

П

тпг

, V Фигл

Jatpj 3fteMntfu foiffyx

, V Фигл

/4

Изобретение относится к технике очистки газов от аэрозолей ,в частности, к устройствам пылеочистительных аппаратов, применяемых для аспирации и очистки воздуха при сварке, и позволяет снизить энергозатраты, а также повысить эффективность регенерации фильтра. Устройство для очистки воздуха, содержащее корпус с установленной перпендикулярно его оси мембраной и сильфонообразный фильтр, прикрепленный верхней частью к мембране, снабжено закрепленными на штоке соответственно над и под мембраной и на расстоянии от нее крестовиной и диском. Мембрана имеет отверстие в центральной части, кромки которого поочередно соприкасаются то с крестовиной, то с диском. При этом диск снабжен размещенным с внутренней стороны по периферии эластичным покрытием. 1 з.п. ф-лы. 3 ил.

Фие г

«iOMMr

/7

; S,

Фие.3