УСТРОЙСТВО "ОТРП-8" ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО РАССЕИВАНИЯ ПЫЛИ В АТМОСФЕРЕ Российский патент 1994 года по МПК B08B15/00 

Изобретение относится к вентиляционной технике и может быть использовано в любой отрасли промышленности для предотвращения загрязнения приземного слоя атмосферы вентиляционными выбросами.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является известное устройство аэродинамического рассеивания пыли в атмосфере "ОТРП-3" [1] , которое содержит вентиляционную шахту, оканчивающуюся щелевым насадником, обтекатель, установленный на кровле здания и выполненный по образующей, повторяющей верхнюю часть профиля Жуковского, и бесфакельный струйный ороситель.

Однако использование известного устройства позволяет достичь высокой эффективности рассеивания пыли в приземном слое атмосферы только при определенной ориентации здания и устройства (в преобладающем направлении ветра), когда запыленный поток направляется ветром в зону расположения обтекателя. Это объясняется несимметричностью конструкции относительно сторон света.

Сущность изобретения заключается в том, что обтекатель выполнен вокруг насадка осесимметричным и состоит из внутреннего и внешнего экранов с плавно отогнутыми вверх кромками, образующих круговой зазор, разделенных в плане вертикальным сплошными перемычками на не более чем на 8 секторов, в каждом из которых сверху установлены струйно-капельные оросители, причем конфигурация поверхностей обоих экранов во всех направлениях такова, что в любом вертикальном сечении она повторяет пологий фрагмент верхней части профиля Жуковского, а кромки внутреннего экрана дополнительно отогнуты вниз. Причем группа оросителей в каждом секторе обеспечена автоматическим краном, электрически соединенным с фотоэлектрическим датчиком, установленным в наиболее узком сечении каждого сектора.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - устройство, вид в плане; на фиг. 3 - профиль Жуковского с используемым в устройстве фрагментом.

П р и м е р. Устройство гидродинамического рассеивания пыли в атмосфере "ОТРП - 8" включает установленную в центре кровли здания 1 вентиляционную шахту 2, оканчивающуюся насадком 3. Насадок 3 по своему периметру плавно переходит во внутренний экран 4. Над экраном 4 с зазором установлен внешний сплошной экран 5. Экраны 4 и 5 составляют обтекатель и являются осесимметричными с поверхностью, повторяющей во всех направлениях от шахты 2 в своих вертикальных сечениях пологий фрагмент верхней части профиля Жуковского. При этом кромки 6 экранов 4 и 5 плавно отогнуты вверх, а внутренний экран 4 имеет дополнительные отогнутые вниз кромки 7. Зазор между экранами 4 и 5 разделен сплошными вертикальными перегородками 8 на восемь секторов. Сектора имеют равные углы у основания. На оси каждого сектора под внешним экраном 5 вертикально вниз установлены оросители 9. Коллектор 10 подвода орошения жидкости соединен с подводящими линиями 11 каждого сектора. На входе каждой подводящей линии 11 установлены запирающие краны, электрически соединенные с соответствующим фотоэлектрическим датчиком 12. При этом датчики 12 установлены в самом узком сечении каждого сектора вблизи шахты 2.

Устройство работает следующим образом.

При обтекании внешними (ветровыми), воздушными протоками здания 1 остаточно загрязненная пылегазовоздушная струя, выбрасываемая из шахты 2 через насадок 3, настилается на поверхность внутреннего экрана 4. Форма экрана 4 и характер прилегания насадка 3 обеспечивают плавное безотрывное настилания струи выброса по всей ее ширине при максимальной степени компактности струи в момент ее перехода на поверхность экрана 4. Наличие экрана 5, образующего совместно с экраном 4 зазор для продвижения струи выброса, предотвращает неконтролируемый выход в приземной слой атмосферы струи выброса, минуя обтекатель. При этом форма экрана 5, аналогичная форма экрана 4, сглаживает настилающуюся в зазоре струю выброса, усиливая ее прилегание к экрану 4. Двигающийся вдоль зазора остаточно запыленный поток воздуха с помощью плавно отогнутых вверх кромок обоих экранов 4 и 5, выходя из зазора, отводится в сторону от места образования циркуляционных зон здания у его заветренной стены. При этом выходящий остаточно запыленный поток воздуха за счет ветрового подпора беспрепятственно сносится по течению в слое смешения, минуя застойные циркуляционные области здания, где бы могла скапливаться пыль.

Форма внешнего экрана 5 обеспечивает безотрывность движения внешних воздушных масс вдоль здания 1 и их плавный сход с него, что снижает размеры области образования застойных циркуляционных зон. А отогнутые вверх кромки 6 дополнительно предотвращают образование направленной вниз воздушной струи с заветренной части здания 1, которая может "запирать" находящуюся там циркуляционную зону и тем самым ухудшать ее воздухообмен.

Эти же кромки 6, находящиеся с наветренной части здания 1, выполняют роль воздухозаборника, форма которого способствует снижению интенсивности вихревых образований на входе в зазор между экранами 4 и 5.

Осесимметричность описываемого устройства обеспечивает высокую эффективность рассеивания пыли в любом направлении ветра. Для повышения эффективности рассеивания пыли в случае малых скоростей ветра внутреннее пространство между экранами 4 и 5 разделено сплошными вертикальными перегородками 8 на восемь секторов (по количеству румбов). Форма этих секторов в плане и их парное сообщение в наиболее узком месте обеспечивают увеличение там скорости воздушного потока, что в свою очередь улучшает тягу из шахты 2.

Равенство углов у основания секторов необходимо для обеспечения надежной (максимальной) эффективности рассеивания пыли при любом направлении ветра.

Установленные в каждом секторе вертикально вниз под экраном 5 оросители 9 служат, во-первых, для создания капельного фильтра на пути остаточно запыленного потока, во-вторых, для обильного увлажнения и смыва пыли с поверхности экрана 4, что обеспечивается плавным безотрывным настиланием струи выброса на экран 4. Образующийся при этом шлам скапливается в углублении кромок 6 внутреннего экрана 4. Выдвижение периферийной части экрана 4 относительно экрана необходимо для обеспечения интенсивного испарения влаги, что компенсирует расход жидкости через оросители 9. В дождливую погоду смещение кромок экранов 4 и 5 обеспечивает дополнительный капельный фильтр на пути воздушного потока.

Кромки 7 экрана 4 необходимы для предотвращения подтекания на здание переливающейся из углублений кромок 6 жидкости.

Наличие фотоэлектрических датчиков 12, электрически соединенных с запирающими кранами на подводящих линиях 11 каждого сектора, обеспечивает автоматическое включение оросителей 9 тех секторов, через которые проходит остаточно запыленный воздушный поток, и отключение оросителей 9 во всех других секторах. Расположение датчиков 12 в самом узком сечении каждого сектора возле шахты 2 необходимо для своевременного срабатывания автоматики. При отрицательных температурах окружающего воздуха система орошения выключается полностью. При этом устройство начинает работать только в режиме аэродинамического проветривания.

Побочным положительным эффектом использования заявляемого устройства является охлаждение кровли здания в жаркую погоду.

Проверяли эффективность рассеивания, изменяя форму экранов, количество секторов и направление ветра. Полученные результаты приведены в таблице.

Из таблицы видно, что использование предлагаемого устройства обеспечивает повышение эффективности рассеивания по сравнению с прототипом на 7,1-11,6% в зависимости от оптимального количества секторов, которое не превышает восьми. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 1729631, кл. В 08 В 15/00, 1990.

Зависимость эффективности рассеивания (% ) от формы экранов, количества секторов и направления ветра.

Использование: в любой отрасли промышленности для предотвращения загрязнения приземного слоя атмосферы вентиляционными выбросами. Сущность изобретения: устройство гидродинамического рассеивания пыли в атмосфере "Отрп - 8" включает установленную в центре кровли здания вентиляционную шахту, оканчивающуюся насадком. Насадок по своему периметру плавно переходит во внутренний экран. Над экраном с зазором установлен внешний сплошной экран. Экраны являются осесимметричными с поверхностью, повторяющей во всех направлениях от шахты в своих вертикальных сечениях пологий фрагмент верхней части профиля Жуковского. При этом кромки экранов плавно отогнуты вверх, а внутренний экран имеет дополнительные отогнутые вниз кромки. Зазор между экранами разделен сплошными вертикальными перегородками на восемь секторов. Сектора имеют равные углы у основания. На оси каждого сектора под внешним экраном вертикально вниз установлены оросители. Коллектор подвода орошения жидкости соединен с подающими линиями каждого сектора. На входе каждой подводящей линии установлены запирающие краны, электрически соединенные с соответствующим фотоэлектрическим датчиком. При этом датчики установлены в самом узком сечении каждого сектора вблизи шахты. 1 з. п. ф - лы, 3 ил. 1 табл.

УСТРОЙСТВО "ОТРП-8" ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО РАССЕИВАНИЯ ПЫЛИ В АТМОСФЕРЕ
1. Устpойство гидpодинамического pассеивания пыли в атмосфеpе, содеpжащее вентиляционную шахту, оканчивающуюся насадком, соединенным с обтекателем, и оpосители, отличающееся тем, что обтекатель pазмещен вокpуг насадка осесимметpично и состоит из внутpеннего и внешнего экpанов с отогнутыми ввеpх кpомками, обpазующих кpуговой зазоp, pазделенный в плане веpтикальными сплошными пеpемычками не более чем на восемь сектоpов, в каждом из котоpых в веpхней части установлены стpуйно-капельные оpосители, пpичем конфигуpация повеpхностей обоих экpанов во всех напpавлениях от центpа такова, что в любом веpтикальном сечении она повтоpяет пологий фpагмент веpхней части пpофиля Жуковского, а кpомки внутpеннего экpана дополнительно отогнуты вниз.