Воздухоочиститель

 

Изобретение относится к устройствам очистки воздуха от пыли, капельной влаги, снега и может быть использовано для предварительной очистки воздуха, поступающего в двигатели внутреннего сгорания, в системах воздухоснабжения электроагрегатов транспортных средств, а также электроагрегатов общепромышленного применения. Воздухоочиститель содержит корпус, сепарационные отверстия, лопаточные завихрители потока, размещенные со стороны входа воздуха, и приемные патрубки для отвода очищенного воздуха, установленные соосно с сепарационными отверстиями и с образованием кольцевого канала. Корпус выполнен с двумя плоскими противолежащими параллельными поверхностями, на которые установлены со стороны входа воздуха панель завихрителей, в которую объединены лопаточные завихрители, а со стороны выхода воздуха панель разделителей, в которую объединены приемные патрубки. Лопаточные завихрители вынесены за пределы сепарационных отверстий и выполнены в виде усеченного конуса с жесткими лопатками. Наружная и внутренняя поверхности лопаток образованы поверхностями двух конусов, вершины которых совпадают, а оси расположены под углом друг к другу. Входная и выходная кромки лопаток образуются пересечениями поверхностей конусов. Техническим результатом изобретения является снижение удельной массы и габаритов воздухоочистителя, снижение аэродинамического сопротивления потоку воздуха, повышение технологичности и снижение трудоемкости изготовления воздухоочистителя, расширение диапазона его использования в соответствии с требуемым объемом расхода воздуха. 5 ил.

Изобретение относится к устройствам очистки воздуха от пыли, капельной влаги, снега и может быть использовано для предварительной очистки воздуха, поступающего в двигатели внутреннего сгорания, в системах воздухоснабжения электроагрегатов транспортных средств, а также электроагрегатов общепромышленного применения.

Известен мультициклонный воздухоочиститель для двигателя внутреннего сгорания (по описанию изобретения к патенту 2020255 F 02 M 35/02), содержащий корпус, в котором размещены циклонные трубки, завихрители, трубки отвода очищенного воздуха, расположенные концентрично вокруг пылеотводящего патрубка, и пылесборный бункер.

Недостатком такого устройства является то, что применяемые инерционные элементы - противоточного типа, то есть поток воздуха кроме закручивания изменяет направление на 180^o, что ведет к повышению аэродинамического сопротивления. В данном устройстве имеется вероятность подхвата пыли из пылесборного бункера, приводящая к снижению эффективности очистки. Кроме того, не предусмотрено автоматическое удаление пыли.

Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, является воздухоочиститель по описанию к патенту 2042857 F 02 M 35/022, 35/08. Воздухоочиститель содержит корпус, сепарационные отверстия, лопаточные завихрители потока, размещенные со стороны входа воздуха, приемные патрубки для отвода очищенного воздуха, установленные соосно с сепарационными отверстиями с образованием кольцевого канала.

Недостатком такого устройства является то, что лопаточные завихрители находятся в сепарационных отверстиях (каналах) со стороны входа воздуха, затеняя сечение самих отверстий и создавая дополнительное аэродинамическое сопротивление. Дополнительное аэродинамическое сопротивление создает и сужение сепарационного отверстия, а также бурт на его выходе. Кроме того, моноблочная конструкция корпуса не дает возможности составлять простые комплексы воздухоочистителей и, тем самым, варьировать производительностью, расширяя диапазон их применения.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение удельной массы и габаритов воздухоочистителя, снижение аэродинамического сопротивления потоку воздуха, повышение технологичности и снижение трудоемкости изготовления воздухоочистителя, расширение диапазона его использования в соответствии с требуемым объемом расхода воздуха.

Указанный технический результат достигается тем, что воздухоочиститель содержит корпус, сепарационные отверстия, лопаточные завихрители потока, размещенные со стороны входа воздуха, приемные патрубки для отвода очищенного воздуха, установленные соосно с сепарационными отверстиями и с образованием кольцевого канала, а корпус выполнен с двумя плоскими противолежащими параллельными поверхностями, на которые установлены со стороны входа воздуха панель завихрителей, в которую объединены лопаточные завихрители, а со стороны выхода воздуха панель разделителей, в которую объединены приемные патрубки, причем лопаточные завихрители вынесены за пределы сепарационных отверстий и выполнены в виде усеченного конуса с жесткими лопатками, при этом наружная и внутренняя поверхности лопаток образованы поверхностями двух конусов, вершины которых совпадают, оси расположены под углом друг к другу, а входная и выходная кромки лопаток образуются пересечениями поверхностей конусов.

На фиг.1 изображен воздухоочиститель в плане; на фиг.2 - поперечный разрез воздухоочистителя; на фиг.3 - вид на лопаточный завихритель; на фиг.4 - схема образования лопатки лопаточного завихрителя; на фиг.5 - пример воздухоочистителя для расширенного диапазона применения.

Воздухоочиститель содержит корпус 1, сепарационные отверстия 2, лопаточные завихрители потока 3, размещенные со стороны входа воздуха, приемные патрубки 4 для отвода очищенного воздуха, установленные соосно с сепарационными отверстиями и образующие кольцевой канал 5. Корпус выполнен с двумя плоскими противолежащими параллельными поверхностями 6, на которые установлены со стороны входа воздуха панель завихрителей 7, в которую объединены лопаточные завихрители 3, а со стороны выхода воздуха панель разделителей 8, в которую объединены патрубки 4, причем завихрители 3 вынесены за пределы сепарационных отверстий 2 и выполнены в виде усеченного конуса с жесткими, например пластмассовыми, лопатками 9, при этом наружная 10 и внутренняя 11 поверхности лопаток 9 образованы поверхностями двух конусов, вершины которых совпадают в точке 12, оси 13, 14 расположены под углом друг к другу, а входная 15 и выходная 16 кромки лопаток 9 образуются пересечениями поверхностей конусов. Взаимное положение лопаток 9 показано на фиг.3, а количество может быть, например, шесть. Панель завихрителей и панель разделителей закреплены между собой крепежными элементами 17 и герметизированы с корпусом уплотнением 18.

Воздухоочиститель работает следующим образом. Воздух, подлежащий очистке, засасывается основным вентилятором (не показан) со стороны входа воздуха в панель завихрителей 7, закручивается лопаточными завихрителями потока 3 и поступает в сепарационные отверстия 2. Частицы загрязнений центробежными силами отбрасываются к стенкам сепарационных отверстий 2, а очищенный воздух через приемные патрубки 4 поступает к потребителям. Через кольцевой канал 5 частицы загрязнений (пыли, влаги, снега), образующие вместе с частью воздуха пылевой концентрат, отсасываются вспомогательным вентилятором (не показан).

Выполнение корпуса с двумя плоскими противолежащими параллельными поверхностями и объединение лопаточных завихрителей и приемных патрубков в единые панели завихрителей и панели разделителей позволяет на единице поверхности разместить наибольшее количество элементов очистки воздуха (лопаточных завихрителей, приемных патрубков), что ведет к снижению массы и габаритов воздухоочистителя.

Вынесение лопаточных завихрителей за пределы сепарационных отверстий, расположение их в зоне пониженных скоростей воздуха, не загораживая сечение сепарационных отверстий, а также предлагаемая форма лопаток позволяют снизить аэродинамическое сопротивление потоку воздуха. Это приводит к уменьшению энергетических затрат на привод вентиляторов.

Кроме того, изготовление единых панелей с множеством элементов возможно, например, цельнолитыми или прессованными блоками из пластмассы, что повышает технологичность и снижает трудоемкость изготовления воздухоочистителя.

Панельное исполнение лопаточных завихрителей и приемных патрубков, закрепление их на плоские противолежащие параллельные поверхности корпуса позволяет исполнять конструкции воздухоочистителей с разным количеством панелей, то есть расширить диапазон использования воздухоочистителя в соответствии с требуемым расходом воздуха (фиг.5). При этом в конструкции воздухоочистителя возможно использование нескольких корпусов.

Формула изобретения

Воздухоочиститель, содержащий корпус, сепарационные отверстия, лопаточные завихрители потока, размещенные со стороны входа воздуха, приемные патрубки для отвода очищенного воздуха, установленные соосно с сепарационными отверстиями и с образованием кольцевого канала, отличающийся тем, что корпус выполнен с двумя плоскими противолежащими параллельными поверхностями, на которые установлены со стороны входа воздуха панель завихрителей, в которую объединены лопаточные завихрители, а со стороны выхода воздуха - панель разделителей, в которую объединены приемные патрубки, причем лопаточные завихрители вынесены за пределы сепарационных отверстий и выполнены в виде усеченного конуса с жесткими лопатками, при этом наружная и внутренняя поверхности лопаток образованы поверхностями двух конусов, вершины которых совпадают, оси расположены под углом друг к другу, а входная и выходная кромки лопаток образуются пересечениями поверхностей конусов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5