Пристрій для очищення повітря

Реферат: Пристрій для очищення повітря містить циклон і дифузор, які співвісно встановлюються між двох пластин, циклон складається з оболонки, в якій розміщено завихрювач, що має лопатки, закріплені на центральному тілі. Лопатки завихрювача взаємно розташовані під кутом 120°. Внутрішня поверхня оболонки розширюється від площини входу в завихрювач до вхідної площини циклона. Поверхня центрального тіла звужується, а від площини входу в завихрювач до вихідної площини циклона внутрішня поверхня оболонки розширюється, а поверхня центрального тіла звужується. Геометричні параметри циклона зв'язані між собою наступними співвідношеннями: D/Lз=1,6-1,8, D/L=0,4-0,45, де D - внутрішній діаметр оболонки в площині входу в завихрювач; Lз - довжина завихрювача; L - відстань від площини входу в завихрювач до вихідної площини циклона. Центральне тіло має зовнішній та внутрішній округлені виступи. UA 116125 U (12) UA 116125 U UA 116125 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до пристроїв для очищення повітряного потоку, що надходить у двигуни, і може бути використана у повітроочисниках силових установок літальних апаратів, наземних транспортних засобів, у стаціонарних енергетичних установках. Відомі прямоточні циклони фірми Pall Corp, наприклад, патент США US3915679, кл. В04С 3/04, опубл 28.10.1975, що містить оболонку, завихрювач, дифузор. Але з опису невідомі співвідношення розмірів елементів конструкції, що впливають на технічний результат корисної моделі. Прототипом корисної моделі по сукупності істотних ознак є пилозахисний пристрій двигуна літального апарата [патент Росії Ru 2 181 439 С2, кл. F02C 7/052, опубл. 20.04.2002 р.]. Пилозахисний пристрій двигуна літального апарата містить прямоточні циклони, закріплені між зовнішньою та внутрішньою пластинами. Циклон складається з оболонки, дифузора та лопаткового апарата, що закручує повітря (далі завихрювач). Завихрювач складається із центрального тіла й лопаток. У вихідному перерізі завихрювача внутрішня циліндрична поверхня оболонки переходить у конічну. Недоліком прототипу є наявність циліндричної ділянки на внутрішній поверхні оболонки від вхідної кромки до виходу із завихрювача, наслідком чого є підвищення гідравлічного опору потоку повітря на цій ділянці, а також низька технологічність виготовлення (ускладнюється виймання циклона з технологічної форми). Задачею корисної моделі є зниження гідравлічного опору при збереженні ефективності очищення повітряного потоку від твердих часток, а також поліпшення технологічності виготовлення пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для очищення повітря, що містить циклон й дифузор, які співвісно встановлюються між двох пластин, а циклон складається з оболонки, в якій розміщено завихрювач, що має лопатки, закріплені на центральному тілі, відповідно до корисної моделі, лопатки завихрювача взаємно розташовані під кутом 120°, а внутрішня поверхня оболонки розширюється від площини входу в завихрювач до вхідної площини циклона, а поверхня центрального тіла - звужується, а від площини входу в завихрювач до вихідної площини циклона внутрішня поверхня оболонки розширюється, а поверхня центрального тіла - звужується, при цьому геометричні параметри циклона зв'язані між собою наступними співвідношеннями: D/Lз=1,6-1,8, D/L=0,4-0,45, де D - внутрішній діаметр оболонки в площині входу в завихрювач, Lз - довжина завихрювача, L - відстань від площини входу в завихрювач до вихідної площини циклона. В конкретному варіанті виконання центральне тіло циклона має зовнішній та внутрішній округлені виступи. Вибрана конфігурація отримана шляхом експериментального порівняння декількох варіантів. Поверхні усередині циклону не мають циліндричних ділянок - як на поверхні оболонки, так і на поверхні центрального тіла. Під час експериментальних досліджень проводилися порівняння варіантів конструкцій циклонів, які відрізнялися формою внутрішньої поверхні оболонки, співвідношенням основних геометричних розмірів, конфігурацією виступів центрального тіла, кількістю й формою лопаток завихрювача. За результатами проведених експериментів, у циклоні, в якому внутрішній діаметр оболонки в площині входу в завихрювач дорівнює 17 мм, конфігурація поверхні оболонки циклона та центрального тіла з утворенням конічних поверхонь, а також взаємне розташування лопаток завихрювача під кутом 120°(Фіг. 4) приводить до зниження гідравлічного опору без зменшення ефективності очищення. Також конічна форма внутрішньої поверхні оболонки полегшує виймання циклона з технологічної форми. Суть корисної моделі пояснюється такими кресленнями, на яких показано: Фіг. 1, 2 - конструкція пристрою для очищення повітря; Фіг. 3, 4 - геометрія пристрою для очищення повітря. Конструктивно пристрій містить - прямоточний циклон 1 та дифузор 2 (Фіг. 1). Циклон являє собою нероз'ємну конструкцію, що складається з декількох конструктивних елементів - оболонки 3 та завихрювача. Завихрювач являє собою центральне тіло 4 та лопатки 5. Три лопатки завихрювача взаємно розташовані під кутом 120° (Фіг. 3). Внутрішня поверхня оболонки 3 умовно розділена площиною входу в завихрювач на ділянку, що звужується і ділянку, що розширюється. Від площини входу в завихрювач до вхідної площини циклона внутрішня поверхня оболонки розширюється під кутом α1, а поверхня центрального тіла - звужується під кутом β1. Від площини входу в завихрювач до вихідної площини циклона внутрішня поверхня оболонки 1 UA 116125 U 5 10 15 розширюється під кутом α2, а поверхня центрального тіла - звужується під кутом β2. Циліндричних ділянок внутрішня поверхня оболонки не має. Центральне тіло циклона має зовнішні й внутрішній округлені виступи. Геометричні параметри циклона зв'язані між собою наступними співвідношеннями: D/Lз=1,61,8; D/L=0,4-0,45. Повітряний потік входить у циклон і закручується за допомогою завихрювача (Фіг. 2). У результаті дії відцентрових сил тверді частки відкидаються на периферію й виходять із кільцевого отвору між циклоном і дифузором, потрапляючи в порожнину між зовнішньою й внутрішньою пластиною пилозахисного пристрою. Очищене повітря із циклона направляється в дифузор. На зовнішній поверхні циклона й дифузора є кільцеві пази, за допомогою яких деталі встановлюються в отвори зовнішньої й внутрішньої пластини установки для очищення повітря. Деталі розташовуються співвісно. Застосування циклона із заданими геометричними пропорціями забезпечує більш ефективне очищення повітря від часток пилу. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 1. Пристрій для очищення повітря, що містить циклон і дифузор, які співвісно встановлюються між двох пластин, а циклон складається з оболонки, в якій розміщено завихрювач, що має лопатки, закріплені на центральному тілі, який відрізняється тим, що лопатки завихрювача взаємно розташовані під кутом 120°, а внутрішня поверхня оболонки розширюється від площини входу в завихрювач до вхідної площини циклона, а поверхня центрального тіла звужується, а від площини входу в завихрювач до вихідної площини циклона внутрішня поверхня оболонки розширюється, а поверхня центрального тіла звужується, причому геометричні параметри циклона зв'язані між собою наступними співвідношеннями: D/Lз=1,6-1,8, D/L=0,4-0,45, де D - внутрішній діаметр оболонки в площині входу в завихрювач; Lз - довжина завихрювача; L - відстань від площини входу в завихрювач до вихідної площини циклона. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що центральне тіло має зовнішній та внутрішній округлені виступи. 2 UA 116125 U 3 UA 116125 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4