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 вибровозбудителем, выполненным в виде косозубой центральной шестерни, механизма свободного хода и неуравновешенных сателлитов, оси которых связаны с корпусом вибровозбудителя через механизм свободного хода, и упругих элементов, при этом последние размещены между корпусом и косозубой центральной шестерней, соединенной со шнеком.

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 455739, кл. В 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 1607722, кл. В 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 741914, кл. В 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, при этом 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 вибровозбудителем, выполненным в виде размещенных в корпусе косозубой центральной шестерни, механизма свободного хода и неуравновешенных сателлитов, оси которых связаны с корпусом вибровозбудителя через механизм свободного хода, и упругих элементов, при этом последние размещены между корпусом вибровозбудителя и косозубой центральной шестерней, соединенной со шнеком.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 - 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 опорных подшипниковых 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 8 со стороны привода снабжен вибровозбудителем, при этом шнек своей цилиндрической обечайкой охватывает приводной вал 7 и смонтирован на валу посредством скользящего соединения "шпонка-паз" с возможностью перемещения вдоль него. Вибровозбудитель выполнен в виде размещенных в корпусе косозубой центральной шестерни 9, жестко соединенной с цилиндрической обечайкой шнека 8, механизма свободного хода 10 и размещенных на водиле 11 сателлитов 12, введенных в зацепление с косозубой центральной шестерней. При этом сателлиты снабжены противофазно неуравновешенными дебалансами 13, а оси 14 сателлитов связаны с корпусом 15 вибровозбудителя через водило 11 и механизм свободного хода 10. Между корпусом вибровозбудителя и косозубой центральной шестерней 9 установлены упругие элементы 16 и 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 шестерни 19 привода. Одновременно с вращением вала приводится во вращение и косозубая центральная шестерня 9, жестко соединенная с цилиндрической обечайкой шнека 8. Косозубая центральная шестерня 9, в свою очередь, приводит во вращение неуравновешенные сателлиты 12. Возникающая от дебаланса центробежная сила действует на ось 14. Водило 11 и оси 14 перемещаются только в сторону, противоположную вращению вала 7 шнека, что обеспечивается механизмом свободного хода 10. Таким образом, каждый оборот сателлитов 12 сообщает импульс водилу 11 (продолжительностью ¹/₂ оборота) в сторону, противоположную вращению вала и, соответственно, шнека 8.

Неуравновешенные сателлиты 12 совершают сложное движение: относительное вокруг осей 14 и переносное вокруг оси вала 7. В результате переносного движения на сателлиты 12 действуют центробежные силы инерции, которые накладывают на косозубую центральную шестерню 9 возвратно-вращательные импульсы, носящие синусоидальный характер, причем полный цикл соответствует одному обороту неуравновешенных сателлитов 12. Под действием этих возвратно-вращательных импульсов в косозубом зацеплении возникают силы, смещающие косозубую центральную шестерню 9 в осевом направлении. Под действием положительного импульса косозубая центральная шестерня смещается вправо, а под действием отрицательного - влево (или наоборот в зависимости от направления нарезки зубьев). Упругие элементы 16 и 17 обеспечивают плавность осевых перемещений шнека 8 и ограничивают их. Таким образом, шнек совершает сложное движение: на вращательное движение накладывается возвратно-вращательное и возвратно-поступательное осевые движения.

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 импульсные колебательные движения и осевые перемещения, то его винтовая поверхность при силовом взаимодействии с фильтрующим элементом формирует широкий 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. При циклично повторяющемся процессе движения шнека 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 запыленного воздуха. Геометрические условия контактирования винтовой поверхности шнека с фильтрующим элементом, импульсные угловые и осевые 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.

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