RU2336929C2 - Air clearing ecological system filtration assembly - Google Patents
Air clearing ecological system filtration assembly Download PDFInfo
- Publication number
- RU2336929C2 RU2336929C2 RU2006129171/15A RU2006129171A RU2336929C2 RU 2336929 C2 RU2336929 C2 RU 2336929C2 RU 2006129171/15 A RU2006129171/15 A RU 2006129171/15A RU 2006129171 A RU2006129171 A RU 2006129171A RU 2336929 C2 RU2336929 C2 RU 2336929C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- filtering
- block
- walls
- air
- Prior art date
Links
Landscapes
- Filtering Materials (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно к фильтрам экосистем очистки воздуха, и может быть использовано для очистки воздуха от вредных веществ в кабинах (салонах) и обитаемых отсеках всех типов автотранспортных средств, строительно-дорожной и специальной техники, в цехах вредных производств, помещениях всех типов и т.д.The invention relates to mechanical engineering, namely to filters of air purification ecosystems, and can be used to purify air of harmful substances in cabins (salons) and inhabited compartments of all types of vehicles, road construction and special equipment, in hazardous production workshops, rooms of all types, etc.
Известен фильтрующий блок систем вентиляции и кондиционирования (салонный фильтр) с двумя фильтрующе-очищающими элементами, расположенными в корпусе блока очистки в виде слоев, заполненных фильтрующей гофрированной бумагой и сорбентом из угля /1/.Known filter unit of ventilation and air conditioning systems (cabin filter) with two filtering and cleaning elements located in the housing of the cleaning unit in the form of layers filled with filter corrugated paper and sorbent from coal / 1 /.
Однако известный фильтрующий блок не очищает воздух от таких вредных веществ, как оксид углерода и оксиды азота. Размещение известного салонного фильтра в системах вентиляции и кондиционирования для очистки всего потока воздуха, подаваемого в салон системами вентиляции и кондиционирования, приводит к снижению ресурса работы фильтрующих блоков из-за того, что они работают и в условиях подачи чистого воздуха при включении систем вентиляции и кондиционирования для поддержания заданного температурного режима в салоне.However, the known filter unit does not purify the air of harmful substances such as carbon monoxide and nitrogen oxides. Placing a well-known cabin filter in ventilation and air conditioning systems to clean the entire air flow supplied to the cabin by ventilation and air conditioning systems leads to a decrease in the service life of the filter units due to the fact that they work even under conditions of clean air supply when turning on the ventilation and air conditioning systems to maintain a given temperature in the cabin.
Известна также конструкция фильтрующих блоков системы кондиционирования воздуха в кабинах машин, состоящая из нескольких кассет, заполненных фильтрующе-очищающими материалами /2/. Недостатками таких известных фильтрующих блоков являются сложность их конструктивного исполнения, большое газодинамическое сопротивление из-за того, что они выполнены из нескольких отдельных блоков (кассет), соединенных переходными трубопроводами, а также большой расход фильтрующе-очищающих материалов из-за полнопоточного их применения и особенностей конструктивного исполнения, приводящих к неравномерной раздаче очищаемого воздуха по всей площади размещения фильтрующе-очищающих материалов в кассетах.Also known is the design of the filtering units of the air conditioning system in the cabs of cars, consisting of several cartridges filled with filtering and cleaning materials / 2 /. The disadvantages of such known filtering units are the complexity of their design, high gas-dynamic resistance due to the fact that they are made of several separate blocks (cassettes) connected by transition pipelines, as well as the high consumption of filtering and cleaning materials due to their full-flow application and features design, leading to an uneven distribution of cleaned air over the entire area of the filtering and cleaning materials in the cassettes.
Известна также конструкция фильтрующего блока экосистемы очистки воздуха с по меньшей мере двумя фильтрующе-очищающими элементами, расположенными в корпусе блока в виде слоев, заполненных, например, пылеулавливающим фильтрующим материалом, сорбентами, поглотителями /3/. Данная конструкция фильтрующего блока является прототипом настоящего изобретения. Она позволяет очищать воздух салонов (кабин) и помещений практически от всех вредных веществ, имеет меньшие вес и габариты (в сравнении с известными аналогами), меньшее газодинамическое сопротивление, меньший расход фильтрующе-очищающих материалов, т.к. они используются не в системах вентиляции и кондиционирования, а в экосистемах очистки воздуха и используются только по своему прямому назначению. Однако известный фильтрующий блок также имеет недостатки, основными из которых являются следующие.Also known is the design of the filtering block of the air purification ecosystem with at least two filtering and cleaning elements located in the block body in the form of layers filled, for example, with dust filtering material, sorbents, absorbers / 3 /. This design of the filter unit is a prototype of the present invention. It allows you to clean the air of salons (cabins) and rooms from almost all harmful substances, has less weight and dimensions (compared to known analogues), less gas-dynamic resistance, less consumption of filtering and cleaning materials, because they are not used in ventilation and air conditioning systems, but in air purification ecosystems and are used only for their intended purpose. However, the known filter unit also has disadvantages, the main of which are the following.
Применяемые в фильтрующем блоке фильтрующе-очищающие материалы не оптимизированы по своим параметрам (размер пор в фильтрующих материалах, размеры гранул и частиц поглотителей, сорбентов).The filtering and cleaning materials used in the filtering unit are not optimized in their parameters (pore size in filtering materials, sizes of granules and particles of absorbers, sorbents).
После установки фильтрующих блоков в корпусе экосистемы происходит поводка корпуса блока в местах крепления, что приводит к снижению герметичности мест соединения корпусов фильтрующих элементов и экосистем, в результате чего снижается эффективность очистки воздуха.After installing the filtering blocks in the ecosystem housing, the block housing is leashed at the attachment points, which leads to a decrease in the tightness of the joints of the filtering elements and ecosystems, resulting in a decrease in the efficiency of air purification.
Насыпные фильтрующе-очищающие материалы, размещенные в виде слоев в блоке, в процессе эксплуатации уплотняются и в них образуются свищи, через которые проходит часть неочищенного воздуха.Bulk filtering and cleaning materials placed in the form of layers in the block are compacted during operation and fistulas are formed in them, through which part of the untreated air passes.
В реальных условиях эксплуатации имеют место различные типовые концентрации основных вредных веществ, в первую очередь пыли и газообразных вредных веществ, в результате чего разные слои блоков очистки могут иметь различный ресурс. Отсутствие возможности замены отработавших свой ресурс слоев по отдельности приводит к увеличению затрат из-за более частой замены фильтрующих блоков в целом.Under real operating conditions, there are various typical concentrations of the main harmful substances, primarily dust and gaseous harmful substances, as a result of which different layers of cleaning units can have a different resource. The inability to replace the layers that have spent their life individually leads to an increase in costs due to a more frequent replacement of filter blocks as a whole.
В известной конструкции не отработана также технология крепления фильтрующего блока в корпусе экосистемы. Кроме того, в известной конструкции фильтрующих блоков в процессе эксплуатации из-за вибраций и ударов происходит частичное разрушение гранул и частичек сорбентов, поглотителей, что приводит к вторичному уносу из блоков в салоны машин пыли сорбентов и др. материалов слоев, что недопустимо.In the known design, the technology of fastening the filter unit in the ecosystem housing has not been worked out either. In addition, in the known design of the filtering blocks during operation, due to vibrations and shocks, partial destruction of granules and particles of sorbents, absorbers occurs, which leads to secondary entrainment of dust of sorbents and other layer materials from the blocks into car interiors, which is unacceptable.
Задачей изобретения является оптимизация параметров фильтрующе-очищающих материалов, используемых в фильтрующих блоках.The objective of the invention is to optimize the parameters of filtering and cleaning materials used in filtering units.
Дополнительными задачами изобретения являются повышение надежности крепления фильтрующих блоков в корпусе экосистемы очистки воздуха, исключение поводки корпуса блока в эксплуатации, образования свищей в слоях, заполненных фильтрующе-очищаемыми элементами и исключение вторичного уноса мелкой крошки фильтрующе-очищающих материалов в воздух салона.Additional objectives of the invention are to increase the reliability of fastening the filter blocks in the casing of the air purification ecosystem, eliminating the leashes of the casing in operation, the formation of fistulas in layers filled with filter-cleanable elements and the elimination of the secondary entrainment of fine crumbs of filter-cleaning materials into the cabin air.
Поставленные задачи реализуется тем, что в фильтрующем блоке экосистемы очистки воздуха с по меньшей мере двумя фильтрующе-очищающими элементами, расположенными в корпусе блока в виде слоев, заполненных, например, пылеулавливающим фильтрующим материалом, сорбентами, поглотителями, сам фильтрующий блок выполнен разборным, состоящим по меньшей мере из двух отдельных корпусов, каждый из которых состоит из газонепроницаемых боковых стенок, газопроницаемых входной и выходной стенок, фронтально расположенных по отношению к направлению движения потока очищаемого воздуха, из которых в первом по ходу движения воздушного потока корпусе блока размещен фильтрующий материал, например, в виде гофрированной фильтровальной бумаги тонкой очистки с средним размером пор в диапазоне от 0,1 до 2,0 мкм с высотой гофра до 25-30 мм и шагом гофр в 1-5 мм, а во втором корпусе блока размещено по меньшей мере два слоя, из которых один заполнен сорбентом из угля и/или его модификаций в виде гранул, крошки, шариков с максимальным размером гранул, находящимся в диапазоне от 0,5 до 4,0 мм, а второй слой заполнен поглотителем в виде гранул, крошки, шариков, частичек с максимальным размером гранул от 1,0 до 4,5 мм, состоящий из перманганата калия, и/или кальция, и/или бария, между поглотителем, сорбентом и газопроницаемыми стенками размещен прокладочный материал с размером пор меньшим меньшего размера гранул материала слоев, причем фронтальные размеры стенок первого корпуса фильтрующего блока больше соответствующих размеров стенок второго корпуса блока, по боковым стенкам первого корпуса блока с противоположных сторон размещены выступы в виде пластин, выходящих навстречу потоку очищаемого воздуха для крепления первого корпуса к корпусу экосистемы очистки воздуха и выступы стянуты между собой жесткой перемычкой, размещенной над пылеулавливающим фильтрующим материалом, а между корпусами блока размещена герметичная прокладка в местах прилегания стенок корпусов фильтрующих блоков.The objectives are realized in that in the filtering block of the air purification ecosystem with at least two filtering and cleaning elements located in the block body in the form of layers filled with, for example, dust-collecting filtering material, sorbents, absorbers, the filtering block itself is made collapsible, consisting of at least two separate buildings, each of which consists of gas-tight side walls, gas-permeable inlet and outlet walls, frontally located with respect to the direction of movement flow of the cleaned air, of which filter material is placed in the first block housing along the air flow, for example, in the form of fine-pleated corrugated filter paper with an average pore size in the range from 0.1 to 2.0 μm with a corrugation height of up to 25 30 mm and a corrugation pitch of 1-5 mm, and at least two layers are placed in the second block body, one of which is filled with a sorbent made of coal and / or its modifications in the form of granules, crumbs, balls with a maximum granule size in the range from 0.5 to 4.0 mm, and the second layer is filled with a scavenger in the form of granules, crumbs, balls, particles with a maximum granule size of 1.0 to 4.5 mm, consisting of potassium permanganate and / or calcium and / or barium; a gasket material is placed between the scavenger, sorbent and gas-permeable walls pore size smaller than the smaller granule size of the material of the layers, and the frontal dimensions of the walls of the first filter housing are larger than the corresponding sizes of the walls of the second housing, protrusions in the form of plates are placed on opposite sides of the walls of the first housing of the block n, facing the flow of cleaned air for attaching the first housing to the housing of the air purification ecosystem, and the protrusions are pulled together by a rigid jumper located above the dust-collecting filter material, and a tight seal is placed between the block housings in the places where the walls of the filter block housings fit.
Кроме того, слой сорбента из угля и его модификаций в фильтрующем блоке может быть выполнен монолитным путем спекания материалом из полиэтилена при температуре от 110 до 150°C с расходом полиэтилена до 15-20% от массы угля или путем склеивания клеевыми материалами из расчета от 2 до 10% от массы угля.In addition, a layer of sorbent from coal and its modifications in the filtering unit can be made monolithic by sintering with polyethylene material at a temperature of 110 to 150 ° C with a consumption of polyethylene up to 15-20% by weight of coal or by gluing with adhesive materials at a rate of 2 up to 10% by weight of coal.
Кроме того, во втором корпусе блока размещают дополнительно второй слой из монолитного угля и его модификаций, который размещают последним по ходу движения потока очищаемого воздуха, а первый слой из монолитного угля и его модификаций размещают в корпусе первым по ходу движения потока очищаемого воздуха.In addition, a second layer of monolithic coal and its modifications is placed in the second block casing, which is placed last along the flow of the cleaned air, and the first layer of monolithic coal and its modifications is placed first in the casing in the direction of the stream of cleaned air.
Также дополнительно во втором корпусе блока размещают третий слой, заполненный низкотемпературным катализатором из палладия и/или его оксидов в виде гранул, крошки, шариков и частичек иной формы с максимальным размером гранул от 0,5 до 4,5 мм.In addition, a third layer is placed in the second block casing, filled with a low-temperature catalyst of palladium and / or its oxides in the form of granules, crumbs, balls and particles of a different shape with a maximum granule size of 0.5 to 4.5 mm.
Наконец, во втором корпусе блока размещают последний дополнительный слой из фильтровального материала тонкой очистки воздуха от пыли, сажи и частиц в твердой и жидкой фазах с эффективной очисткой частиц и капель начиная с размера от 0,01 мм.Finally, in the second block casing, the last additional layer of filter material is used to finely purify air from dust, soot and particles in solid and liquid phases with effective cleaning of particles and droplets starting from a size of 0.01 mm.
Существо предложения поясняется чертежом.The essence of the proposal is illustrated in the drawing.
Предлагаемое устройство включает первый корпус 1, второй корпус 2, газонепроницаемые боковые стенки 3, входную и выходную стенки 4, фильтрующий материал 5, первый слой 6, второй слой 7, третий слой 8, прокладочные материалы 9, пластину 10, жесткую перемычку 11, герметичную прокладку 12, боковые стенки экосистемы 13, перегородку экосистемы 14, прокладку 15 и зажимы 16.The proposed device includes a first housing 1, a second housing 2, gas-tight side walls 3, inlet and outlet walls 4, filter material 5, a first layer 6, a second layer 7, a third layer 8, cushioning materials 9, a plate 10, a hard jumper 11, sealed the gasket 12, the side walls of the ecosystem 13, the partition of the ecosystem 14, the gasket 15 and the clamps 16.
Фильтрующий блок экосистемы очистки воздуха состоит из двух разборных корпусов 1 и 2 с газонепроницаемыми боковыми стенками 3 и газопроницаемыми входной и выходной 4 стенками, фронтально расположенными по отношению к направлению движения потока очищаемого воздуха. В первом по ходу движения воздушного потока корпусе 1 размещен фильтрующий материал, например, в виде гофрированной фильтровальной бумаги 5 тонкой очистки воздуха с средним размером пор в диапазоне от 0,1 до 2,0 микрон с высотой гофра до 25-30 мм и шагом гофр в 1-5 мм. Во втором корпусе 2 блока размещены слои, из которых один 6 заполнен сорбентом из угля и/или его модификации в виде гранул, крошки, шариков с максимальным размером гранул в диапазоне от 0,5 до 4,0 мм. Второй слой 7 заполнен поглотителем из перманганата калия, и/или кальция, и/или бария в виде гранул, крошки, шариков с максимальным размером гранул от 1,0 до 4,5 мм. Третий слой 8 заполнен низкотемпературным катализатором из палладия и/или его окислов также в виде гранул, крошки, шариков с максимальным размером гранул от 0,5 до 4,5 мм.The filtering block of the air purification ecosystem consists of two collapsible housings 1 and 2 with gas-tight side walls 3 and gas-permeable inlet and outlet 4 walls that are frontally located with respect to the direction of flow of the cleaned air. In the first housing along the airflow, filtering material is placed, for example, in the form of corrugated filter paper 5 for fine air purification with an average pore size in the range from 0.1 to 2.0 microns with a corrugation height of 25-30 mm and a corrugation pitch in 1-5 mm. Layers are placed in the second block body 2 of which one 6 is filled with a sorbent from coal and / or its modification in the form of granules, crumbs, balls with a maximum granule size in the range from 0.5 to 4.0 mm. The second layer 7 is filled with an absorber made of potassium permanganate, and / or calcium, and / or barium in the form of granules, crumbs, balls with a maximum granule size of 1.0 to 4.5 mm. The third layer 8 is filled with a low-temperature catalyst of palladium and / or its oxides also in the form of granules, crumbs, balls with a maximum granule size of from 0.5 to 4.5 mm.
Экосистема очистки воздуха с фильтрующими блоками 1, 2 может устанавливаться как на городской транспорт, работающей в атмосфере, загрязненной очень широкой номенклатурой вредных веществ, так и во внутризаводском транспорте, работающем в атмосфере, загрязненной другими специфическими для каждого производства вредными веществами. В этой связи, в блоке 2 может быть размещено несколько слоев, заполненных сорбентами из угля и/или его модификаций. Так на основе угля активного АГ-3 (ГОСТ 20464-75), применяемого для адсорбции бензола и др. вредных веществ из газообразных сред, изготавливают модификации этого угля АГ-3А, АГ-3В, АГ-3И, служащих для очистки других вредных веществ, а также изготавливают поглотители (поглотитель универсальный УП- для снаряжения промышленных противогазов), химический поглотитель аммиака и сероводорода Купрамит (ТУ 6-17-5795739-III-90), Купрамит-Р (СТП 6-1-1452-80), осушитель ОЛБ (ТУ 6-16-2748-84) для защиты органов дыхания от оксида углерода, химические поглотители паров ртути ХПР-3М, ХПР-3, ХПР-3П и т.д. Все перечисленные модификации углей могут найти применение в заявленном изобретении - фильтрующем блоке экосистемы очистки воздуха.The air purification ecosystem with filtering units 1, 2 can be installed both on urban transport operating in an atmosphere contaminated by a very wide range of harmful substances, and in in-plant transport operating in an atmosphere polluted by other harmful substances specific to each production. In this regard, in block 2, several layers filled with sorbents from coal and / or its modifications can be placed. So, based on active AG-3 coal (GOST 20464-75) used for adsorption of benzene and other harmful substances from gaseous media, modifications of this coal AG-3A, AG-3V, AG-3I, used to clean other harmful substances, are made and they also produce absorbers (universal UP-absorber for equipment of industrial gas masks), a chemical absorber of ammonia and hydrogen sulfide Kupramit (TU 6-17-5795739-III-90), Kupramit-R (STP 6-1-1452-80), a desiccant OLB (TU 6-16-2748-84) for the protection of respiratory organs from carbon monoxide, chemical absorbers of mercury vapor KhPR-3M, KhPR -3, KhPR-3P, etc. All of these coal modifications can find application in the claimed invention - the filtering block of the air purification ecosystem.
Таким образом, применяемых в фильтрующих блоках модификации углей и изготовленных на их основе осушителей, поглотителей, химических поглотителей и т.д. может быть большое множество.Thus, the modifications of coal used in filtering blocks and dehumidifiers, absorbers, chemical absorbers, etc. made on their basis may be a great many.
Между сорбентом 6, поглотителем 7, катализатором 8, а также между сорбентом 6, катализатором 8 и газопроницаемыми стенками 4 в корпусе 2 размещен прокладочный материал 9 с размером пор, меньшим минимального размера гранул материалов соответствующих слоев 6, 7, 8. При этом фронтальные размеры (длина, ширина) стенок корпуса 1 больше соответствующих размеров стенок второго корпуса 2. По боковым стенкам корпуса 1 с противоположных сторон размещены выступы 10 в виде пластин, выходящих навстречу потоку очищаемого воздуха для крепления корпуса 1 к корпусу экосистемы. Одновременно эти выступы 10 стянуты жесткой перемычкой 11, выполненной в виде узкой пластины и размещенной над гофрированным фильтрующим материалом 5, а между корпусами 1 и 2 фильтрующего блока размещена герметичная прокладка 12 в местах прилегания стенок первого 1 и второго 2 корпусов фильтрующего блока.Between the sorbent 6, absorber 7, catalyst 8, as well as between the sorbent 6, catalyst 8 and gas-permeable walls 4, cushioning material 9 is placed in the casing 2 with a pore size smaller than the minimum granule size of the materials of the corresponding layers 6, 7, 8. Moreover, the frontal dimensions (length, width) of the walls of the housing 1 is larger than the corresponding dimensions of the walls of the second housing 2. Along the side walls of the housing 1, protrusions 10 are placed on opposite sides in the form of plates facing the flow of cleaned air for attaching the housing 1 to the housing ecosystems. At the same time, these protrusions 10 are pulled together by a rigid jumper 11, made in the form of a narrow plate and placed above the corrugated filter material 5, and between the housings 1 and 2 of the filter block there is a sealed gasket 12 at the points of contact between the walls of the first 1 and second 2 filter block housings.
Слой сорбента может быть выполнен монолитным путем спекания гранул материалом из полиэтилена при температуре от 110 до 150°C с расходом полиэтилена до 15-20% от массы угля или склеивания клеевым материалом из расчета от 2 до 10% от массы угля.The sorbent layer can be made in a monolithic way by sintering granules with polyethylene material at a temperature of 110 to 150 ° C with a polyethylene consumption of up to 15-20% by weight of coal or gluing with adhesive material at a rate of 2 to 10% by weight of coal.
Во втором корпусе 2 блока может быть размещен дополнительно второй слой из монолитного угля (не показано) и его модификаций. В этом случае спеченные монолитные слои угля размещены по краям корпуса 2, а насыпные слои поглотителя 7 и катализатора 8 располагаются между слоями угля.In the second block body 2, an additional second layer of monolithic coal (not shown) and its modifications can be placed. In this case, the sintered monolithic layers of coal are placed along the edges of the housing 2, and the bulk layers of the absorber 7 and catalyst 8 are located between the layers of coal.
В общем виде, в зависимости от назначения в фильтрующем блоке экосистемы очистки воздуха в качестве монолитных слоев, размещенных по краям корпуса 2, могут быть не только материалы из угля и его модификаций, но и поглотители, катализаторы и их модификации. Соответственно и перечень применяемых видов клеевых материалов (для спекания слоев) может быть разнообразным по составу и структуре и должен подбираться в каждом случае индивидуально.In general terms, depending on the purpose of the filtering unit of the air purification ecosystem, the monolithic layers placed along the edges of the housing 2 can include not only materials from coal and its modifications, but also absorbers, catalysts, and their modifications. Accordingly, the list of types of adhesive materials used (for sintering layers) can be varied in composition and structure and must be selected individually in each case.
Во втором корпусе 2 блока может быть размещен последний дополнительный слой из фильтровального материала тонкой очистки воздуха (не показано) от пыли, бактерий, вирусов и др. частиц в твердой и жидкой фазах с эффективной очисткой частиц начиная с размера от 0,01 мм. Размещение дополнительного слоя в корпусе 2 достигается за счет того, что высота боковой стенки 3 корпуса 2 больше суммарного размера по высоте размещенных в нем слоев 6, 7, 8, газопроницаемых стенок 4 и прокладок 9 на соответствующую технологическую высоту дополнительных слоев.In the second block housing 2, the last additional layer of filtering material for fine air purification (not shown) from dust, bacteria, viruses and other particles in solid and liquid phases can be placed with effective cleaning of particles starting from a size of 0.01 mm. The placement of the additional layer in the housing 2 is achieved due to the fact that the height of the side wall 3 of the housing 2 is greater than the total height of the layers 6, 7, 8, gas-permeable walls 4 and gaskets 9 to the corresponding technological height of the additional layers.
Наконец, фильтрующий блок установлен в корпусе экосистемы внутри его боковых стенок 13 и прижат нижней частью корпуса 2 к перегородке 14 корпуса экосистемы через прокладку 15 с помощью зажимов 16, крепящихся к выступам 10 корпуса 1 и боковым стенкам 13 корпуса экосистемы (весь корпус экосистемы на чертеже не показан).Finally, the filter unit is installed in the ecosystem housing inside its side walls 13 and pressed by the lower part of the housing 2 to the partition 14 of the ecosystem housing through the gasket 15 using clamps 16 attached to the protrusions 10 of the housing 1 and the side walls 13 of the ecosystem housing (the entire ecosystem housing in the drawing not shown).
Области применения фильтрующих блоков экосистем очистки воздуха очень разнообразны и могут значительно отличаться по спектру и приоритетности вредных веществ, которые необходимо очищать (например, воздух в салонах городского автомобильного транспорта, загрязненный очень широким спектром вредных веществ, выбрасываемых автотранспортом и промышленными выбросами; воздух в кабинах карьерных самосвалов и экскаваторов, загрязнение которого определяется в основном выбросами вредных веществ с отработавшими газами дизелей; воздух в кабинах внутризаводского транспорта, загрязнение которого характеризуется спецификой каждого производства и может существенно различаться как по номенклатуре, так и по приоритетности очищаемых вредных веществ).The areas of application of filtering blocks of air purification ecosystems are very diverse and can vary significantly in the spectrum and priority of harmful substances that need to be cleaned (for example, air in the salons of urban vehicles, polluted by a very wide range of harmful substances emitted by vehicles and industrial emissions; air in quarry cabins dump trucks and excavators, the pollution of which is determined mainly by emissions of harmful substances from diesel exhaust gases; air into the cabin internal transport, contamination of which is characterized by the specificity of each production and can vary considerably according to the nomenclature, and by priority cleaned of harmful substances).
На практике в большинстве случаев имеется необходимость очистки воздуха от широкого спектра предельных и непредельных углеводородов, эффективное обезвреживание которых производится специально разрабатываемыми модификациями поглотителей (углем активным СКТ-3 - для очистки воздуха от сероводорода, метанола, ацетона, углем активным СКТ-3У - для очистки от бензола, бензина, этанола, углем активным ПАУ-1 - для поглощения инертных газов, осушителем из активного угля ОЛБ - для очистки от оксида углерода и т.д.), т.е. для очистки воздуха в одном фильтрующем блоке может быть использовано несколько модификаций углей. То же относится к фильтрующим материалам, сорбентам, клеевым материалам, катализаторам.In practice, in most cases, there is a need to purify air from a wide range of saturated and unsaturated hydrocarbons, the effective neutralization of which is carried out by specially developed modifications of absorbers (activated carbon SKT-3 - for cleaning air from hydrogen sulfide, methanol, acetone, activated carbon SKT-3U - for cleaning from benzene, gasoline, ethanol, active PAH-1 charcoal - for inert gas absorption, OLB activated charcoal dryer - for cleaning carbon monoxide, etc.), i.e. For air purification in one filtering block several modifications of coals can be used. The same applies to filter materials, sorbents, adhesive materials, catalysts.
В результате, как количество применяемых фильтрующе-очищающих элементов, так и количество отдельных корпусов для них может достигать 4-5 единиц и более. Оптимизация модификаций поглотителей, сорбентов и катализаторов позволяет повысить эффективность и ресурс работы фильтрующих блоков и оптимизировать их количество в блоках для достижения кратности ресурса работы каждого элемента, что позволит в эксплуатации делать замену только полностью выработавших свой ресурс элементов. Последнее же требует увеличения числа отдельных корпусов фильтрующих блоков, которые будут отличаться видом применяемых фильтрующих элементов, поглотителей, сорбентов и катализаторов, а также разделяться на постоянно заменяемые, редко заменяемые и постоянно работающие.As a result, both the number of filtering and cleaning elements used and the number of individual housings for them can reach 4-5 units or more. Optimization of modifications of absorbers, sorbents and catalysts allows to increase the efficiency and service life of the filtering units and to optimize their number in the units to achieve the multiplicity of the service life of each element, which will allow the operation to replace only the elements that have fully exhausted their life. The latter, however, requires an increase in the number of individual filtering block housings, which will differ in the type of filtering elements, absorbers, sorbents and catalysts used, as well as being divided into constantly replaced, rarely replaced and constantly working.
Увеличение количества элементов, слоев и корпусов для них может быть вызвано также особенностью конструкции экосистемы очистки воздуха с установкой части фильтрующих блоков на входе воздуха в экосистему и на выходе из нее, а также необходимостью размещения в фильтрующих блоках осушителей воздуха для повышения эффективности процессов очистки воздуха.An increase in the number of elements, layers and housings for them can also be caused by the design feature of the air purification ecosystem with the installation of part of the filter blocks at the air inlet and outlet from the ecosystem, as well as the need to place air driers in the filter blocks to increase the efficiency of air purification processes.
Фильтрующий блок экосистемы очистки воздуха работает следующим образом.The filtering unit of the air purification ecosystem works as follows.
После включения вентилятора экосистемы очистки воздуха последний сначала поступает в корпус 1 фильтрующего блока и, пройдя газопроницаемую стенку 4, выполненную, например, из металлической сетки, далее проходит через прокладочный материал 9 и в первом по ходу движения воздушного потока корпусе 1 фильтрующем материале, например, в виде гофрированной фильтровальной бумаги 5 тонкой очистки воздуха с средним размером пор в диапазоне от 0,1 до 2,0 мкм с высотой гофра до 25-30 мм и шагом гофр в 1-5 мм, очищается от пыли, сажи, пыльцы растений, бактерий и др. частиц в твердой и жидкой фазах. Далее воздух поступает во второй корпус 2 блока, где размещены слои, из которых один 6 заполнен сорбентом из угля и/или его модификаций в виде гранул, крошки, шариков с максимальным размером гранул в диапазоне от 0,5 до 4,0 мм; второй слой 7 заполнен поглотителем из перманганата калия, и/или кальция, и/или бария в виде гранул, крошки, шариков с максимальным размером гранул от 1,0 до 4,5 мм; третий слой 8 заполнен низкотемпературным катализатором из палладия и/или его окислов также в виде гранул, крошки, шариков с максимальным размером гранул от 0,5 до 4,5 мм. Во втором корпусе 2 воздух последовательно очищается от продуктов неполного сгорания топлива (углеводородов всех типов, в т.ч. канцерогенных), далее от оксидов азота (на поглотителе) и, наконец, от оксида углерода (на низкотемпературном катализаторе).After turning on the fan of the air purification ecosystem, the latter first enters the housing 1 of the filtering unit and, passing a gas-permeable wall 4, made of, for example, a metal mesh, then passes through the cushioning material 9 and in the first filtering housing 1 of the filtering material, for example, in the form of corrugated filter paper 5 of fine air purification with an average pore size in the range from 0.1 to 2.0 microns with a corrugation height of 25-30 mm and a corrugation pitch of 1-5 mm, it is cleaned of dust, soot, plant pollen, bacteria and d . Particles in the solid and liquid phases. Next, air enters the second block body 2, where layers are placed, one of which 6 is filled with a sorbent made of coal and / or its modifications in the form of granules, crumbs, balls with a maximum granule size in the range from 0.5 to 4.0 mm; the second layer 7 is filled with an absorber of potassium permanganate, and / or calcium, and / or barium in the form of granules, crumbs, balls with a maximum granule size of 1.0 to 4.5 mm; the third layer 8 is filled with a low-temperature catalyst of palladium and / or its oxides also in the form of granules, crumbs, balls with a maximum granule size of from 0.5 to 4.5 mm. In the second building 2, the air is sequentially cleaned of products of incomplete combustion of fuel (hydrocarbons of all types, including carcinogens), then of nitrogen oxides (on an absorber) and, finally, of carbon monoxide (on a low-temperature catalyst).
Между сорбентом 6, поглотителем 7, катализатором 8, а также между сорбентом 6, катализатором 8 и газопроницаемыми стенками 4 размещен прокладочный материал 9 с размером пор, меньшим минимального размера гранул материалов соответствующих слоев 6, 7, 8, который, с одной стороны, имеет минимальное газодинамическое сопротивление, что очень важно, а с другой стороны, этот материал обеспечивает защиту материалов слоев от перемешивания и исключает возможность вторичного уноса пыли этих материалов в воздух салона машины.Between the sorbent 6, absorber 7, catalyst 8, and also between the sorbent 6, catalyst 8 and gas-permeable walls 4, cushioning material 9 is placed with a pore size smaller than the minimum grain size of the materials of the corresponding layers 6, 7, 8, which, on the one hand, has minimal gas-dynamic resistance, which is very important, and on the other hand, this material protects the materials of the layers from mixing and eliminates the possibility of secondary entrainment of dust of these materials into the air inside the car.
Пройдя через газопроницаемую стенку 4 второго корпуса 2 фильтрующего блока, очищенный воздух направляется в салон машины или в помещение.After passing through the gas-permeable wall 4 of the second housing 2 of the filter unit, the cleaned air is sent to the interior of the machine or to the room.
Снижение размера гранул (отсепарированной крошки и т.д.) приводит к увеличению площади контакта воздуха с материалами слоев 6, 7, 8, что приводит к повышению эффективности очистки воздуха. Но при этом растет и газодинамическое сопротивление этих слоев. Вышеуказанные диапазоны размеров гранул сорбента 6, поглотителя 7 и катализатора 8 оптимизированы по производительности экосистем очистки воздуха в салонах и позволяют получить высокую эффективность очистки воздуха (на уровне 99-90%) при допустимом их газодинамическом сопротивлении до 50-180 Па для каждого слоя при производительности экосистем по воздуху в 20-40 м3/ч. В итоге в сочетании с размером пор прокладочного материала 9 и гофрированной бумаги 5 обеспечивается величина газодинамического сопротивления блока очистки в сборе не более 600 Па, которое уверенно реализуется с помощью напорного вентилятора экосистемы, например, радиальной конструкции.Reducing the size of the granules (separated crumbs, etc.) leads to an increase in the area of contact of air with the materials of layers 6, 7, 8, which leads to an increase in the efficiency of air purification. But at the same time, the gas-dynamic resistance of these layers also grows. The above grain size ranges of sorbent 6, absorber 7 and catalyst 8 are optimized for the performance of air purification ecosystems in the salons and allow to obtain high air purification efficiency (at the level of 99-90%) with their gas-dynamic resistance up to 50-180 Pa for each layer at the productivity ecosystems by air at 20-40 m 3 / h. As a result, in combination with the pore size of the cushioning material 9 and corrugated paper 5, the gas-dynamic resistance of the complete cleaning unit is not more than 600 Pa, which is confidently realized with the help of an ecosystem pressure fan, for example, of a radial design.
Для увеличения прочности корпуса 2, особенно в варианте вертикальной установки блока очистки в корпусе экосистемы, слой сорбента из угля и его модификаций выполняют монолитным путем спекания материалом из полиэтилена при температуре от 110 до 150°C с расходом полиэтилена до 15-20% от массы угля или склеивают клеевыми материалами из расчета от 2 до 10% от массы угля.To increase the strength of the casing 2, especially in the case of the vertical installation of the cleaning unit in the ecosystem’s casing, a layer of sorbent from coal and its modifications is performed in a monolithic way by sintering with polyethylene material at a temperature of 110 to 150 ° C with a consumption of polyethylene up to 15-20% by weight of coal or glued with adhesive materials at a rate of 2 to 10% by weight of coal.
В особых случаях для исключения уплотнения материалов слоев в тяжелых условиях эксплуатации при увеличенных вибрации и ударах во втором корпусе блока размещают дополнительно второй слой из монолитного угля и его модификаций, размещаемый последним по ходу движения потока очищаемого воздуха, а первый слой из монолитного угля и его модификаций размещен в корпусе первым по ходу движения потока очищаемого воздуха. Такое решение позволяет устранить свищи в слоях 6, 7, 8 и перетечки части неочищенного воздуха через свищи в слоях.In special cases, in order to prevent compaction of the layer materials under severe operating conditions with increased vibration and shock, an additional second layer of monolithic coal and its modifications is placed in the second block casing, placed last along the flow of the cleaned air, and the first layer is of monolithic coal and its modifications placed in the housing first in the direction of flow of the cleaned air. This solution allows you to eliminate fistulas in layers 6, 7, 8 and the flow of part of the raw air through the fistulas in the layers.
Для обеспечения очистки воздуха от оксида углерода, особенно при эксплуатации машин в городских условиях, дополнительно во втором корпусе 2 блока размещают третий слой, заполненный низкотемпературным катализатором из палладия и/или его оксидов в виде гранул, крошки, шариков с максимальным размером гранул от 0,5 до 4,5 мм.To ensure air purification from carbon monoxide, especially when operating machines in urban conditions, in addition to the second block building 2, a third layer is placed, filled with a low-temperature catalyst of palladium and / or its oxides in the form of granules, crumbs, balls with a maximum granule size of 0, 5 to 4.5 mm.
Также для обеспечения тонкой очистки воздуха от пыли, вирусов, бактерий и др. мельчайших частиц, и для устранения вторичного уноса мельчайшей пыли, образующейся при стирании материалов слоев 6, 7, 8, в салон или помещение во втором корпусе блока размещен последний дополнительный слой из фильтровального материала тонкой очистки воздуха от пыли, сажи и частиц в твердой и жидкой фазах с эффективной очисткой частиц и капель начиная с размера от 0,01 мм.Also, to ensure fine purification of air from dust, viruses, bacteria and other smallest particles, and to eliminate the secondary entrainment of the smallest dust generated when the materials of layers 6, 7, 8 are erased, the last additional layer of filter material for fine cleaning of air from dust, soot and particles in solid and liquid phases with effective cleaning of particles and droplets starting from a size of 0.01 mm.
Размещение по боковым стенкам первого корпуса 1 блока с противоположных сторон выступов 10 в виде пластин, выходящих навстречу потоку очищаемого воздуха для крепления первого корпуса 1 к корпусу экосистемы очистки воздуха (его боковым стенкам 13) с помощью зажимов 16, стягивание выступов 10 между собой жесткой перемычкой 11, размещенной над пылеулавливающим фильтрующим материалом 5, и размещение между первым 1 и вторым 2 корпусами блока герметичной прокладки 12 в местах прилегания стенок первого 1 и второго 2 корпусов фильтрующих блоков делает более жесткой конструкцию корпусов 1 и 2, устраняет их поводку при вибрации и ударах в процессе эксплуатации, резко снижает уплотнение материалов слоев 6, 7, 8, приводящее к образованию свищей, и обеспечивает герметичность установки корпусов 1 и 2 в корпусе экосистемы очистки воздуха.Placement on the side walls of the first housing 1 of the block on opposite sides of the protrusions 10 in the form of plates facing the flow of cleaned air for attaching the first housing 1 to the housing of the air purification ecosystem (its side walls 13) using clamps 16, pulling the protrusions 10 together with a hard jumper 11, placed above the dust collecting filter material 5, and the placement between the first 1 and second 2 bodies of the sealed gasket unit 12 at the contact points of the walls of the first 1 and second 2 cases of the filtering blocks makes more the more rigid construction of buildings 1 and 2, eliminates their leash during vibration and shock during operation, dramatically reduces the compaction of the materials of layers 6, 7, 8, leading to the formation of fistulas, and ensures the tightness of the installation of buildings 1 and 2 in the housing of the air purification ecosystem.
Таким образом, в заявленном изобретении устранены недостатки, характерные для прототипа, и решены поставленные задачи, а именно:Thus, the claimed invention eliminated the disadvantages characteristic of the prototype, and solved the tasks, namely:
- оптимизированы параметры фильтрующе-очищающих материалов, используемых в фильтрующих блоках;- optimized parameters of filtering and cleaning materials used in filtering units;
- повышены надежность крепления фильтрующих блоков в корпусе экосистемы очистки воздуха, исключены поводки корпуса блока в эксплуатации, устранены условия образования свищей в слоях, заполненных фильтрующе-очищаемыми элементами, и исключен вторичный унос мельчайшей пыли и крошки фильтрующе-очищающих материалов в воздух салона.- the reliability of fastening the filtering blocks in the casing of the air purification ecosystem has been increased, leashes of the casing of the block have been ruled out in operation, the conditions for the formation of fistulas in the layers filled with filter-cleaned elements have been eliminated, and secondary entrainment of the finest dust and crumbs of filter-cleaning materials into the cabin air has been eliminated.
Заявляемое изобретение способствует обеспечению чистоты воздушной среды обитания человека в салонах (кабинах) транспортных средств, помещениях и др. обитаемых отсеках и может найти применение на практике.The claimed invention helps to ensure a clean air environment for human habitation in the salons (cabins) of vehicles, rooms and other inhabited compartments and can find application in practice.
Источники информацииInformation sources
1. Салонные воздушные фильтры. «Полезные страницы. За рулем», Изд. «3а рулем», 2005 г., вып.16, стр.269-272, рис.1.1. Cabin air filters. “Useful pages. At the wheel ”, Ed. “3a wheel”, 2005, issue 16, pp. 269-272, Fig. 1.
2. Авторское свидетельство №646061. Устройство для кондиционирования воздуха в кабинах машин. М Кл. 2. F21F 3/00, F24F 3/16. Опубл. 05.02.79. Бюл. №5.2. Copyright certificate No. 646061. Device for air conditioning in the cabs of cars. M Cl. 2. F21F 3/00, F24F 3/16. Publ. 02/05/79. Bull. No. 5.
3. Патент РФ. №2173639 С1. Система очистки воздуха. 7 В60Н 3/06, F24F 3/16. Опубл. 20.09.2001 г. Бюл.№26.3. RF patent. No. 2173639 C1. Air purification system. 7 B60H 3/06, F24F 3/16. Publ. September 20, 2001 Bull. No. 26.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006129171/15A RU2336929C2 (en) | 2006-08-11 | 2006-08-11 | Air clearing ecological system filtration assembly |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006129171/15A RU2336929C2 (en) | 2006-08-11 | 2006-08-11 | Air clearing ecological system filtration assembly |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006129171A RU2006129171A (en) | 2008-02-20 |
RU2336929C2 true RU2336929C2 (en) | 2008-10-27 |
Family
ID=39266847
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006129171/15A RU2336929C2 (en) | 2006-08-11 | 2006-08-11 | Air clearing ecological system filtration assembly |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2336929C2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2467787C1 (en) * | 2011-06-28 | 2012-11-27 | Открытое акционерное общество "Электростальское научно-производственное объединение "Неорганика" (ОАО "ЭНПО "Неорганика") | Filter to clean air of toxic substances |
RU2595665C2 (en) * | 2011-12-12 | 2016-08-27 | 3М Инновейтив Пропертиз Компани | System, indicating end of service life, for multi-layer filtering cartridges |
RU171602U1 (en) * | 2017-01-12 | 2017-06-07 | Акционерное общество "СовПлим" | AIR FILTRATION DEVICE |
RU219209U1 (en) * | 2023-02-13 | 2023-07-04 | Станислав Николаевич Терешкин | AIR FILTER FOR BEAUTY SALON MOBILE EXHAUST |
-
2006
- 2006-08-11 RU RU2006129171/15A patent/RU2336929C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2467787C1 (en) * | 2011-06-28 | 2012-11-27 | Открытое акционерное общество "Электростальское научно-производственное объединение "Неорганика" (ОАО "ЭНПО "Неорганика") | Filter to clean air of toxic substances |
RU2595665C2 (en) * | 2011-12-12 | 2016-08-27 | 3М Инновейтив Пропертиз Компани | System, indicating end of service life, for multi-layer filtering cartridges |
RU171602U1 (en) * | 2017-01-12 | 2017-06-07 | Акционерное общество "СовПлим" | AIR FILTRATION DEVICE |
RU219209U1 (en) * | 2023-02-13 | 2023-07-04 | Станислав Николаевич Терешкин | AIR FILTER FOR BEAUTY SALON MOBILE EXHAUST |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006129171A (en) | 2008-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1349638B1 (en) | Filter assembly for fuel cell | |
EP0162022B1 (en) | Multiple filter unit, particularly for ventilation and air conditioning systems for motor vehicles and closed environments, and provided with efficiency checking means | |
CA2390060C (en) | Portable motor vehicle cabin air purifier | |
JP6653320B2 (en) | System and process for decarbonation of air in vehicle passenger cabin | |
JP2005502988A (en) | Integrated system and method for use in fuel cells | |
RU2336929C2 (en) | Air clearing ecological system filtration assembly | |
Sparks et al. | Air and gas filtration | |
US20050208348A1 (en) | Air filtration system for fuel cell systems | |
RU2747863C1 (en) | Method for cleaning supply air from gaseous pollutants | |
CN211886018U (en) | Exhaust-gas treatment is with spraying purifier | |
JP3831312B2 (en) | Exhaust gas cleaning device | |
US20170128870A1 (en) | Mobile purification device and method for purifying indoor air and/or fresh air | |
RU2161567C1 (en) | Method of air cleaning from harmful impurities and device for its embodiment | |
JP2002317620A (en) | Filtering device for vehicle | |
CN203598616U (en) | Exhaust gas filter device | |
KR0155244B1 (en) | A filter for removing dust | |
Sutherland | Choosing equipment: Cleaning air and gas | |
CN213090049U (en) | Carbon monoxide purifying device for closed semi-closed space | |
WO2023041976A1 (en) | An apparatus for controlling exhaust gas emission | |
CN220424845U (en) | Automobile exhaust filters purifier | |
CN202410407U (en) | Air purification equipment provided with air filter | |
RU2329904C2 (en) | Air purification ecosyste | |
BG112761A (en) | Air pollution control systems | |
CN116371132A (en) | Unpowered distributed wind purification device for VOCs | |
PL241291B1 (en) | Air filtering device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100812 |