Устройство для пылеподавления Советский патент 1990 года по МПК E21F5/04 

1

(ЬО1138515

(21)4349729/23-03

(22)25.12,87

(46)15,01.90. Кюл. № 2

(71)Новосибирский институт инженеров желез подорожного транспорта

(72)Г.Е.Мелидн и Ю.И.Савойский

(53)622.807.002.54(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1 138515, кл. Е 21 5/04, 1985.

(54)УСТРОЙСТВО Д11Л ПКЛСПОДАВЛЕНИЯ

(57)Изобретение относится к горной промышленности. (.ель - гюьышоние эффективности пмлеподавленкя та счет повышения с /елени ч лег. ризации и осажден.ш пыл ч. Для этого корпус с крышкой имеет камеру (X) 2 здкру- чиванип, осноьной 3 и дополнительный 4 тангенциальные каналы, внутренние поверхности которых выполнены с диэлектрическим покрытием.Крышка выполнена из диэлектрического материала и имеет выходное отверстие. Концентрично последнему в К 2 установлен ротор 6 с изогнутыми зубцами 7 , в пазах которых установлены с возможностью контакта с поверхностью К 2 элементы в виде волосяных щеток. В диэлектрическом покрытии К 2 выполнены прорези в виде клино- РИДНЫХ попостей (КП) 11, в которых закреплены пылеотталкивающие пластины (ПП) 12. Отверстиями КП 11 со- оСкень с пылесборннкэм. Канал 4 раз- симметрично каналу 3 и против него. Запыленный воздух по кака- пам 3 и 4 поступает в К 2 и приводит во вращение ротор 6. Щетки ротора 6 трутся о поверхность К 2 и заряжают образовавшимся зарядом содержащиеся в воздухе пылевые частицы.

Ј

(Л

Изобретение относится к горной промышленности. Цель - повышение эффективности пылеподавления за счет повышения степени электризации и осаждения пыли. Для этого корпус с крышкой имеет камеру (К) 2 закручивания, основной 3 и дополнительный 4 тангенциальные каналы, внутренние поверхности которых выполнены с диэлектрическим покрытием. Крышка выполнена из диэлектрического материала и имеет выходное отверстие. Концентрично последнему в К 2 установлен ротор 6 с изогнутыми зубцами 7, в пазах которых установлены с возможностью контакта с поверхностью К 2 элементы в виде волосяных щеток. В диэлектрическом покрытии К 2 выполнены прорези в виде клиновидных полостей (КП) 11, в которых закреплены пылеотталкивающие пластины (ПП) 12. Отверстиями КП 11 сообщены с пылесборником. Канал 4 размещен симметрично каналу 3 и против него. Запыленный воздух по каналам 3 и 4 поступает в К 2 и приводит во вращение ротор 6. Щетки ротора 6 трутся о поверхность К 2 и заряжают образовавшимся зарядом содержащиеся в воздухе пылевые частицы. При этом образуются два заряженных микровихря, один из которых направлен в К 2, а другой - в КП 11. Из последнего заряд истекает на ПП 12, обеспечивая коагуляцию и осаждение пыли в КП 11 на ПП 12 с последующим отводом пыли в пылесборник. Заряженный и очищенный от пыли воздух через выходное отверстие крышки выходит из корпуса. 2 ил., 1 табл.

12

Сл

со &

ю

Ъ

N

При этом образуются два зяраженных микронихря, один из которых направлен н К 2, а другой - в КП 11. Из последнего заряд истекает на ПП 12, / обеспечивая коагуляцию и осаждение

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для пылеподавления в шахтах, карьерах и при переработке горной массы.

Цель изобретения - повышение эффективности пыпеподавления за счет повышения степени электризации и осаждения пыли.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство для пылеподавления, общий вид, разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Устройство содержит корпус 1 с камерой 2 закручивания, размещенными основным 3 и дополнительным 4 тангенциальными каналами, внутренние поверхности которых покрыты диэлектрическим материалом (фторопласт-4) и крышку 5, выполненную из диэлектрического материала. Внутри камеры 2 закручивания установлен ротор 6 с изогнутыми по ходу движения струи воздуха зубцами 7 для увеличения пло щади воздушного воздейстьия и исключения тормозящего эффекта. В пазах 8 зубцов 7 установлены контактирующие элементы, выполненные в виде волосяных щеток 9, ворс которых ориентире- ван навстречу потоку для снижения сопротивления вращения ротора 6. В крышке 5 концентрично оси вращения ротора 6 выполнено выходное отверсти 10. В диэлектрическом покрытии каме- ры 2 закручивания имеются прорези, образующие с внутренней поверхностью корпуса 1 клиновидные полости 11, в которых размещены прикрепленные к внутренней поверхности корпуса 1 пы- леотталкивающие%пластины 12, выполненные металлическими с хромированным покрытием. В нижнем основании клиновидных полостей 11 имеются отвестия 13, сообщающие полости 11 с пы- лесборником 14. Тангенциальные каналы размещены своими входными отверстиями 15 диаметрально и напротив друг другу.

пыли в КП 11 на ПП 12 с последующим отводом пыли в пылесборник. Заряженный и очищенный от пыли водух через выходное отверстие крышки выходит из корпуса. 2 ил., 1 табл.

0

5 0 0 г

0

5

Устройство работает следующим образом.

Запыленный воздух из производственного помещения по основному и дополнительному тангенциальным каналам 3 и 4 поступает в камеру 2 закручивания и приводит по вращение ротор Ь, при этом щетки 9 под действием центробежных сил выходят из пазов 8 зубцов 7 и движутся с грением относительно внутренней поверхности камеры 2 закручивания. В результате щетки 9 и диэлектрическое покрытие камеры 2 электризуются, причем образующийся на диэлектрическом покрытии заряд истекает с острия полости 11 на пы- леотталкивающуто пластину 12. Частицы пыли, содержащиеся в потоке воздуха прижимаются к стенкам камеры 2 за счет центробежных и электростатических сил и, вращаясь, заряжаются, при этом у каждого острия полости 11 они образуют два микровихря, один из которых направлен в полость 11, а другой - в камеру 2. Таким образом, в пристенной области камеры образуется вращающийся слой пылевых частиц, состоящий из микровихрей, в результате чего частицы пыли, интенсивно коагулируют и отбрасываются в полости 11, в которых закручиваются микровихрем, образующимся в ней, постоянно подзаряжаясь при этом зарядом, истекающим с острия полости 11 на пластину 12, который кроме того предотвращает унос частиц из полости 11. В результате частицы примесей коагулируют в полости 11 и через отверстия 13 осаждаются в пылесборник 14. Одновременно в камере 2 заряжаются и молекулы воздуха за счет взаимодействия с вы- сокоэаряженными примесями и под воздействием заряда, стекающего с острия клиновидной полости 11. Заряженный и очищенный от примесей воздух из камеры 2 через выходное отверстие 10 поступает обратно в помещение, подавляя при этом пыль, а

5 1

загрязненный воздух из него вновь засасывается в камеру 2, чем обеспе-. чивается постоянная циркуляция воздуха.

Дополнительный тангенциальный канал 3, размещенный противоположно основному, значительно повышает степень электризации путем предотвращения образования тормозных сил вращению ротора 6 с зубцами 7. Экспериментально выявлено, что при подаче пылегазовой среды через один тангенциальный вход генерируются слабовращающиеся (ленивые) вихри в клиновидных псл стях, при этом степень электризации воздуха и пыли незначительна и обусловливает низкую эффективность пылеподавления.

Снабжение устройства дополнительным каналом, размещенным диаметрально основному, приводит к увеличению вращающегося момента (дополнительный эффект) за счет того, что зубцы 7 ротора 6 отогнуты по ходу движения воздуха и ориентация ворса волосяных щеток 9 контактирующих элементов направлена навстречу движению воздуха. Это происходит за счет преобразования энергии потока по вращающийся момент без дополнительных аэродинамических сопротивлений, за счет развитой поверхности тубца 7, которая при любом положении его имеет максимальную площадь соприкосновения с газовым потоком, т.е. происходит уменьшение тормозных сил.

Конструктивное выполнение полостей 11 клиновидными позволяет получить новые свойства, заключаю- П1иеся в том, что с острой кромки . полостей непрерывно стекает трибо- зарлд, образующийся от трения волосяных щеток 9 об внутреннюю поверхность камеры закручивания, который осуществляет подзарядку вращающихся микровихрей D полости и в престен- ной зоне у прорезей, кроме того,стекающий на металлические пластины 12 трибоэаряд предотвращает пылевынос из полостей 11. Экспериментальная проработка различных по форме полостей показала, что только при выполнении полостей 15 клиновидными осуществляются описанные свойства.

Пылеотталкиоающие пластины 12 выполнены из металла и хромированы для исключения образования толстых

10

360216

пылевых слоев и снижения поверхностных сил сцепления с пылевыми частицами. Последнее обуславливает удаление пыли при интенсивном стекании за- 5 рядов с клиновидных заостренных граней на пластину 12 с осаждением на последней частиц пыли,которые по мере накопления сползают в бункер 14. Закрепление пластин 12 внутри клиновидных полостей на поперхности, находящейся напротив прорези, способствуют появлению у устройства нового свойства, заключающегося в ., том, что сток зарядов с острых кромок прорезей на поверхность пластин способствует подкрутке внутрипо- лостного вихря с передачей пыли, находящейся в воздушном потоке сте- 20 кающих зарядов, которые повышают степень коагуляции пылевых частиц.

Измерение концентрации твердых примесей в потоках на входе и выходе устройств осуществлялось пылеме- 25 РОМ ИКП-1, а измерение концентрации ионов в 1 см воздуха на выходе устройства при пропускании через них воздуха - счетчиком САУТГУ 65М. При проведении испытаний температура 30 помещения изменялась в пределах 17 - 21°С, барометрическое давление изменялось в пределах 750-768 мм рт.ст., а относительная влажность - в пределах 45-70%.

В таблице приведены результаты 35 испытаний.

По данным запыленности на входе и на выходе сделан расчет эффективности устройства.

Анализ данных таблицы показывает, что степень зарядки воздуха в предлагаемом устройстве в три раза выше ,при этом оно выполняет функцию пылеулавливателя и пьшеосадителя одновременно.

Изобретение позволяет расширить технологические возможности устройства, так как обеспечивает улавливание примесей из газового потока в клиновидных полостях с осаждением их в бункере и подавление их в очищаемом воздухе в производственных помещениях за счет подачи от выходного отверстия ионизированного воздуха.

Формула изобретения

Устройство для пылеподавления по авт.св. N 1138515, отличающ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности пылеподавления за счет повышения степени электризации и осаждения пыли, оно снабжено дополнительным тангенциальным каналом, размещенным своим входным отверстием диаметрально входному отверстию и напротив него основного тангенциального канала, а в диэлектрическом покрытии камеры закручивания выполнены прорези в виде клиновидных полостей, снабженных пылеотталкиваю- щими пластинами, закрепленными к внутренней поверхности корпуса, при этом зубцы ротора выполнены изогнутой формы.

А-А

П

;4