Протипотоковий ротаційний пиловіддільник

Протипотоковий ротаційний пиловіддільник, який містить корпус з торцевим захисним кожухом, привідний двоконсольний електродвигун, на валу якого з одного боку закріплений ротор, а з іншого робоче колесо, кільцеву решітку, встановлену навколо ротора й прикріплену до корпуса та захисного кожуха, який відрізняється тим, що кільцева решітка навколо ротора виконана з профільною зовнішньою поверхнею у вигляді конуса, твірна якого складена з нерухомих кілець зовнішнього діаметра, що збільшується від захисного кожуха до робочого колеса. Ю (13) 40794 (11) UA знижується ефективність пилоочистки та збільшуються витрати енергії на обертання ротора. В основу ви находу поставлене завдання удосконалення протипотокового ротаційного пиловідділювача, в якому за рахунок виконання кільцевої решітки навколо ротора з профільної зовнішньої поверхні у вигляді конуса, твір на якого складена з нерухомих кілець, діаметр яких збільшуєть ся від захисного кожуха до робочого колеса, забезпечуєть ся постійність спектра швидкостей всмоктування по довжині ротора, що виключає утворення вихорів та негативних градієнтів тиску біля захисного кожуха, тим самим підвищуючи ефективність пиловідділення. Поставлене завдання вирішуєть ся тим, що у протипотоковому ротаційному пиловідділювачі, який містить корпус з торцевим захисним кожухом, приводний двохконсольний електродвигун, на валу якого з одного боку закріплений ротор, а з іншого - робоче колесо, й кільцеву ре шітку навколо ротора прикріплену до корпуса й захисного кожуха; згідно з винаходом кільцева решітка навколо ротора виконана з профільною зовнішньою поверхнею у вигляді конуса, твірна якого складена з нерухомих кілець зовнішній діаметра яких збільшуєть ся від захисного кожуха до ро бочих кілець. Установка навколо ротора кільцевої решітки з профільною зовнішньою поверхнею у вигляді конуса утворює пристрій, що вирівнює та забезпечує постійний спектр швидкостей всмоктування по всій довжині ротора за рахунок однакового градієнта протитисків ротора та розрядження, створюваного робочим колесом, що підвищує е фективність пиловідділення. (19) Винахід належить до галузі сільськогосподарського машинобудівництва, а саме до пристроїв для очищення повітря від пилу, що подається в систему венти ляції кабін сільськогосподарських машин, наприклад, тракто рів, комбайнів, автомобілів та інши х транспортних заходів. Відомий протипотоковий ротаційний пиловідділювач, що містить корпус, приводний електродвигун, на валу якого закріплений ротор, що складається з пакету конічних кілець (Авторське свідоцтво СРСР № 808101, МКЦ В01D45/14, 1981). Недоліками відомого пиловідділюва ча є складність конічного ротора та утворення областей завихрення біля мінімального діаметра конічних кілець, які призво дять до зворотнього руху повітря з ротора, що знижує продуктивність і збільшує витрати енергії. Як прототип вибраний протипотоковий ротаційний пиловідділювач, який містить корпус з торцевим захисним кожухом, приводний двохконсольний електродвигун, на валу якого з одного боку закріплений ротор, а з другого - робоче колесо та кільцеву решітку навколо ротора, прикріплену до корпуса й захисного кожуха (Авторське свідоцтво СРСР № 1271547, МХІ В01Д45/14, 1986). Недоліком відомого пиловідділювача є нерівномірний спектр швидкостей всмоктування по довжині ротора через однаковий зовнішній діаметр кільцевої решітки по всій довжині ротора, який призводить до утворення вихрів негативних градієнтів тиску у торцeвого захисного кожуха. У галузі робочого колеса виникає інтенсивний підсос повітря, а біля захисного кожуха у протилежній частині ротора - ви кид повітря із ротора тим самим А ____________________ 40794 На фіг.1 схе матично зображений протипотоковий ротаційний пиловідділювач, повздовжній розріз; на фіг.2 - розріз по А-А на фіг. 1; на фіг. 4 схе ма балансів витрат через ротор без конусної кільцевої решітки; на фіг. З - схе ма розрахун ку конусної кільцевої решітки. Протипотоковий ротаційний пиловідділювач містить корпус 1 та тор цевий захисний кожух 2. Всередині корпуса 1 в основі З встановлений приводний двохконсольний електродвигун 4. На валу електродви гуна 4 з одного боку закріплений ротор 5 з лопатками 6, загнутими назад на кут 30°, а з другого - робоче колесо 7 діагонального типу. Навколо ротора 5 встановлена кільцева решітка 8. прикріплена штифтами 9 до корпуса 1 та захисного кожуха 2. Кільцева решітка 8 навколо ротора 5 виконана з профільною зовнішньою поверхнею у вигляді конуса, твір на 10 якого складена з нерухомих кілець 11, зовнішній діаметр яких збільшується від захисного кожуха 2 до робочого колеса 7. У корпусі 1 між виходом з ротора 5 і вхо дом у робоче колесо 7 виконані отвори 12, які перекриваються рухомим кільцем 13, в якому також є отвори та перемички між ними. Пиловідділювач працює та ким чином. Запилене повітря під дією розрядження, створюваного робочим колесом 7, входить у канали між нерухо мими кільцями 11 кільцевої решітки 8 та рухається у площині нормального перерізу. Під час обертання ротора 5 на його поверхні утворюється вихор, у якому на кожну частку пилу діє поле відцентрових сил, що перешкоджає проникненню пилу в канали ротора 5. Ефективність пиловідділення визначається співвідношенням швидкості повітря, що всмоктується через ротор 5, робочим колесом 7 та швидкості часток пилу, що відкидаються від ротора 5 під дією відцентрових сил, а також співвідношення градієнтів тисків розрядження, створюваного робочим колесом 7 та протитиском ротора 5. Рівень швидкостей всмоктування, які досягаються, буде визначатися взаємодією двох протилежно спрямованих аеродинамічних факторів: розрядження Ррз, створюваного робочим колесом та протитиску ротора Рпр, обумовленого його власною вентиляційною здібністю. Крім того, видно (фіг.З), що сумарний градієнт тиску може стати негативним у нап рямку від осі ротора 5, оскільки по мірі відділення від робочого колеса абсолютна величина Ррз швидко зменшується (Талиев В.Н. Аэродинамическая вентиляция, М.: Стройиздат, 1979 - 295 с.), а величина Рпр, яка залежить в основному від частоти обертання та співвідношення між діаметрами зовнішньої та внутрішньої поверхонь ротора залишається практично постійною. З цієї причини будуть відбуватися зворотні викиди вже очищеного повітря назад з ротора 5 в зону сепарації, причому тим більше, чим більше ступінь неравномірності швидкостей всмоктування існує в нерухо мому стані ротора 5. Баланс витрат, складений для ротора без кільцевої решітки 8, що вирівнює, показаний на фіг.4. У цьому випадку для забезпечення номінального розхіду QН на виході з пиловідділювача в ротор 5 повинна бути подана додаткова кількість повітря для компенсації викидів Qвик , що й призводить до циркуляції деякої частини повітря, тобто до кільцeвого вихора, що знижує ефективність пиловідділення та підвищує витрати енергії на обертання ротора. Очевидно, що в роторі 5 з вирівняним спектром швидкостей всмоктування відсутні умови для виникнення подібного вихора й тому витрати енергії на обертання ротора менше, а ефективність пиловідділення вище. Вирівнювання спектра швидкостей всмоктування відбувається за рахунок створення відповідного протитиску по довжині ротора 5, який і служить зовнішній діаметр кілець 11, що збільшується і вирівнює кільцеву решітку 8 навколо ротора 5. Твірна корпуса 10 кільцевої решітки 8 побудована на грунті складання тисків Ррз та Рпр (фіг. 3), яка дозволяє повністю стабілізувати рівномірність швидкостей всмоктування повітря по всій довжині ротора 5. Очище не таким чином повітря потрапляє в ротор 5, проходить через канали між лопатками 6 і робочим колесом 7 та нагнітається в систему вентиляції кабіни транспортного засобу. Для видалення пилу, що осів на лопатках 6 ротора 5, кільце 13 повертають так, щоб відкрити отвір 12 в корпусі 1, а вихід з робочого колеса 7 закрити. При обертанні ротора 5 повітря буде надхо дити через отвір 12 і видалятися через канали ротора 5 назовні. При цьому буде видалятися й пил, що осів на лопатках 6 ротора 5. 2 40794 Фіг. 1 Фіг. 2 3 40794 Фіг. 3 Фіг. 4 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 4