Воздухоочистительное устройство

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.,Я0„„1212499 A (511 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3732634/23-26 (22) 25,04,84 (46) 23,02.86, Бюл. Р 7 (7l) Производственное объединение "Ворошиловградский тепловозостро:ительный завод им.Октябрьской революции" (72) А.В. Кущенко, В.И. Рягузов, И.Д. Притыкин, А,И. Гибалов и С,Н, Троцковский (53) 621.928.9(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР р 601030,. кл. В 01 0 45/04 1978. (54) (57) ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее канал подвода загрязненного воздуха и сопла-дифАузоры круглого сечения с углом раскрытия 32> *Ы9, по оси которых размещены конические приемники пыли с боковыми патрубками отвода загрязнений, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения аэродинамического сопротивления устройства, оно снабжено турбулизатором, выполненным в виде решетки с плоскими пластинами, размещенными параллельно направлению воздушного пото" ка, и установленным на входе в канал пОдвода, 1212499

Изобретение относится к очистке ноздуха от пыли, а именно к воздухоочистителям систем воздухоснабжения силовых агрегатов локомотивов.

На фиг,1 изображено ноздухоочис- 5 тительное устройство, продольный разрез; на: фиг,2 - разрез А-А на фиг,1.

Вовдухоочистительйое устройство соде жиг корпус 1 с установленными в нем баллистическими элементами — соплами-диффузорами 2 круглого сечения с углом раскрытия диффузорон

32 )о > 19, по оси которых установО лены конические уловители 3 пыли, 15 оборудованные боковыми отводными пат" рубками 4, и канал 5 подвода загрязненного воздуха, на входе в который установлен турбулизатор 6, выполненный в виде защитной решетки с плас- 20 тинами 7, размещенными параллельно направлению воздушного потока.

Воздухоочиститель работает следующим образом, Запыленный воздух, втекая н канал

5, турбулиэуется на входе за счет наличия .турбулизатора 6, Поступая затем последовательно Ь конфузорную (сопловуи) и в диффузорную части элементов 2, воздушный поток движет- . 30 ся по криволинейной траектории, нап-! равленной выпуклостью к уловителю

3 пыли, За счет действия центробежных сил пылевые частицы концентрируются в центральной области днффузоров, имея при этом значительную скорость, полученную при разгоне в сопле, вследствие чего они под действием сил инерции, а также из-за наличия отсоса сепарируются в улови- 40 теле 3 пыли.

Уловленные загрязнения вместе с отсас даваемым воздухом последовательно через боковые отводные патрубки 4, полости 8 между элементами 2 и об- 45 щий канал 9 отвода загрязнений при помощи вспомогательного устройства (не показан), например, вентилятора, удаляются в атмосферу. При этом частицы газа иэ центральных областей 50 диффуэора, имеющие значительную кинетическую энергию, вследствие турбулентных пульсаций попадают в пристеночную зону течения, "сдувая" образовавшийся там отрыв погранслоя, чем 55 обуславливается резкое уменьшение сопротивления в сравнении с известным устройством, Преимушеством данного устройства является применение турбулизатора для снижения аэродинамического сопротивления посредством уменьшения сопротивления функционально самостоятельных (с точки зрения очистки воздуха) его частей — баллистических элементов, а также применение зашитной решетки в качестве турбулизатора, обеспечивающего снижение сопротивления устройства.

Для данного ноздухоочистителя (батарейного баллистического) выбран оптимальный тип турбулизатора, создающий степень турбулиэации потока, достаточную для обеспечения минимального сопротивления ноздух6очистительного устройства, содержащего батарейный баллистический ноздухоочиститель и защитную решетку, чем обеспечивается их неразрывная взаимосвязь (объединение н единое функциональное целое).

Пелесообразность установки турбулизатора на входе н канал подвода загрязненного воздуха к батарейному баллистическому ноздухоочистителю, содержащему сопла-дифАузоры с углом раскрытия больше оптимального, для уменьшения его аэродинамического сопротивления установлена в результате специальных исследований.

Б совокупности с решеткой применяется батарейный баллистический воздухоочиститель, состоящий из элементов конфузорно-диффузионного профиля, Для таких элементов турбулизации потока на входе установка пе" ред ними (по ходу воздуха) решетки, как установлено .н результате специальных испытаний, приводит к резкому уменьшению аэродинамического сопротивления, при этом суммарное сопротивление устройства, включающем го решетку и баллистический воздухоочиститель, меньше, чем сумма сопротивлений отдельно взятых решетки и элементов ноздухоочнстителя, Причиной уменьшения сопротивления является турбулизация ламинарного пограничного слоя (что обуславливает уменьшение его размеров) н проточной части баллистических элементов, Уменьшение размеров ламинарного пограничного слоя при его турбулизации обуславливает уменьшение так называемой толщины вытеснения, а сле1212499 довательно, и потерь энергии (давления) в пограничном слое.

Для данного устройства отрыв ламинарного пограничного слоя в диффузорной части усугублен сжатием потока в центральном направлении в его конфузорной части (сопле). Иными словами воздух, устремляясь в сопле от периферии. к центру, продолжает за счет своей инерционности перемещение в этом направлении и в небольшой части диффузора, что достаточно, однако, при большем угле раскрытия диффузора для образования отрыва ламинарного пограничного слоя от стенок.

Следствием этого является перекрытие зоной отрыва проходного сечения диффузора, а значит, и значительное сопротивление баллистического элемента, При турбулизации потока на входе в баллистический воздухоочиститель за счет турбулентных пульсаций воздуха осуществляется перенос части воздуха из центральной зоны потока, именидей 3 значительную кинетическую энергию, в зону отрыва, что приводит к его турбулизации, распадению и попросту "сдуванию". Зона отрыва уменьшается, а проходное сечение диффузора увеличивается, что сопровождается резким уменьшением сопротивления устройства.

Выполнение турбулизатора в виде защитной. решетки является целесообразным, так как в соответствии с требованиями ИПС входные отверстия воздухозаборных каналов во избежание попадания вовнутрь крупных посторонних предметов должны быть перек5 рыты решетками, Поэтому установка на входе в канал турбулизатора, выполненного в виде защитной решетки, не приводит ни к увеличению массы, ни к увеличению габаритов батарейного баллистического воздухо\ очистителя.

Выбор в качестве, турбулизатора. решетки, состоящей из пластин, установленных параллельно направлению воздушного пожока, сделан по результатам испытаний, показавших, что она является наилучшей среди испытанных вариантов защитных решеток, так как аэродинамическое сопротивление вход20 ного участка, оборудованного такой решеткой (учитывая. сопротивление турбулизатора, канала загрязненного воздуха, а также самого воздухоочистителя) является наименьшим, Преимущество данного устройства в сравнении с известным заключается в меньшем аэродинамическом сопротивлении,-что при применении на тепловозах позволяет уменьшить напор, 3О развиваемый вентиляторами систем воздухоснабжения силовых агрегатов локомотивов. Это позволяет соответст- .венно снизить мощность на вспомогательные нужды. и, как следствие, рас35 ход топлива, I2)2499

А-Д

ВНИКНИ Заказ 669/9 Тираж 663 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4