Промышленный пылесос

О П И С А Н И Е 11 доооооИЗОЗРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5) М КлА 47 1. 9/18 Гесударетаеннмй комитет СССР Опубликовано 28.02.83. Бюллетень8ле делам нзабретеннй н еткрмтнйДата опубликования описания 05.03.83 т В. Б. Рабинович, И. А. Куклин,и В. Д, Олифер(72) Авторы изобретения ва Й 1:", :,(71) Заявитель 4) ПРОМЫШЛЕННЫЙ ПЫЛЕ 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 коак 2сиально 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 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) - ф, а площадьДФкольцевого зазора, образованного нижним торцом кожуха и внешней поверхностью патрубка, равна (0,28-0,4) Ркв, где Вквдиаметр колеса вентилятора; 0 - диаметр корпуса.На фиг. 1 представлен пылесос, продоль ный разрез; на фиг. 2 - экспериментальнаякривая изменения относительной величины коэффициента уноса (Е /Е;) в зависимости от безразмерного параметра Щх; наРнафиг. 3 - экспериментальная кривая зави 10000195 1 О 15 то 25 зо 35 4 О 45 50 55 симости относительной величины аэродинамического КПД (т/ч ) от изменения площади (Г) кольцевого зазора, образованного нижним торцом кожуха и внешней поверхностью патрубка для отбора запыленного воздуха.Промышленный пылесос содержит коаксиально установленные в вертикальной плоскости цилиндрический корпус 1 и цилиндрический кожух 2 с вертикально размещеннымв последнем электродвигателем 3 и вентилятором 4, жидкостный фильтр 5, расположенный в корпусе 1 под кожухом 2, дополнительное фильтровальное устройство, состоящее из опорной тарелки 6 со слоем легковесных шаров 7, размещенных над жидкостным фильтром 5 между стенками корпуса 1и кожуха 2, патрубок 8 для отбора запыленного воздуха, смонтированный коаксиально с кожухом 2, и сливную трубу 9,при этом сливная труба 9 смонтирована накорпусе 1 не выше уровня расположениянижнего торца кожуха 2 на расстоянии отнего по вертикали (Н), равном (О - 0,2)Р,п а плошадь (Г) кольцевого зазора, об.разованного нижним торцом кожуха и внешней поверхностью патрубка для отбора за.пыленного воздуха, равна (0,28 - 0,4) Р2где Рв - диаметр колеса вентилятора;Р 11 - внутренний диаметр корпуса.В верхнем торце кожуха 2 размещенытрубки 10 для подачи воды на стенки ко.жуха 2,Расположение сливной трубы 9 на указанном расстоянии от цилиндрического кожуха 2 обеспечивает такой уровень водыв фильтре 5, который при заданных диаметрах Реи Рк обеспечивает оптимальные условия для достижения максимального значения эффективности очистки дополнительного фильтровального устройства.После прохождения колеса вентиляторавоздушный поток получает вращательноедвижение и в таком виде поступает в фильтр5. Здесь кинетическая энергия закрученногопотока передается силами трения воде, которая также вовлекается в интенсивное вращательное движение. Поверхность уровняв случае вращения жидкости относительно вертикальной оси имеет вид параболоида вращения. Высота, на которую поднимается свободная поверхность в каждойточке над вершиной параболоиуа, равна величине скоростного напора . Окружнаясоставляющая скорости (11) воды у стеноккорпуса в рассматриваемом случае зависит:от уровня закрутки воздушного потока вколесе вентилятора, который при прочихравных условиях определяется диаметромколеса вентилятора, от расстояния междуцилиндрическим кожухом и зеркалом водыв фильтре, которое определяет полнотупередачи кинетической энергии от воздухак 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 Ре, Н, Рслой 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 -"ф- (Н (0) под опорную тарелку или при переводе работы фильтра в режим полного барботажа (Н -0,7 - "ф-) вызывают1)чрезмерное 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) РИзвестно, что гидравлические потери кожуха находятся в непосредственной зависимости от его размеров и определяются величиной его проходных сечений, При этом каждый кожух обладает кривой потерь с .резко выраженным минимумом, которому соответствует наивысшее знач ание КПД вентилятора на номинальном режиме ( )его работы. Эксперименты показали, что для пылесоса, использующего вентилятор с цилиндрическим кожухом, 11 достигаетсяваХпри 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 Р изменялся в пределах Р = 0.25 - 0,45, а диаметр корпуса Рсоставлял Р(2,5 - 3,0) Рв. Во всех опытах опорная тарелка дополнительного фильтровал ьного устройства отстояла от нижнего торца цилиндрического кожуха на расстоянии 0.3 Р Эксперименты проводились на стандартной кварцевой пыли КП - 3 со средним размером частиц 24 мкм.Анализ данных фиг. 2 показывает, что относительная величина коэффициента уноса (Е /6), соответствующая значению Н = (О, - 0,2) - щ-, определяет границу3 П 1 П ф г,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 - 3 Я= 0,75/ в то время какЕ;=0,3 йАнализ 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) . Отклонеквние параметра гу от указанных предель 1 СВных значений приводит к снижениюна 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, вызываетг 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 35 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.40/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 фиды ра 5. После прохождения псевдоожиженного 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 изобретенияПромышленныйпылесос, 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 (О - 0,2) , а площаадь кольцевого зазора, образованного нижним торцом кожуха и внешней поверхностью патрубка для отбора запыленного воздуха, равна (0,28 - 0,4) 14 вгде Э -диаметр колеса вентилятора;1 Э - внутренний диаметр корпуса.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Юо 39266, кл. А 47 1. 9/18, 1971.Сонина Редактор О. СопЗаказ 1205/2 ектор И. ШуллаисноеР Поди тета ССоткрытийя на 6., дул. Проек 4/5 тная, Составитель М.ко Техред И. ВересТираж 486ВНИИПИ Государственного копо делам изобретений и13035, Москва, Ж - 35, Раущскфилиал ППП Патент, г. Ужгород,