用挡板收集碎屑的空气承载成分抽出器的制造方法_3

文档序号:9582815阅读:来源:国知局
br>[0044] 存在几种方式可以实现正压气流与负压气流之间的最佳比率或平衡,该比率可通 过调节空气流量参数来调节。例如,该比率可通过如下公式得出:
[0046] 已发现上述比率提供了对于烟气疏散有效性的良好指示。正压气流速度可以在例 如外罩的下部外周与内罩的外周凸缘之间的区域处测量。负压气流速度可以在例如内罩的 入口(下部开口)处测量。这样的位置提供了方便的标准地点来比较空气移动参数。在目 前设想的实施例中,比率R有利地介于约〇. 25和100之间,相信该比率特别有利地介于约 0.6和10之间。
[0047] 还应指出,已发现正压气流与负压气流的质量或体积流量率的具体比率产生了特 别良好的性能。例如,在目前设想的实施例中,这些气流可以具有在约1:1和〇. 5:1之间的 质量或体积流量比率(正负气流比率),本配置中采用约0.8:1的比率。如以上所公开的, 这些流量率可以通过系统设计(例如导管的尺寸)获得,还可以通过将额外空气从环境吸 入鼓风机或从鼓风机排出空气(若需要,每种方式均可调节)来获得。
[0048] 与常规排出系统相比,通过适当选择和给系统部件(特别是用于将气流输送到工 作区和输送来自工作区域的气流的导管)设置尺寸,可以改进和优化当前技术的性能。例 如,在目前设想的下述基于同轴导管的设计中,内导管具有7英寸的公称直径或约38平方 英寸的截面面积,而外导管具有10英寸的公称直径或约79平方英寸的截面面积,使得流出 气流的环形区域具有约41平方英寸的截面面积。相信对于实现最佳空气承载成分去除而 言,约4:1和0. 7:1之间的流出的流动面积与返回的流动面积比率可能是特别理想的。在 本配置中,该比率在约1:1和1. 5:1之间。如本领域的技术人员将领会的,所选择的流动面 积可能对鼓风机(一个或多个)所需的总静压头产生很大影响,这可能是产生所指定比率 的设计因素之一。
[0049] 进一步地,已发现对于所讨论类型的单凸缘罩而言,某些尺寸关系可以实现优化 的成分去除。图7用图解的方式示出了这种罩,其中内罩42的有效内直径与内罩凸缘的有 效外直径之间存在特定关系。具体而言,内罩的有效内直径102与其凸缘的有效直径104 的比率有利地介于约〇. 25和0. 75之间,相信特别有利地为约0. 5。举例来说,在本实施例 中,内直径102为约8英寸,而外直径104为约16英寸。应指出,这里使用"有效直径"一 词以适应于内罩形状不是直柱或者该形状或罩形状的截面不是圆形的情况。
[0050] 图8示出了图7所示类型的罩的具体实施。图8所示的罩具有如上所述的外罩40 和内罩42。在该具体实施例中,外罩40具有10英寸的公称直径106,内罩148具有7英寸 的公称直径。从内罩延伸的凸缘具有18英寸的公称直径110。而且,外罩140具有如图9 最佳示出的弧形唇缘。总体上以附图标记112表示的唇缘协助对来自外罩与内罩之间的环 形区域的气流平滑地重新定向。在图9所示的实施例中,唇缘112具有以附图标记114表 示的0.25英寸的半径,并且延伸到约45度的角116。应指出在一些实施例中,外罩上的唇 缘可以延伸形成与内罩上的凸缘非常相似的凸缘,形成一种"双凸缘"结构。如图10所示, 内罩的外凸缘具有类似的半径,以促使对从内外罩之间的角度区域流出和流回内罩的气流 平滑地重新定向。在所示的实施例中,在该过渡点处存在两个半径,即,约2英寸的第一半 径118及其后约7英寸的较大半径,该较大半径过渡到大体平坦部,该平坦部与内罩的中心 线近乎垂直。
[0051] 如以上所讨论的,可以设想导管的各种配置、导管的数量等。图11呈现了例如总 体上呈轴向或管中管排布的导管排布方式。这种排布方式便于罩相对于基本单元进行安 装、连接、支撑和操纵。在图11所示的实施例中,例如,外导管122在其内部大体上同轴定 位了内导管124,以产生环形流动空间124。在该实施例中,正压空气流经环形空间,返回空 气流经内导管。可能希望在这些导管之间放置支撑装置或其它固定结构,以使其保持彼此 间隔开,或者在一些排布方式中,可以省掉这些支撑装置或固定结构,允许一个导管或多或 少自由地设置在另一个导管内。
[0052] 应指出,虽然参考了具有内罩和外罩的单个喷嘴,但在不偏离本公开所讨论的技 术的范围内可以对系统做出某些调整。例如,图12和图13示出了变型,其中多个罩或喷嘴 可以用于正压气流和/或负压气流。在图12的图示中,两个罩20示出为与源30相邻,要 从该源30吸出烟气、气体、颗粒物等。这些罩可以联接到相同或不同的系统,该系统同样可 以是推车式抽出器或固定设施。如图13所示,在一些实施例中,正向流和抽出流可以是分 开的。在该实施例中,多个鼓风机喷嘴132被不出与抽出导管134分开。在这样的实施例 中,喷嘴132可以通过任何希望的方式定位在源130周围。在某些实施例中,例如这些喷嘴 可以径向定位在源周围,同时一个或多个抽出导管定位为与流出喷嘴相邻,例如位于中央 位置。
[0053] 图14和图15示出了目前设想的在推车式产品中的如上所描述的系统的排布方 式。一般以附图标记136表示的推车包括一般为上述类型的基本单元16。在该具体实施例 中,臂138从基本单元延伸,并且包括如上所述的同心定位导管。该臂提供正压力或流出气 流以及包含要从工作区域抽出的空气承载成分的返回气流。在该实施例中,臂138适合进 行如箭头140所示的旋转。该臂可以旋转大约360°,在本实施例中旋转角度限于略微小于 360°,虽然臂与基本单元之间的接头可设计为具有全面的多旋转功能。
[0054] 在图14的实施例中,臂38具有下接头142、中接头144和罩接头146,该臂在下接 头142处与基本单元结合,中接头144将导管的两个大体线型部相结合,罩120可以围绕罩 接头146至少在有限角度范围内枢转。与下接头142相邻设有支撑结构148,以在臂向工 作区域伸出和从工作区域收回时协助支撑该臂。与接头144相邻设有类似的支撑件150。 在目前设想的实施例中,这些接头包括平滑的内壁,内壁可以变形以允许臂相对于基本单 元进行伸出、收回以及(更一般来说)定位,同时与导管的线型部相比几乎没有增加压头损 失。在推车的顶部设有歧管和支撑组件152,如以下更充分说明的,其协助将返回气流移至 推车并将流出气流从推车移出。歧管和支撑组件152还在臂被伸出、缩回和旋转时协助将 该臂机械地支撑在推车上。
[0055] 在推车内,返回气流进入过滤箱154,返回气流在过滤箱中被过滤以去除细小的和 较大的颗粒物以及气流承载的其它成分。该组件可以被设计为在可以朝着一个或多个滤芯 元件引导增压空气以促使释放被俘获的微粒的过程中实现压力清洁。空气从过滤箱154被 吸入如上所述的由电机24驱动的鼓风机22中。该鼓风机排气至弯管或弯头156,该弯管或 弯头156将流出气流引导至歧管和支撑组件152。应指出在一些实施例中,可以采用一个或 多个电机和/或鼓风机。例如,一个电机和鼓风机组可以用于流出气流或正向气流,而另一 个电机和鼓风机组可以用于返回气流或负向气流。
[0056] 据信通过将推车设计成流入气流和流出气流经过尽可能少的弯管,获得了大大增 强的性能。也就是说,如图15最佳所示,流入气流从臂流到过滤箱154实际上是呈线型的, 如箭头158所示。过滤箱内的空气几乎是静态的,这取决于过滤箱的尺寸和空气的流量率。 因此,可以考虑到过滤箱中产生转弯,虽然从实际观点来看,在目前的实施例中该点几乎不 存在压头损失。来自过滤箱的气流(箭头160所示)进入风扇或鼓风机22,并如附图标记 162所不的方式排出。从该点开始在弯管或弯头156 (在目前设想的实施例中其为限制和引 导气流的平滑弧形弯头)处进行单次重新定向,并且如箭头64所示,流出气流进入歧管和 支撑组件152。如以下更充分说明的,歧管和支撑组件将空气有效地重新定向到同轴导管之 间的环形区域中,同时允许臂旋转。
[0057] 如此处所述的,基本单元中的"转弯"对应于25°和180°之间的方向变化,在一 个具体实施例中对应于约90°的方向变化。基于这个定义,基本单元内产生的唯一转弯实 质上位于弯管或弯头156处。也就是说,在过滤箱154内,虽然空气被重新定向到鼓风机入 口,但过滤箱内的空气可以视为实质上呈静止状态。如下所述,歧管和支撑组件152内的空 气被蜗壳结构仔细地引导。在这个意义上,以下可以考虑基本单元。在这个意义上,可以考 虑基本单元具有单个转弯。依据各部件的设计,可以考虑该单元在过滤箱154内、弯管156 内和歧管或支撑组件152内具有两个或三个(或更多个)转弯,在目前设想的实施例中该 弯管156同样是有效引导空气的平滑弯头。由于鼓风机是气流上施加的静压头和动压头的 来源,因此应区别对待鼓风机进行的重新定向。同样,相信通过将推车内气流的转弯或必要 的重新定向降到最少,以最小的压头损失实现了大大增强的性能。推车可以最佳设计为在 鼓风机上设有小型高效驱动电机。举例
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