FI114382B - Keskuspölynimurin pölynerotusmenetelmä ja sovitelma - Google Patents

Description

, 11438?

Keskuspölynimurin pölvnerotusmenetelmä ja sovitelma

Esillä oleva keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista menetelmää 5 kiintoaineen poistamiseksi keskuspölynimurille tulevasta ilmavirrasta.

Tällaisen menetelmän mukaan pölypitoisesta ilmavirrasta erotetaan kiintoaine kahdessa vaiheessa Jolloin ilmavirta ensin johdetaan sykloniin, minkä jälkeen alustavasti puhdistettu ilmavirta johdetaan toiseen erotuslaitteeseen, jossa poistetaan hienojakoinen kiintoaine.

10

Keksintö koskee myös patenttivaatimuksen 7 johdannon mukaista pölynerotussovitelmaa.

Keskuspölynimureissa kiintoaineen poisto kaasusta on toteutettu sarjaan kytketyllä 1-aukkosyklonilla japaperisuodattimella. Nykyrakenne on esitetty kuviossa 1 Jossa 15 viitenumerolla la ja Ib on merkitty erotussäiliön seinämä, numerolla 3 syklonin 2 tuloyhde ja numerolla 4 poistoilman poistoyhde. Erotussäiliön sisäseinämä muodostaa syklonin erotuskammion. Erotussäiliö Ib muodostaa erillisen astian Joka voidaan irrottaa supistus-kauluksen 8 kohdalta kerätyn pölyn tyhjennystä varten. Paperisuodatin on merkitty numerolla 5. Aiemmin paperisuodattimen tilalla käytettiin vaahtomuovisuodatinta. Pölynerotuk-20 sen jälkeen ilma kulkee 2-vaiheisen korkeakierrospuhaltimen 6 läpi ja joko sähkömoottorin ‘ ‘ sivuitse tai suoraan ulkoilmaan. Mikäli kyseinen poisto-ilma kulkee sähkömoottorin : '' sivuitse, se samalla jäähdyttää moottoria. Syklonilla erotettava karkea kiintoaine kerätään • · « ’· J: erotussäiliön pohjalle 7. Kiintoaineen reitti syklonin erotuskammion seinämältä säiliön pohjalle on merkitty nuoliviivalla. Kerätyn kiintoaineen pölyämisen estämiseksi säiliöön 25 keskelle on tavallisesti järjestetty katkaistun kartion muotoinen supistuskaulus 8. Sykloni-ja puhallintilan erottaa väliseinä 9, jonka läpi on viety poistoyhde 10, joka on yhdistetty ' . keskuspölynimurin puhaltimen imupuolelle.

, , Tunnettuun tekniikkaan liittyy epäkohtia. Niinpä 1 -aukkosykloni poistaa pölyä huonosti ja !..' 30 suuri osa pölystä löytyy suodattimen pinnasta. Suodattimen likaantuminen alentaa 4 · imutehoa käyttöajan edetessä. Mikäli suodattimen puhdistus laiminlyödään, moottorin • · ‘ jäähdytys kärsii ja ylikuumentuminen saattaa johtaa moottorivaurioon. Suodatinpatruuna joudutaan vaihtamaan tietyn, yleensä vuoden, käyttöajan jälkeen uuteen, koska , 114382 suodatinpaperin huokoset tukkeentuvat vähitellen puhdistuksesta huolimatta. Tämä muodostaa jatkuvan käyttökustannuksen.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa tunnettuun tekniikkaan liittyvät 5 epäkohdat j a saada aikaan uudenlainen ratkaisu pölyn j a vastaavan kiintoaineen erottamiseksi ja talteenottamiseksi keskuspölynimurille tulevasta ilmavirrasta tai vastaavasta kohteesta, jossa hienojakoisen ja osittain varsin kevyen kiintoaineksen erottaminen ilma- tai kaasuvirrasta on tehtävä alipaineessa.

10 Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että kiintoaineksen erottaminen tapahtuu kahdessa erotusvaiheessa, jolloin ensin erotetaan tunnetun tekniikan mukaisesti karkea aine yksiaukkosyklonilla, minkä jälkeen toisessa erotusvaiheessa käytetään erotuselimenä moniaukkosyklonia. Yllättäen on todettu, että käyttämällä toisessa erotusvaiheessa moniaukkosyklonia, hienojakoinen kiintoaines saadaan tehokkaasti erotetuksi ilman 15 suodattimen tukkeutumisesta aiheutuvaa imutehon alenemista. Lisäksi syklonin paine-ero on yleensä pienempi kuin paine-ero puhtaankin suodattimen yli, joten imutehoa on käytettävissä alunperinkin enemmän. Taloudellinen etu on, että sykloniratkaisu ei vaadi käyttöaikana uusittavia osia (suodatinpatruuna).

20 Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiallisesti ’; * ’ tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

s * t ·

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on puolestaan tunnusomaista se, mikä on esitetty i * ' “. patenttivaatimuksen 7 tunnusmerkkiosassa.

» · 25 • ·

Keksinnöllä saavutetaan huomattavia etuja. Niinpä moniaukkosykloni voidaan helposti ,;. asentaa keskuspölynimurin kiintoaineen poistoon ilman, että erotuslaitteen rakennetta .' · *. tarvitsisi muuttaa. Moniaukkosykloni voidaan sijoittaa yksiaukkosyklonin ja suodattimen I · ‘. väliin tai sillä voidaan kokonaan korvata suodatin. Moniaukkosykloni muodostaa !!!m 30 jatkuvasti regeneroituvan suodatuspinnan, jolla erotettu kiintoaine voidaan kerätä omaan » t ’ · * keräysastiaansa. Laitteistoratkaisu soveltuu käytettäväksi muissakin kohteissa, joissa • * * • · · ; puhaltimen imupuolelta halutaan poistaa kiintoainetta ennen puhallinta. Näitä ovat esim.

* * · t · puusepänteollisuuden pölynpoistolaitteet.

3 114382

Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan yksityiskohtaisen selityksen avulla oheisiin piirustuksiin viitaten.

Kuviossa 1 on esitetty tekniikan tason mukaisen erotuslaitteen periaatteellinen rakenne 5 poikkileikattuna sivukuvantona, kuviossa 2 on vastaava esitys keksinnön ensimmäisen edullisen sovelluksen periaatteellisesta rakenteesta, kuviossa 3 on esitetty ratkaisu, jossa nykyisen tekniikan mukaiseen erotuslaitteeseen on sijoitettu moniaukkosykloni yksiaukkosyklonin ja suodattimen välille, ja 10 kuviossa 4 on yläkuvantona esitetty moniaukkosyklonin erotuskammion rakenne siivistöineen.

Moniaukkosykloni on kuvattu mm. US-patenttijulkaisussa 3.969.096. Moniaukkoisella syklonilla tarkoitetaan syklonia, jossa on ainakin kaksi tuloaukkoa kaasuvirtauksen 15 johtamiseksi syklonin erotuskammioon. Aukot on sopivimmin symmetrisesti sijoitettu erotuskammion suhteen.

Kuviossa 2 esitetty keskuspölynimurin pölynerotussovitelma, joka käsittää imuputkiston ja puhaltimen välille järjestetyn erotuslaitteen 11a, 11b. Laite käsittää perinteisestä yksiaukkosyklonista 12 koostuvan ensimmäisen erotusvaiheen karkean kiintoaineen ' · ·. 20 erottamiseksi sekä moniaukkosyklonin 13 hienojakoisen kiintoaineen erottamiseksi. Kuten I'. kuviosta käy ilmi, pölypitoinen ilmavirta johdetaan ensin tuloyhteen 14 kautta yksiaukkosykloniin 12 ja sen jälkeen moniaukkosykloniin 13. Moniaukkosykloni on : ‘ ”; sijoitettu yksiaukkosyklonin erotuskammion sisälle. Yksiaukkosyklonin 12 erotuskammio * · « •: ’ i 11 a on lieriömäinen ja moniaukkosyklonin syöttöyhteellä 15 on virtaussuunnassa • · · ',. φ : 25 rengasmainen poikkileikkaus sovitelman keskiakseliin nähden. Pölypitoinen ilmavirta syötetään yksiaukkosyklonin erotuskammioon moniaukkosyklonin syöttöyhteen : ‘ · yläpuolelle. Tällä tavalla voidaan estää erotuslaitteiden ’’oikosulku”, jossa ilmavirta kulkee • « * suoraan moniaukkosykloniin. Moniaukkosyklonin erotuskammio on ylhäältä suljettu ; ·.: rengasmaisella levyllä 16, jonka läpi on viety poistoyhde 17, joka on yhdistetty :, t, · 30 keskuspölynimurin puhaltimen 18 imupuolelle. Puhdistettu ilma poistuu poistoyhteen 25 • ’ · *; kautta. Erotuslaite on jaettu kahteen osaan 11a, 11b supistuskauluksella 27.

•:" · Supistuskaulusta 27 kannattaa käyttää, varsinkin jos erotussäiliö on matala. Erotussäiliön alaosa 1 Ib muodostaa irrotettavan astian kerätyn pölyn tyhjennystä varten. Syklonin 4 114382 laskujalka 20 on tiivistetty pohjaa 19 vasten esim. vaahtomuovitiivisteellä 26. Laskujalka 20 on alaosastaan laajennettu 20a.

Keksinnössä käytettävässä moniaukkosyklonissa 13 on (ks. kuvio 4) erotuskammio 21, 5 jolla on ainakin oleellisesti pystysuora keskiakseli ja jonka sisäpinnan poikkileikkaus on edullisesti oleellisesti ympyräkehän muotoinen eli erotuskammio on rotaatio-symmetrinen keskiakselinsa suhteen. Erotuskammioon on yhdistetty käsiteltävän ilman syöttöyhde 15, jolla on oleellisesti rengasmainen poikkileikkaus kohtisuoraan keskiakselia vastaan. Erotuskammioon on edelleen järjestetty keskusputki 17 ilman poistamiseksi sekä 10 laskujalka 20 ilmasta erotetun kiintoaineen talteen ottamiseksi. Laskujalkana toimiva putki on sopivimmin järjestetty samankeskisesti yksiaukkosyklonin erotuskammion kanssa. Varsinkin, jos laskujalka on lyhyt, on edullista tehdä laskujalan alaosa laajemmaksi, jotta laskujalan sisäinen pyörre pienenee, eikä nosta jo erotettua kiintoainetta laskujalan pohjalta. Erotuskammiossa 21 on johtosiivistö 22, jonka avulla käsiteltävä kaasu voidaan 15 saattaa erotuskammion sisäpintaa pitkin tapahtuvaan virtaukseen kiintoaineen erottamiseksi kaasusta keskipakovoiman vaikutuksesta.

Syklonien 12, 13 laskujalkojen 11,20 pohjaosat muodostavat kumpikin oman keräys-säiliönsä 23, 24.

* · *. 20 Moniaukkosyklonin laskujalan 20 muodostava putki voi olla kierreputki, kuten i \ tavanomainen ilmastointiputki. Sopivimmin tämän putken kierre on samansuuntainen kuin • yksiaukkosyklonin 12 ilman virtaus. Sama koskee moniaukkosyklonin siivistöä 22, eli

* I

*. ” siivet on järjestetty samaan suuntaan kuin moniaukko-syklonille tuleva virtaus. Kuvion 2 * · * *: *' i mukaisessa tapauksessa yksiaukkosyklonin tuloyhde 14 on sijoitettu erotuslaitteen 11 '• t i: 25 sivuun siten, että ylhäältä katsottuna ilman virtaus muodostaa vastapäivään suunnatun pyörteen.

' « · t · * · » ... ‘ Moniaukkosyklonin johtosiivistö 22 käsittää lukuisia siipiä (kuvion 4 mukaisessa ; ’. : tapauksessa 8 kpl), jotka on kiinnitetty, esim. liimaamalla tai juottamalla, kahden renkaan *'. _ 4 > 30 23,24 väliin, jolloin ilmavirtaus johdetaan erotuskammioon radiaalisesti renkaiden välistä.

< * t » # » I · • * ·:**· Kuviossa 3 on esitetty kuvion 2 sovelluksen toteuttamismuoto 42a, 42b, jossa moniaukkosykloni 33 on erillisenä elementtinä sijoitettu erotuslaitteen yläosaan 42a 114382 yksiaukkosyklonin 32 ja suodattimen 34 välille. Viitenumero 35 tarkoittaa yksiaukko-syklonin tuloyhdettä, ja viitenumerot 36 ja 37 tarkoittavat kiintoaineen keräysastioita. Erotuslaitteen pohjaosassa 42 on erotuslaitteen pohjalevy 39 ja sitä vasten tuleva tiiviste 38 laskujalan 43 tiivistämiseksi pohjaa vasten. Numerot 40 ja 41 tarkoittavat puhallinta ja 5 sähkömoottoria sekä vastaavasti poistoyhdettä.

Moniaukkosyklonin 33 rakenne vastaa kuviossa 4 esitettyä ratkaisua. Niinpä siinä on kahden rengasmaisen levyn väliin kiinnitetyt siivet 22, jolloin ilmavirta johdetaan radiaalisesti sykloniin.

10 Tämän sovellutusmuodon etuna on se, että puhdistettavasta ilmasta saadaan erittäin tehokkaasti poistettua käytännössä kaikki kiintoaine. Samalla suodattimen puhdistusväli tulee erittäin pitkäksi, koska suodattimelle pääsevät vain kaikkein keveimmät kiintoaine-partikkelit.

Claims (14)

1. 6 114382
2. 1. Menetelmä kiintoaineen poistamiseksi keskuspölynimurille tulevasta ilmavirrasta, jonka menetelmän mukaan 5. pölypitoisesta ilmavirrasta erotetaan kiintoaine kahdessa vaiheessa, jolloin ilmavirta ensin johdetaan sykloniin (12; 32) karkean kiintoaineen erottamiseksi, minkä jälkeen alustavasti puhdistettu ilmavirta johdetaan toiseen erotuselimeen, jossa poistetaan hienojakoinen kiintoaine, tunnettu siitä,että ]0 - toisena erotuselimenä käytetään moniaukkosyklonia (13; 33).
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pölypitoinen ilmavirta johdetaan ensin yksiaukkosykloniin (12; 32) ja sen jälkeen moniaukkosykloniin (13; 33). 15
4. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syklonien laskujalat (1 Ib, 20, 20a; 42b; 43) on yhdistetty kukin omaan keräyssäiliöönsä (23,24; 36, 37).
5. 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että moniaukkosykloni (13; 33) on sijoitettu yksiaukkosyklonin (13; 32) erotuskammion sisälle. • · · ‘ : 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että yksiaukkosyklonin • · · '··[ (12) erotuskammio on lieriömäinen ja moniaukkosyklonin syöttöyhteellä (15) on rengas- 25 mainen poikkileikkaus sovitelman keskiakseliin nähden. . 6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen menetelmä, t u n n e t tu siitä, että pölypitoinen ... ilmavirta syötetään yksiaukkosyklonin (12) erotuskammioon moniaukkosyklonin (13) t syöttöyhteen (15) yläpuolelle. 30 *; ’ 7. Keskuspölynimurin pölynerotussovitelma, joka käsittää imuletkun ja puhaltimen välille : ·' j ärj estetyn erotuslaitteen , j oka käsittää syklonista (12; 3 2) koostuvan ensimmäisen erotusvaiheen karkean kiintoaineen erottamiseksi sekä toisen erotuselimen hienojakoisen 7 11438? kiintoaineen erottamiseksi, tunnettu siitä, että toinen erotuselin käsittää moniaukkosyklonin (13; 33).
6. 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen pölynerotussovitelma, tunnettu siitä, että 5 moniaukkosykloni (13) on sijoitettu yksiaukkosyklonin (12) erotuskammion (11a) sisälle.
7. 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen pölynerotussovitelma, tunnettu siitä, että yksiaukkosyklonin (12) erotuskammio (1 la) on lieriömäinen ja moniaukkosyklonin (13) syöttöyhteellä (15) on rengasmainen poikkileikkaus sovitelman keskiakseliin nähden. 10
8. 10. Jonkin patenttivaatimuksen 7-9 mukainen pölynerotussovitelma, t u n n e t tu siitä, että moniaukkosyklonissa (13; 33) on laskujalkana toimiva keskusputki (20,20a; 43), joka on jäljestetty samankeskisesti yksiaukkosyklonin (12) erotuskammion (1 la) kanssa.
9. 11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen pölynerotussovitelma, tunnettu siitä, että moniaukkosyklonin keskusputki (20) on alaosastaan (20a) laajennettu.
10. 12. Jonkin patenttivaatimuksen 7-11 mukainen pölynerotussovitelma, tunnettu siitä, että moniaukkosyklonin syöttöyhde (15) on yhdistetty erotussiivistöön (22), joka ohjaa 20 ilmavirran erotuskammion seinämään. .' ; 13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen pölynerotussovitelma, tunnettu siitä, että ." *. siivistön siivet (22) on jäljestetty yksiaukkosyklonin tuottamaan ilmavirran pyörteen • ·.: suuntaisesti. • » :**'· 25
11. 14. Jonkin patenttivaatimuksen 7-13 mukainen pölynerotussovitelma, tunnettu siitä, : * että moniaukkosyklonin poistoyhde (22) on yhdistetty keskuspölynimurin (18) puhaltimen imupuolelle. » · » » » » • I • I * I t • · I 1 | t , 114382