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 выполнен с профилем его проекции на перпендикулярную валу плоскость в форме равностороннего криволинейного треугольника с выпуклыми сторонами, при этом вал шнека соединен с приводом его вращения посредством одноступенчатого планетарного редуктора.

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, намотонной 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 выполнен с профилем его проекции на перпендикулярную валу плоскость в форме равностороннего криволинейного треугольника с выпуклыми сторонами, при этом вал шнека соединен с приводом его вращения посредством одноступенчатого планетарного редуктора.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 дан разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - профиль поперечного сечения шнека.

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 опорных подшипниковых узлах установлен механизм регенерации, выполненный в виде приводного вала 7 с закрепленным на нем шнеком 8, кинематически связанный с приводом его вращения. Причем вал со шнеком установлен на фильтрующем элементе так, что наружный диаметр шнека продавливает струны на некоторую величину вниз.

Шнек 8 выполнен с профилем его проекции на перпендикулярную валу плоскость в форме равностороннего криволинейного треугольника с выпуклыми сторонами. Стороны равностороннего криволинейного треугольника образованы путем попарного соединения вершин дугами окружностей с радиусом, равным расстоянию между вершинами и центром в третьей вершине.

Вал 7 с закрепленным на нем шнеком 8 соединен с приводом его вращения посредством одноступенчатого планетарного редуктора. Редуктор содержит эксцентриковое водило 9, расположенное в опорных узлах редуктора и корпуса, установленный с возможностью вращения на водило сателлит 10 и кинематически связанное с сателлитом зубчатое колесо с внутренним зацеплением 11, закрепленное неподвижно в корпусе редуктора. При этом вал 7 шнека 8 выполнен полым, размещен на эксцентриковом водиле 9 редуктора и жестко соединен с сателлитом 10. Диаметры делительных окружностей зубчатого колеса 11 и сателлита 10 связаны соотношением 4:3.

В бункере установлено разгрузочное устройство 12, выполненное, например, в виде обратного клапана.

Устройство для очистки воздуха работает следующим образом.

В рабочем режиме очистки воздуха размещенный на фильтрующем элементе 5 механизм регенерации, выполненный в виде вала 7 с закрепленным на нем шнеком 8, получает вращение от привода через планетарно-зубчатую передачу. При этом вращательное движение от привода через шестерню 13 передается водилу 9 одноступенчатого планетарного редуктора, шарнирно установленный на водило сателлит 10, вращаясь совместно с водилом, совершает движение обкатки по внутренней поверхности неподвижного зубчатого колеса 11 и одновременно имеет обратное направление вращения по отношению к направлению вращения водила. Наличие этих двух движений (вращение сателлита вокруг своей оси и движение обкатки по зубчатому колесу) обеспечивает при соответствующем передаточном отношении зубчатой пары нужное планетарное движение жестко соединенного с сателлитом 10 вала 7 с закрепленным на нем шнеком 3, при этом вершины витков шнека описывают гипоциклоидную траекторию в виде квадрата со скругленными углами.

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. Загрязненный воздух, подаваемый во входной патрубок 3, проходит через фильтрующий элемент 5, очищается вследствие неоднократного изменения направления воздушного потока и путем отбивания пылевидных частиц колеблющимися струнами. Очищенный воздух из корпуса выходит через выгрузной патрубок 4. Осаждающиеся в бункере частицы могут выгружаться любым известным способом, периодически, по мере накопления, при открывании обратного клапана 12.

Поскольку при вращении вала вершины шнека описывают периметр в виде квадрата со скругленными углами, тем самым расширяется зона их воздействия на поверхность фильтрующего элемента, при этом вектор динамического воздействия со стороны витков шнека при прогибе струн попеременно смещается как по одну, так и по другую стороны относительно оси его подвески. Таким образом, за один оборот шнека формируется широкий спектр колебаний струн с образованием семейства волн, пучности и узлы биения которых по отношению друг к другу смещены в пределах шага винта, причем изгибные волны струн характеризуются большими вариациями амплитуд и частот, быстрыми их изменениями. При этом выравненный спектр скоростей воздушного потока при многократном повторении актов деления потока на струи и дробление струй обеспечивает более эффективное и качественное выполнение операции очистки запыленного воздуха, в частности при поршневом режиме пневмотранспортирования материалов.

Использование изобретения улучшает эксплуатационно-технические характеристики устройства для очистки воздуха.