ВОДОВОЗДУШНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ИНТЕНСИВНОГО ОБЛУЧЕНИЯ Российский патент 2012 года по МПК F24F6/14 F24F9/00 

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции, в частности к водовоздушным установкам для защиты от интенсивного облучения.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является водовоздушная установка для защиты от интенсивного облучения по патенту РФ №2359178, кл. F24F 3/06, содержащая осевой вентилятор с электродвигателем и водораспылительное устройство, смонтированные на металлической конструкции с колесами.

Недостатком его является сравнительно невысокая эффективность процесса водораспыления.

Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса создания микроклимата в горячих цехах.

Это достигается тем, что в водовоздушной установке для защиты от интенсивного облучения, содержащей осевой вентилятор с электродвигателем и водораспылительное устройство, смонтированные на металлической конструкции с колесами, содержится направляющий аппарат в виде лопаток для выравнивания воздушного потока, обтекатель параболической формы, обечайку для создания направленного движения воздушного потока, ограждающую съемную сетку для предотвращения попадания посторонних предметов, а водораспылительное устройство выполнено в виде, по крайней мере трех, форсунок, корпус каждой из которых выполнен со впускным отверстием, выполненным в виде конфузора и соосного с ним дроссельного отверстия, а камера завихрения выполнена в виде цилиндрического стакана, ось которого в плоскости чертежа перпендикулярна оси впускного и дроссельного отверстий, при этом ось впускного и дроссельного отверстий в профильной плоскости расположена касательно по отношению к камере завихрения, причем соосно камере завихрения расположен сопловый вкладыш, внутри которого выполнены последовательно расположенные и соосные друг другу и цилиндрической поверхности камеры завихрения три калиброванных отверстия: коническое, цилиндрическое и фасонное в виде цилиндрической части с фаской скругления на выходе, при этом диаметр цилиндрического отверстия соплового вкладыша равен диаметру верхнего основания усеченного конуса конического отверстия и диаметру цилиндрической части фасонного отверстия.

На фиг.1 изображена схема предлагаемой водовоздушной установки для защиты от интенсивного облучения, на фиг.2 изображен общий вид форсунки для распыливания жидкости.

Водовоздушная установка (фиг.1) для защиты от интенсивного облучения содержит осевой вентилятор 1 с электродвигателем 2, направляющий аппарат 3 в виде лопаток для выравнивания воздушного потока, обтекатель 4 параболической формы. Эти узлы размещены на металлической конструкции 5 с колесами 6. Обечайка 7 служит для создания направленного движения воздушного потока, а ограждающая съемная сетка 8 - для предотвращения попадания посторонних предметов. Водораспыление осуществляется, по крайней мере тремя, форсунками 12, закрепленными на обечайке 7. Подача воды осуществляется через водоподводящие трубки 11, фильтр 9, кран 10 к форсункам 12.

Широкофакельная центробежная форсунка (фиг.2) состоит из корпуса 13 длиной L со впускным отверстием 16, выполненным в виде конфузора длиной L₁, соосного с ним дроссельного отверстия 15 диаметром d₁, камеры завихрения 14, выполненной в виде цилиндрического стакана, ось которого в плоскости чертежа перпендикулярна оси впускного 16 и дроссельного 15 отверстий. При этом ось впускного 16 и дроссельного 15 отверстий в профильной плоскости расположена касательно по отношению к камере завихрения 14, т.е. имеет место тангенциальный ввод.

Соосно камере завихрения 14 расположен сопловый вкладыш 17 с внешним диаметром D₁, выполненный из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира. Внутри вкладыша выполнены последовательно расположенные и соосные друг другу и цилиндрической поверхности камеры завихрения 14 три калиброванных отверстия: коническое отверстие 18 с диаметром D нижнего основания усеченного конуса, цилиндрическое отверстие 19 и фасонное отверстие 20 в виде цилиндрической части с фаской скругления на выходе. При этом диаметр d цилиндрического отверстия 19 соплового вкладыша 17 равен диаметру верхнего основания усеченного конуса конического отверстия 18 и диаметру цилиндрической части фасонного отверстия 20.

Для работы форсунки в оптимальном режиме предусмотрены следующие соотношения ее параметров: отношение диаметра d цилиндрического отверстия 19 соплового вкладыша 17 к диаметру d₁ дроссельного отверстия 15 корпуса 1 форсунки лежит в оптимальном интервале величин: d/d₁=1,4÷2,2; отношение внешнего диаметра D₁ соплового вкладыша 17 к диаметру D нижнего основания усеченного конуса конического отверстия 18 вкладыша 17 лежит в оптимальном интервале величин: D₁/D=1,2÷1,8; отношение длины L корпуса 13 форсунки к длине L₁ конфузора впускного отверстия 16 лежит в оптимальном интервале величин: L/L₁=2,0÷2,5.

Водовоздушная установка для защиты от интенсивного облучения работает следующим образом.

Эффект обдувания достигается за счет движения воздуха, что допустимо при сравнительно невысокой температуре его. При температуре в помещении выше 28°C и интенсивности облучения более 210 ккал/м²ч необходимо охлаждение воздуха, которое в переносных душах обычно достигается введением в воздушную струю тем или иным способом распыленной воды. Благодаря испарению воды происходит снижение температуры обдувающего воздуха. Неиспарившиеся капельки воды, попадая на одежду работающих, испаряются и снижают ее температуру. В предлагаемой водовоздушной установке осуществлен метод «водяной защиты» обдувающего воздушного факела путем создания на его периферии завесы из мелкораспыленной воды, подаваемой форсунками 12. Эта завеса препятствует подмешиванию к обдувающему воздуху горячего окружающего воздуха и экранирует находящегося в этом воздушном факеле рабочего от интенсивного лучистого потока. Широкофакельная центробежная форсунка для распыливания жидкостей работает следующим образом.

Жидкость подается по впускному отверстию 16, выполненному в виде конфузора длиной L₁, затем проходит через соосное с ним дроссельное отверстие 15 диаметром d₁ и поступает по тангенциальному вводу в камеру завихрения 14, выполненную в виде цилиндрического стакана. Вращающийся поток жидкости из камеры завихрения 14 проходит через калиброванное коническое отверстие 18 соплового вкладыша 17, цилиндрическое отверстие 19 и фасонное отверстие 20 вкладыша 17, в результате чего образуется факел распыленной жидкости, корневой угол которого определяется величиной радиуса фаски скругления на выходе фасонного отверстия 20.

Предложенная конструкция широкофакельной форсунки с диаметром выходного отверстия 9 мм при рабочих давлениях жидкости 150…250 кПа обеспечивает угол раскрытия водяного факела до 140° и сохраняет устойчивость факела при давлении жидкости перед форсунками от 40 кПа и выше, при этом производительность форсунки зависит от давления жидкости на входе впускного отверстия 16.

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха. Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса создания микроклимата в горячих цехах и достигается тем, что в водовоздушной установке для защиты от интенсивного облучения, содержащей осевой вентилятор с электродвигателем и водораспылительное устройство, смонтированные на металлической конструкции с колесами, содержится направляющий аппарат в виде лопаток для выравнивания воздушного потока, обтекатель параболической формы, обечайку для создания направленного движения воздушного потока, ограждающую съемную сетку для предотвращения попадания посторонних предметов, а водораспылительное устройство выполнено в виде, по крайней мере трех, форсунок, корпус каждой из которых выполнен со впускным отверстием, выполненным в виде конфузора и соосного с ним дроссельного отверстия, а камера завихрения выполнена в виде цилиндрического стакана, ось которого в плоскости чертежа перпендикулярна оси впускного и дроссельного отверстий, при этом ось впускного и дроссельного отверстий в профильной плоскости расположена касательно по отношению к камере завихрения, причем соосно камере завихрения расположен сопловый вкладыш, внутри которого выполнены последовательно расположенные и соосные друг другу и цилиндрической поверхности камеры завихрения три калиброванных отверстия: коническое, цилиндрическое и фасонное в виде цилиндрической части с фаской скругления на выходе, при этом диаметр цилиндрического отверстия соплового вкладыша равен диаметру верхнего основания усеченного конуса конического отверстия и диаметру цилиндрической части фасонного отверстия. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Водовоздушная установка для защиты от интенсивного облучения, содержащая осевой вентилятор с электродвигателем и водораспылительное устройство, смонтированные на металлической конструкции с колесами, отличающаяся тем, что содержит направляющий аппарат в виде лопаток для выравнивания воздушного потока, обтекатель параболической формы, обечайку для создания направленного движения воздушного потока, ограждающую съемную сетку для предотвращения попадания посторонних предметов, а водораспылительное устройство выполнено в виде, по крайней мере, трех форсунок, корпус каждой из которых выполнен со впускным отверстием, выполненным в виде конфузора и соосного с ним дроссельного отверстия, а камера завихрения выполнена в виде цилиндрического стакана, ось которого в плоскости чертежа перпендикулярна оси впускного и дроссельного отверстий, при этом ось впускного и дроссельного отверстий в профильной плоскости расположена касательно по отношению к камере завихрения, причем соосно камере завихрения расположен сопловый вкладыш, внутри которого выполнены последовательно расположенные и соосные друг другу и цилиндрической поверхности камеры завихрения три калиброванных отверстия: коническое, цилиндрическое и фасонное в виде цилиндрической части с фаской скругления на выходе, при этом диаметр цилиндрического отверстия соплового вкладыша равен диаметру верхнего основания усеченного конуса конического отверстия и диаметру цилиндрической части фасонного отверстия.

2. Водовоздушная установка для защиты от интенсивного облучения по п.1, отличающаяся тем, что отношение диаметра d цилиндрического отверстия соплового вкладыша широкофакельной центробежной форсунки к диаметру d₁ дроссельного отверстия корпуса форсунки лежит в оптимальном интервале величин: d/d₁=1,4÷2,2; отношение внешнего диаметра D₁ соплового вкладыша к диаметру D нижнего основания усеченного конуса конического отверстия вкладыша лежит в оптимальном интервале величин: D₁/D=1,2÷1,8; отношение длины L корпуса форсунки к длине L₁ конфузора впускного отверстия лежит в оптимальном интервале величин: L/L₁=2,0÷2,5.