RU2137529C1 - Transversal flow rotary dust collector - Google Patents

Abstract

FIELD: dry cleaning of air and gases of particles of dust; cleaning of treated air in aspiration systems of grain-cleaning machines, units and complexes of post-harvest treatment of grain. SUBSTANCE: dust collector includes housing with revolving rotor mounted inside it, inlet and outlet branch pipes and dust receiver. Rotor is made in form of wheel with blades forming passages for flow of air. On lateral sides, rotor is provided with solid disks. Inlet and outlet branch pipes are mounted on housing opposite each other; they are brought into communication by means of passages of rotor. Rotor blades are swivel and are provided with mechanism for setting their angle. EFFECT: reduced power requirement. 5 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для сухой очистки воздуха и газов от частиц пыли, в частности для очистки отработанного воздуха в системах аспирации зерноочистительных машин, а также для создания дополнительного воздушного потока в пневмосистемах зерноочистительных машин, агрегатов и комплексов послеуборочной обработки зерна. The invention relates to a device for dry cleaning of air and gases from dust particles, in particular for cleaning exhaust air in aspiration systems of grain cleaning machines, as well as to create additional air flow in the pneumatic systems of grain cleaning machines, units and complexes for post-harvest grain processing.

Известен противоточный ротационный пылеуловитель фирмы "Холмс-Джаффер", содержащий вращающийся ротор, снабженный продольными лопатками, патрубок для входа запыленного воздуха, вытяжной вентилятор, установленный на одной оси с ротором, пылесборный бункер (Пирумов А.И. Обеспыливание воздуха. - 2-е изд. перераб. и доп.-Стройиздат, 1981.-С. 189). Known countercurrent rotary dust collector company "Holmes-Jaffer", containing a rotating rotor equipped with longitudinal blades, a pipe for the entry of dusty air, an exhaust fan mounted on the same axis with the rotor, a dust hopper (Pirumov A.I. Dust removal of air. - 2nd ed. revised and add.-Stroyizdat, 1981.- S. 189).

Недостатками пылеуловителя являются низкая эффективность его работы и высокий удельный расход энергии, расходуемой на привод вентилятора, вследствие преодоления большого сопротивления вращающегося ротора и местных сопротивлений проточной части уловителя. The disadvantages of the dust collector are its low efficiency and high specific energy consumption spent on the fan drive, due to overcoming the high resistance of the rotating rotor and local resistance of the flow path of the trap.

Наиболее близким по технической сущности и совокупности признаков к предлагаемому решению является инерционный пылеотделитель, содержащий вращающийся ротор, выполненный в виде колеса с лопатками, образующими каналы для перемещения воздуха от периферии к центру, корпус, входной и выходной патрубки, пылесборник (заявка 93008994 RU, МКИ⁶ B 01 D 45/14. Инерционный пылеотделитель /Лельков В.Г., Терещенко Г.В. (RU) - Заявлено 16.02.93. Опубл. БИ N28, 10.10.95).The closest in technical essence and combination of features to the proposed solution is an inertial dust separator containing a rotating rotor made in the form of a wheel with blades forming channels for moving air from the periphery to the center, a housing, an inlet and outlet pipe, a dust collector (application 93008994 RU, MKI ⁶ B 01 D 45/14. Inertial dust separator / Lelkov VG, Tereshchenko GV (RU) - Claimed 02.16.93. Publ. BI N28, 10.10.95).

Недостатком данного пылеотделителя является высокий удельный расход энергии на очистку воздуха вследствие преодоления дополнительного сопротивления, возникающего при вращении ротора и при повороте потока воздуха на 90^o в центральной части ротора. Помимо этого, недостатком пылеуловителя является высокий удельный расход энергии на очистку воздуха с низкой концентрацией пыли.The disadvantage of this dust separator is the high specific energy consumption for air purification due to overcoming the additional resistance that occurs when the rotor rotates and when the air stream rotates 90 ^o in the central part of the rotor. In addition, the disadvantage of the dust collector is the high specific energy consumption for air purification with a low concentration of dust.

Задачей изобретения является снижение удельного расхода энергии на очистку воздуха. The objective of the invention is to reduce the specific energy consumption for air purification.

Поставленная задача решена с помощью предлагаемого поперечно-поточного ротационного пылеуловителя, содержащего корпус, установленный в нем вращающийся ротор, выполненный в виде колеса с лопатками, образующими каналы для перемещения воздуха, входной и выходной патрубки, пылесборник, причем ротор снабжен с боковых сторон сплошными дисками, входной и выходной патрубки установлены на корпусе напротив друг друга и сообщаются между собой посредством каналов ротора, а лопатки ротора выполнены поворотными и снабжены механизмом регулирования угла их установки. The problem is solved using the proposed cross-flow rotary dust collector containing a housing, a rotating rotor mounted therein, made in the form of a wheel with vanes forming channels for moving air, inlet and outlet pipes, a dust collector, the rotor being provided with solid disks on the sides, the inlet and outlet nozzles are mounted on the housing opposite each other and communicate with each other through the channels of the rotor, and the rotor blades are made rotary and equipped with a regulation mechanism angle of installation.

На фиг. 1 изображена схема поперечно-поточного ротационного пылеуловителя, на фиг. 2 - схема вращающегося ротора, на фиг. 3 - результаты экспериментальных исследований пылеуловителя. In FIG. 1 shows a diagram of a cross-flow rotary dust collector, FIG. 2 is a diagram of a rotating rotor; FIG. 3 - the results of experimental studies of the dust collector.

Пылеуловитель содержит корпус 1, вращающийся ротор 2, входной 3 и выходной 4 патрубки, пылесборник 5 с устройством 6 вывода уловленной пыли. The dust collector comprises a housing 1, a rotating rotor 2, an input 3 and an output 4 nozzles, a dust collector 5 with a device 6 output dust.

Вращающийся ротор 2 выполнен в виде колеса (фиг.2) с поворотными лопатками 7, образующими каналы 8 для перемещения воздуха в поперечном направлении, и снабжен с боковых сторон сплошными дисками 9. Поворотные лопатки 7 вращающегося ротора 2 имеют механизм регулирования угла их установки. Один из вариантов выполнения механизма регулирования угла установки поворотных лопаток 7 представлен на фиг.2. Он включает кольца 10, свободно посаженные на валу 11 вращающегося ротора 2 и примыкающие к дискам 9 с наружной стороны. На кольцах 10 выполнены радиально расположенные пазы 12. Поворотные лопатки 7 с торцевых сторон снабжены штифтами 13 и шпильками 14. На сплошных дисках 9 под штифты 13 просверлены отверстия 15, максимально приближенные к наружному диаметру, а под шпильки 14 концентрично отверстиям 15 выполнены пазы 16. Угловое расстояние пазов 16 обеспечивает изменение угла установки поворотных лопаток 7 от радиус-вектора вращающегося ротора 2 в требуемом диапазоне +α_л...-α_л. Регулирование угла установки поворотных лопаток 7 осуществляется поворотом колец 10 относительно сплошных дисков 9. Фиксация поворотных лопаток 7 производится затяжкой резьбовых соединений шпилек 14. Вращающийся ротор 2 при большой его ширине может иметь внутри вал.The rotary rotor 2 is made in the form of a wheel (Fig. 2) with rotary blades 7 forming channels 8 for moving air in the transverse direction, and is provided with solid disks on the sides 9. The rotary blades 7 of the rotor 2 have a mechanism for adjusting the angle of their installation. One of the embodiments of the mechanism for adjusting the angle of installation of the rotary blades 7 is presented in figure 2. It includes rings 10, freely mounted on the shaft 11 of the rotating rotor 2 and adjacent to the disks 9 from the outside. On the rings 10, radially located grooves 12 are made. The rotary blades 7 are provided with pins 13 and studs 14 on the end sides. On solid disks 9, holes 15 are drilled under the pins 13 as close as possible to the outer diameter, and grooves 16 are made for the studs 14 concentrically to the holes 15. The angular distance of the grooves 16 provides a change in the installation angle of the rotary blades 7 from the radius vector of the rotating rotor 2 in the desired range + α _l ...- α _l . The angle of installation of the rotary blades 7 is carried out by turning the rings 10 relative to the solid disks 9. The rotation of the rotary blades 7 is fixed by tightening the threaded joints of the studs 14. A rotating rotor 2 with a large width may have a shaft inside.

Поперечно-поточный ротационный пылеуловитель работает следующим образом. Cross-flow rotary dust collector operates as follows.

Запыленный воздух, удаляемый, например, из пневмосистемы зерноочистительной машины, нагнетается во входной патрубок 3, попадает в каналы 8 вращающегося ротора 2, затем проходит в его центральную часть в поперечном направлении, продолжает свое движение по каналам вращающегося ротора 2 и выводится с противоположной стороны в выходной патрубок 4. При этом частицы пыли, взаимодействуя с поворотными лопатками 7, отбрасываются за пределы вращающегося ротора 2 центробежными и кориолисовыми силами, попадают в пылесборник 5, а затем выводятся наружу устройством 6. Dusty air, removed, for example, from the pneumatic system of the grain cleaning machine, is pumped into the inlet pipe 3, enters the channels 8 of the rotating rotor 2, then passes into its central part in the transverse direction, continues its movement along the channels of the rotating rotor 2 and is discharged from the opposite side to output pipe 4. In this case, dust particles interacting with rotary blades 7 are discarded outside the rotating rotor 2 by centrifugal and Coriolis forces, fall into the dust collector 5, and then are brought out device 6.

Вращающийся ротор 2 в сочетании с корпусом 1, входным 3 и выходным 4 патрубками помимо очистки воздуха от пыли сообщает потоку дополнительную энергию, т. е. работает как диаметральный вентилятор. Экспериментальными исследованиями установлено, что при изменении угла установки лопаток ротора одновременно изменяются эффективность E₀ очистки воздуха и гидравлический КПД η вентиляторной установки (фиг.3). Причем при изменении угла α_л установки лопаток от -20 до +15^o значения η увеличиваются, a E₀ уменьшаются. Наибольшая эффективность очистки воздуха достигается при α_л= -15...-20^°, а КПД вентиляторной установки - при α_л= +10...+15^°.
Выбор значения угла α_л установки лопаток зависит от двух факторов - запыленности воздуха на входе и выходе из пылеуловителя. Запыленность воздуха на входе в пылеуловитель - фактор переменный и зависит от условий функционирования. Запыленность воздуха на выходе из пылеуловителя регламентируется существующими санитарными нормами предельно-допустимой концентрации (ПДК) пыли, мг/м³.The rotating rotor 2 in combination with the housing 1, input 3 and output 4 nozzles, in addition to cleaning the air from dust, gives the flow additional energy, that is, it works as a diametrical fan. Experimental studies found that when the angle of the rotor blades is changed, the efficiency of air purification E ₀ and the hydraulic efficiency η of the fan unit simultaneously change (Fig. 3). Moreover, when the angle α _{l of the} installation of the blades changes from -20 to +15 ^{o, the} values of η increase, and E ₀ decrease. The greatest efficiency of air purification is achieved at α _l = -15 ...- 20 ^° , and the efficiency of the fan installation is at α _l = +10 ... + 15 ^° .
The choice of the angle α _{l of the} installation of the blades depends on two factors - the dustiness of the air at the inlet and outlet of the dust collector. The dustiness of the air at the inlet to the dust collector is a variable factor and depends on the operating conditions. The dustiness of the air at the outlet of the dust collector is regulated by the existing sanitary standards for maximum permissible concentration (MPC) of dust, mg / m ³ .

При высокой запыленности воздуха для обеспечения ПДК пыли лопатки ротора следует устанавливать под углом α_л= -15...-20^°. При подаче слабозапыленного воздуха, когда не требуется высокой степени очистки, рациональное значение угла установки лопаток (при соблюдении ПДК пыли в очищенном воздухе) будет составлять 0. . . +15^o. При этом КПД η вентиляторной установки увеличится с 0,15 до 0,23. . . 0,27, что приведет к снижению удельных затрат энергии на очистку воздуха.With a high dust content of the air, to ensure the maximum permissible concentration of dust, the rotor blades should be installed at an angle α _l = -15 ...- 20 ^° . When supplying slightly dusty air, when a high degree of purification is not required, the rational value of the angle of installation of the blades (subject to the maximum permissible concentration of dust in the purified air) will be 0.. . +15 ^o . In this case, the efficiency η of the fan unit will increase from 0.15 to 0.23. . . 0.27, which will lead to a decrease in the specific energy consumption for air purification.

Таким образом, снижение удельного расхода энергии на очистку воздуха достигается за счет регулирования эффективности пылеулавливания путем изменения угла установки лопаток ротора в зависимости от степени его запыленности. Thus, the reduction of specific energy consumption for air purification is achieved by controlling the efficiency of dust collection by changing the angle of installation of the rotor blades depending on the degree of dust content.

Claims (1)

Поперечно-поточный ротационный пылеуловитель, содержащий корпус, установленный в нем вращающийся ротор, выполненный в виде колеса с лопатками, образующими каналы для перемещения воздуха, входной и выходной патрубки, пылесборник, отличающийся тем, что ротор снабжен с боковых сторон сплошными дисками, входной и выходной патрубки установлены на корпусе напротив друг друга и сообщаются между собой посредством каналов ротора, а лопатки ротора выполнены поворотными и снабжены механизмом регулирования угла их установки. Cross-flow rotary dust collector containing a housing, a rotating rotor installed in it, made in the form of a wheel with blades forming channels for moving air, inlet and outlet pipes, a dust collector, characterized in that the rotor is provided with solid disks on the sides, input and output the nozzles are mounted on the housing opposite each other and communicate with each other through the channels of the rotor, and the rotor blades are made rotary and equipped with a mechanism for adjusting the angle of their installation.

Images