RU2005571C1 - Suction apparatus - Google Patents
Suction apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2005571C1 RU2005571C1 SU4934225A RU2005571C1 RU 2005571 C1 RU2005571 C1 RU 2005571C1 SU 4934225 A SU4934225 A SU 4934225A RU 2005571 C1 RU2005571 C1 RU 2005571C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- ejector
- shell
- vortex
- channel
- Prior art date
Links
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 claims 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Cleaning In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим всасывание и транспортировку газов, жидкостей, их смесей, а также взвешенных в газах частиц, и может использоваться в качестве высокомобильного эксгаустера и отделителя производственных отходов, а также в качестве насоса в различных отраслях народного хозяйства. The invention relates to devices for the absorption and transportation of gases, liquids, mixtures thereof, as well as particles suspended in gases, and can be used as a highly mobile exhauster and a separator of industrial waste, as well as a pump in various sectors of the economy.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому является устройство, которое содержит камеру с рабочим проемом, боковыми, задней и верхней стенками и козырьком. На боковых стенках соосно установлены в их верхней части два завихрителя в виде скрещенно врезанных одна в другую труб, подключенных к вытяжным воздуховодам. Козырек выполнен в виде полувитка спирали. Closest to the technical nature of the proposed device is a device that contains a camera with a working opening, side, rear and upper walls and a visor. On the side walls, two swirlers are coaxially mounted in their upper part in the form of pipes crossed cross-cut into one another and connected to exhaust ducts. The visor is made in the form of a half-spiral.
Известное устройство имеет ограниченные функциональные возможности и недостаточные технико-экономические показатели. Первый недостаток обусловлен отсутствием мобильности в связи с привязкой к стационарным устройствам вытяжной вентиляции. Второй недостаток связан с непроизводительным использованием кинетической энергии вихря, поскольку она не используется для очистки взвешенных в отсасываемом воздухе частиц (аэрозолей). The known device has limited functionality and insufficient technical and economic indicators. The first drawback is due to the lack of mobility in connection with binding to stationary exhaust ventilation devices. The second drawback is associated with the unproductive use of the kinetic energy of the vortex, since it is not used to clean particles (aerosols) suspended in the aspirated air.
Целью изобретения является устранение указанных недостатков, т. е. расширение технологических и функциональных возможностей. The aim of the invention is to eliminate these disadvantages, i.e., the expansion of technological and functional capabilities.
На фиг. 1 схематически изображено устройство; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - вариант расположения устройства в пространстве с расположением продольного канала в нижней части устройства, поперечный разрез; на фиг. 5 - вариант завихрителя с сопловым направляющим аппаратом; на фиг. 6 - вариант завихрителя с плоской цилиндрической камерой и тангенциальным каналом ввода рабочей среды; на фиг. 7 - вариант устройства с вихревым эжектором и пылеотделителем; на фиг. 8 - вариант пылеотделителя с рукавным фильтром; на фиг. 9 - вариант устройства с двумя эжекторами; на фиг. 10 - вариант продольного канала, поперечный разрез; на фиг. 11 - вариант устройства с двумя продольными пазами; на фиг. 12 - вариант вихревого эжектора; на фиг. 13 - вариант расположения устройства в пространстве - вертикальное положение продольного канала. In FIG. 1 schematically shows a device; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1; in FIG. 3 is a section BB in FIG. 1; in FIG. 4 - a variant of the arrangement of the device in space with the location of the longitudinal channel in the lower part of the device, cross section; in FIG. 5 is a variant of a swirler with a nozzle guide apparatus; in FIG. 6 is an embodiment of a swirler with a flat cylindrical chamber and a tangential channel for introducing a working medium; in FIG. 7 is an embodiment of a device with a vortex ejector and a dust separator; in FIG. 8 is an embodiment of a dust separator with a bag filter; in FIG. 9 is an embodiment of a device with two ejectors; in FIG. 10 is a variant of a longitudinal channel, a cross section; in FIG. 11 is an embodiment of a device with two longitudinal grooves; in FIG. 12 is a variant of a vortex ejector; in FIG. 13 - a variant of the arrangement of the device in space - the vertical position of the longitudinal channel.
Всасывающе устройство содержит цилиндрическую камеру 1, продольный канал 2, завихритель 3 и вихревой эжектор 4. The suction device comprises a
Цилиндрическая камера 1 образована поверхностью 5 корпуса устройства и торцевыми 6 и 7 стенками. Вдоль образующей камеры 1 выполнен продольный канал 2, тангенциальный к камере 1 и образованный козырьком 8 и боковиной 9. Канал 2 соединяет полость камеры 1 с окружающей средой, при этом ширина канала 2 ограничена торцевыми стенками 6 и 7. Эти стенки 6 и 7 могут быть использованы в качестве опор устройства для того или иного варианта расположения в пространстве - для размещения канала 2 в нижней, верхней или задней части устройства или под углом к горизонту. Если стенки 6 и 7 выполнены в виде многоугольников, то это обеспечивает много вариантов расположения устройства. Козырек 8 и боковина 9 могут быть выполнены прямолинейными или криволинейными, обеспечивающими сужающийся профиль канала 2 или постоянное поперечное сечение его. Канал 2 приближает зону всаса к месту образования аэрозоля, а козырек 8 способствует сбору аэрозоля в верхней части устройства и направлению в камеру 1 потока окружающей среды в силу прилипания его к поверхности козырька 8 согласно эффекту Коанда. Вследствие этого образуется завеса выходящего вверх потока окружающей среды, изолирующего зону, где находится источник загрязнений. При расположении канала 2 в нижней части устройства осуществляется всасывание газов тяжелее воздуха и тонкого слоя жидкой среды. В торцевой стенке 6 расположен завихритель 3, а в торцевой стенке 7 - вихревой эжектор 4. Завихритель 3, эжектор 4 и камера 1 выполнены соосно друг другу. Тангенциально к завихрителю 3 подведен рукав 10 очищенный (циркулирующий) смеси сред, а тангенциально к вихревому эжектору 4 подведен рукав 11. Рукав 11 соединяет заявляемое устройство с устройством очистки (на чертеже не показано), а рукав 10 соединяет это устройство очистки с завихрителем 3. Завихритель 3 закручивает поступающую из устройства очистки смесь сред, расширяя и ускоряя ее за счет оставшейся потенциальной и кинетической энергии этой смеси и образуя вихрь в камере 1. Вихревой эжектор 4 выполнен в виде плоской цилиндрической камеры 12, сужающегося сопла 13 для ускорения потока рабочей среды (давлением 0,2. . . 0,8 МПа) до звуковой скорости и тангенциального ввода этого потока в камеру 12, цилиндрической камеры смешения 14, сопла 15 ввода в камеру 14 пассивной (засасываемой) среды из камеры 1 и канала 16, выполненного тангенциально к камере 14. Канал 16 может быть выполнен цилиндрическим или в виде диффузора и предназначен для ввода смеси сред в рукав 11. Наружная поверхность 17 сопла 15 преобразует плоский вихревой поток камеры 12 в винтовой вихревой поток камеры 14. Камера 12 предназначена для ускорения вихревого потока рабочей среды от звуковой до сверхзвуковой скорости, а камера 14 предназначена для создания разрежения и передачи кинетической энергии и вихревого характера от потока рабочей среды потоку засасываемой из камеры 1 окружающей и циркулирующей сред. The
Работает устройство следующим образом. The device operates as follows.
При подаче рабочей среды (сжатого воздуха, газа, флегматизирующего газа и т. п. ) в сопло 13 среда ускоряется до звуковой скорости и истекает в камеру 12, где закручивается, образуя плоский вихрь. Под действием центробежной силы и избыточного статического давления рабочая среда продолжает расширяться в камере 12 по мере движения от периферии к центру. По этой причине вихревой поток, истекающий из камеры 12 в камеру 14, имеет сверхзвуковую скорость, давление ниже атмосферного (разрежение) и весьма низкую плотность. Уровень этих параметров определяется отношением радиуса R камеры 12 к радиусу "r" камеры 14. Чем больше величина отношения, тем выше уровень сверхзвуковой скорости. When a working medium (compressed air, gas, phlegmatizing gas, etc.) is supplied to the
Поток сверхзвуковой скорости, истекающий из камеры 12 в камеру 14, создает разрежение и передает кинетическую энергию пассивной среде, засасываемой через сопло 15. Уровень разрежения определяется уровнем скорости V и плотности сверхзвукового потока рабочей среды и величиной центробежной силы, определяемой по формуле F= , где m - масса частицы. Максимальная величина разрежения достигается в приосевой зоне камеры 14 и камеры 1, так как через соло 15 вихрь в камере 14 закручивает среду в камере 1. Линейный поток смеси сред из камеры 14 по патрубку 16 и рукаву 11 поступает в устройство очистки и далее по трубопроводу 10 подается в завихритель 3. Остающаяся потенциальная и кинетическая энергия этого циркулирующего потока обеспечивает закручивание и ускорение этого потока в завихрителе 3 и поддержание вихря в камере 1. Низкая плотность вихря в камере 1 и высокий уровень разрежения в ней обуславливает подсос окружающей среды (газообразной или жидкой) через канал 2 и высокий уровень скорости среды в этом канале 2, что обеспечивает эффективное удаление загрязнений окружающей среды.The supersonic flow rate flowing from the
Возможно исполнение завихрителя 3 в виде соплового направляющего аппарата (СНА), образованного кольцевой камерой 18, лопатками 19, боковой стенкой 20 и центральным каналом 21. Степень ускорения потока в СНА определяется тем, какие сопла - сужающиеся или Лаваля - образуют лопатки 19. А интенсивность вихря, создаваемого СНА, определяется диаметром d канала 21 и уровнем скорости. СНА направляет и ускоряет поток, уменьшая статическое давление и плотность его. Подвод среды в камеру 18 выполнен тангенциальным. Возможно исполнение, когда завихритель 3 выполнен в виде плоской цилиндрической камеры 22, сужающегося сопла 23 и центрального канала 24. При этом сужающееся сопло 23 подключается к рукаву 10 и выполнено тангенциально к камере 22. Степень ускорения потока в камере 22 определяется отношением диаметра D камеры 22 к диаметру d канала 24. It is possible to design the
Работает исполнение аналогично описанному за исключением того, что структура движения потока имеет спиралевидный характер. The execution works similarly to that described except that the structure of the flow movement has a spiral shape.
Возможно исполнение, когда устройство снабжено пылеотделителем 25, герметично закрепленным на камере 1 и выполненным в виде цилиндрической камеры 26 и тангенциального канала 16 в зоне ввода камеры смешения 27 эжектора 4 в камеру 26, а также цилиндрической камеры 28 для сбора отходов (загрязнений). Камеры 26, 27, 28 соосны друг другу, при этом камера 27 имеет свободный выход смеси сред в камеру 26, а диаметр камеры 28 несколько больше диаметра камеры 26. Канал 16 воздухопроводом 29 (труда, рукав) соединяется с завихрителем 3, причем воздухопровод 29 имеет патрубок 30 для выброса части очищенной среды в атмосферу. Possible execution when the device is equipped with a
Работает исполнение аналогично описанному за исключением того, что кинетическая энергия и высокая центробежная сила вихревого потока в камере 27, а также влага рабочей и засасываемой среды, обеспечивает существенное увеличение размеров и массы частиц и быстрое осаждение их в камерах 26 и 28, т. е. эффективную очистку среды от загрязнений. Часть очищенной среды через патрубок 30 сбрасывается в атмосферу, а другая часть ее по воздухопроводу 29 поступает в завихритель 3, где расходует свою энергию на ускорение потока и создание вихря в камере 1. Тем самым засасывается окружающая среда через канал 2. The execution works similarly to that described except that the kinetic energy and the high centrifugal force of the vortex flow in the
Возможно исполнение, когда пылеотделитель выполнен в виде рукавного фильтра 31, расположенного в камере 26, снабженной тангенциальным каналом 16. Possible execution when the dust separator is made in the form of a
Работает исполнение аналогично описанному, за исключением того, что загрязнения осаждаются фильтром 31. The design works as described, except that the dirt is deposited by the
Возможно исполнение, когда на торцевых стенках 6 и 7 установлены два эжектора 4, которые позволяют осуществить подвод и отвод циркулирующего потока осевым трубопроводом 32 и поддержание вихря во всех элементах проточной части без разрушения его. Execution is possible when two
При этом производительность эжектора 4 на стенке 6 меньше производительности эжектора 4 на стенке 7, что обеспечивает всасывание окружающей среды через канал 2. Часть очищенной среды выбрасывается в атмосферу через патрубок 30. The performance of the
Работает исполнение аналогично описанному за исключением того, что эжектор 4 на стенке 6 отсасывает среду из устройства очистки, а эжектор 4 на стенке 7 отсасывает среду из камеры 1. The design works similarly to that described except that the
Возможно исполнение, когда продольный канал 2 образован козырьком 8 и наружной цилиндрической поверхностью 33 камеры 1 и имеет форму конфузора, что обеспечивает ускорение засасываемой в камеру 1 среды. Possible execution when the
Работает исполнение аналогично описанному за исключением того, что образуется широкий в поперечном сечении выходящий поток засасываемой среды, прилипший к поверхности 33 и к внутренней поверхности козырька 8. The design works similarly to that described except that a wide suction medium outlet cross-section is formed, adhering to
Возможно исполнение, когда выполнено два и более продольных каналов 2, которые образованы двумя и более козырьками 34, разнесенными в пространстве на угол α. Концы козырьков 34 направлены вниз, что создает восходящие потоки засасываемой среды, прилипшие к этим козырькам 34 и изолирующие объем между этими козырьками 34 от окружающей среды. Execution is possible when two or more
Работает исполнение аналогично описанному. The execution works as described.
Возможно исполнение вихревого эжектора, когда плоская цилиндрическая камера 12 сообщена с цилиндрической вихревой камерой 35, в которой расположен патрубок 36 с камерой смешения 37. Камера 37 кольцеобразным каналом 38 сообщена с камерой 35, а осевым каналом 38 с камерой 1. It is possible to perform a vortex ejector when a flat
Работает исполнение аналогично описанному за исключением того, что вихревой поток рабочей среды из камеры 12 поступает в камеру 35, разворачивается в ней и истекает через канал 38 в камеру 37, создавая в ней разрежение и засасывая среду из камеры 1 через канал 39. The execution works similarly to that described except that the vortex of the working medium from the
Возможно исполнение, когда все устройство размещено вертикально, что обеспечивает вертикальное расположение продольного канала 2 и всасывание окружающей среды в вертикальной плоскости. Execution is possible when the entire device is placed vertically, which provides a vertical arrangement of the
При использовании предлагаемого устройства в качестве погружного насоса камера 1 устройства сообщена с окружающей средой рядом продольных каналов 2, равномерно расположенных по периметру камеры 1. When using the proposed device as a submersible pump, the
Работает исполнение аналогично описанному за исключением того, что расход засасываемой через каналы 2 среды возрастает. The execution works similarly to that described except that the flow rate of the medium drawn in through the
Предлагаемое устройство позволяет устранить недостатки прототипа, в результате чего достигается следующий положительный эффект:
- цилиндрическая форма камеры и соосное последней расположение завихрителей создает вихревой поток во всем объеме камеры (а не только в ее верхней части, как у прототипа), что практически исключает рассеивание вихревого потока и потери энергии вихря от локальных турбулентных образований. Это, а также уменьшенный объем вихря (а, следовательно, более высокое разрежение в камере) позволяет удалять пылегазовые выделения с меньшими энергозатратами;
- в результате суженной конфигурации продольного проема (проемов) возрастает напор на всасе, что позволяет удлинить факел всасывания; удлинение факела всасывания позволяет улавливать вредные пылегазовые продукты с большей дистанции, что необходимо, например, при сварке крупногабаритных изделий, когда меняется координата зоны сварки;
- устройство не требует привязки к вентиляторам и жестким воздуховодам, сжатый воздух (рабочая среда для эжектора) может подводиться по гибким шлангам, в результате устройство приобрело свойство мобильности и портативности;
- соединение выхлопного патрубка эжектора с входным патрубком завихрителя позволяет направить энергию выхлопа на "подпитку" вихря в полости корпуса, что позволяет сократить расход рабочей среды, либо, при том же расходе, увеличить напор на входе;
- использование в качестве одного из завихрителей вихревого эжектора с подачей в него сжатого газа (в том числе флегматизирующего) исключает использование электроприводного вентилятора в качестве побудителя тяги, что позволяет удалять взрывоопасные продукты с полной гарантией безопасности этого процесса;
- в силу резкого охлаждения рабочей и окружающей сред в камере смешения эжектора и сопутствующему образованию тумана устройство позволяет коагулировать взвешенные в газовой среде частицы, что облегчает их улавливание. (56) Авторское свидетельство СССР N 1652766, кл. F 24 F 7/02, 1989. The proposed device allows to eliminate the disadvantages of the prototype, resulting in the following positive effect:
- the cylindrical shape of the chamber and the coaxial arrangement of the swirls last creates a vortex flow in the entire chamber volume (and not only in its upper part, as in the prototype), which virtually eliminates the dispersion of the vortex flow and the loss of vortex energy from local turbulent formations. This, as well as a reduced volume of the vortex (and, consequently, a higher vacuum in the chamber) allows you to remove dust and gas emissions with less energy;
- as a result of the narrowed configuration of the longitudinal opening (s), the pressure at the inlet increases, which allows to lengthen the suction torch; lengthening the suction torch allows you to catch harmful dust and gas products from a greater distance, which is necessary, for example, when welding large items, when the coordinate of the welding zone changes;
- the device does not require binding to fans and rigid ducts, compressed air (working medium for the ejector) can be supplied through flexible hoses, as a result, the device has acquired the property of mobility and portability;
- the connection of the exhaust pipe of the ejector with the inlet pipe of the swirl allows you to direct the energy of the exhaust to "feed" the vortex in the cavity of the housing, which reduces the flow rate of the working medium, or, at the same flow rate, increase the pressure at the inlet;
- the use of a vortex ejector as one of the swirls with the supply of compressed gas (including phlegmatizing) into it excludes the use of an electric drive fan as a traction stimulator, which allows the removal of explosive products with a full guarantee of the safety of this process;
- due to the sharp cooling of the working and the environment in the mixing chamber of the ejector and the accompanying formation of fog, the device allows you to coagulate particles suspended in the gas medium, which facilitates their capture. (56) Copyright certificate of the USSR N 1652766, cl. F 24
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4934225 RU2005571C1 (en) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | Suction apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4934225 RU2005571C1 (en) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | Suction apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005571C1 true RU2005571C1 (en) | 1994-01-15 |
Family
ID=21573434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4934225 RU2005571C1 (en) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | Suction apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2005571C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2487766C1 (en) * | 2012-01-12 | 2013-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) | Tapered wedge wire powder-gas collector |
| RU2633537C2 (en) * | 2015-12-31 | 2017-10-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) | Suction device |
-
1991
- 1991-03-29 RU SU4934225 patent/RU2005571C1/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2487766C1 (en) * | 2012-01-12 | 2013-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) | Tapered wedge wire powder-gas collector |
| RU2633537C2 (en) * | 2015-12-31 | 2017-10-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) | Suction device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9242807B2 (en) | Vortex pneumatic conveyance apparatus | |
| US6719830B2 (en) | Toroidal vortex vacuum cleaner centrifugal dust separator | |
| US10258912B2 (en) | Low pressure loss dust collectors | |
| US6336451B1 (en) | Process and device for confining, retaining and sucking off fumes, dust or the like | |
| US3802162A (en) | Air cleaner | |
| CN1324271A (en) | Cyclonic separating apparatus | |
| JP2002526233A (en) | Particle capture and collection device | |
| KR102541711B1 (en) | Dust collection system | |
| JP2836925B2 (en) | Fluid suction nozzle and fluid treatment device | |
| RU2005571C1 (en) | Suction apparatus | |
| US3443364A (en) | Dust collector | |
| US10376832B2 (en) | Filtering device for dust and other pollutants | |
| GB2169192A (en) | Compressed air powered suction unit | |
| JP2544372B2 (en) | Local dust removal method | |
| JPH0411767B2 (en) | ||
| US3811249A (en) | Gas washing device with reversing spray paths | |
| EP0134361B1 (en) | Apparatus and method for withdrawing fluid from a zone | |
| US4648787A (en) | Apparatus for transporting and/or mixing gases | |
| RU2116842C1 (en) | Cyclone | |
| SU969298A1 (en) | Apparatus for wet cleaning of gases | |
| SU1580033A1 (en) | Device for dust collection and binding | |
| KR102538456B1 (en) | Dust collecting system including aero guide and venturi structure | |
| RU2467805C2 (en) | Inertial vortex separator | |
| SU1518541A1 (en) | Arrangement for cleaning ventilation air | |
| KR100970592B1 (en) | Suction device for vortex generation using compressed air |