Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
ATTACHMENT FOR VACUUMING AND ASPIRATION SYSTEMS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/061013
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to the field of cleaning air or gas, and also mixtures thereof, of mechanical impurities, more particularly to collecting and cleaning aspiration air. An attachment comprises an air duct, one end of which is designed to permit connection to a receiving chamber of an aspiration apparatus, and air inlets are formed at the other end. The ratio of the cross-sectional area of the air duct to the sum of the cross-sectional areas of the air inlets is approximately 1: 1. The technical result can be expressed in the creation of a compact, lightweight device permitting a uniform flow of incoming air over a large area without a loss of flow velocity and with a reduction in losses due to turbulence, and also the possibility of separating pollutant particles into various fractions.

Inventors:
POLOSIN ROMAN ANDREYEVICH (RU)
Application Number:
RU2020/050113
Publication Date:
April 01, 2021
Filing Date:
June 08, 2020
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
POLOSIN ROMAN ANDREYEVICH (RU)
International Classes:
B07B11/08; B01D45/18; B08B15/00
Attorney, Agent or Firm:
PATENT AGENCY «ERMAKOVA, STOLIAROVA & ASSOCIATION» (2 str.2, Moscow, RU)
Download PDF:
Claims:
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Е НАСАДКА для систем вакуумирования и аспирации, содержащая воздухопровод, один конец которого выполнен с возможностью его соединения с приемной камерой аспирационной установки, а на другом выполнены воздухоприемники, при этом площадь поперечного сечения воздухопровода и сумма площадей поперечных сечений воздухоприемников примерно соотносятся как 1 : Е

2. НАСАДКА по п. 1, в которой сечения воздухоприемников имеют различные площади поперечных сечений для сбора частиц загрязнения воздуха различных фракций.

3. НАСАДКА по п. 1, в которой воздухоприемники являются съемными.

4. НАСАДКА по и. 1, в которой воздухоприемники выполнены гибкими с возможностью изменения их пространственного положения.

5. НАСАДКА по и. 1, в которой воздухопровод выполнен цилиндрическим.

6. НАСАДКА по и. 1, в которой воздухоприемники расположены под углом к оси воздухопровода.

7. НАСАДКА по и. 1, в которой воздухоприемник с поперечным сечением большего диаметра расположен в центральной части насадки, а воздухоприемники с меньшими диаметрами расположены в периферийной области насадки.

8. Насадка по и. 1, в которой воздухоприемники оснащены конусными наконечниками.

Description:
НАСАДКА ДЛЯ СИСТЕМ ВАКУУМИРОВАНИЯ И АСПИРАЦИИ

Изобретение относится к области очистки воздуха или газа, а также их смесей от механических примесей, в частности к улавливанию и очистке аспирационного воздуха. Аспирация - удаление мелких частиц из рабочей зоны путем засасывания их с потоком воздуха (воздух используется в качестве среды-носителя) в трубопровод, по которому эти частицы с потоком воздуха достигают места назначения (фильтра, отстойника и собираются в какую-либо тару).

Известно техническое решение, включающее корпус с вентиляционным каналом и впускным патрубком, имеющим регулируемую заслонку, сортировочное сито, приемный бункер для крупных примесей и очищенных частиц, дополнительные сортировочные сита и приемные бункеры с заслонками для мелких примесей и мусора [RU 2053030, U1, В07В 7/04, 27.01.1996].

Недостатком этого технического решения является относительно низкое качество сепарации.

Известно техническое решение, содержащее устройство для загрузки и подачи смеси сыпучих материалов, выполненное в виде впускного патрубка, нагнетатель воздушной среды для обеспечения полета частиц смеси сыпучих материалов, выполненный в виде нагнетательного канала, и возвращающую поверхность, при этом, устройство для загрузки и подачи частиц смеси сыпучих материалов выполнено в виде щелевой форсунки в нагнетательном канале, обеспечивающей создание непересекающихся траекторий полета частиц, а возвращающая поверхность выполнена профилированной и установлена с возможностью обеспечения отражения от нее и подачи в приемные бункеры, по меньшей мере, части летящих частиц под разными углами и с разными скоростями в зависимости от свойств частиц [RU 102312, Ul, В07В 7/04, 27.02.2011].

Недостатком технического решения является относительно низкое качество сепарации, поскольку от возвращающей поверхности обеспечивается отражение в приемный бункер только части летящих частиц требуемого размера из смеси сыпучих материалов.

Наиболее близким техническим решением является Обеспыливающая аспирационная установка для очистки воздуха, включающая вертикальный коллектор с радиально подключенными местными аспирационными отсосами, пылеулавливающее устройство и вентилятор, в которой местные отсосы снабжены камерами предварительного отсева крупнодисперсных частиц [а.с. СССР N°967524, МПК B01D 47/00 - прототип].

Недостатком известного устройства является низкий уровень удаления частиц загрязнения воздуха в помещениях, при больших энерго- и трудозатратах.

Технический результат от использования предложенного решения может быть выражен в создании компактного облегченного устройства, позволяющего обеспечить равномерный поток входящего воздуха на большой площади без потери скорости потока и при уменьшении вихревых потерь, а также обеспечить возможность разделения частиц загрязнения на различные фракции.

Заявленный технический результат достигается следующим образом.

Насадка для систем вакуумирования и аспирации, выполненная в виде воздухопровода, один конец которого выполнен с возможностью его соединения с аспирационной установкой, а на другом выполнены воздухоприемники, при этом площадь поперечного сечения воздухопровода и сумма площадей поперечных сечений воздухоприемников примерно соотносятся как 1 : 1.

При этом, сечения воздухоприемников имеют различные площади поперечных сечений для сбора частиц загрязнения воздуха различных фракций.

Воздухоприемники, преимущественно, выполняются съемными, а также могут быть выполнены гибкими с возможностью изменения их пространственного положения.

Кроме того, воздухоприемники могут располагаться под углом к оси воздухопровода для уменьшения высоты и придания компактности устройству.

Помимо этого, воздухоприемник с поперечным сечением большего диаметра расположен в центральной части насадки, а воздухоприемники с меньшими диаметрами расположены в периферийной области насадки.

При этом, воздухоприемники оснащены конусными наконечниками.

Заявленное техническое решение иллюстрируется следующими изображениями.

На фиг. 1 - насадка, вид сбоку, пример: система трубопроводов перехода от одной трубы (1-я ступень) к 5-ти (2-я ступень), и затем к 25-ти трубкам (3-я ступень) с одинаковой совокупной площадью сечений.

На фиг. 2 и 3 - примеры исполнения насадки «Улавливающая плита» (4-я ступень НАСАДКИ - полигональный раструб) - поверхность, улавливающая загрязнённый газовоздушный поток с помощью рассредоточенных на большой площади 25 мини-раструбов.

На фиг. 4 приведено изображение обычной аспирационной конусной насадки с предложенной НАСАДКОЙ.

На фиг. 5 Графическое изображение скорости потоков, полученное методом вычислительной гидродинамики для обычной аспирационной конусной насадки (слева) и предложенной НАСАДКИ (справа).

На Фиг. 6, 7, 8, 10 показаны примеры исполнения насадки с расположением в центре традиционного центральным классическим воздухоприемником и периферическим расположением воздухоприемников в виде трубок с мини-конусами. На Фиг. 6, 7, 8, 11, 12, 13, 14 показан пример компактного «плоскостного» исполнения насадки.

Низкая эффективность традиционного воздухоприемника обусловлена тем, что за счёт сопротивления возле стенок и возникающей вследствие этого разницы в скорости потока и появления турбулентности воздушный поток «выпадает» с его краёв, уменьшая его эффективную площадь сбора частиц. При использовании заявленного технического решения насадки «выпадающие» частицы улавливаются одним или несколькими рядами трубок- воздухоприемников с мини-конусами. В преимущественном варианте исполнения воздухоприемники с меньшим поперечным сечением, чем центральный воздухоприемник, с конусными насадками располагают в периферийной области, обеспечивая высокую скорость и низкую турбулентностью воздушного потока.

Эффективность удаления частиц из рабочей зоны методом их засасывания с потоком воздуха, используемого в качестве среды-носителя, зависит от следующих факторов:

1. скорости и направления исходного перемещения частиц относительно приёмного отверстия(й) насадки или трубопровода;

2. скорости воздушного потока и объёма перемещаемого воздуха в трубопроводе;

3. параметров трубопровода - диаметра, протяжённости, наличия поворотов и изгибов и их конфигурации, шероховатости поверхности стенок наличия неплотностей и т.д.;

4. параметров насадок - конфигурации, исходного и конечного диаметра, шероховатости поверхности стенок и т.д.;

5. удалённости частиц от края насадки или трубопровода.

Для повышения эффективности предлагается улучшить КПД факторов 4 и 5.

Несмотря на то, что источник образования загрязняющих частиц в рабочей зоне зачастую является квази-точечным - фреза, сверло, шлифовальный или полировальный круг, краско- пульт, сопло подачи сыпучего материала в тару, продукты на сковороде, гриле или жаровне при обжарке и т.п., тем не менее, в силу необходимости перемещения подвижных узлов оборудования, организации доступа к инструменту и обрабатываемому материалу или визуальному контролю организовать экранирование и улавливание загрязняющих частиц в непосредственной близости от источника их возникновения зачастую не представляется возможным или экономически оправданным. Для улавливания загрязняющих частиц на условной площади в один квадратный метр достаточно производительности аспирационной установки, имеющей впускной трубопровод диаметром около 200 мм (площадь сечения 0,03 м 2 ). Таким образом, для улавливания загрязняющих частиц требуется перейти от трубы аспирационной установки с площадью сечения 0,03 м 2 до улавливания на площади 1 м 2 - увеличить площадь сбора в десятки раз. Обычно это достигается с помощью раструба произвольной конфигурации. Результатом применения раструба является образование завихрений по стенкам конуса, потеря скорости потока и эффективности всасывания.

Предложенная насадка обеспечивает возможность максимального приближения к зоне улавливания, большая площадь покрытия достигается за счёт распределения многочисленных воздухоприемников малого сопротивления (степеней 2 и 3 насадки), имеющих гладкие стенки, плавные изгибы и совокупную площадь сечения, как у исходной трубы (ступени 1 насадки). Прирост площади захвата происходит только на финальной ступени 4 насадки посредством многочисленных конусных наконечников. Максимальное приближение воздушного потока к зоне улавливания и позволяет повысить эффективную рабочую площадь сбора загрязняющих частиц у насадки относительно обычного раструба.

В таблице 1 иллюстрируется подбор диаметров труб 2-й и 3-й ступени (5 и 25 трубок соответственно) совокупной аналогичной площади исходному трубопроводу. Увеличение площади происходит только на 4-й ступени на 25-ти рассредоточенных позициях.

Таблица 1

В Таблице 2 приведены характеристики обычной аспирационной конусной насадки. В Таблице 3 - характеристики предложенной НАСАДКИ.

Таблица 2 Таблица 3