"Фильтр для очистки воздуха от сварочного аэрозоля и газов "Спрут" Советский патент 1993 года по МПК B01D35/06 B01D46/24 

Изобретение относится к воздухоочистительным устройствам, предназначенным для улавливания загрязненного воздуха и очистки его от сварочного аэрозоля и токсичных газовых примесей о Наиболее эффективно оно может быть использовано на предприятиях отраслей и в сферах производства, где выполняются монтажные и ремонтно-сварочные работы,

-, Из известных наиболее близким является фильтр для очистки аэрозолей Y „ Выполнен в виде устройства, содержащего кожух, привод, крышку, входной патрубок, первую ступень фильтрации, включающую перфорированный барабан, фильтрующий материал, расположенный на внутренней поверхности барабана, и нагнетательный вентилятор, выполненный в виде беличьего колеса, соосно закрепленный в полости барабана, и вторую ступень фильтрации, включающую камеру с брызгоуловителем и завихрителем. Устройство работает следующим образом. Нагнетательный вентилятор засасывает аэрозоль и пропускает предварительно выровненный завихрителем поток через фильтрующий материал,вращающийся с определенной скоростью, :. При этом за счет центробежного эффекта и эффекта набегания волокон .интенсифицируются осаждение, коалес- ценция и отвод частиц,, Укрупненные капли центробежными силами отбрасываются на внутреннюю поверхность ко-1 жуха, где по спиральным каналам пленка жидкости направляется на слив к щелевым просечкам. Капли жидкости не осевшие на кожухе, улавливаются в :камере водой с помощью кольцевого кармана и бр ызгоуловителя.

Недостатками устройства являются нерациональное использование законо00

со ел о

С

ернбстей вхождения загрязненного воз ушного потока во входной патрубок кожуха фильтра, отсутствие устройства предварительной подготовки аэрозоя для дальнейшей очистки с помощью центробежных сил во вращающемся фильт ре, отсутствие приспособления для раз деления фракций, обладающих магнитными свойствами,- отсутствие устройства, обеспечивающего охлаждение загрязненного воздушного потока, отсутствие ильтра для поглощения токсичных газовых примесей.

Целью изобретения является создание наиболее эффективной системы очистки воздуха от сварочного аэрозоля и газов с минимальными энергетическими затратами, продление срока службы фильтрующих элементов, разделение аэрозоля по фракциям, обладающим определенными молекулярно- физическими свойствами, создание за-; ранее спрограммированных модификаций фильтра.

Указанная цель достигается тем, что в фильтр для очистки воздуха от сварочного аэрозоля и газов поступает загрязненный воздух по гибкому шлангу во входной патрубок за счет образования тяги побудителем, расположенным в основании фильтра При этом первая ступень очистки обеспечивается соосно закрепленным с побу- дителем тяги перфорированным барабаном, выполненным в форме усеченного конуса, расположенного основанием вверх, из гибкого магнитодиэлектри- ческого материала с На внутренней поверхности барабана размещен противо- аэрозольный фильтрующий материал. С целью повышения эффективности работы фильтра входной патрубок выполнен в виде крышки-кожуха с внутренними разделительными каналами„ Единый поток воздуха распределяется на несколько потоков в крышке-разделителе таким образом, что он поступает из диаметра шланга большего размера в разделительные каналы крышки меньших диаметров „ За счет этого увеличивается скорость движения загрязненного воздуха согласно обобщенному уравнению Бернулли с одновременным снижением давления внутри разделенных потоков, что создает условия для увеличения силы тяги с регулируемым снижением расхода энергии по-. будителя тяги. При этом разделитель0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ные выходы направлены в корпус фильтра в горизонтальной плоскости в количестве 5 штук таким .образом, что все пять потоков, сталкиваясь друг с другом, при замедлении скорости в момент выхода в корпус фильтра и повышении ; давления подвергают процессам коагуляции имеющиеся в сварочном аэрозоле частицы. Образующиеся при вращении перфорированного барабана центробежные силы захватывают сварочный аэрозоль, фиксируют на внутренней поверхности фильтра аэрозольные частицы металла, обладающие магнетизмом, остальная масса аэрозоля задерживается при прохождении воздушного потока через перфорированную поверхность магнитодиэлектрического фильтра про- тивоаэрозольным фильтрующим матери---- алом, выполненным по форме внутренней поверхности барабана и выложенным на его внутренней поверхности.

Очищенная от аэрозолей газовоздушная смесь поступает на вторую ступень очистки от токсичных газов, включающую противогазовый фильтр, выполненный в форме диска и размещенный неподвижно над побудителем тяги„

Для обеспечения отвода избыточного тепла горячего загрязненного потока воздуха и ускорения процессов коагуляции частиц аэрозоля фильтр снабжен охладителем с теплообменником, размещенным в основании крышки-разделителя. Охладитель представляет собой радиально расположенные забор- ники тепла в виде спаев проводников, соединенных с наружными теплообменниками, обеспечивающими теплоотдачу на основе эффекта Пельтье. Для обеспечения положительного эффекта тепло- отвода могут быть также использованы расположенные в основании крышки-разделителя полупроводниковые термобатареи с теплообменниками снаружи. .Такое расположение теплозаборного устройства обеспечивает ускорение коагуляциикомпонентов аэрозоля на границе вхождения загрязненного потока в систему фильтрации газоочистки. Для предотвращения появления ЭДС в корпусе фильтра внутренняя его .поверхность покрыта диэлектриком,,

Все перечисленные технические ре- : шения являются существенными в достижении положительного эффекта. Конструкция крышки-разделителя обеспечивает увеличение скорости потока без дополнительных энергетических затрат, обеспечивает столкновение потоков на их выходах коагуляцию частиц, ускоренную размещенным в крышке охладителем,, Конусообразный магнитоди- электрический фильтр производит сепарацию воздушного аэрозоля с осаж- дением частиц аэрозоля по фракциям :И по качественному составу как с по- .мощью магнитных сил, так и с помощью центробежных,, Такое разделение обеспечивает эффективное использование поверхности магнитодиэлектрииеского фильтрующего устройства и противо- аэрозольного фильтра, свободное движение газовоздушной смеси через перфорированную поверхность фильтра на поверхность противогазового фильтра; Наиболее крупные частицы, не подвергшиеся сепарации и фильтрации, осаждаются на дно конусообразного фильтра.

На показан общий вид фильтра; на фиг„2 схематически изображена крышка-разделитель воздушного потока; на фиг.З изображает схематически вы- ход из разделительного канала воздушных загрязненных потоков; на фиг.4 1 показан перфорированный магнитоди- /. . электрический филътр; на фиг.5 изображен противоаэрозольный фильтр,- -на фиг.6 показаны схематически этапы , / поступления загрязненного воздуха, коагуляция частиц аэрозолей, стрелками показан выход очищенного воздушного потока и прохождение через про- .тивогазовый фильтр. Фильтр включает в себя гибкий шланг забора воздуха 1, соединенный через входной патрубок 4 с крышкой-разделителем 2, имеющей разделительные каналы 120 В основании крышки содержится теплообменник Зо. В нижней части кожуха фильтра Находится патрубок выхода очищенного воздуха 9 Перфорированный магнито- диэлектрический барабан б с отверстиями 11 выложен внутри противоаэро-. зольным фильтром, изображенным на фиго5о Противогазовый фильтр 7 расположен над побудителем тяги 8, раотающим от двигателя 100 Фильтр работает следующим образом. Сварочный аэрозоль засасывается побудителем тяги 8, работающим от двигателя 10, через гибкий шланг 1, затем разделяется в крышке-раздели- теле 2 и поступает через разделительные каналы 5 в верхнюю часть корпуса фильтрующей установки, где при столкновении потоков происходит коагу ляция аэрозолей с охлаждением горячего загрязненного потока охладителем 3, как показано на фиг03. Захваченный центробежными силами враще. ния барабана 6 аэрозоль в смеси с

JQ газами поступает в магнитодиэлект- рический фильтр (фиг Ь), выложенный внутри противоаэрозольным фильтром (фиг. 5), где за счет центробежных сил, сил магнитного взаимодей5 ствия фильтра с металлическими частицами загрязненного воздуха происходит частичная его очистка от определенных фракций аэрозоля„ Затем, при прохождении через отверстия

0 фильтра, выложенного на внутренней поверхности противоазрозольным фильтрующим элементом (фиг0 5), происходит окончательная очистка воздушной смеси от аэрозолейо Очищенная

5 газовоздушная смесь выходит через патрубок выхода 9, предварительно .очистившись при прохождении через противогазовый фильтр 7.

Формула изобретения

1. Фильтр для очистки воздуха от сварочного аэрозоля и газов, содержащий кожух, входной патрубок, первую ступень фильтрации, включающую

5 перфорированный барабан, фильтрующий материал, расположенный на внутренней поверхности барабана, вторую ступень фильтрации, привод, побудитель тяги, отличающийся тем,

0 что, с целью повышения эффективности работы фильтра, входной патрубок выполнен в виде крышки кожуха с внутренними разделительными каналами, перфорированным барабан ь:;гюл5 нен в форме усеченного конуса, ориентированного бо лмшм основанием вверх, вторая ступень фильтрации

включает противогазовый фильтр, вы- .полненный в форме диска и размеQ щенный неподвижно над побудителем

ТЯГИ0

20 Фильтр по По 1, о т л и ч а ю- :щ и и с я тем, что выходные отверстия разделительных каналов рас- 5 положены в горизонтальной плоскости. Зо ильтр поп01,отличаю- щ и и с я тем, что перфорированный конус выполнен из гибкого магнитодиэлектрического материала„

. Фильтр по п01, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что он снабжен охладителем с теплообменником, раэме- щенным в основании крышки-разделителя .,. .;

5 о Фильтр по пп0 1 и 3, отличающийся тем, что внутренняя поверхность корпуса фильтра покрыта с диэлектриком,

W.

Сущность изобретения: фильтр имеет входной патрубок, выполненный в виде разделительной крышки с раз- :делительными каналами, фильтр включает различные ступени очистки: подготовка аэрозоля, очистка от аэрозоля и сепарация, очистка от газов. При этом фильтр снабжен теплообменником, обеспечивающим ускорение процессов коагуляции частиц аэрозоля„ Такое выполнение фильтра позволяет изменяя его параметры, приспосабливать его к конкретным объемам и заранее программировать качественные модификации фильтра. 4 з„п. ф-лы, 6 ил „