Устройство для отсоса и очистки воздуха Советский патент 1981 года по МПК B01D46/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТСОСА И ОЧИСТКИ ВОЗДУХА

I

Изобретение предназначено для использования в машиностроении и других отраслях промышленности и служит для отсоса из зоны обработки, станков (например абразивных) загрязненного пылью и мелкой стружкой воздуха и очист- ки его от примесей.

Известно устройство для очистки воздуха, содержащее корпус, вкпючанощий фильтры предварительной и тонкой очистки, вентилятор с приводом и камеру сбора конденсата tl.

Однако это устройство не дает воэможности очистки фильтра автоматически с высокой степенью эффективности и без применения дополнительного приводного электродвигателя за счет использования имеющегося в устройстве электродвигателя, вращающего рабочее колесо вентилятора.

Цель изобретения - устранение выше- указанных недостатков.,

Поставленная цель достигается тем что устройство снабжено приспособлег

нием для периодического вращения пакета фильтруннцих элементов, циркуляционной трубой, соединенной с выходной камерой и внутренней полостью перфорированного вала, клапанами, установленными на входе и выходе перфорированного вала и перфорированными пористыми пластинами,размещенными в выходной камере .

Устройство снабжено жалюзи, установленными между корпусом и пакетом и направленными в сторону, противоположную направлению вращения пакета фильтрующих элементов, причем вводной патрубок газа установлен тангенциально.

При этом приспособление для периодического вращения пакета фнпьтруххцих элементов вьшолнено в виде центробежной колодочной муфты.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А иа фиг. 1. Устройство для отсоса и очистки воздуха содержит корпус I, включающий камеру 2 предварительиой очистки, фильтр 3 грубой очистки тарельчатой формы и фильтр 4 тоикой очистки. Мехщу корпусом 1 и фильтром 4 уета новлен вентилятор 5 с электродвигателем 6. Корпус 1 снабжеи всасьюающим отверстием 7. В камере 2 предварительиой очистки имеются жалюзи 8, выступы которых обращены во внутрь камеры и направлены в сторону, противоположи враздени б колеса вентилятора 5. Фильтр 3 грубей очистки установлен между двумя плитами 9 и 10, соедииен- ными скалками 11, и опирается на под шипники 12 и 13. Фильтр 3 скреплен тя гами 14, проходящими сквозь отверстия в ступицах 15 фильтра 3 и через расположенные по концам фильтра втулки 1 и 17 с хвостовиками, несущими подшипники 12 и 13. В стенке втулки 16 имеются отверстия 18, служащие для пропускания к вентилятору 5 воздуха, перемещающегося по внутренней полости ступиц 15 фильтра 3. Фильтры 3 представляют собой каркас, обтянутый 4 шьтровальным материа лом. Ступицы 15 имеют в стенках отверстия 18, соединяющие внутренние по лости фильтра 3 с внутренней полостьвд ступиц 15. Фильтр 3 соединен хвостовиком втул ки 1 б с валом электродвигателя 6 посредством центробежной фрикционной ко лодочной муфтой. Ведущий элемент 19 муфты за1 реплен на валу электродвигателя 6, а ведо1 1й. 20 - на хвостовике втулки 16. Колодки 21 центробежной муфты прижимаются к ведомому элементу 20 усилием пружин 22. В полости втулки 17 расположен конусный клапан 23, перемещаемы с помощью шариков 24 центробежного щарикового механизма. Штангой 25 конусный клапан 23 соединен с поршневым клапаном 26, на который воздействует пружина 27. Зазор ежду наружной поверхностью втулки I6 и опорной шайбой 28 перекры вается нижним торцом уплотняющего кольца 29, установленного на втулке 16 и вращающегося -в период ее вращения вместе с ней. Уплотни тельные кольца 30 и 31. служат для защиты подшипников 12 и 13 ОТ загрязнения. Зона нагнетания вентилятора 5 соединена с отверстием концевой втулки 17 трубой 32. Фильтр 4 тонкой очистки состоит из двух концентричных цилиндров, из которых наружный заканчивается в верху усеченным конусом. Между концентричными цилиндрами и на внутренней поверхности усеченного конуса расположены пластины 33 из пористого звукопоглощающего материала с выполненными в них сквозными отверстеями, площадь поперечного сечения каждого из которых превышает площадь поперечного сечения поры в пористом звукопоглснцаюцем материале. В стенку верхней полости корпуса вмонтирован тарельчатый клапан 34, прижимаемый к опорному седлу пружнной 35. Емкость для примесей, задержанных устройством при отсосе и очистке загрязненнрго воздуха, служит ящик 36. Ящик 36 установлен на опорных план ках 37, поворачивающихся вокруг неподвижных осей 38 и опирающихся на пружины 39., Планки 37 взаимодействJWT с конечным выключателем 40, включающим осветительные лампочки на прикрепленном к устройству табло с надписью Очистить ящик. Корпус 1 имеет крышку 41 для вынимания ящиКа 36. Устройство для отсоса и очистки воздуха работает следующим образом. При вращающемся приводноь« элект родвигателе 6 вентилятора 5 происходит вращение закрепленного на валу злектpoдвигateля 6 рабочего колеса вентилятора 5 который при этом отсасывает воздух из корпуса 1 устройства и вытесняет его в атмосферу. Благодаря разряжению, возникающему в корпусе 1, загрязненный воздух из. зоны обработки станка (к которому приставлено устройство) поступает через отверстие 7 в корпус 1 устройства, перемещаясь в ней сначала по камере 2 предварительной очистки. При этом движении воздуха из иего всл1едствие центробежных сил выпадают крупные частицы примесей, опускающиеся затем в япщк 36. Далее воздух проходит с наружной стороны через фильтровальный .материал во внутреннюю полость фильтра 3, при этЬм примеси воздуха задерживаются на поверхности фильтров.

Прошедший через фильтровальный маг териап фильтра 3 воздух далее через отверстия 18 в ступицах 15 фильтра 3 канал, образованный внутренними полостями ступиц 15, и через отверстия 18 в стенках втулки 16 поступает, к вентилятору 5, который выталкивает его в атмосферу через отверстия, пробитые в пластинах 33 .из пористого звукопоглощающего материала, устававленных между цнлнндрами фильтра 4 и затем вдоль таких же пластин, закрепленных на внутренней поверхности ycieценного конуса в верхней части фильтра 4. .: ::.:

При вращении электродвигателем 6 . рабочего колеса вентилятора 5 на пол ных оборотах колодки 21 центробежной муфты вследствие возникающей при дтсж центробежной силы, преодолев усилия пружин 22, отойдут от ведомого элемента 20 муфты,благодаря чему фильтр в период отсасывания устройством загрязнёиного воздуха пребывает в подвижном состоянии.

При иевращамщсмся электродвигателе 6 колодки 21 центробежной муфты прижимаются пружинами 22 к ведомому элементу 20 муфты.

При включении электродвигателя 6 вентилятора 5 отсасывающего устройбтва электродви гатель 6 разгоняется до полного числа оборотов в течение короткого периода, за время которого с помощью центробежной колодочной муфты, фильтру 3 сообщается от электродвигатели 6 быстрое вращение, во время которого вследствие j центробежиой силы слой примесей, осевщих от этого на поверхности фильтров, сбрасывается с них. Улавливаясь направленными против вращения фильтра выступающими,частицами жалюзи 8, сброшенные с фильтров примеси через отверстия в жалюзи вылетают в канал камеры предваритель,ной очистки, опускаясь затем в яацак 3

Пружины 22 центробежной муфты подобраны такими, чтобы до достижения «электродвигателем 6 числа оборотов близкого к наибольшему (нормальному), центробежная сила колодок 21 была в состоянии преодолеть усилие пружин 22 Колодки 21 при этом отойдут от ведомого элемента 20 муфты, после чего вращение фильтра 3 прекращается.

В период вращения фильтра 3 шарики 24 вследствие центробежной силы перемещаются от центра к периферии внутренней полости втулки 17 и, вэаймодействуя на контактирукяцую с ними конусную поверхность клапана 23 приподнимается этот клапан от седла, открывая проход воздуха из нагаетатеяьной полости вентилятора 5 через трубу 32, отверстия 18 в ступицах 15 во вну треннкш) полост ь .филь тра 3.

При подъеме конусного клаяаиа 23 с помощью штанги 25 происходит также подъем поршневого клапана 26, KOToiMidi , при зто1 перемещается, сжимая пружину 27 перекрывает отверстия 18 в стеике втулки 16. Это предотвращает возможность прохода во всасывающую зоиу вентилятора 5 воздуха, поступившего из егй нагнетательной зоны через трубу 32, клапан 23 и полости внутри ступиц 15 к внутренней полости фипьтра 3.

В период вращения фильтра 3 Воздух с давлением въш1е атмосферного, поступающий из нагнетательной зоиы вентилятора во внутреннюю пйлость фильтра 3 и проходящий с внутреиией их стороны йаружу через фильтровальный материал фильтра 3, повышает степень очистки фильтров от осевшос на их поверхности примесей.

Совместное действие цеитробежиой силы и потока воздуха, проходящего через фильтровальный материал из внутренней полости фильтра 3 наружу, обеспечивает высокую степень эффективности автоматической очистки фильтра 3, поддерживая тем самым высокую производительность и разрежение на всасывании и отсасывающего устройства в период его эксплуатации.

По достижении электродвигателем 6 наибольшего (нормального) числа обо{ютов и прекращеиия вращения Ультра 3 шарики 24 перемещаются к центру втулки 17, конусный клапан.23 под воздействием пружины 27 опускается на седло, закрывая проход воздуху из трубы 32 к внутренней полости фильтра 3 , а поршневой клапан 26 опускается вниз, открывая воздуху проход из канала, образованного ступицами 15 4вшьтра 3, к всасывакяцей зоне вентилятора 5.

В периоды вршцения фильтра 3 вслед ствие перекрытия поршневым клапаном 26 отверстий 18 в стенке втулки 16, прерывается поступление воздуха к всасывающей зоне вентилятора 5. Это влечет повышенное разрежение в верхней полости корпуса 1, увеличение разности, давления воздуха на торцы тарельчатого клапана 34, от чего последний преодолевая усилие пружины 35, откроется, пропуская при этом атмосферный воздух к зоне всасывания вентилятора 5. .После прекращения вращения фильтра 3 возобновится поступлениевоздуха во всасывающую зону вентилятора 5 через отверстия 18 в стенке втулки 16 При этом причина, вызвавшая открытие тарельчатого клапана 34, исчезнет, и этот клапан закроется, Высокий уровень шума, возникающего при выходе из вентилятора с большой скоростью значительного объема воздуха, снижается до уровня, соответствующего требованиям санитарных норм благодаря перемещению воздуха в атмосферу через сквозные отверстия, прибитые в пластинах 33 из пористого звукопоглощающего материала,например поролона, установленных между концентричными цилиндрами расположенного на вентиляторе 5 фильтра 4 и затем вдоль таких же пластин, закрепленных на внутренней поверхности усеченного конуса верхней части фильтра 4. Площадь поперечного сечения каждого из отверстий, пробитых в упомянутых пластинах, превышает площадь поперечного сечения поры в пористом звукопоглощающем материале пластины. Упо мянутые пластины 33 производят также улавливание мельчайших частиц примесей воздуха, не задержанных в фильтре 3. Очищенный устройством в соответствии с требованиями санитарных норм воздух выбрасывается в атмосферу производственного помещения. По мере наполнения ящика 36 задерханнымя устройством примесями воздуха пружины 39 будут сжиматься под действием увеличивающегося веса примесей в ящике 36, а планки 37 - постепеино поворачиваться вокруг осей. 38. При предельном наполнении ящика 36 примесями от поворота опорных планок 37 замыкается конечный выключатель 40, включающий лампочки табло с надписью Очистить ящик, что указыва ет на необходимость открыть крышку 41 вынув ящик 36,удалить из него примеси и установить обратно в устройство. На личие в предлагаемом устройстве эффек тивно действующей автоматической очис ки 4 льтров без какого-либо снижения при этом производительности устройства, является большим его преимуществом по сравнению с известным и други141 устройствами аналогичного назначеия, поскольку предлагаемое устройство сохраняет в течение всего периода эксплуатации производительность, близкую к первоначальной, которую устройство имеет при новых фильтрах, пребывающих в неподвижном состоянии. Этим достигается постоянный отсос из зоны Ьбраб.отки станков и других машин загрязненного воздуха и очистка его от примесей, тем самым предотвращается в более вь1сокой степени по сравнению с известными устройствами загрязнение атмосферного воздуха на предприятиях вредными для здоровья человека примесями. Одновременно упомянутый .элемент повышает степень очистки устройством загрязненного воздуха, что способствует достижению более высокого уровня чистоты воздуха на производстве. Формула изобретения I. Устройство для отсоса и очистки воздуха от твердых примесей, содержащее корпус, вентилятор с приводом, пакет фильтрующих элементов, закреплённый на пустотелом перфорированном валу, соединенным с приводом, вводной патрубок и выходную камеру, отличающееся тем, что, с целью обеспечения эффективной автоматической очистки фильтрующих элементов от осевших на них примесей воздуха с использованием привода вентилятора, а также более высокой степени очистки воздуха от примесей при одновременном снижении шума выходящего из устройства воздуха, устройство снабжено приспособлением для периоди ческого вращения пакета фильтрующих элементов, циркуляционной трубой, соединенной с выходной камерой и внутренней полостью перфорированного вала, клапанами, установленными на входе л выходе перфорированного вала, клапа нами, устаиовленными на входе и выходе перфорированного вала и перфорированными пористыми пластинами, разме- щенными в выходной камере. 2. Устройство по п. 1, отличающее с я тем, что оно снабжено жалюзи, установленными между корпусом и пакетом и .направленными в сторону, противоположную направлению вращения