устройство для очистки воздуха

Формула изобретения

Устройство для очистки воздуха, включающее корпус с бункером, фильтрующий элемент, установленный в корпусе и соединенный с фильтрующим элементом механизм его регенерации, при этом механизм регенерации размещен на фильтрующем элементе и выполнен в виде закрепленного на приводном валу шнека, а фильтрующий элемент выполнен в виде струн, отличающееся тем, что шнек со стороны привода снабжен последовательно установленными на его валу импульсатором крутильных колебаний и инерционным механизмом, при этом импульсатор крутильных колебаний выполнен в виде планетарно-зубчатого механизма с центральным зубчатым колесом и контактирующих с ним смонтированных на водиле противофазно неуравновешенных сателлитов, причем водило кинематически связано с валом шнека, инерционный механизм установлен на валу шнека и выполнен в виде размещенного в корпусе кривошипа, соединенного посредством противоположно расположенных шатунов с ползунами, смонтированными в направляющих и связанными с упругими элементами, закрепленными на корпусе механизма.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к воздухоочистительным устройствам, в частности к устройствам для очистки от пылевидных частиц транспортирующего воздуха пневмотранспортирующих установок.

Известны фильтрующие элементы, выполненные в виде проволоки, намотанной на каркас, который изготовлен в виде полого цилиндра (авт. свид. СССР N 455739, кл. B 01 D 25/10, 1972).

Недостатком такого устройства является постепенное забивание пылевидными частицами рабочей поверхности фильтрующего элемента в процессе работы, а очистка возможна после прекращения работы.

Известно также устройство для очистки воздуха, включающее корпус с бункером, фильтрующий элемент, установленный в корпусе и соединенный с фильтрующим элементом механизм его регенерации (патент ФРГ N 1607722, кл. B 01 D 46/44, 1974).

Недостатком этого устройства является неравномерность очистки фильтровального элемента от осевшей на его поверхности пыли, так как механизм регенерации не обеспечивает равномерного импульса встряхивания по всей фильтрующей поверхности, и, кроме того, ударная нагрузка способствует быстрому выходу из строя элементов конструкции.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является устройство для очистки воздуха, включающее корпус с бункером, фильтрующий элемент, установленный в корпусе и соединенный с фильтрующим элементом механизм его регенерации, при этом механизм регенерации размещен на фильтрующем элементе и выполнен в виде закрепленного на приводном валу шнека, а фильтрующий элемент выполнен в виде струн (авт. свид. СССР N 741914, кл. B 01 D 46/42, 1976).

Однако в таком устройстве при симметричности прогиба струн фильтрующего элемента относительно продольной оси шнека, структура движения воздушного потока носит стационарный характер, что не является оптимально возможным условием для качественной очистки от пылевидных частиц воздуха при пневмотранспортировании.

Задача предлагаемого изобретения - повышение технологического процесса очистки воздуха за счет кинематики движения механизма регенерации - шнека - и силового поля воздействия его винтовой поверхности на фильтрующий элемент.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для очистки воздуха, включающем корпус с бункером, фильтрующий элемент, установленный в корпусе и соединенный с фильтрующим элементом механизм его регенерации, причем механизм регенерации размещен на фильтрующем элементе и выполнен в виде закрепленного на приводном валу шнека, а фильтрующий элемент выполнен в виде струн, согласно изобретению шнек со стороны привода снабжен последовательно расположенными импульсатором крутильных колебаний и инерционным механизмом. При этом импульсатор крутильных колебаний выполнен в виде планетарно-зубчатого механизма с центральным зубчатым колесом и контактирующих с ним смонтированных на водиле противофазно неуравновешанных сателлитов, причем водило кинематически связано с валом шнека, инерционный механизм установлен на валу шнека и выполнен в виде размещенного в корпусе кривошипа, соединенного посредством противоположно расположенных шатунов с ползунами, смонтированными в направляющих и связанными с упругими элементами, закрепленными на корпусе механизма.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 дан разрез А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из корпуса 1 с бункером 2, патрубков 3 и 4 соответственно входа загрязненного и выхода очищенного воздуха, фильтрующего элемента 5, перекрывающего сечение корпуса между входным и выходным патрубками. Фильтрующий элемент выполнен в виде параллельно натянутых струн на каркас 6, который закреплен в стенках корпуса. На фильтрующем элементе в подшипниковых опорных узлах установлен механизм регенерации, выполненный в виде приводного вала 7 с закрепленным на нем шнеком 8. Причем вал со шнеком установлен на фильтрующем элементе так, что наружный диаметр шнека продавливает струны на некоторую величину вниз.

Шнек со стороны привода снабжен последовательно установленными на валу 7 импульсатором крутильных колебаний и инерционным механизмом. Импульсатор крутильных колебаний выполнен в виде планетарно-зубчатого механизма, содержащего корпус, центральное зубчатое колесо 9 и находящихся с ним в зацеплении диаметрально расположенных на водиле 10 сателлитов 11 с противофазно неуравновешенными дебалансами 12. Водило 10 кинематически связано с валом 7 шнека 8. Инерционный механизм, установленный на валу 7 шнека, выполнен в виде кривошипа, с которым соединены шатуны 13, а с последними связаны ползуны 14, при этом ползуны смонтированы в направляющих 15 и соединены с упругими элементами 16, закрепленными на неподвижном корпусе 17.

В бункере установлено разгрузочное устройство 18, выполненное, например, в виде обратного клапана.

Устройство для очистки воздуха работает следующим образом.

В рабочем режиме очистки воздуха вращение вала 7 с установленным на нем шнеком 8 осуществляется от привода 19 через импульсатор крутильных колебаний, выполненный в виде планетарно-зубчатого механизма, ведущее центральное зубчатое колесо 9 которого передает вращение сателлитам 11. Противофазная неуравновешенность сателлитов 11 дебалансами 12 вызывает на водило 10 знакопеременный вращающий момент - его крутильные колебания, которые передаются валу 7 шнека. При этом размах крутильных колебаний ограничивается линейной деформацией упругих элементов 16, которые попеременно сжимаются - разжимаются от поворота кривошипа, движения шатунов 13 и ползунов 14, скользящих по направляющим 15. Деформация упругих элементов 16 позволяет создавать размах крутильных колебаний вала 7 и, соответственно, винтовой поверхности шнека 8 до 90^o без применения ускоряющих механических передач. Оптимальность работы инерционного механизма предусматривает противоположное расположение направляющих 15.

При одном обороте вращающегося вала каждая из натянутых струн один раз отжимается вниз от плоскости общего ряда при набегании соответствующей линии винтовой поверхности шнека 8. Толщина и шаг винтовой поверхности шнека 8 определяют количество отжатых струн, а частота вращения соответственно определяет их частоту колебаний. Таким образом, фильтрующий элемент 5 приобретает волнообразное движение. Поскольку шнек при вращении периодически совершает угловые колебательные движения (до 90^o), то его винтовая поверхность при силовом взаимодействии с фильтрующим элементом дополнительно формирует отличный от первого второй спектр колебаний струн, который характеризуется большими вариациями амплитуд и частот этих колебаний, быстрыми их изменениями. Загрязненный воздух, подаваемый во входной патрубок 3, проходит через фильтрующий элемент 5, очищается вследствие неоднократного изменения направления воздушного потока. Многократное изменение формы и фронта волны фильтрующей поверхности за короткий промежуток времени создает дополнительные пульсирующие скорости воздушного потока и давления воздуха, что способствует более эффективному и качественному выполнению операции очистки. Геометрические условия контактирования винтовой поверхности шнека с фильтрующим элементом, импульсные угловые колебания шнека и его знакопеременные силовые воздействия обеспечивают хорошую самоочистку струн от адгезированных с ними частиц материала. Очищенный воздух из корпуса выходит через выходной патрубок 4. Осаждающиеся в бункере частицы могут выгружаться любым известным способом, периодически, по мере накопления, при открывании обратного клапана 18.