вентилятор-пылеуловитель

Формула изобретения

Вентилятор-пылеуловитель, включающий корпус и установленное внутри него рабочее колесо с лопатками, всасывающий коллектор с распылителем жидкости, камеру пылеотделения со шламоотводящим патрубком и выходной диффузор со спрямляющим аппаратом, отличающийся тем, что рабочее колесо снабжено пеногенераторной сеткой, установленной на свободных концах лопаток, по всей площади его наружной поверхности, камера пылеотделения снабжена пылеотделительной решеткой и разделена пеноотводящей перегородкой на шламовую и пенную секции, причем корпус и всасывающий коллектор выполнены с полостями, соединяющими пенную секцию с внутренней полостью рабочего колеса, а шламоотводящий патрубок снабжен клапаном, открывающимся в пенную секцию камеры пылеотделения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для борьбы с пылью при работе горных машин и оборудования.

Известен вентилятор-пылеуловитель по а.с. СССР 1657652, по МКИ 4 Е 21 F 5/00, 1/08, БИ 23, 23.06.91, включающий корпус с установленным внутри него рабочим колесом с лопатками, всасывающий коллектор с распылителем жидкости, камеру пылеотделения со шламоотводящим патрубком и выходной диффузор со спрямляющим аппаратом, в котором для повышения эффективности пылеотделения рабочее колесо выполнено с лопатками, свободные концы которых расположены у внутренней поверхности шламоуловителя.

Недостатком этого пылеуловителя является то, что частицы, особенно наиболее пневмокониозоопасных мелких фракций пыли, однозначно не захватываются и надежно не фиксируются при попадании внутрь камеры пылеотделения и могут вымываться воздушными струями обратно в поток очищенного воздуха, тем самым снижая эффективность пылеулавливания.

Известен вентилятор-пылеуловитель по a.c.CCCP 1518544, по МКИ 4 E 21 F 5/00, БИ 40, 30.10.89, принятый в качестве прототипа изобретения, включающий корпус с установленным внутри него рабочим колесом с лопатками, всасывающий коллектор с распылителем жидкости, камеру пылеотделения со шламоотводящим патрубком и выходной диффузор со спрямляющим аппаратом, в котором для увеличения эффективности пылеулавливания лопатки рабочего колеса одновременно являются генераторами пены.

Недостатком этого технического решения является большое аэродинамическое сопротивление объема пены в межлопаточных каналах рабочего колеса, ведущее к большим затратам энергии на перемещение воздушного потока, а также нерациональное использование раствора пенообразователя, который, сохраняя достаточно высокую пенообразующую и смачивающую способность, сразу выбрасывается вместе со шламом через шламоотводящий патрубок, что ведет к существенному расходу пенообразователя и увеличению стоимости очистки. При этом устройство камеры пылеотделения не позволяет однозначно захватывать и надежно фиксировать в ней частицы пыли, особенно мелких фракций, которые могут вымываться воздушными струями обратно в поток очищенного воздуха, снижая эффективность пылеулавливания.

Изобретение направлено на:

- снижение затрат энергии на очистку воздуха посредством снижения аэродинамического сопротивления в рабочем колесе путем перемещения рабочего объема пены из колеса в полость камеры пылеотделения;

- снижение расхода пенообразователя посредством многократного использования пенообразующей жидкости по замкнутому циклу путем возврата пены и жидкости из камеры пылеотделения в рабочее колесо и сбросе концентрированного шламового осадка из полости камеры в шламоотводящий патрубок только по мере накопления осадка в полости;

- повышение эффективности пылеотделения посредством интенсивного захвата и надежной фиксации частиц пыли и шлама в камере пылеотделения путем заполнения части рабочей полости камеры непрерывно возобновляющейся массой пены.

Кратко можно сформулировать, что изобретение направлено на повышение экономичности и эффективности пылеулавливания.

Это достигается тем, что в предлагаемом вентиляторе-пылеуловителе, включающем корпус и установленное внутри него рабочее колесо с лопатками, всасывающий коллектор с распылителем жидкости, камеру пылеотделения со шламоотводящим патрубком и выходной диффузор со спрямляющим аппаратом, рабочее колесо снабжено пеногенераторной сеткой, установленной на свободных концах лопаток, по всей площади его наружной поверхности, камера пылеотделения снабжена пылеотделительной решеткой и разделена пеноотводящей перегородкой на шламовую и пенную секции, причем корпус и всасывающий коллектор выполнены с полостями, соединяющими пенную секцию с внутренней полостью рабочего колеса, а шламоотводящий патрубок снабжен клапаном, открывающимся в пенную секцию камеры пылеотделения.

На фиг.1 показан вентилятор-пылеуловитель, общий вид, продольный разрез; на фиг.2 - сечения А-А и Б-Б на фиг.1.

Вентилятор-пылеуловитель содержит корпус 1, с установленным внутри него рабочим колесом 2 с лопатками 3, насаженным на вал электродвигателя, расположенный спереди всасывающий коллектор 4 с распылителем жидкости 5, расположенную вслед за рабочим колесом 2 камеру пылеотделения 6 с размещенным внизу шламоотводящим патрубком 7, расположенный сзади выходной диффузор 8 со спрямляющим аппаратом 9. Рабочее колесо 2 при этом снабжено пеногенераторной сеткой 10, установленной на свободных концах лопаток 3 и расположенной по всей площади его наружной поверхности, камера пылеотделения 6 снабжена пылеотделительной решеткой 11 и разделена пеноотводящей перегородкой 12 на шламовую 13 и пенную 14 секции, причем корпус 1 и всасывающий коллектор 4 выполнены с полостями 15, соединяющими пенную секцию 14 с внутренней полостью рабочего колеса 2, а шламоотводящий патрубок 7 снабжен нормально закрытым коромысловым клапаном 16, открывающимся в пенную секцию 14 камеры пылеотделения 6.

Вентилятор-пылеуловитель работает следующим образом. Запыленный воздух засасывается через всасывающий коллектор 4, подвергаясь обработке факелом возвратного раствора пенообразователя и пены, поступающих из пенной секции 14 камеры пылеотделения 6 через полости 15 корпуса 1, попадает внутрь вращающегося рабочего колеса 2, где подвергается совместному воздействию факела распыленного раствора и сил закручивания потока. Вращаемый запыленный поток проникает между закручивающими лопатками 3, освобождаясь от пыли за счет смачивания и оседания ее в виде шлама на поверхностях лопаток 3, откуда закрученный поток движется в осевом направлении через выходной диффузор 8 на спрямляющий аппарат 9, преобразующий вращение потока в прямолинейное движение, и выводится наружу.

Незначительная часть воздуха при этом вместе с раствором пенообразователя из рабочего колеса 2 проходит между лопатками 3 в радиальном направлении через пеногенераторную сетку 10, где очищается от пыли и создает пенную массу, вместе с которой за счет избыточного давления по сравнению с камерой пылеотделения 6, создаваемого на периферии рабочего колеса 2, и разрежения во всасывающем коллекторе 4 движется через пенную секцию 14 камеры пылеотделения 6 в полости 15 корпуса 1 и всасывающего коллектора 4, возвращается во внутреннюю полость рабочего колеса 2, обеспечивая замкнутый цикл использования раствора и пены.

Частицы пыли, двигаясь вместе с основной массой воздуха через всасывающий коллектор 4, сквозь факел возвратного раствора пенообразователя и пены, попадают во внутреннюю полость вращающегося рабочего колеса 2, где подвергаются совместному воздействию факела распыленного раствора пенообразователя распылителем жидкости 5 и сил закручивания потока закручивающими лопатками 3, что ведет к интенсивному смачиванию пыли и образованию шлама. Частицы пыли вместе с потоком воздуха проникают между закручивающими лопатками 3, интенсивно смачиваясь и осаждаясь в виде шлама на поверхностях лопаток 3, откуда оставшаяся пыль вместе с закрученным потоком движется в осевом направлении через камеру пылеотделения 6, где за счет центробежных сил вращения потока отбрасываются в приемные щели пылеотделительной решетки 11, где интенсивно захватываются и надежно удерживаются пенной массой, движущейся через пенную секцию 14 камеры пылеотделения 6. При этом частицы пыли и часть раствора пенообразователя образуют шлам, стекающий в нижнюю часть пенной секции 14 камеры пылеотделения 6, где частицы пыли за счет силы тяжести отделяются от раствора и накапливаются на рабочем плече коромыслового клапана 16, которое по мере накопления достаточной массы концентрированного шламового осадка опускается под действием силы тяжести, открывая проход из пенной секции 14 в шламоотводящий патрубок 7, и сбрасывает накопленный концентрат в шламоотводящий патрубок 7, после чего клапан 16 закрывается, а осадок выводится через шламоотводящий патрубок 7 из устройства.

Частицы пыли и шлама, не попавшие в пенную секцию 14 за счет центробежных сил вращения потока, отбрасываются в приемное отверстие шламовой секции 13, оседают в ней и выводятся из устройства через шламоотводящий патрубок 7.

Существенное количество пыли за счет центробежных сил вращения рабочего колеса 2 вместе с частью воздуха проходит через пеногенераторную сетку 10, где интенсивно захватывается и смачивается пенной массой, превращаясь в шлам, перемещается в пенную секцию 14 камеры пылеотделения 6 откуда удаляется через клапан 16 в шламоотводящий патрубок 7, как описано выше.

Раствор пенообразователя через распылитель жидкости 5 разбрызгивается во внутренней полости рабочего колеса 2 в поток запыленного воздуха, интенсивно смачивая пылевые частицы, проходит между лопатками 3 и по их поверхности в радиальном направлении через пеногенераторную сетку 10, захватывая пыль, где превращается в пену, в виде которой движется через пенную секцию 14 камеры пылеотделения 6 в полости 15 корпуса 1 и всасывающего коллектора 4, возвращается во внутреннюю полость рабочего колеса 2, реализуя замкнутый цикл использования раствора. При этом часть раствора вместе с пылевыми частицами образуют шлам, который периодически по мере накопления шламового осадка через клапан 16 и шламоотводящий патрубок 7 выводится из устройства.

Часть раствора пенообразователя вместе с закрученным потоком запыленного воздуха попадает внутрь камеры пылеотделения 6, где отделяется от воздуха центробежными силами и через шламовую 13 и пенную 14 секции камеры пылеотделения 6 выводится из устройства.