УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ГЕРМОКАБИНЫ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА ОТ ПЫЛИ Советский патент 1996 года по МПК F24F3/16 

Изобретение относится к системам кондиционирования воздуха гермокабин летательных аппаратов, предназначено для удаления пыли из потока воздуха, поступающего в гермокабину.

Цель изобретения повышение качества пылеотделения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит поперечные удлиненные выступы, которые выполнены на внутренних поверхностях стенок корпуса между поперечными перегородками в зоне циклонов.

Это позволяет за счет изменения формы обтекаемой поверхности увеличить степень возмущенности потока в пристенных областях, т.к. именно вблизи поверхности стенки турбулентные пульсации гасятся и характер течения становится близким к ламинарному, который способствует скоплению пыли в пристенных полостях и отложению ее на стенках корпуса в зоне циклонов, поскольку устройства, такие как заявленное, применяются для очистки воздуха от пыли, имеющей размеры частиц от 1,5 до 200 мкм, а хорошей сыпучестью характеризуется лишь пыль крупнее 10 мкм, пыль же, имеющая условный диаметр меньше 10 мкм, способна удерживаться на стенках корпуса. Скопление пыли повышает сопротивление воздушному потоку, выходящему из пристенных циклонов, что тормозит воздушный поток в этих циклонах и, т.к. поток подается на все циклоны одинаково, ускоряет его в циклонах, расположенных ближе к центру. Это заставляет работать циклоны в нерасчетных режимах, способствующих повышению коэффициента пропуска частиц и снижению эффективности пылеотделения. Поэтому пылевым частицам у обтекаемых пристенных поверхностей в зоне циклонов сообщается дополнительный импульс энергии, связанный с процессами, формирующимися под влиянием твердых границ, обтекаемых потоком. За счет этого частицы дополнительно коагулируют, что способствует лучшей их сыпучести и более эффективному удалению.

Указанная цель достигается также и тем, что поперечные удлиненные выступы выполнены на внутренних поверхностях стенок корпуса в зоне сменной кассеты на всю высоту гофр фильтрующего элемента и расположены равноудаленно один относительно другого в направлении воздушного потока.

Это позволяет равномерно по всей высоте гофр в зоне сменной кассеты турбулизировать воздушный поток, выходящий из крайних поверхностей граничных гофр фильтрующего элемента, и равномерно направить его снова к этим поверхностям через перфорации пластин, что повышает электризацию последних, а также самих крайних поверхностей гофр элемента, что способствует повышению электризации волокон элемента и дополнительному осаждению на них частиц. Этим повышается гидравлическое сопротивление крайних поверхностей, обеспечивается равномерное распределение воздушного потока во всем фильтрующем элементе, что положительно сказывается на осаждение частиц. В противном случае при отсутствии упомянутых признаков скорость потока у крайних поверхностей граничных гофр за счет меньшего захвата частиц будет выше, чем у других поверхностей, что приведет к уменьшению времени пребывания частиц у этих поверхностей и увеличение коэффициента проскока.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства; на фиг.2 вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг.3 вид по стрелке Б на фиг;1; на фиг.4 разрез В-В на фиг.3; на фиг.5 узел I на фиг.1.

Предложенное устройство состоит из корпуса 1 с крышкой 2. Корпус имеет входной 3 и выходной 4 фланцы для крепления в трубопроводе контура рециркуляции кабинного воздуха и две металлические поперечные перегородки 5 и 6, расположенные соответственно на входе и выходе первой ступени очистки. В перегородках 5 и 6 расположены циклонно-сопловые пылеотделители. В перегородке 5 выполнены циклоны 7, состоящие из корпуса и винтовых лопаток, а в перегородке 6 закреплены сопла 8. Устройство имеет патрубок сброса пыли 9, подсоединяемый к соответствующему трубопроводу летательного аппарата. В корпусе в рамках 10 установлена сменная кассета, состоящая из фланца 11, который герметизируется в рамках при помощи прокладки 12, фильтрующего элемента 13, прикрепленного к фланцу, и сепараторов 14, выполненных в виде гофрированных пластин с отверстиями 15. Фильтрующий элемент может быть по торцам складки 16. Между перегородками 5 и 6 смонтированы металлические стержни 17. Торцы гофрированных пластин со стороны входа воздушного потока прикреплены к внутренним поверхностям соответствующих вершин гофр фильтрующего элемента 13, а торцы пластин со стороны выхода воздушного потока соединены при помощи расчалки 18. На внутренних поверхностях стенок корпуса выполнены поперечные удлиненные выступы 19 и 20.

Работает предложенное устройство следующим образом.

Поток воздуха поступает со стороны входного патрубка 3 на первую ступень очистки, где проходит через циклоны 7, за счет закрутки потока в винтовых лопатках очищается от крупных частиц пыли, которые взаимодействуют с металлическими стержнями 17, коагулиpуют и удаляются через патрубок сброса пыли 9. Затем поток воздуха через сопла 8 поступает на вторую ступень очистки сменную кассету, где происходит окончательная очистка воздуха от пыли, который поступает в гермокабину.

Таким образом, заявленное устройство дополнительно способствует снижению коэффициента пропуска пылевых частиц, более эффективному их удалению, повышению сил сцепления уловленных частиц с волокнами фильтра и равномерному заполнению фильтрующего элемента, что повышает эффективность пылеоотделения.

Использование: для удаления пыли из потока воздуха, поступающего в гермокабину. Сущность изобретения: поток воздуха поступает со стороны входного патрубка на первую ступень очистки, где, проходя через циклоны, за счет закрутки потока в винтовых лопатках очищается от крупных частиц пыли, которые взаимодействуют с металлическими стержнями, коагулируют и удаляются через патрубок сброса пыли. Затем поток воздуха через сопла поступает на вторую ступень очистки - сменную кассету, где происходит окончательная очистка воздуха от пыли, который поступает в гермокабину. 5 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ГЕРМОКАБИНЫ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА ОТ ПЫЛИ, содержащее проточный металлический корпус, размещенные в нем две металлические поперечные перегородки, между которыми равномерно по всему проходному сечению корпуса размещены циклонно-сопловые пылеотделители, патрубок сброса пыли в нижней части корпуса, сообщенный с полостью, образованной перегородками, отличающееся тем, что, с целью повышения качества пылеотделения, устройство дополнительно содержит поперечные удлиненные выступы, сменную кассету с фильтрующим элементом, выполненным в виде гофрированного листа, размещенного за пылеотделителями по ходу воздушного потока, и металлические стержни, установленные между перегородками в промежутках между пылеотделителями, при этом выступы на внутренней поверхности стенок корпуса между поперечными перегородками в зоне пылеотделителей и на всю высоту гофр фильтрующего элемента сменной кассеты расположены равноудаленно один относительно другого в направлении воздушного потока.