close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY3220

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 3220
(13)
C1
(51)
(12)
6
B 01D 45/14
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
ВЕНТИЛЯТОР-АЭРОЗОЛЕУЛОВИТЕЛЬ
(21) Номер заявки: 960249
(22) 1996.05.22
(46) 2000.03.30
(71) Заявитель: Белорусский
научно-исследовательский и проектно-конструкторский
институт
горной
и
химической
промышленности БелГОРХИМПРОМ (BY)
(72) Автор: Белоусов В.И. (BY)
(73) Патентообладатель: Белорусский
научноисследовательский
и
проектно-конструкторский институт горной и химической
промышленности БелГОРХИМПРОМ (BY)
(57)
1. Вентилятор-аэрозолеуловитель, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, по крайней
мере одну ступень ротора с лопатками, отводные каналы и бункер-сборник, отличающийся тем, что отводные каналы выполнены кольцеобразной формы для каждой ступени и на входе в бункер-сборник по всему
сечению перекрыты отбойной пластиной, диаметр рабочего колеса ротора Dк(м) не меньше внутреннего
диаметра перегородок, образующих отводные каналы, длина лопаток по радиусу ротора (м) выбрана из
условия:
≤
2L2р
tg 2 α(D 0 + D к )
;
BY 3220 C1
Lр - рабочая длина ротора, м, Lр=nc⋅b⋅cosα+(nс-1)(bn+2∆);
nc - количество ступеней, шт.;
b - ширина лопатки, м;
Фиг. 1
α - угол установки лопаток к оси ротора, град.;
bn - толщина перегородок, образующих отводные каналы, м;
∆ - зазор между лопатками и боковыми поверхностями перегородок, м (принимается минимальным с
BY 3220 C1
учетом условий изготовления, но не более 0,005 м);
D0- диаметр ротора по окружности, м,
количество лопаток в ступени nл (шт.) связано соотношением:
nл ≥
π(D 0 + D к ) sin α
;
2L р
при этом
0° ≠ α ≠ 90°.
2. Вентилятор-аэрозолеуловитель по п. 1, отличающийся тем, что лопатки в каждой следующей ступени
выполнены со смещением по окружности ротора на расстояние см = (1 − 2) b ⋅ ctgα, а глубина отводных
каналов равна не менее 0,6 их ширины.
(56)
1. А.с. СССР 1544462, МПК B 01D 45/14, 1990.
2. А.с. СССР 1637838, МПК B 01D 45/14, 1991 (прототип).
Изобретение относится к устройствам улавливания твердого (пыль) и/или жидкого (капли жидкости) аэрозоля и может быть использовано в различных отраслях хозяйства.
Известно устройство для очистки газа от пыли, содержащее спиральный корпус с входным и выходным
патрубками, крыльчатки с лопатками, спиральные отводные каналы, рабочее колесо центробежного вентилятора для перемещения газа и выносной пылеуловитель (циклон) [1].
Основные недостатки аналога:
1. Устройство предназначено для улавливания только твердого аэрозоля (пыли).
2. Относительно большие размеры и металлоемкость, т.к. пыль улавливается в дополнительном выносном уловителе.
3. Лопатки крыльчаток не предназначены для перемещения газа в сети.
4. Отсутствуют данные об оптимальных параметрах элементов устройства и их взаимосвязях.
Наиболее близким к заявляемому является устройство улавливания пыли, включающее корпус с входным
и выходным патрубками, центробежный вентилятор с рабочим колесом для перемещения газа, ротор с лопатками, отводные каналы (зазоры между лопатками и стенками коробок) и бункер-сборник [2].
Основные недостатки прототипа:
1. Устройство предназначено для улавливания только пыли.
2. Ротор с лопатками не предназначен для перемещения газа в сети.
3. Отсутствуют полные данные об оптимальных параметрах элементов устройства и их взаимосвязях
(размеры лопаток, их количество и угол установки, число последовательных ступеней и т.д.).
Задача изобретения - обеспечить высокую эффективность улавливания твердого и/или жидкого аэрозоля
и перемещения газов, в том числе и воздуха.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, ротор с одной или несколькими ступенями лопаток, отводные каналы и бункер-сборник, отводные
каналы выполнены кольцеобразной формы для каждой ступени и на входе в бункер-сборник по всему сечению перекрыты отбойной пластиной, диаметр рабочего колеса ротора Dк (м) не меньше внутреннего диаметра перегородок, образующих отводные каналы Dп(м), длина лопаток по радиусу ротора (м) выбрана из
условия:
≤
2L2p
tg 2 α(D 0 + D к )
,
где Lp - рабочая длина ротора, м,
L p = n c ⋅ b ⋅ cos α + (n c − 1)(b n + 2∆) ;
nc - количество ступеней, шт;
b - ширина лопатки, м;
α - угол установки лопаток к оси ротора, град.;
bп - толщина перегородок, образующих отводные каналы, м;
∆ - зазор между лопатками и боковыми поверхностями перегородок, м (принимается минимальным с
учетом условий изготовления, но не более 0,005 м);
D0 - диаметр ротора по окружности, м, количество лопаток в ступени nл (шт.) связано соотношением:
2
BY 3220 C1
nл ≥
π(D 0 + D к ) sin α
;
2L р
при этом 0° ≠ α ≠ 90°.
Лопатки в каждой следующей ступени выполнены со смещением по окружности ротора на расстояние
см = (1 − 2)b ⋅ ctgα , а глубина отводных каналов равна не менее 0,6 их ширины.
На фиг. 1 представлена схема общего вида вентилятора-аэрозолеуловителя; на фиг. 2 - сечение А-А на
фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - развертка поверхности ротора.
Предлагаемый вентилятор-аэрозолеуловитель центробежно-инерционного действия представляет собой
осевой вентилятор с одной или несколькими ступенями и содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, имеющими обтекатели 4. Внутри корпуса на валу 5 имеется ротор 6 с круглой поверхностью 7, на
которой размещены лопатки 8. На внутренней поверхности корпуса имеются перегородки 9, образующие
для каждой ступени лопаток отводные каналы 10 кольцеобразной формы. В поддоне корпуса расположен бункер-сборник аэрозоля 11, на входе в который имеется отбойная пластина 12.
Ротор 6 может быть как в виде цилиндра с рядами (ступенями) лопаток, так и набран из отдельных колес
с лопатками.
Основными требованиями к параметрам и взаимосвязям конструктивных элементов, выполнение которых обеспечивает качественные аэродинамические характеристики вентилятора-аэрозолеуловителя, являются:
1). Внутренний диаметр (Dп) перегородок 9, образующих отводные каналы 10 кольцеобразной формы,
должен быть не больше диаметра (Dк) рабочего колеса ротора 6, т.е. Dп≤ Dк.
2). Минимальный зазор (∆) между лопатками 8 и боковыми поверхностями перегородок 9 в кольцевых
каналах 10, его величина принимается с учетом условий изготовления вентилятора-аэрозолеуловителя, но не
более 0,005 м.
3). Аэрозоль независимо от дисперсности, плотности и места нахождения по сечению газового потока на
входе в вентилятор-аэрозолеуловитель (даже у круглой поверхности ротора) под действием центробежных
сил должен весь попадать в отводные каналы. Это обеспечивается при
≤
2L2p
tg 2 α(D 0 + D к )
, м.
4). Аэрозоль под действием вихревого движения части газа, собственного веса и инерционных сил из отводных каналов 10 должен весь попадать в бункер-сборник 11. Для этого необходимо, чтобы отбойная пластина 12 перекрывала сечение кольцевых каналов 10 с минимальным зазором между лопатками 8 и
пластиной 12, но не более 0,005 м*
5). Угол (α) установки лопаток 8 к оси ротора 6 не должен быть равен "0" или 90 градусов, т.к. устройство в противных случаях не будет работать в режиме улавливания аэрозоля и/или перемещать газы. То есть
должно быть выполнено условие 0°≠α≠90°.
6). Необходимо, чтобы все аэрозольные и газовые частицы (особенно важно для жидкого аэрозоля} входили в непосредственный контакт с поверхностью какой-либо из лопаток, т.е. должно быть оптимальное количество лопаток в ступени и роторе. Это требование выполняется при соблюдении условия:
π(D 0 + D к ) sin α
nл ≥
, шт.
2L p
7). Для увеличения вероятности непосредственного контакта частиц с поверхностью лопаток последние в
каждой следующей ступени должны располагаться со смещением ( см ) по окружности ротора в направлении против вращения ротора на величину:
см = (1 − 2)b ⋅ ctgα , м.
8). Для исключения выноса частиц аэрозоля из отводных кольцевых каналов осевым потоком газа глубина (hk) каналов должна быть:
h к ≥ 0,6b к = 0,6(b ⋅ cos α + 2∆) , м,
где bк - ширина каналов, м.
В зависимости от поставленных задач (простота изготовления, создание повышенного давления газового
потока и др.) корпус и/или ротор могут быть выполнены как цилиндрической формы, так и в виде усеченного конуса и т.д., а профиль лопаток - плоским, выпуклым или вогнутым.
Устройство работает следующим образом.
При вращении двигателем (на фиг. не показан) ротора 6 с лопатками 8, установленными под углом α к
оси ротора, в вентиляторе-аэрозолеуловителе создается разрежение и внутрь корпуса 1 поступает газ и аэрозоль. Под действием центробежных сил аэрозоль, как имеющий сравнительно с газом большую плотность,
3
BY 3220 C1
лопатками отбрасывается в кольцевые каналы 10 к стенкам корпуса 1, где за счет собственного веса, вихревого движения части газа и инерционных сил выносится в поддон, ударяется об отбойную пластину 12 и забрасывается в бункер-сборник 11.
Левая часть бункера 11 (см. фиг. 2) предназначена для сбора накапливаемого на левой стороне каналов 10
части аэрозоля и перемещающегося в поддон под собственным весом.
По имеющимся у автора сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность
заявляемого изобретения, не известна из уровня современной техники, что позволяет сделать вывод о его
соответствии критерию "новизна".
По мнению автора, сущность заявляемого изобретения не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".
Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, может быть многократно использована при улавливании жидкого и/или твердого аэрозоля в различных отраслях хозяйства, что
позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "промышленная применимость".
Использование предлагаемого устройства позволит, кроме высокоэффективного улавливания аэрозоля,
применять его без тягодутьевых машин (вентиляторов, дымососов), а также в условиях, когда необходимо
компенсировать аэродинамические потери в сети исходящих газов, обусловленными агрегатами специального назначения, например теплообменниками и др.
Фиг. 2
Фиг. 3
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
4
Фиг. 4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
184 Кб
Теги
by3220, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа