Фильтровентиляционный агрегат для сварочных работ Советский патент 1991 года по МПК B01D46/02 

Изобретение относится к обеспыливающей вентиляционной технике, предназначенной для очистки воздуха от сварочного аэрозоля, и может быть использовано также для очистки воздуха при других сопоставимых технологических процессах, сопровождающихся выделением пыли.

Цель изобретения - обеспечение компактности фильтровентиляционного агрегата для сварочных работ и повышение эффективности регенерации.

На фиг. 1 изображен фильтровентиляци- онный агрегат в рабочем режиме; на фиг.2 то же, в момент регенерации тканевого фильтра; на фиг.З - схема расположения гофр тканевого фильтра; на фиг.4 - конструкция переключательного клапана, на фиг.5 - разрез А-А на фиг.4.

Агрегат включает корпус 1, установленный на основании 2 и сверху закрытый крышкой 3 с входным отверстием 4 в средней части. В корпусе 1 на основании 2 установлен внутренний цилиндр 5 с отверстиями 6 и 7 для прохода воздуха, разделенный горизонтальной перегородкой 8 с отверстиями 9 для прохода воздуха на верON О О

сЈ

хнюю 10 и нижнюю 11 камеры. К верхней кромке снаружи внутреннего цилиндра 5, не доходящей до крышки 3 корпуса 1, прикреплено горизонтальное кольцо 12.

Гофры тканевого фильтра 13 с фильтровальным материалом образованы с помощью парных стоек 14 и 15, закрепленных на основании 2 и на горизонтальном кольце 12. Верхняя и нижняя кромки тканевого фильтра 13 закреплены соответственно на горизонтальном кольце 12 и на основании 2 с помощью обечаек 16 с образованием складок, например, байтовых. В верхней камере 10 расположен центробежный отделитель крупнодисперсных частиц в виде прямоточного циклона 17, закрепленный с помощью фланцевого листа 18 в отверстии 4 крышки 3, входной патрубок 19 которого совпадает с отверстием для входа запыленного воздуха. В нижней камере 11 расположен побудитель тяги, состоящий из электродвигателя 20 и радиального прямо- точного вентилятора 21, смонтированных на одной оси, а также размещено приспособление для регенерации, включающее верхний 22 и нижний 23 переключательные клапаны, например, в виде плоскодонных тарелок с отверстиями для прохода воздуха 24 в горизонтальных частях и 25 в обечайках, установленные с возможностью поворота вокруг вертикальной оси агрегата. Отверстия 24 и 25 расположены в шахматном порядке по отношению один к другому, Верхний переключательный клапан 22 установлен непосредственно под горизонтальной перегородкой 8, а нижний переключательный клапан 23 - непосредственно над -основанием 2. В основании 2 име- ютЕя отверстия 26 для выхода очищенного воздуха, соответствующие отверстиям 9 в горизонтальной перегородке 8 и отверстиям 24 в горизонтальных частях переключательных клапанов 22 и 23. Отверстия 25 в обечайках переключательных клапанов соответствуют отверстиям 6 и 7 во внутреннем цилиндре 5. Кроме того, в основании 2 имеются отверстия 27 для отвода пыли, расположенные под пространством между корпусом 1 и тканевым фильтром 13. Под основанием 2, напротив отверстий 27 прикреплен бункер 28 для накопления пыли, имеющий кольцеобразную форму. Для поворота переключательных клапанов 22 и 23 служат, например, два соленоида 29 и 30 соответственно. Агрегат включает также установленный в циклоне з,экручиватель 31 и бункер 32 циклона 17.

Фильтровентиляционный агрегат работает следующим образом.

Переключательные клапаны 22 и 23 из- начально и в рабочем режиме установлены так, чтобы отверстия для прохода воздуха 6 во внутреннем цилиндре 5 совпали с отверстиями 25 в обечайке верхнего переключательного клапана 22, отверстия 9 в горизонтальной перегородке 8 были перекрыты промежутками между отверстиями.24 в горизонтальной части верхнего переклю0 нательного клапана 22, отверстия 7 во внутреннем цилиндре 5 - перекрыты промежутками между отверстиями 25 в обечайке нижнего переключательного клапана 23, а отверстия для выхода очищенного воз5 духа 26 в основании 2 совпали с отверстиями 24 в горизонтальной части нижнего переключательного клапана 23.

Запыленный воздух поступает в агрегат через патрубок 19 прямоточного циклона

0 17, При вращении воздушного потока в циклоне 17 с помощью закручивателя 31 крупные частицы пыли,, которые могли бы повредить фильтровальную ткань, отбрасываются к стенкам циклона и накапливаются

5 в его бункере 32. Очищенный от грубой пыли воздух выходит из циклона 17 в пространство верхней камеры 10 и через кольцевой канал между циклоном 17 и внутренним цилиндром 5 поднимается наверх, проходит

0 между крышкой 3 и горизонтальным кольцом 12 и поступает в пространство, ограниченное корпусом 1 и гофрированным тканевым фильтром 13. Гофры тканевого фильтра 13 при этом вогнуты вовнутрь и

5 опираются на стойки 14. Проходя через тканевый фильтр 13, воздух очищается от пыли и поступает в пространство между тканевым фильтром 13 и внутренним цилиндром 5.

0 Далее очищенный воздух через совпадающие отверстия 6 во внутреннем цилиндре 5 и отверстия 25 в обечайке верхнего переключательного клапана 22 поступает в «ижнюю камеру 11 внутреннего цилиндра5.

5 где расположен побудитель тяги, состоящий из электродвигателя 20 и радиального прямоточного вентилятора 21, а затем через совпадающие отверстия 24 в горизонтальной части нижнего переключательного кла0 пана 23 и отверстия 26 для выхода Очищенного воздуха в основании 2 выбрасывается из агрегата наружу.

Регенерация тканевого фильтра 13 путем его мгновенного энергичного вытряхи5 вания и обратной продувки происходит комплексно за счет изменения направления потока воздуха. Для этого переключатель- . ные клапаны 22 и 23 с помощью, например, соленоидов 29 и 30 устанавливаются таким образом, чтобы отверстия 9 для прохода

воздуха в горизонтальной перегородке 8 совпали с отверстиями 24 в горизонтальной части переключательного клапана 22, отверстия 6 во внутреннем цилиндре 5 были перекрыты промежутками между отверсти- ями 25 в обечайке верхнего переключательного клапана 22, отверстия 26 для выхода очищенного воздуха в основании 2 были перекрыты промежутками между отверстиями 24 в горизонтальной части нижнего раз- делительного клапана 23, а отверстия 7 во внутреннем цилиндре 5 совпали с отверстиями 25 в обечайке нижнего разделительного клапана 23. При этом воздух, выходящий из прямоточного циклона 17 в пространство верхней камеры 10, через совпадающие отверстия 9 в горизонтальной перегородке 8 и отверстия 24 в горизонтальной части верхнего переключательного клапана 22 проходит в пространство нижней камеры 11 и через совпадающие отверстия 25 в обечайке нижнего переключательного клапана 23 и отверстия 7 во внутреннем цилиндре 5 поступает в пространство, ограниченное внутренним цилиндром 5 и гофрированным тканевым фильтром 13. Таким образом, давление воздуха, развиваемое вентилятором 21, переходит на внутреннюю сторону гофрированного тканевого фильтра 13, при этом гофры резко выгибаются наружу, уда- ряясь о стойки 15 и опираясь на них. Обратная продувка фильтровального материала с одновременным мгновенным изменением изгиба гофр обеспечивает интенсивную его регенерацию, т.е. освобождение от осев- шей на нем пыли. Отряхиваемая пыль оседает в пространстве между корпусом 1 и гофрированным тканевым фильтром 13 и через отверстия 27 для отвода пыли в основании 2 ссыпается в бункер 28 для накопле- ния пыли, расположенный под основанием 2 и имеющий кольцеобразную форму.

Использование вертикально-гофрированного тканевого (волокнистого) фильтра позволяет освободить пространство внутри агрегата и значительно увеличить площадь поверхности фильтровального материала, не уменьшая ее по сравнению с рукавными фильтрами.

Пространство внутри фильтра, выде- ленное внутренним цилиндром с отверстиями для прохода воздуха, разделено на два отсека, в одном из которых (верхнем) смонтирован циклон, обеспечивающий первую ступень очистки и повышающий эффектив- ность, производительность и долговечность агрегата, а в другом (нижнем) - побудитель тяги и приспособление для регенерации. Такая компоновка агрегата позволяет значительно уменьшить его габариты, сделать

его передвижным и использовать на любом нестационарном рабочем месте сварщика.

Крепление одной внешней стороны гофров между двойными (внешней и внутренней) стойками позволяет в процессе регенерации обеспечить резкий прогиб гофров в противоположную от основного положения сторону и их удар по внешней стойке. Это длится мгновение и не требует остановки агрегата и, соответственно, процесса сварки. Созданию условий для резкого прогиба гофров подчинены два переключательных клапана (может быть и больше) которые в сочетании с отверстиями для прохода воз-, духа во внутреннем цилиндре и в горизонтальном разделительном листе позволяют производить обратную продувку фильтровальной ткани для обеспечения более интенсивной ее регенерации.

Отверстия для выхода очищенного воздуха и отверстия для отвода пыли выполнены в основании корпуса. Отверстия для выхода очищенного воздуха расположены под нижним отсеком внутреннего цилиндра, а отверстия для отвода расположены под пространством между корпусом агрегата и тканевым фильтром. Под ними прикреплен к основанию бункер для накопления пыли, имеющий кольцевую форму.

Такое разнесение отверстий позволяет организовать поток воздуха в двух режимах (пылеотделение и регенерация) и быстрое переключение с одного режима на другой. Последнее может быть автоматизировано.

В нашей промышленности отсутствуют передвижные малогабаритные агреты, поэтому вентиляционными обеспыливающими стационарными установками оборудуются только постоянные рабочие места для выполнения сварочных работ. Сварщики, занятые на непостоянных рабочих местах, оказываются незащищенными от вредного воздействия сварочного аэрозоля. Кроме того, резко возрастают расходы на общеобменную вентиляцию, так как вредные вещества, металлы, газы, аэрозоли поступают в общее пространство цеха.

Кроме оздоровления воздушной среды на рабочих местах сварщиков и возможности отказа от применения противопылевых респираторов, предлагаемое устройство обеспечивает получение экономического эффекта в сумме 580 тыс. руб в год на один сварочный пост.

Формула изобретения

1. Фильтровентиляционный агрегат для сварочных работ, содержащий цилиндрический корпус с основанием, крышкой и отверстиями для входа запыленного и выхода очищенного воздуха и для отвода пыли, отделитель крупнодисперсных частиц, тканевый фильтр с фильтровальным материалом, побудитель тяги, состоящий из электродвигателя и вентилятора, приспособление для регенерации и бункер для жэкопления пыли, отличающийся тем, что, с целью обеспечения компактности агрегата и повышения эффективности регенерации, агрегат снабжен выполненным с отверстиями на боковой поверхности цилиндром, установлен- ным по оси корпуса внутри фильтра и прикрепленным к основанию, кольцом, закрепленным к цилиндру в верхней части и установленным на расстоянии от крышки, горизонтальной перегородкой, размещен- ной внутри цилиндра и разделяющей его на верхнюю и нижнюю камеры. Отделитель выполнен в виде установленного по оси корпуса в верхней камере циклона, входное отверстие которого совмещено с огверсти- ем для входа воздуха, тканевый фильтр выполнен гофрированным и снабжен парными вертикальными стойками, закрепленными между кольцом и основанием, а фильтровальный материал размещен между стойками, при этом побудитель тяги и выполненное в виде двух клапанов приспособление для регенерации установлены в нижней камере, бункер установлен под основанием и выполнен кольцеобразным, а основание и перегородка выполнены с отверстиями.

2. Агрегат по п.1,отличающийся тем, что клапаны выполнены в виде верхней и нижней плоскодонных тарелок, имеющих расположенные в шахматном порядке отверстия, верхняя тарелка установлена под перегородкой, нижняя - над основанием, при этом отверстия верхней тарелки соосны отверстиям перегородки и основания, а отверстия нижней тарелки соосны отверстиям цилиндра.

Изобретение относится к обеспыливающей вентиляционной технике, предназначенной для очистки воздуха от сварочного аэрозоля. Цель изобретения - обеспечение компактности агрегата и повышение эффективности регенерации. Фильтровентиляционный агрегат содержит цилиндрический корпус с основанием, крышкой и отверстиями для входа запыленного, выхода очищенного воздуха и для отвода пыли, отделитель крупнодисперсных частиц, тканевый фильтр, побудитель тяги, приспособление для регенерации и бункер для накопления пыли. При этом тканевый фильтр выполнен в виде вертикально гофрированного цилиндра, внутри которого размещены отделитель крупнодисперсных частиц в виде прямоточного циклона, побудитель тяги и приспособление для регенерации, включающее два переключательных клапана для изменения направления потока воздуха. Клапаны выполнены в виде плоскодонных тарелок, имеющих расположенные в шахматном порядке отверстия, верхняя тарелка установлена под перегородкой, а нижняя над основанием. При этом отверстия верхней тарелки соосны отверстиям перегородки и основания, а отверстия нижней тарелки соосны отверстиям цилиндра. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

22(25)

ft

Фиг. 4

А-А

22(25)

Фиг. 5