Промышленный пылесос

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОЗРЕТЕН ИЯ, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11)1000019

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09.10.81 (21) 3358784/28-12 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (5l ) М Кл

А 47 L 9/18

Гесударстееннмй кемнтет

СССР

Опубликовано 28.02.83. Бюллетень № 8 (53) УДК 648.525 (088.8) ло делам нзебретеннй н еткрмтнй

Дата опубликования описания 05.03.83 т

В. Б. Рабинович, И. А. Куклин, и В. Д. Олифер (72) Авторы изобретения ва

Й|:."., „: . тйФ- ь 5

|, 1 .- ;.--, . и нстиТ т3 1,;.

Всесоюзный научно-исследовател ьски и охраны труда ВЦСПС (71 ) 3 а я вител ь (54) ПРОМЫШЛЕННЫЙ ПЫЛЕСОС

Изобретение относится к очистной технике и может быть использовано, например, для очистки поверхностей от грязи и пыли в различных отраслях народного хозяйства.

Известен промышленный пылесос, содержащий коаксиально установленные в вертикальной плоскости цилиндрический корпус и цилиндрический. кожух с вертикально размещенным в последнем электродвигателем и вентилятором, жидкостный фильтр, расположенный в корпусе под кожухом, дополнительное фильтровальное устройство размещенное над жидкостным фильтром между стенками корпуса и кожуха, патрубок для отбора запыленного воздуха, смонтированный коаксиально с кожухом, и сменную трубу (1).

Однако данное устройство не обеспечивает достаточно качественную очистку воздуха, кроме того, значителен расход энергии.

Цель изобретения — повышение качества очистки воздуха и снижение расхода энергии.

Указанная цель достигается тем, что в промышленном пылесосе, содержащем коаксиально установленные в вертикальной плоскости цилиндрический корпус и цилиндрический кожух с вертикально размещенным в последнем электродвигателем и вентилятором, жидкостный фильтр, расположенный .в корпусе под кожухом, дополнительное фильтровальное устройство, размещенное над жидкостным фильтром между стенками корпуса и кожуха, патрубок для отбора запыленного воздуха, смонтированный коак|а сиально с кожухом, и сливную трубу, сливная труба смонтирована на корпусе не выше уровня расположения нижнего торца кожуха на расстоянии Н от него по вертикали, равном (0 — 2) —, а площадь

О2

1 кольцевого зазора, образованного нижним торцом кожуха и внешней поверхностью патрубка, равна (0,28-0,4) D

На фиг. 1 представлен пылесос, продоль2о ный разрез; на фиг. 2 — экспериментальная кривая изменения относительной величины коэффициента Уноса (Е /Е |к) в зависимости от безразмерного параметра Щх; на

Рна фиг 3 — экспериментальная кривая зави1000019

1О

zo

25 зо

4о

55 симости относительной величины аэродинамического КПД (q/ч „) от изменения площади (F) кольцевого зазора, образованного нижним торцом кожуха и внешней поверхностью патрубка для отбора запыленного воздуха.

Промышленный пылесос содержит коаксиально установленные в вертикальной плос кости цилиндрический корпус 1 и цилиндрический кожух 2 с вертикально размещенным в последнем электродвигателем 3 и вентилятором 4, жидкостный фильтр 5, расположенный в корпусе 1 под кожухом 2, дополнительное фильтровал ьное устройство, состоящее из опорной тарелки 6 со слоем легковесных шаров 7, размещенных над жидкостным фильтром 5 между стенками корпуса 1 и кожуха 2, патрубок 8 для отбора запыленного воздуха, смонтированный коаксиально с кожухом 2, и сливную трубу 9, при этом сливная труба 9 смонтирована на корпусе 1 не выше уровня расположения нижнего торца кожуха 2 на расстоянии от него по вертикали (Н), равном (Π— 0,2)

D„ а площадь (F) кольцевого зазора, образованного нижним торцом кожуха и внешней поверхностью патрубка для отбора запыленного воздуха, равна (0,28 — 0,4) Р„

2 где Ркв — диаметр колеса вентилятора;

Р— внутренний диаметр корпуса.

В верхнем торце кожуха 2 размещены трубки 10 для подачи воды на стенки кожуха 2.

Расположение сливной трубы 9 на ука занном расстоянии от цилиндрического ко жуха 2 обеспечивает такой уровень воды в фильтре 5, который при заданных диаметрах Р1еи Рк обеспечивает оптимальные условия для достижения максимального значения эффективности очистки дополнительного фильтровального устройства.

После прохождения колеса вентилятора воздушный поток получает вращательное движение и в таком виде поступает в фильтр

5. Здесь кинетическая энергия закрученного потока передается силами трения воде, которая также вовлекается в интенсивное вращательное движение. Поверхность уровня в случае вращения жидкости относительно вертикальной оси имеет вид параболоида вращения. Высота, на которую поднимается свободная поверхность в каждой точке над вершиной параболоида, равна величине скоростного напора „. Окружная

U составляющая скорости (U) воды у стенок корпуса в рассматриваемом случае зависит: от уровня закрутки воздушного потока в колесе вентилятора, который при прочих равных условиях определяется диаметром колеса вентилятора, от расстояния между цилиндрическим кожухом и зеркалом воды в фильтре, которое определяет полноту передачи кинетической энергии от воздуха к воде, и от диаметра корпуса. При определенном соотношении размеров указанных конструктивных параметров высота уровня вращающейся воды у стенок корпуса может быть ниже расположения дополнительного фильтровального устройства. В этом случае из него поступает недостаточное количество жидкости и эффективность улавливания пыли в нем резко падает. При оптимальных соотношениях Р е, Н, Р слой вращающейся воды поднимается до уровня опорной тарелки, и растекается по ее поверхности. Тем самым обеспечиваются условия для полного и равномерного смачивания опорной тарелки, шаров и достижения максимальной эффективности улавливания пыли.

При слишком большой подаче воды (-0,2 g (H (0) под опорную тарелку или при переводе работы фильтра в режим полного барботажа (Н (-0,7 — -) вызывают

D черезмерное повышение гидравлических потерь пылесоса, что приводит не только к снижению КПД устройства, но и к резкому снижению его производительности. При этом нарушаются оптимальные условия псевдоожижения, снижается эффективность очистки пылесоса в целом.

Площадь кольцевого зазора, образованного нижним торцом кожуха и внешней поверхностью патрубка, равна (0,28 — 0,4) Р

Известно, что гидравлические потери кожуха находятся в непосредственной зависимости от его размеров и определяются величиной его проходных сечений. (1ри этом каждый кожух обладает кривой потерь с .резко выраженным минимумом, которому соответствует наивысшее значание КПД вентилятора на номинальном режиме () его работы. Эксперименты показали, что для пылесоса, использующего вентилятор с цилиндрическим кожухом, т1 достигается

ПАХ при значении отношения площади кольцевого зазора к квадрату диаметра рабочего колеса, лежащем в пределах 0,35 — 0,5.

В лабораторных условиях исследованы более 50 модификаций пылесоса с различными геометрическими размерами (фиг. 2 и 3). В экспериментах размер Н варьировался как за счет увеличения высоты цилиндрического кожуха при сохранении уровня воды в фильтре, так и за счет изменения уровня воды при постоянной высоте кожуха. При этом диаметр колеса вентилятора D изменялся в пределах Рх = 0.25 — 0,45, а диаметр корпуса Р„ составлял Р„ (2,5—

3,0) D„ . Во всех опытах опорная тарелка дополнительного фильтровального устройства отстояла от нижнего торца цилиндрического кожуха на расстоянии 0.3 D

Эксперименты проводились на стандартной кварцевой пыли КП вЂ” 3 со средним размером частиц 24 мкм.

1000019

Анализ данных фиг. 2 показывает, что относительная величина коэффициента уноса (Е /ь,„;„), соответствующая значению

Н = (О, — 0,2) — - -, определяет границу тип перехода прямого параллельного оси абсцисс участка зависимости в кривую линию, где резко увеличивается вынос пыли.

Например, при Н = 1,8 +- унос пыли из пылесоса возрастает в два с половиной раза. При этих условиях и работе на пыли

КП вЂ” 3 Я= 075 /р в то время какЕ „=О,З /p

Анализ экспериментальных данных фиг. 3, показывает, что наибольшее значение п для пылесоса, использующего вентилятор с цилиндрическим кожухом, обеспечивается при относительной площади кольцевого. зазора = (0,28 — 0,4) . Отклоне кв ние параметра гу от указанных предельICB ных значений приводит к снижению (на номинальном режиме работы пылесоса.

Причем более резкое снижение КПД имеет место в области малых значений площади кольцевых зазоров . - (0,28. Увели,чение —. — ) 0,4, кроме того, вызывает г 2. снижение абсолютной скорости потока на входе в фильтр и, как следствие, снижает в нем эффективность очистки воздуха.

Пылесос работает следующим образом.

Включают электродвигатель 3 и вентилятор 4, через патрубок 8 начинают всасывать воздух. Проходя через колесо вентилятора 4, запыленный поток получает вращательное движение и поступает в цилиндрический кожух -2. Вода, подаваемая через трубки 10 на внутреннюю стенку кожуха 2 вовлекается воздухом во вращательнопоступательное движение и покрывает его поверхность в виде тонкой пленки. Под действием центробежных сил часть пыли M из воздушного потока отжимается к смоченной поверхности кожуха 2 и смывается в фильтр 5. Здесь же достигается дополнительный эффект очистки за счет интенсивной промывки воздуха водой. ю

Частично очищенный воздух поступает под опорную тарелку 6, переводит уложенный на ней слой легковесных шаров 7 во взвешенное состояние и вовлекает их в непрерывное циркуляционное движение в коль цевом объеме между стенками корпуса фильтра 5 и цилиндрического кожуха 2.

Одновременно осуществляется смачивание дополнительного фильтровального устройства водой, выносимой потоком из фильтра 5. При прохождении воздушного потока через псевдоожиженный слой шаров 7 на их смоченной поверхности осаждается та часть пыли, которая не была уловлена в предыдущих ступенях очистки. По мере накопления влаги на поверхности шаров 7 она в виде крупных капель вместе с уловленной пылью стекает в нижнюю часть фильт ра 5. После прохождения псев оожиженного слоя воздух, очищенный от пыли и брызг воды, выпускается в атмосферу помещения. Шлам из аппарата удаляется через сливную трубу 9.

Благодаря указанным параметрам достигается более качественная очистка воздуха и снижается расход энергии.

Формула изобретения

Промышленный пылесос, содержащий коаксиально установленные в вертикальной плоскости цилиндричпский корпус и цилиндрический кожух с вертикально размещенным в последнем электродвигателем и вентилятором, жидкостный фильтр, расположенный в корпусе под ожухом, дополнительное фильтровальное устройство, размещенное над жидкостным фильтром между стенками корпуса и кожуха, патрубок для отбора запыленного воздуха, смонтированный коаксиально с кожухом, и сливную трубу, отличающийся тем, что, с целью повышения качества очистки воздуха и снижения расхода энергии, сливная труба смон тирована на корпусе не выше уровня расположения нижнего торца кожуха на расстоянии Н,от него по вертикали, равном (Π— 0,2), а площаадь кольцевого зазора, образованного нижним торцом кожуха и внешней поверхностью патрубка для отбора запыленного воздуха, равна (0,28—

o,4) Dys где D -диаметр колеса вентилятора;

D внутренний диаметр корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Хо 379266, кл. А 47 L 9/18, 1971. оооою д

Ри1.2

Ю

1000019

Редактор О. Сопко

Заказ 1205/2

Составитель М. Сонина

Техред И. Верес Корректор И. Шелла

Тираж 486 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4