Патент на изобретение №2304027

(54) ПЫЛЕУЛАВЛИВАЮЩИЙ АППАРАТ СДВОЕННЫЙ С ФИЛЬТРОВАЛЬНЫМ МЕШКОМ

(57) Реферат:

Изобретение относится к технике пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов, а также для отсоса и очистки воздуха от сухих неслипающихся мелкодисперсных пылей и стружки. Пылеулавливающий аппарат содержит корпус, периферийный ввод газового потока, фильтрующий элемент и бункер для сбора пыли, причем периферийный ввод газового потока расположен в центральной части аппарата и выполнен в виде спаренного циклонного элемента с корпусом улиточного типа, в котором установлен вентилятор, ось которого совпадает с осью входного патрубка, а симметрично относительно его горизонтальной оси со смещением “е” вверх и вниз и симметрично относительно его вертикальной оси со смещением “f” слева и справа расположены оси, по крайней мере, двух соосных патрубков, на одном из которых – верхнем – закреплен фильтрующий элемент, а на нижнем – бункер для сбора пыли, причем отношение смещения “е” оси патрубков относительно горизонтальной оси вентилятора к смещению “f” оси патрубков относительно вертикальной оси вентилятора находится в оптимальном интервале величин e/f=0,1…0,5.

Технический результат – повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания, а также снижение металлоемкости и виброакустической активности аппарата. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к технике пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов и предназначено для отсоса и очистки воздуха от сухих неслипающихся мелкодисперсных пылей и стружки.

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность процесса пылеулавливания за счет малой площади фильтрующего элемента.

Технический результат – повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания, а также снижение металлоемкости и виброакустической активности аппарата в целом.

Это достигается тем, что в пылеулавливающем аппарате, содержащим корпус, периферийный ввод газового потока, фильтрующий элемент и бункер для сбора пыли, периферийный ввод газового потока расположен в центральной части аппарата и выполнен в виде спаренного циклонного элемента с корпусом улиточного типа, в котором установлен вентилятор, ось которого совпадает с осью входного патрубка диаметром d, а симметрично относительно его горизонтальной оси со смещением «е» вверх и вниз и симметрично относительно его вертикальной оси со смещением «f» слева и справа расположены оси, по крайней мере, двух соосных патрубков, на одном из которых – верхнем – закреплен фильтрующий элемент.

На фиг.1 изображен общий вид пылеулавливающего аппарата, на фиг.2 – конструктивная схема циклонного элемента, на фиг.3 – конструктивная схема вставки циклонного элемента, на фиг.4-7 – результаты машинного эксперимента по обоснованию оптимальных параметров заявленного объекта.

Пылеулавливающий аппарат содержит корпус, включающий стойки 2, основание 3 и циклонный элемент 1 с вентилятором (на чертеже не показан) и электродвигателем 10 с автоматическим выключателем 9. Периферийный ввод газового потока 6 расположен в центральной части аппарата и выполнен в виде спаренного циклонного элемента 1 с корпусом улиточного типа, в котором установлен вентилятор, ось которого совпадает с осью входного патрубка диаметром d, а симметрично относительно его горизонтальной оси со смещением «е» вверх и вниз и симметрично относительно его вертикальной оси со смещением «f» слева и справа расположены оси, по крайней мере, двух пар соосных патрубков 11 и 12, 7 и 8, на одной из которых – верхней – закреплены фильтрующие элементы 7 и 8, выполненные в виде фильтровальных мешков, а на нижней паре – бункера 4 и 5 для сбора пыли, выполненные в виде пылесборных мешков, причем отношение смещения «е» оси патрубков относительно горизонтальной оси вентилятора к смещению «f» оси патрубков относительно вертикальной оси вентилятора находится в оптимальном интервале величин e/f=0,1…0,5.

В патрубках 11 и 12 циклонного элемента 1, соединенных с бункерами для сбора пыли 4 и 5, расположены вставки из цилиндроконических гильз 13, соосно которой в каждом из патрубков 11 и 12 закреплена отражающая шайба 14.

Процесс пылеулавливания протекает в оптимальном гидродинамическом режиме при следующих соотношениях основных конструктивных параметров предлагаемого устройства.

Отношение диаметра D₂ цилиндрической части гильзы к диаметру D₁ патрубка, к которому присоединен бункер для сбора пыли, находится в оптимальном интервале величин D₂/D₁=0,7…0,9, а отношение диаметра D₂ цилиндрической части гильзы к диаметру D₃ отражающей шайбы находится в оптимальном интервале величин D₂/D₃=0,8…1,2.

Отношение диаметра d входного патрубка к диаметру D₁ патрубка, к которому присоединен бункер для сбора пыли, находится в оптимальном интервале величин d/D₁=0,2…0,7, а отношение длины А корпуса (на чертеже не показан) циклонного элемента к его ширине В находится в оптимальном интервале величин А/В=1,45…2,35, причем отношение длины А корпуса циклонного элемента к расстоянию С от оси вентилятора до корпуса циклонного элемента находится в оптимальном интервале величин А/С=3,4…3,6.

Отношение высоты Н аппарата к высоте h расположения входного патрубка от основания аппарата находится в оптимальном интервале величин H/h=1,4…2,5.

Гидравлическое сопротивление фильтрующего элемента составляет 15…25% от гидравлического сопротивления всего аппарата, а материал фильтрующего элемента обладает повышенными звукопоглощающими свойствами.

Детали циклонного элемента могут быть выполнены из конструкционных композиционных или полимерных материалов, например полиэтилена, капрона, полиуретана с помощью литья, штамповки, формования. На поверхности деталей циклонного элемента может быть нанесен слой мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, причем соотношение между толщиной металла и вибродемпфирующего покрытия находится в оптимальном интервале величин 1/(2,5…4). Детали циклонного элемента могут быть выполнены армированными или слоистыми, причем поверхности слоев, соприкасаемые с движущимся газовым потоком, выполнены из материалов, обладающих повышенной износостойкостью и антифрикционными свойствами, а свойства материала арматуры подобраны из условия снижения виброакустической активности аппаратов.

Пылеулавливающий аппарат с фильтровальным мешком работает следующим образом.

Запыленный газовый поток поступает в циклонный элемент 1 через патрубок 6, закручивается за счет тангенциального периферийного ввода и движется далее по нисходящей винтовой линии вдоль стенок патрубка, к которому присоединены бункеры 4 и 5 для сбора пыли. В результате чего частицы пыли под действием центробежной и инерционной сил движутся от центра аппарата к периферии и, достигая стенок аппарата, транспортируются вниз в бункер (пылесборный мешок 5) для сбора уловленной пыли. Очищенный воздух выводится из аппарата минуя отбойную шайбу 14 через гильзу 13, конфузор 15 и фильтровальные элементы 7 и 8. При этом легкие, мелкодисперсные фракции частиц пыли, не уловленные в бункер 5, задерживаются на фильтрующих элементах 7 и 8. В аппарате происходит снижение виброакустической энергии, так как фильтрующие элементы одновременно являются аэродинамическим глушителем шума активного (сорбционного) типа. В патрубках 11 и 12 циклонного элемента 1, соединенных с бункерами для сбора пыли 4 и 5, расположены вставки из цилиндроконических гильз 13, соосно которой в каждом из патрубков 11 и 12 закреплена отражающая шайба 14. Такое расположение вставки и отражающей шайбы позволяет достичь следующих эффектов: во-первых, вихревой загрязненный поток, поступающий из циклонного элемента движется по нисходящей винтовой линии вдоль стенок патрубка через зазор, определяемый цилиндроконической гильзой 13, при этом гильза препятствует забросу вихря в фильтрующие элементы 7 и 8; во-вторых, при обратном вихре отражающая шайба 14 также препятствует забросу вихря в фильтрующие элементы 7 и 8, так как обратный поток огибает шайбу 14, при этом ядро потока встречает на своем пути преграду, и пыль снова возвращается в бункер 4, а предварительно очищенный за счет инерционных сил газовый поток уходит на доочистку в фильтрующие элементы 7 и 8.

Пылеулавливающие аппараты предназначены для отсоса и очистки воздуха от сухих неслипающихся мелкодисперсных пылей и стружки.

Формула изобретения

1. Пылеулавливающий аппарат с кассетным фильтром, содержащий корпус, периферийный ввод газового потока, фильтрующий элемент и бункер для сбора пыли, отличающийся тем, что периферийный ввод газового потока расположен в центральной части аппарата и выполнен в виде спаренного циклонного элемента с корпусом улиточного типа, в котором установлен вентилятор, ось которого совпадает с осью входного патрубка диаметром d, а симметрично относительно его горизонтальной оси со смещением “е” вверх и вниз и симметрично относительно его вертикальной оси со смещением “f” слева и справа расположены оси, по крайней мере, двух соосных патрубков, на одном из которых – верхнем – закреплен фильтрующий элемент в виде фильтровального мешка, а на нижнем – бункер для сбора пыли, выполненный в виде пылесборного мешка, причем отношение смещения “е” оси патрубков относительно горизонтальной оси вентилятора к смещению “f” оси патрубков относительно вертикальной оси вентилятора находится в оптимальном интервале величин e/f=0,1…0,5, причем в патрубке циклонного элемента, соединенном с бункером для сбора пыли, расположена вставка из цилиндроконической гильзы, соосно которой в этом патрубке закреплена отражающая шайба, а отношение диаметра D₂ цилиндрической части гильзы к диаметру D₁ патрубка, к которому присоединен бункер для сбора пыли, находится в оптимальном интервале величин D₂/D₁=0,7…0,9, а отношение диаметра D₂ цилиндрической части гильзы к диаметру D₃ отражающей шайбы находится в оптимальном интервале величин D₂/D₃=0,8…1,2.

2. Пылеулавливающий аппарат с кассетным фильтром по п.1, отличающийся тем, что отношение диаметра d входного патрубка к диаметру D₁ патрубка, к которому присоединен бункер для сбора пыли, находится в оптимальном интервале величин d/D₁=0,2…0,7, а отношение длины А корпуса циклонного элемента к его ширине В находится в оптимальном интервале величин А/В=1,45…2,35, причем отношение длины А корпуса циклонного элемента к расстоянию С от оси вентилятора до корпуса циклонного элемента находится в оптимальном интервале величин А/С=3,4…3,6.

3. Пылеулавливающий аппарат с кассетным фильтром по п.1, отличающийся тем, что отношение высоты Н аппарата к высоте h расположения входного патрубка от основания аппарата находится в оптимальном интервале величин H/h=1,4…2,5.

РИСУНКИ