PL178715B1 - Separator rozpylający wodny - Google Patents

Abstract

1. Separator rozpylajacy wodny dla oczyszcza- nia zanieczyszczonego powietrza wylotowego ze sta- nowiska roboczego, w szczególnosci dla oczyszczania powietrza wylotowego, zawierajacego czasteczki far- by z komory malowania natryskowego, zawierajacego kanal przeplywowy umieszczony w sasiedztwie sta- nowiska roboczego ograniczony dwiema oddalonymi od siebie sciankami, za którego wlotem jest umiesz- czona sekcja rozprezania, a nastepnie sekcja odchyla- nia, z która sasiaduje dysza, umieszczona na wylocie ze zredukowanym polem przekroju poprzecznego, znamienny tym, ze w sciance (2) kanalu naprzeciw- ko dyszy (5) w kierunku przeciwnym do przeplywu powietrza przez dysze (5), jest umieszczona sekcja odbijajaco/skupiajaca (3, 33), której sciana jest od- chylona, przynajmniej czesciowo, w przekroju wzdluznym, od linii prostej, laczacej najwezsze mie- jsce miedzy wlotem (1a, 1b, 2a, 2b) a sekcja rozpre- zania (1c, 2c) oraz miejscem polaczenia sekcji rozprezania (1c, 2c) z sekcja odchylania (4). Fig 1 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazkujest separator rozpylający wodny dla oczyszczania powietrza wylotowego, zanieczyszczonego drobnymi cząsteczkami ze stanowiska roboczego, a w szczegół178 715 ności dla oczyszczania powietrza wylotowego, zawierającego cząsteczki farby z komory malowania natryskowego.

Takie separatory rozpylające wodne są znane z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5 100 442. ,

Wodny separator rozpylający, przedstawiony w tej publikacji zawiera następujące elementy, przez które zanieczyszczone powietrze wylotowe przechodzi w podanej kolejności: wlot, sekcja rozprężania, sekcja odchylania, umieszczona poprzecznie do wlotu i dysza z wylotem kanału. W przedstawionym układzie, ścianka sekcji rozprężania, znajdująca się naprzeciw dyszy ma postać prostej linii i z dokumentu tego nie wynika, w jaki sposób w tym układzie poziom hałasu może być utrzymywany na dopuszczalnym poziomie.

Głównym problemem przy projektowaniu wodnych separatorów rozpylających jest utrzymanie możliwe niskiego poziomu hałasu na stanowisku roboczym dla stworzenia znośnych warunków pracy dla pracującego tam personelu. Jak widać z poniższych uwag, różne środki podjęto w tradycyjnych wodnych separatorach rozpylających dla zredukowania poziomu hałasu, wytwarzanego przez wodny separator rozpylający na stanowisku roboczym.

Urządzenie dla oczyszczania powietrza wylotowego z komór malowania natryskowego jest znane zniemieckiego opisu patentowego nr 28 14 276. W tradycyjnym urządzeniu, które jest umieszczane poniżej kratownicy podstawy komory malowania natryskowego, powietrze wylotowe jest najpierw kierowane na zwężkę ostrobrzeżnąpoprzez lejkowaty wlot, po czym zmieniany jest znacznie kierunek ruchu powietrza, które jest następnie wprowadzane do następnej, ostrobrzeżnej zwężki z mniejszym polem przekroju w przewężeniu niż pierwsza zwężka, po czym powietrze wylotowe przepływa do komory, zawierającej ciekłą kąpiel. Ciecz płucząca jest wprowadzana do urządzenia wzdłuż ścian, tworzących lejkowaty wlot tak, że mgła cieczy jest wytwarzana na krawędzi pierwszej zwężki kanału przepływu. Ciecz jest rozpylana w stanie turbulencyjnym na krawędzi drugiej zwężki za zmianą kierunku przepływu powietrza wylotowego i jest jednorodnie mieszana z powietrzem wylotowym. Mgła cieczy, utworzona na pierwszej zwężce powoduje, że powierzchnia cząsteczek farby w powietrzu wylotowym jest zwilżana ciecząpłuczącą. Następnie wytwarzanajest przez intensywne rozpylanie cieczy na drugiej zwężce jednorodna mieszania powietrza i cieczy, która powoduje, że cząsteczki farby, zawarte w powietrzu wylotowym łączą się ze sobą i która przyspiesza oddzielanie cząsteczek farby od powietrza wylotowego. Połączone ze sobą cząsteczki farby sąnastępnie albo usuwane do kąpieli płynnej wzdłuż powierzchni prowadzącej, znajdującej się za drugą zwężką, albo uderzająo ścianę naprzeciw drugiej zwężki; wzdłuż tej ściany, cząsteczki spływąjąrównież do płynnej kąpieli.

W znanych urządzeniach, mgła cieczy na krawędzi pierwszej zwężki tłumi fale akustyczne, dochodzące z wnętrza kanału przepływu powietrza i zmierzające w kierunku komory malowania natryskowego i które są wytwarzane głównie na drugiej, ostrobrzeżnej zwężce. Drugie tłumienie dźwięku jest uzyskiwane poprzez odchylenie kierunku przepływu powietrza wylotowego, gdyż rozchodzące się wewnątrz strumienia powietrza fale akustyczne nie mogą w ten sposób biec w kierunku komory malowania natryskowego.

Inny, tradycyjny wodny separator rozpylający jest opisany w niemieckim opisie patentowym nr OS 33 17 230. Powietrze wylotowe w tym separatorze jest prowadzone przez pierwszą zwężkę Venturiego, rozgęszczane w komorze dyspersyjnej, a następnie jest przepuszczane przez drugą zwężkę Venturiego z ostrobrzeżną przepustnicą do drugiej komory z kolektorem. Ciecz płucząca jest wprowadzana ze zbiornika wody do lejkowatego wlotu pierwszej zwężki Venturiego. Przepływające powietrze wylotowe zmienia kierunek w pierwszej zwężce Venturiego i może przepływać przez stosunkowo szerokie przewężenie do komory dyspersyjnej. Dzięki temu, że w pierwszej zwężce Venturiego nie ma ostrobrzeżnych wypustów oraz dzięki temu, że przewężenie ma stosunkowo duże pole przekroju, wytwarzany jest w tym rejonie stosunkowo niski hałas. Wstępną separację uzyskuje się w pierwszej zwężce Venturiego w ten sposób, że po przejściu przez przewężenie w postaci kropelkowej, wodna warstewka, płynąca wzdłuż górnej ścianki kanału miesza się ze strumieniem powietrza wylotowego. Wytwarzany jest przepływ dyspersyjny w postaci słabego łuku wzdłuż powierzchni prowadzącej, kierujący się w stronę drugiej zwęź4

178 715 ki Venturiego. W drugiej zwężce Venturiego, zanieczyszczone powietrze wylotowe i cząsteczki wody sąintensywnie mieszane ze sobą, tworząc mgłę. Procesowi temu towarzyszy wytwarzanie stosunkowo dużego hałasu. Po drodze do komory malowania natryskowego, wytwarzany tam dźwięk jest tłumiony przez przepływ dyspersyjny za pierwszą zwężką Venturiego.

Jest jednak pożądane dalsze zredukowanie poziomu hałasu w stosunku do poziomu hałasu wytwarzanego na stanowisku roboczym przez tradycyjne, wodne separatory rozpylające.

Celem wynalazku jest zatem dostarczenie wodnego separatora rozpylającego, który posiada lepsze tłumienie hałasu od strony stanowiska roboczego.

Separator rozpylający wodny dla oczyszczania zanieczyszczonego powietrza wylotowego ze stanowiska roboczego, w szczególności dla oczyszczania powietrza wylotowego, zawierającego cząsteczki farby z komory malowania natryskowego, zawierającego kanał przepływowy umieszczony w sąsiedztwie stanowiska roboczego ograniczony dwiema oddalonymi od siebie ściankami, za którego wlotem jest umieszczona sekcja rozprężania, a następnie sekcja odchylania z którą sąsiaduje dysza, umieszczona na wylocie ze zredukowanym polem przekroju poprzecznego, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że w ściance kanału naprzeciwko dyszy w kierunku przeciwnym do przepływu powietrza przez dyszę, jest umieszczona sekcja odbijająco/skupiająca, której ściana jest odchylona, przynajmniej częściowo, w przekroju wzdłużnym, od linii prostej, łączącej najwęższe miejsce między wlotem a sekcją rozprężania oraz miejscem połączenia sekcji rozprężania z sekcją odchylania.

Korzystnie sekcja odbijająco/skupiająca stanowi koncentrator dźwięku.

Korzystnie sekcja odbijająco/skupiająca w przekroju wzdłużnym ma kształt czaszy i jest zwrócona do dyszy stroną wklęsłą

Korzystnie sekcj a odbij ająco/skupiająca w przekroju wzdłużnym ma powierzchnię kołową.

Korzystnie sekcja odbijająco/skupiająca w przekroju wzdłużnym ma powierzchnię paraboliczną

Korzystnie sekcja odbijająco/skupiająca w przekroju wzdłużnym ma powierzchnię hiperboliczną.

Korzystnie sekcja odbijająco/skupiająca w przekroju wzdłużnym ma co najmniej dwie proste podsekcje.

Korzystnie sekcja odbijająco/skupiająca w przekroju wzdłużnym posiada co najmniej dwie podsekcje z różnymi promieniami krzywizny.

Korzystnie ściana kanału, zawierająca sekcję odbijająco/skupiajacąma zasadniczo przekrój wzdłużny w kształcie litery S.

Korzystnie wszystkie powierzchnie ścianek kanału są krzywoliniowe.

Korzystnie wlot jest osiowo symetryczny.

Korzystnie we wlocie pole przekroju poprzecznego kanału stale maleje wzdłuż drogi przepływu strumienia powietrza i stale rośnie w sekcji rozprężania.

Korzystnie co najmniej w rejonie wlotu i sekcji rozprężania przejścia ścianek kanału są łagodnie zaokrąglone.

Korzystnie sekcja odchylania łącząca wylot kanału z sekcją odbijającą stanowi powierzchnia płaska.

Korzystnie wlot z sekcjąrozprężaniajest połączony częściąkanału o stałym polu przekroju poprzecznego.

W przypadku wodnego separatora rozpylającego według wynalazku, zanieczyszczone powietrze wylotowe ze stanowiska roboczego jest wprowadzane do pierwszego kanału poprzez wlot, następnie kierunek przepływu powietrza jest znacznie zmieniany, po czym powietrze jest kierowane do wylotu kanału poprzez dyszę. Ciecz wprowadzana po ścianach wlotu jest rozpylana w stanie turbulencyjnym przez gwałtowną redukcję pola przekroju poprzecznego w wylocie kanału i zanieczyszczone powietrze wylotowe jest jednorodnie mieszane z cieczą. Powoduje to, że cząsteczki zanieczyszczeń, takiejak cząsteczki farby, gromadzą się i łącząz kroplami cieczy, a następnie są efektywnie oddzielane po opuszczeniu kanału przepływowego.

178 715

W wyniku turbulencyjnych warunków przepływu, najbardziej intensywne wytwarzanie hałasu ma miejsce w rejonie dyszy i wylotu kanału. Stwierdzono, że szczególnie efektywne tłumienie hałasu jest uzyskiwane w kierunku stanowiska roboczego, na przykład komory malowania natryskowego, jeśli hałas wytwarzany w rejonie dyszy i wylotu kanałujest odbijany wstecz, w stronę dyszy i wylotu kanału. Dlatego w wodnym separatorze rozpylającym według wynalazku umieszczona jest w kanale przepływowym naprzeciw dyszy sekcja odbijająca, dzięki czemu większość hałasu, wytwarzanego w rejonie dyszy jest odbijana w stronę dyszy i przechodzi przez dyszę i dźwięk nie przechodzi przez wlot kanału przepływowego w kierunku stanowiska roboczego. Ścianka sekcji odbijającej również odbiega, przynajmniej częściowo, w przekroju wzdłużnym od linii prostej, która łączy najwęższe miejsce między wlotem a sekcją rozprężania oraz miejsce połączenia sekcji rozprężania z sekcją odchylania. Oprócz odbijania dźwięku w kierunku dyszy, uzyskiwane jest pewne skupienie dźwięku w rejonie dyszy w tym wykonaniu ścianki sekcji odbijającej. Uzyskiwana jest zatem szczególnie efektywna redukcja poziomu hałasu, osiągającego stanowisko robocze z wodnego separatora rozpylającego według wynalazku.

W korzystnym wykonaniu wynalazku, sekcja odbijająca jest dodatkowo wykonana jako skupiająca dźwięk. Hałas jest więc nie tylko efektywnie odbijany w kierunku dyszy, ale dźwięk jest również skupiany. W efekcie zwiększana jest wydajność tłumienia dźwięku stanowiska roboczego. Skupiając dźwięk w sekcji odbijająco/skupiającej, odbity dźwiękmożebyć skierowany jeszcze skuteczniej w kierunku wylotu kanału tak, że dźwięk przechodzi przez wylot kanału i żadne dalsze odbicia, w wyniku których część dźwięku mogłaby być kierowana w stronę wlotu, nie są wytwarzane w rejonie dyszy.

W korzystnym przykładzie wykonania, sekcja odbijająca we wzdłużnym przekroju ma kształt wklęsły, przy czym jej wklęsła stronajest skierowana w stronę dyszy. Konkretna konstrukcja geometryczna wklęsłego wybrzuszenia w ścianie kanału naprzeciw dyszy od stosunków geometrycznych wodnego separatora rozpylającego i powinna być zoptymalizowana doświadczalnie dla danej konfiguracji wodnego separatora rozpylającego. Sekcja odbijająca może mieć gładkie powierzchnie lub wieloboczne.

W korzystnych przykładach wykonania, sekcja odbijająca w przekroju wzdłużnym zawiera kołową, paraboliczną lub hiperboliczną powierzchnię, choć inny, podobny profil wklęsły może być również zastosowany w sekcji odbijającej.

W innych korzystnych przykładach wykonania, sekcja odbijająca we wzdłużnym przekroju jest złożona z wielu podsekcji. Poszczególne podsekcje mogą być albo płaskie, albo mieć powierzchnię o różnych promieniach krzywizny.

W korzystnym przykładzie wykonania, ścianka kanału, zawierająca sekcję odbijającą, ma przekrój wzdłużny w kształcie litery S. Górna połówka przekroju tworzy jedną stronę wlotu i sekcji rozprężania w kanale przepływowym, podczas gdy dolna połówka kanału w kształcie litery S tworzy sekcję odbijającą i pozostałą sekcję aż do wylotu kanału. W ten sposób, sekcja odbijająca może być zintegrowana korzystnie z powierzchnią ściany kanału. Integracja sekcji odbijającej jest korzystna przy produkcji separatora, gdyż duża część ściany kanału może być wykonywana jako pojedynczy element.

Korzystny przykład wykonania wodnego separatora rozpylającego według wynalazku jest uzyskiwane, kiedy wszystkie powierzchnie ścianek kanału są krzywoliniowe. Kiedy zostaną wybrane dostatecznie duże promienie krzywizny, które, jeśli trzeba, powinny być określone doświadczalnie, uzyskiwany jest stabilny, laminarny przepływ wprowadzanej cieczy, gdyż unika się w ten sposób ostrych krawędzi. Unikanie ostrych krawędzi zapewnia również, że wytwarzanie resztkowego hałasu jest minimalne w kanale przepływowym przed gwałtowną redukcją pola poprzecznego.

Korzystnie jest konstruować wlot osiowo symetryczny. Uzyskuje się w ten sposób równy i symetryczny przepływ powietrza wylotowego ze stanowiska roboczego, na przykład z komory do malowania natryskowego, ponad wodnym separatorem rozpylającym.

Korzystne jest również, aby zwężka Venturiego dla wodnego separatora rozpylającego miała przekrój poprzeczny zwężający się stale wzdłuż wlotu kanału przepływowego i stale rozszerzający się w sekcji rozprężania. Uzyskuje · się w ten sposób mniejszy spadek ciśnienia w separatorze.

178 715

W korzystnym przykładzie wykonania wynalazku, przejście ścianki kanału od wlotu do sekcji rozprężania jest łagodnie zaokrąglone. Jest to konieczne dla stabilnego przepływu cieczy w tych rejonach kanału przepływowego. Na przykład, w przykładach wykonania z powierzchnią płaską jako sekcją odbijającą, przejście od sekcji odbijającej do następnej sekcji odpowiedniej ścianki kanału może jednak mieć miejsce poprzez krawędź. W innym, korzystnym przykładzie wykonania, wszystkie przejścia ścianki kanału są łagodnie zaokrąglone, przyczyniając się w ten sposób do możliwie najdłuższego, laminarnego przepływu cieczy w kanale. Łagodne przejścia pomagają również uniknąć gromadzenia się brudu w kanale przepływowym i ułatwiają czyszczenie i obsługę wodnego separatora rozpylającego.

Promienie krzywizny w rejonie wlotu, rejonie rozprężania i ewentualnie rejonie odchylania kierunku przepływu, nie powinno być zbyt małe, aby zapewnić stabilny laminarny przepływ cieczy, przepływającej wzdłuż ścianek kanału. Promień krzywizny wklęsłej sekcji odbijającej nie powinien być zbyt mały również, aby umożliwić zgromadzenie i odbicie dźwięku w dostatecznie dużą część kanału.

Korzystne jest, aby sekcja ściany kanału, łącząca wylot kanału z sekcjąodbijającąbyła uformowanajako powierzchnia płaska. Kiedy wodny separator rozpylający znajduje się poniżej stanowiska roboczego, płaska powierzchnia tworzy podstawę wodnego separatora rozpylającego. Kiedy podstawa jest powierzchnia płaska, jej prosta geometria redukuje koszty wytwarzania i minimalizuje wysokość separatora, szczególnie, kiedy płaska płyta podstawy jest pozioma. W przykładzie wykonania wodnego separatora rozpylającego, w którym wszystkie powierzchnie ścianek kanału - ewentualnie z wyjątkiem płaskich powierzchni wlotu - są wygięte, korzystne jest również, aby ściana podstawy była płaska dla uzyskania niskiej wysokości separatora. Z tego powodu, płytę podstawy ustawia się poziomo.

Korzystne jest, aby gwałtowna redukcja przekroju poprzecznego w wylocie kanału była wykonana w formie płyty, która jest umieszczona na ściance kanału, zawierającej sekcję odbijającą. Jest szczególnie korzystne zamocowanie tej płyty w sposób odłączalny, gdyż ułatwi to obsługę i czyszczenie wodnego separatora rozpylającego z zewnątrz, poprzez wylot kanału.

W innym korzystnym przykładzie wykonania wodnego separatora rozpylającego między wlotem a sekcj ią rozprężania umieszczonaj est sekcja kanału o stałym przekroju poprzecznym.

Oprócz niskiego poziomu hałasu na stanowisku roboczym, wykonania wodnego separatora rozpylającego według wynalazku zapewniają niższą podatność na gromadzenie brudu, prostą obsługę, minimalne rozmiary, w szczególności małą wysokość, minimalne zużycie materiałów i niskie koszty produkcyjne. Separacja cząsteczek jest uzyskiwana z wysoką sprawnością. Utrzymywany jest stabilny przepływ laminarny wzdłuż ścianek kanału.

Przedmiotjest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój wzdłużny pierwszego przykładu wykonania wodnego separatora rozpylającego według wynalazku, fig. 2 przedstawia przekrój wzdłużny drugiego przykładu wykonania wodnego separatora rozpylającego według wynalazku, fig. 3 przedstawia przekrój wzdłużny trzeciego przykładu wykonania wodnego separatora rozpylającego według wynalazku, fig. 4 przedstawia przekrój wzdłużny czwartego przykładu wykonania wodnego separatora rozpylającego według wynalazku.

Figura 1 przedstawia pierwszy przykład wykonania wodnego separatora rozpylającego według wynalazku. Separatorjest umieszczony pod stanowiskiem roboczym (nie pokazane), takim jak komora malowania natryskowego, przy czym podstawa stanowiska roboczego umożliwia przepływ powietrza, na przykład ma postać kratownicy 10. Powietrze wylotowe 9, zanieczyszczone np. cząsteczkami farby, dostaje się do wlotu 1a, 2a wodnego separatora rozpylającego poprzez przepuszczającą powietrze kratownicę 10.

W wodnym separatorze rozpylającym, kanał przepływowy jest utworzony przez dwie ścianki 12, oddalone jedna od drugiej. W pierwszym przykładowym wykonaniu, przedstawionym na fig. 1, wlot 1 a, 2a ma konstrukcj ę symetryczną, przy czym wygięty rej on wlotu 1 a, 2a sąsiaduje z płaskimi powierzchniami wlotu, które sąnieco nachylone jedna do drugiej, tworząc lejek. W tym obszarze wlotowym, przekrój poprzeczny kanału maleje, aż do minimalnego pola przekroju w rejonie 1b, 2b, patrząc w kierunku przepływu, to jest z góry na dół rysunku. Poniżej lejkowatego

178 715 wlotu 1a, 2a znajduje się rejon rozprężania 1c, 2c, w którym przekrój poprzeczny kanału stale rośnie, sąsiaduje z lejkowatym wlotem 1a, 2a. Dalej, na ściance 2 kanału znajduje się sekcja odbijająco/skupiająca 3, sąsiadująca z sekcją odchylającą 4. Dysza 5 jest utworzona przez dwie ścianki 1, 2 kanału w sekcji przepływu przed wylotem kanału. W rejonie dyszy 5, przekrój poprzeczny kanału zwęża się stale aż do wylotu 6 kanału. Płyta 7, która gwałtownie redukuje przekrój poprzeczny kanału na wylocie 6 jest przymocowana odłączalnie do ścianki 2 kanału na wylocie 6.

Jak widać na fig. 1, każda z dwóch ścianek 1, 2 mająjednakowy promień krzywizny R1 w rejonie między płaskimi powierzchniami wlotu a częścią ścianki 1 kanału od strony wylotu lub początkiem sekcji odbijająco/skupiającej 3. Sekcja odbij aj ąco/skupiająca 3 ma kołowy przekrój wzdłużny. Sekcja odchylająca 4 ścianki 2 kanału ma konstrukcje płaskiej płyty podstawy, ułożonej w przybliżeniu równolegle do płaszczyzny kratownicy 10 stanowiska roboczego. Wszystkie przejścia między poszczególnymi częściami kanału są łagodnie zaokrąglone i nie mają ostrych krawędzi. Tylko gwałtowne zmniejszenie przekroju poprzecznego przez płytę 7 jest wykonane jako ostrobrzeżna zwężka.

Ciecz, przepływająca wzdłuż powierzchni wlotu la, 2a, jest wprowadzana do kanału przepływowego wodnego separatora rozpylającego. Warstwa cieczy jest wprowadzana w znany sposób, na przykład jako przepływ cieczy ze zbiorników 11, zamocowanych po obu stronach wlotu, jak widać na fig. 2. Zbiorniki cieczy 11, znajdujące się po obu stronach powierzchni wlotu la, 2a są stale zasilane cieczą za pomocą przewodów doprowadzających 12 (patrz strzałki). Promień krzywizny R1 wlotu kanału przepływowego i rejonu rozprężania jest tak dobrany, aby utrzymać możliwie jak najdłużej laminarny przepływ cieczy wzdłuż ścianek 1,2 kanału. Jak widać na fig. 1, laminarny przepływ cieczy pozostaje stabilny, dzięki dostatecznie dużemu promieniowi R1 i dzięki łagodnym przejściom ścianki 1 kanału aż do dyszy 5 i ściany 2 kanału aż do sekcji odbijająco/skupiającej 3. Dopiero tam ciecz oddziela się od ścian kanału. Stabilny przepływ laminarny cieczy zapobiega zatykaniu się kanału, zaś szczątkowy hałas, wytwarzany przez ciecz w tych rejonach jest utrzymywany na minimalnym poziomie.

Utworzona w ściance 2 kanału, sekcja odbijająco/skupiająca 3 łączy się łagodnie z sąsiednimi sekcjami kanału. Jest usytuowana naprzeciw wylotu 6 kanału i dyszy 5, przeciwnie do kierunku przepływu końcowego, przy czym przepływ końcowy na rysunku następuje w poziomie z prawej strony na lewą.

Działanie wodnego separatora rozdzielającego zostanie teraz opisana bardziej szczegółowo. Strumień zanieczyszczonego powietrza wylotowego 9 przepływa przez kratownicę 10 stanowiska roboczego i jest wprowadzany do wodnego separatora rozpylającego poprzez płaskie powierzchnie wlotu 1a, 2a. Jak widać na rysunku, patrząc od góry do dołu, powietrze wylotowe 9 przepływa przez lejkowaty wlot 1 a, 2a, mija rejon 1b, 2b o minimalnym polu przekroju poprzecznego i płynie dalej przez sekcję rozprężania 1c, 2c. Strumień powietrza wylotowego 9 jest następnie odchylany w kierunku poprzecznym do początkowego kierunku przepływu wewnątrz wlotu, to jest na rysunku. Strumień płynący z góry na dół odchylany jest o 90° do kierunku od prawej do lewej strony. W rejonie dyszy 5, strumień powietrza wylotowego 9 jestjednorodnie mieszane w stanie turbulencyjnym z cieczą 8, wprowadzaną po ściankach 12. Mieszanie to jest wywoływane przez gwałtowną redukcję pola przekroju przy pomocy płyty 7. Proces jednorodnego mieszania powoduje, że cząsteczki zanieczyszczeń, np. cząsteczki farby, gromadzą się i łącząze sobą. Cząsteczki te sąefektywnie oddzielane, kiedy mieszanina wylatuje przez wylot 6. W rejonie dyszy 5 i wylotu 6 kanału jest wytwarzany znaczny hałas. W sekcji odbijająco-skupiającej 3 ścianki 2 kanału dźwięk wytwarzany w rejonie dyszy jest skupiany i odbijany wstecz w kierunku dyszy 5. Promień krzywizny sekcji odbijająco/skupiającej 3 jest dostatecznie duży, aby uzyskać efektywne tłumienie dźwięku w kierunku stanowiska roboczego. Sekcja odbijająco/skupiająca 3 skupia dźwięk nadchodzący z rejonu dyszy i odbija go w kierunku dyszy 5 i wylotu 6 tak, że duża część dźwięku może opuścić bez przeszkód kanał poprzez wylot 6 i nie wraca do stanowiska roboczego.

Drugi przykład wykonania wodnego separatora rozpylającego według wynalazku, przedstawiony na fig. 2, jest podobny do przedstawionego na fig. 1, przy czym promień krzywizny R1

178 715 sekcji odbij aj ąco/skupiającej 3 jest większy niż w wersji przedstawionej na fig. 1, w wyniku czego sekcja odbijająco/skupiająca 3 ma większą wysokość. W tej wersji, wnęka sekcji odbijająco/skupiającej 3 jest mniej cofnięta w kierunku poziomym.

Drugi przykład wykonania wynalazku, podobnie jak pierwszy, posiada wlot 1a, 2a, symetryczny w stosunku do osi symetrii, narysowanej linią przerywaną na rysunku. Zbiorniki wody 11, które są stale zasilane przez ciecz za pomocąprzewodów doprowadzających 12 i są umieszczone po obu stronach powierzchni wlotu 1 a, 2a. Jak widać na fig,-1, przepływając wzdłuż ścian 1, 2 kanału jest wprowadzana do wodnego separatora rozpylającego w wyniku ciągłego przelewania wody ze zbiorników 11.

Trzeci przykład wykonania wodnego separatora rozpylającego według wynalazku, pokazany na fig.3, jest następną wersją pierwszego i drugiego przykładu wykonania, przedstawionych na fig. 1 i 2. W tym wykonaniu, sekcja odbijająco/skupiająca 3 jest utworzona z kilku prostych podsekcji 13, które również nadają sekcji odbij aj ąco/skupiającej 3 kształt wklęsły, odbijając dźwięk w postaci skupionej z powrotem w kierunku dyszy 5 i wylotu 6.

W przykładach wykonania opisanych dalej w odniesieniu do fig. 4, odpowiednie elementy są oznaczone tymi samymi liczbami, jak na fig. 12 i 3. Ponieważ podstawowa budowa i zasada działania dalszych przykładów wykonania są takie same, jak w przypadku pierwszych trzech przykładów wykonania, zostaną wyjaśnione tylko różnice w geometrii kanału w przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 4 w porównaniu z poprzednimi przykładami wykonania.

Figura 4 przedstawia czwarty przykład wykonania wodnego separatora rozpylającego według wynalazku. Cały rejon wlotu i rozprężania w kanale przepływowymjest wykonany w formie osiowo symetrycznej w stosunku do osi, zaznaczonej kreskami i kropkami, przy czym ścianki 1, 2 kanału w rejonie maksymalnego zbliżenia płaskich powierzchni wlotu są wygięte kołowo z promieniem krzywizny R4. Sekcja odbijająca 33 jest umieszczona równolegle do osi symetrii, a zatem równolegle do kierunku przepływu wlatującego powietrza. Wysokość sekcji odbijającej 33 odpowiada wysokości wylotu 6, kiedy płyta 7 jest zdjęta. Płaska sekcja odbijająca 33 odbija bez skupiania dźwięk, wytwarzany w rejonie dyszy, z powrotem w kierunku dyszy 5.

Wszystkie wcześniej opisane przykładowe wykonania charakteryzują się wysoką sprawnością oddzielania cząsteczek zanieczyszczeń z powietrza wylotowego; jednocześnie zapewniają, że do stanowiska roboczego dociera bardzo niski poziom hałasu z wodnego separatora rozpylającego. Mała wysokość jest również cechą wszystkich przykładowych wykonań, podobnie jak konstrukcja sekcji odchylania 4 jako płaskiej płyty podstawy. Jeśli trzeba, sekcja odchylania 4 może być również utworzona jako wygięta ściana kanału. Łagodne przejścia między sekcjami wlotu i rozprężania w kanale przepływowym są inną, wspólną cechą przedstawionych przykładów wodnego separatora rozpylającego według wynalazku. W efekcie uzyskiwany jest w tych rejonach wodnego separatora rozpylającego stabilny laminarny strumień 8 cieczy. Stabilny laminarny przepływ zapobiega zatykaniu kanału między ścianami 1,2, przez co zmniejsza się czas i pracochłonność czyszczenia. Czyszczenie i obsługa wodnego separatora rozpylającego są uproszczone dzięki łagodnym przejściom i dzięki dobrej dostępności do poszczególnych sekcji kanału, zwiększonej również dzięki odłączalnej płycie 7. W wykonaniach według fig, 1 i 2, wszystkie przejścia są łagodnie zaokrąglone w kanale przepływowym tak, że obserwuje się szczególnie niską podatność na gromadzenie się brudu. Przykładowe wykonania charakteryzują się małymi wymiarami, niskim zużyciem materiałów i niskimi kosztami wytwarzania, gdyż wykorzystuje się, z jednej strony, łatwe do produkcji, płaskie sekcje ścian kanału, zaś z drugiej, sekcje kanału z kołowymi przekrojami wzdłużnymi, które są identyczne dla obu ścian 1,2 kanału. Na koniec, należy również zauważyć w stosunku do wykonań według fig. 1do 3, że sekcje odbijająco/skupiające przyczyniają się do szczególnie niskich strat ciśnienia w dyszy 5, co zwiększa wydajność wodnego separatora rozpylającego podczas oddzielania zanieczyszczeń z powietrza wylotowego.

Opisane przykładowe wykonania wodnego separatora rozpylającego według wynalazku mogą być oczywiście dalej modyfikowane w ramach zastrzeżeń.

178 715

178 715

CO cń

LL i

178 715

178 715

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 4,00 zł.

Claims (15)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Separator rozpylający wodny dla oczyszczania zanieczyszczonego powietrza wylotowego ze stanowiska roboczego, w szczególności dla oczyszczania powietrza wylotowego, zawierającego cząsteczki farby z komory malowania natryskowego, zawierającego kanał przepływowy umieszczony w sąsiedztwie stanowiska roboczego ograniczony dwiema oddalonymi od siebie ściankami, za którego wlotem jest umieszczona sekcja rozprężania, a następnie sekcja odchylania, z którą sąsiaduje dysza, umieszczona na wylocie ze zredukowanym polem przekroju poprzecznego, znamienny tym, że w ściance (2) kanału naprzeciwko dyszy (5) w kierunku przeciwnym do przepływu powietrza przez dyszę (5), jest umieszczona sekcja odbijająco/skupiająca (3, 33), której ściana jest odchylona, przynajmniej częściowo, w przekroju wzdłużnym, od linii prostej, łączącej najwęższe miejsce między wlotem (1a, 1b, 2a, 2b) a sekcją rozprężania (1c, 2c) oraz miejscem połączenia sekcji rozprężania (1c, 2c) z sekcją odchylania (4).
2. 2. Separator według zastrz. 1, znamienny tym, że sekcja odbij aj ąco/skupiająca (3,33) stanowi koncentrator dźwięku.
3. 3. Separator według zastrz. 1, znamienny tym, że sekcja odbijająco/skupiająca (3), w przekroju wzdłużnym ma kształt czaszy i jest zwrócona do dyszy (5) stroną wklęsłą.
4. 4. Separator według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że sekcja odbijająco/skupiająca (3), w przekroju wzdłużnym ma powierzchnię kołową.
5. 5. Separator według zastrz. 1, albo 2, znamienny tym, że sekcja odbijająco/skupiająca (3), w przekroju wzdłużnym ma powierzchnię paraboliczną.
6. 6. Separator według zastrz. 1, albo 2, znamienny tym, że sekcja odbijająco/skupiająca (3), w przekroju wzdłużnym ma powierzchnię hiperboliczną.
7. 7. Separator według zastrz. 1, albo 2, znamienny tym, że sekcja odbijająco/skupiająca (3), w przekroju wzdłużnym ma co najmniej dwie proste podsekcje (13).
8. 8. Separator według zastrz. 1, albo 2, znamienny tym, że sekcja odbijająco/skupiająca (3,33) w przekroju wzdłużnym posiada co najmniej dwie podsekcje z różnymi promieniami krzywizny.
9. 9. Separator według zastrz. 1, znamienny tym, że ścianka (2) kanału, zawierająca sekcję odbijająco/skpiającą(3,33) ma przekrój wzdłużny w kształcie litery S.
10. 10. Separator według zastrz. 1, znamienny tym, że wszystkie powierzchnie ścianek (12) kanału są krzywoliniowe.
11. 11. Separator według zastrz. 1, znamienny tym, że wlot (1a, 1b, 2a, 2b) jest osiowo symetryczny.
12. 12. Separator według zastrz. 11, znamienny tym, że we wlocie (1a, 1b, 2a, 2b) pole przekroju poprzecznego kanału stale maleje wzdłuż drogi przepływu strumienia (9) powietrza i stale rośnie w sekcji rozprężania (1c, 2c).
13. 13. Separator według zastrz. 12, znamienny tym, że co najmniej w rejonie wlotu (1a, 1b, 2a, 2b) i sekcji rozprężania (1c, 2c) przejścia ścianek (1, 2) kanału są łagodnie zaokrąglone.
14. 14. Separator według zastrz. 1, znamienny tym, że sekcja odchylania (4) łącząca wylot (6) kanału z sekcją odbijającą (3) stanowi powierzchnia płaska.
15. 15. Separator według zastrz. 1, znamienny tym, że wlot (1a, 1b, 2a, 2b) z sekcją rozprężania (1c, 2c) jest połączony częścią kanału o stałym polu przekroju poprzecznego.