Пристрій для очищення повітря

Пристрій для очищення повітря що містить корпус з вхідним отвором, каналом для виходу очищеного повітря, отвором для виходу запиленого повітря і осьорадіальним дифузором, що з'єд нує канал для виходу очищеного повітря з порожниною спіралеподібного кожуха, і встановлений всередині корпуса сепараційний ротор з радіальними лопатками і приводом від електродвигуна, який відрізняється тим, що поверхня переходу каналу для виходу очищеного повітря в осьорадіальний дифузор виконана під кутом а = 22-25° до вертикалі, а радіальні лопатки в периферійній частині мають вирізи у вигляді трапеції висотою п=(0,1-0,2)Н, де Н - висота лопатки, і кутом а біля основи Корисна модель відноситься до області машинобудування, а саме до вентиляції очищеним від пилу повітрям салонів кабін сільськогосподарських машин, наприклад тракторів, комбайнів та інших транспортних засобів Відомий пристрій для очищення повітря, що містить корпус з вхідним отвором і отвором для виходу очищеного і запиленого повітря, який має кільцевий пилевщвщний канал на внутрішній поверхні, і встановлений всередині корпуса сепараційний ротор з радіальними лопатками і приводом від електродвигуна (Авт св СРСР № 584875, кл В 01 D 45/14, 1976) Недоліками відомого пристрою при використанні його на транспортному засобі є низька ефективність пилевідділення і великий аеродинамічний опір на виході очищеного повітря, в результаті чого також знижується продуктивність пристрою Як прототип обрано пристрій для очищення повітря, що містить корпус з вхідним отвором, каналами для виходу ВІДПОВІДНО очищеного і запиленого повітря і осьорадіальними дифузорами що з'єднують канали для виходу очищеного повітря з порожниною спіралевидного кожуха, і встановлений усередині корпуса сепараційний ротор з радіальними лопатками і приводом від електродвигуна (Авт св СРСР № 1031804, кл В 60 Н 1/24, В 01 D 45/14, 1983) Недоліком відомого пристрою для очищення повітря при використанні його на транспортному засобі є низька ефективність пилевідділення, зумовлена великим аеродинамічним опором на виході очищеного повітря з проточної частини в ' осьорадіальний дифузор і великою відносною осьовою швидкістю повітряного потоку в проточній частині пристрою Велика відносна швидкість повітряного потоку проточної частини пристрою створює несприятливі умови для відділення дрібних часток пилу з повітряного потоку (менше З мкм) і відведення їх в кільцевий пилевщділювальний канал Досягнувши поверхні переходу каналу для виходу очищеного повітря в осьорадіальний дифузор, невідділені частки пилу зустрічають додатковий опір вище означеної поверхні і виносяться потоком очищеного повітря* в кабіну транспортного засобу, знижуючи завдяки цьому ефективність пилевідділення пристрою В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення пристрою для очищення повітря, в якому за рахунок виконання поверхні переходу каналу для виходу очищеного повітря в осьорадіальний дифузор під певним кутом до вертикалі і радіальних лопаток, що в периферійній частині мають вирізи у вигляді трапеції з висотою h = (0,1-0,2) висоти лопатки і кутом а біля основи, забезпечується зниження відносної осьової швидкості повітряного потоку в проточній частині, забезпечуючи завдяки цьому збільшення радіальної швидкості, що підвищує ефективність пилевідділення Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для очищення повітря, що містить корпус з вхідним отвором, каналом для виходу очищеного повітря, отвором для виходу запиленого повітря І осьорадіальним дифузором, що з'єднує канал для виходу очищеного повітря з порожниною спі 5 517 ралеподібного кожуха, і встановлений усередині корпуса сепараційний ротор з радіальними лопатками і приводом від електродвигуна, згідно з корисною моделлю поверхня переходу каналу для виходу очищеного повітря в осьорадіальний дифузор виконана під кутом а = 22-25° до вертикалі, а радіальні лопатки в периферійній частині мають вирізи в вигляді трапецн висотою h = ( 0 , 1 0,2)Н висоти лопатки і кутом а біля основи Зменшення висоти радіальних лопаток в середній частині призводить до зменшення відносної осьової швидкості потоку повітря, а отже збільшується відносна радіальна швидкість, яка сприяє відділенню з потоку часток менше 3 мкм, що підвищує ефективність пилевідділення Виконання переходу означеної поверхні під оптимальним кутом а = 22-25° до вертикалі забезпечує додатковий схід пилевих часток в канал для відведення запиленого повітря, за рахунок чого підвищується ефективнівть пилевідділення На фіг 1 схематично зображений пристрій, що заявляється, поздовжній розріз, на фіг 2 - те ж саме, вигляд збоку, на фіг 3 - схема проточної частини пилевідділювача, на фіг 4 - траєкторія руху частки розміром 3 мкм в міжлопастному каналі Пристрій для очищення повітря виконаний у вигляді двох спарених пилевідділювачів 1, кожний 3 яких містить корпус 2 з вхідним отвором 3, канал 4 для виходу очищеного повітря, отвір 5 для виходу запиленого повітря в атмосферу В проточній частині б корпуса 2 виконаний кільцевий пилевідвідний канал 7, сполучений з отвором 5 Всередині корпуса 2 на осі двоконсольного електродвигуна 8 встановлений сепараційний ротор 9 з робочими 10 і радіальними 11 лопатками Прийстрій обладнаний осьорадіальними дифузорами 12, сполученими з каналами 4 для виходу очищеного повітря, і внутрішньої порожниною спіралеподібного кожуха 13 Поверхня 14 переходу каналу 4 для виходу очищеного повітря в осьорадіальний дифузор 12 виконана під кутом а = 22-25° до вертикалі Радіальні лопатки 11 в периферійній частині мають вирізи в вигляді трапеції abed з висотою h = ( 0 , 1 0,2)Н висоти лопатки і кутом а біля основи Спіралеподібний кожух 13 поширюється в радіальному напрямку в сторону вихідного вікна 15, спрямованого в систему вентиляції кабіни транспортного засобу (комбайна, трактора і т д ) Пристрій працює таким чином При обертанні електродвигуна 8 обертаються сепараційні ротори 9, що створюють робочими лопатками 10 подачу зовнішнього повітря у напрямку А Потік запиленого повітря, що сходить з робочих лопаток 10 досягає проточної частини в пилевідділювачі 1 і влучає в простір між швидкообертальними радіальними лопатками 11 Потік повітря підлягає в міжлопастних каналах роторів впливу інерційних сил, в результаті чого частки пилу рухаються під дією повітряного потоку в осьовому напрямку і під дією інерційних сил - у радіальному по лопатках Відбувається відділення часток пилу з потоку повітря, і вони з частиною повітряного потоку виводяться по кільцевому каналу 7 і отвору 5 в ап мосферу Невідділені дрібні частки пилу (менше 3 мкм) циркулюють в міжлопастних каналах в вихорових потоках повітря (фіг 4) Вихорування потоків виникає в периферійній частині лопаток на ДІЛЬНИЦІ hmax, де невідділені частки пилу відриваються від лопаток і втягуються в циркуляційний рух повітря Для усунення цього явища і підвищення ефективності пилевідділення радіальні лопатки 11 сепараційних роторів 9 мають в периферійній частині вирізи в вигляді трапеції abed з висотою h = ( 0 , 1 0,2)Н висоти лопатки і кутом а біля основи Така форма вирізу лопаток (в вигляді трапеції) пояснюється тим, що, виходячи з закону нерозривності потоку на початку і в КІНЦІ, лопатки мають висоту Н, а в середній частині - висоту, зменшену на 1020% від початкової Зменшення висоти лопаток на (0,1-0,2)Н виходить з отриманої траєкторії руху часток розміром 3 мкм в міжлопастному каналі (фіг 4) 3 фіг 4 видно, що втягнення пилевих часток в циркуляційний рух міжлопастного вихору забезпечується на відстані від h m i n = 0,1Н до hmax = 0,2Н від периферії лопаток Цим і пояснюються параметри вирізів периферійної частини лопаток, які виключають втягнення пилевих часток в циркуляційний рух міжлопастного вихору, що забезпечує підвищення ефективності пилевідділення Трапецієвидні вирізи в периферійній частині радіальних лопаток розширюють канал проточної частини 6, зменшуючи завдяки цьому осьову швидкість повітряного потоку На підставі закону нерозривності потоку відбувається одночасне збільшення радіальної швидкості потоку, а значить збільшення ди інерційних сил, що підвищують відділення з повітряного потоку пилевих часток особливо малих розмірів і виведення їх через отвір 5 в атмосферу Минувши проточну частину 6, повітряний потік з ще невідділенними частками пилу досягає поверхні 14 переходу каналу 4 для виходу очищеного повітря в осьорадіальний дифузор 12, де зустрічає додатковий аеродинамічний опір На частку пилу, що досягла поверхні 14, діють інерційні сили, що прагнуть вивести її в кільцевий пилевщвідний канал 7 і далі через отвір 5 в атмосферу, сила опору, що прагне утримати частку пилу на поверхні 14, » сила повітряного потоку, що прагне віднести частку з очищеним повітрям в осьорадіальний дифузор 12 і далі в систему вентиляції транспортного засобу Підсумкова всіх перерахованих сил значно залежить від величини сили опору, що визначається в даному випадку кутом тертя ковзання частки пилу по поверхні 14 Кут тертя ковзання для часток пилу малих розмірів складає 22-25° (Крагельський І В , Виноградова І Е Коефіцієнти тертя - М Машинобудування, 1962 - 220 с ) Тому виконання поверхні 14 переходу каналу 4 для виходу очищеного повітря в осьорадіальний дифузор 12 під кутом а = 22-25° до вертикалі забезпечить зведення до мінімально) до сили опору і домінуючої да інерційних сил, збільшуючи завдяки цьому ефективність пилевідділення Очищений від пилу повгтряний полк через осьорадіальний дифузор 12 надходить в напрямку В в спіралевидний кожух 13 і далі через вихщне вікно 15 (напрямок В) в систему вентиляції кабіни транспортного засобу Т. >/ » 9 -9 г/ у 9 г/ 517 Тираж 50 екз Відкрите акціонерне товариство "Патент" Україна, 88000, м Ужгород, вул Гагаріна, 101 (031-22) 3-72 89 (031-22) 2-57-03