Устройство для выброса газов из дымовой трубы Советский патент 1983 года по МПК F23J11/00 

щ N

j// л

(Л

ел

со Ю

Изобретение относится к устройствам для удаления газообразных и запыленных потоков в атмосферу и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйсЛва для наименьшего рассеивания отбросов в районе их выброса.

Известно устройство для отброса газа, содержащего пыль, вредные примеси и т.п., и выброса его в атмосферу, состоящее из нескольких сообщающихся между собой через тангенциальные щели патрубков, под каждым из которых смонтирована взрывная камера, а над выхлопными патрубкамидиффузор. Заполняющий патрубки газ поочередно выбрасывается из них в виде вихревых колец в атмосферу силой взрыва топлива во взрывных камерах 1.

Недостатками известного устройства являются увеличение объема выбрасываемых в атмосферу газов за счет газообразных продуктов сгорания топлива во взрывных камерах, больщие размеры, повыщенная звуковая нагрузка на окружающую среду, что затрудняет использование известного устройства для удаления газообразных выбросов.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для выброса газов из дымовой трубы, содержащее камеру с выходным отверстием для газа и расположенный в ней ускоритель газового потока, выполненный в виде жестко связанного с помощью тяг порщня, внещний диаметр которого меньще внутреннего диаметра камеры, и расположенного над выходным отверстием последней кольцевого ножа, снабженного приводом для его возвратно-поступательного перемещения в направлении выброса 2.

Недостатком известного устройства для выброса газов из дымовой трубы является малая высота подъема газообразных отходов в атмосфере из-за образования вихревого кольца в результате претерпевания возмущений газового потока на верхней поверхности ножа, так как такой физический процесс образования вихря позволяет подняться ему на малую высоту в атмосфере, повышенного гидравлического сопротивления ускорителя выброса газов вследствие обтекания удаляемыми газами поршня, сложности реализации устройства для удаления больших объемов газов, а также отсутствия способности к самостоятельной транспортировке удаляемых газов в атмосфере.

Цель изобретения - увеличение высоты подъема газов в атмосфере.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для выброса газов из дымовой трубы, включающем ствол, камеру с входным отверстием и выходным, снабженным коническим раструбом, и установленный внутри камеры ускоритель выброса газов, последний выполнен в виде двух лопастных роторов с упругогибкими лопастями, имеющими длину больше половины расстояния между осями вращения роторов, и снабжен упором, установленным в полости камеры на оси выходного отверстия.

Кроме этого, угол раскрытия конического раструба составляет более 180°.

Преимущество предлагаемого устройства в сравнении с прототипом, позволяющее увеличить высоту выброса газов в атмосферу, заключается в том, что процесс формирования выбрасываемой порции газов в тороидальный вихрь происходит после ускорения газов в момент соударения их с. атмосферным воздухом. В предлагаемом устройстве происходит самостоятельная транспортировка удаляемых газов лопастными роторами, что резко снижает гидравлическое сопротивление ускорителя выброса газов. Длина лопастей больше расстояния между осями вращения роторов и упором, позволяет отсекать определенные порции удаляемых газов и ускорить их путем упругогибкой деформации лопастей о выступающий вглубь камеры упор, установленный в полости камеры на оси выходного отверстия.

Выполнение угла раскрытия конического раструба более 180° создает благоприятные аэродинамические условия встречи выбрасываемой порции газов с атмосферным воздухом, формированием тороидального вихря и его адаптацией в атмосфере.

На фиг. 1 схематично изображено устройство для выброса газов из дымовой трубы; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Устройство включает в себя ствол 1, камеру 2, ускоритель 3 выброса газов. Камера 2 снабжена выходным отверстием. 4 и входным отверстием 5, совмещенным с ка налом ствола 1. Выходное отверстие 4 снаб жено коническим раструбом 6, выполненным с углом раскрытия сторон более 180°. Ускоритель 3 установлен внутри камеры 2 и выполнен в виде двух вращающихся навстречу друг другу лопастных роторов 7 и 8,

лопасти 9 которых выполнены упругогибкими и имеют длину больше половины расстояния между осями вращения роторов 7 и 8 и упором 10, установленным на оси выходного отверстия 4 внутри камеры 2.

Предлагаемое устройство для выброса

5 газов из дымовой трубы работает следующим образом.

При вращении роторов 7 и 8 навстречу друг другу их упругогибкие лопасти 9 захватывают в промежуточные полости дымовые газы, поступающие в полость камеры 2 ускорителя 3-из ствола 1. Лопасти 9, имея длину больше половины расстояния от осей вращения роторов 7 и 8, доходят до упора 10, где за счет вращения роторов 7 и 8 начинают упруго изгибаться на упоре 10.

г В этот момент в нижней части камеры лопасти 9 соприкасаются друг с другом и отсекают в промежуточной полости образованную между лопастями 9 на упоре 10 порцию удаляемых газов. После соприкосновения в нижней части камеры лопастей 9 отсеченная порция газа будет сжиматься до того момента, когда в верхней части камеры лопасти 9 за счет вращения роторов 7 и 8 не сорвутся, упруго изгибаясь с упора 10. Упруго изгибаясь в верхней части камеры, лопасти 9 создают фронт разрежения перед сжатой порцией удаляемых,газов. Поэтому, в результате суммирования энергии разрежения и повышенного давления сжатой порции газов, они с высокой скоростью выбрасываются в атмосферу через выходное отверстие 4 камеры 2. При соударении выбрасываемой порции газов с атмосферным воздухом из газов образуется тороидальный вихрь. Так как вихрь представляет собой газы, скрученные в цилиндрический кольцевой жгут, то для создания благоприятных аэродинамических условий в его формировании и адаптации в атмосферном воздухе угол раскрытия сторон конического раструба 6 должен быть более 180°, что соответствует природе тороидального вихря. После этого, в силу встречного вращения роторов 7 и 8 в нижней части камеры лопасти 9 в свою очередь становятся на упор 10, а последующая пара лопастей 9, соприкасаясь друг с другом, отсекает и сжимает очередную порцию удаляемых газов. В предлагаемом устройстве для выброса газа из дымовой трубы удаляемые газы мо(Я гут транспортироваться самостоятельно, а производительность устройства может регуЛ11роваться изменением скорости встречного вращения роторов 7 и 8. Скорость выброса газов может регулироваться за счет увеличения длины лопастей, что увеличивает величину сжатия порции газов между лопастями 9 и величину разрежения при их спрямлении; изменения механических, т.е. упругогибких характеристик лопастей 9,. а также изменения количества лопастей, установленных на роторах 7 и 8. Ожидаемый экономический эффект от использования предлагаемого изобретения заключается в распределении вредных газообразных отходов от источников загрязнения атмосферы на такие территории, когда концентрации вредных веществ, содержащихся в этих отходах, составляют такие значения, при которых их уничтожение природными поглотителями не вызывает гибель этих поглотителей или заметного изменения их качественного состава. Технические преимущества изобретения в сравнении с базовым дбъектом (за который принята дымовая труба высотою в 200 м) заключаются в уменьщении капитальных затрат ориентировочно в 8 раз, в увеличении срока службы, в снижении затрат на ремонты и обеспечиваются благодаря тому, что ускорители выброса газообразных отходов в атмосферу можно размещать непосредственно на высоте производственных помещений.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫБРОСА ГАЗОВ ИЗ ДЫМОВОЙ ТРУБЫ, включающее ствол, камеру с входным отверстием и выходным, снабженным коническим раструбом, и установленный внутри камеры ускоритель выброса газов, отличающееся тем, что, с целью увеличения высоты подъема газов в атмосфере, ускоритель выполнен в виде двух лопастных роторов с упругогибкими лопастями, имеющими длину больще половины расстояния между осями вращения роторов, и снабжен упором, установленным в полости камеры на оси выходного отверстия. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что угол раскрытия конического раструба составляет более 180°.