Генератор аэрозольных вихревых колец Советский патент 1988 года по МПК F23J11/00 B05B1/08 

(Л

с

2}

СП

41

Изобретение относится к технике перемещений аэрозолей в пространстве с последующим осаждением на пойерх- ность или р-ассеиванием в зоне, удаленной от места выброса. Оно может быть использовано в авиационных распылителях для обработки сельскохозяйственных угодий, в устройствах для дезинфекции, дезинсекции или покраски поме

/.

/.г

v X

..vv.y ii i ulul|

(/-Si

r -VvTN K Wv-nV

прений,изделий в труднодоступных местах ai также в дымовых трубах или горных шахтах для выброса вредных газов в атмосферу. Цель изобретения - повы- швние производительности, расширение области применения и повышение надежности. Генератор включает кор- пус 1, в котором размещен импульсный ускоритель выброса аэрозолей. Ускоритель содержит рабочее колесо,

1

Изобретение относится к технике перемещения аэрозолей в пространстве с последующим осаждением на поверхность или рассеиванием в зоне, удаленной от места выброса, и может быть использовано в авиационных распылителях дпя обработки сельскохозяйственных угодий, в устройствах для дезинфекции, стерилизации или покрас ки помещений, изделий в труднодоступных местах составами в аэрозольной 4орме, а также в дымовьпс трубах или горных щахтах для выброса вредных газов в атмосферу.

Целью изобретения является повы- иение производительности, расширение области применения и повышение надежности.

На фиг.1 приведена схема генера- тора аэрозольных вихревых колец; на фиг.2 - вариант выполнения механизма синхронного поворота лопаток; на 4иг.З - вариант применения генератор в авиационном расш.тительном устрой- стве , на фиг.4 - малогабаритный ге- к|ератор для распыления инсектицидных Препаратов, дезинфектантов или кра- с|ов и т.п. в аэрозольной форме; на фиг.5 - вариант применения генерато- FJa для удаления в атмосферу вредных . Гаазов из дымовых труб и горных шахт.

Генератор содержит корпус 1, в Котором размещен импульсный ускори- 1|ель выброса аэрозолей. Ускоритель с одержит рабочее колесо, жестко зак- 1 епленное на приводном валу 2 и имею njiee лопатки 3 с цапфами 4, установ- Jteнными в каналах .5 ступицы 6. Спрям 1| яющий аппарат расположен за рабочим колесом по ходу потока, неподвижные

жестко закрепленное на приводном валу 2 и имеющее лопатки 3 с цапфами 4, установленными в каналах ступицы 5, Спрямляющий аппарат расположен за рабочим колесом по ходу потока, неподвижные лопатки 7 которого прикреплены к корпусу 1. Механизм синхронного поворота лопаток 3 рабочего колеса кинематически связан с цапфами 4 этих лопаток.3, 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

лопатки 7 которого прикреплены к корпусу 1.

Механизм синхронного поворота лопаток 3 состоит .из осесимметричного кожуха 8, расположенного вокруг приводного вала 2 и жестко связанного с корпусом 1 с помощью стоек 9. В кожухе 8 размещены вариатор 10 и шайба 11 с кулачками, установленная на приводном валу 2 с возможностью свободного вращения..Ведущий- вал 12 вариатора 10 кинематически связан через шестерни 13 с приводным валом 2. Ведомый вал 14 вариатора 10 выполнен в виде втулки, размещенной на при- водном валу 2 и прикрепленной к шайбе 11. Вариатор 10 снабжен механизмом 15 управления скоростью вращения ведомого вала 14. Вместо вариатора 1 в кожухе 8 может быть установлен редуктор 16 (фиг.2). Ведущий вал. 17 редуктора 16 кинематически связан через шестерни 18 с приводным валом 2. Ведомый вал 19 редуктора 16 выполнен в виде втулки, размещенной на приводном валу 2 и прикрепленной к шайбе 11. В стенках каналов 5 ступицы 6 выполнены прорези 20, в которых установлены пальцы 21, прикрепленные к цапфам 4 и имеющие на концах ролики 22, прижатые к кулачкам шайбы 11. Лопатки 3 снабжены пружинами 23, концы которых закреплены соответственно на ступице 6 и лопатках 3.

Генератор может быть применен в комплексе с авиационным распьшите- лем (фиг.З), размещенным в вертикальной шахте кабины вертолета (не показан) . Авиационньм распылитель содер

31

жит бункер 24, состыкованный с кор- пусом 1 генератора. В бункере 24 раз- меп;ены последовательно состыкованные конфузор 25 и полый цилиндр-26, вокруг которых расположен резервуар 27 для ядохимикатов или биопрепаратов. В днище резервуара 27 установлены шнековые дозаторы 28 для подачи препарата в виде порошка в зону распы- ления. Конец вала 2 генератора закреплен на опоре в цилиндре 26 и снабжен винтом 29. Перед винтом 23 на валу 2 прикреплен диск 30, обеспечивающий более эффективное распыление по- рошка. Причем конфузор 25 авиационного распылителя размещен на входе в шахту кабины вертолета и ориентирован навстречу потоку воздуха от винта вертолета, а торцевая часть корпуса 1 генера- тора (со стороны рабочего колеса) установлена на выходе из шахты и направлена в сторону поверхности земли.

Малогабаритный генератор аэрозольных вихревых колец (фиг,4) снабжен прикрепленным к корпусу 1 эластичным патрубком 31 для охвата и фиксации, например, аэрозольного баллона. При этом приводной вал 2 соединен с электродвигателем 32, а в корпусе 1 установлена кнопка 33 для приведения в действие аэрозольного баллона.

Генератор может быть установлен в дымовой трубе или вентиляционном канале 34 горной шахты (фиг.5) для выброса частиц дыма, вредных газов в верхние слои атмосферы.

Генератор работает следующим образом.

При распылении порошковых биопре- паратов или ядохимикатов с применением генератора аэрозольных вихревых колец вертолет или другое авиационное средство, нaпpи ep аэростат, дирижабль, перемещается со скоростью менее 20 км/ч или зависает над обрабатываемым участком поверхности земли на высоте 10П-150 м. Поток воздуха от винта вертолета поступает в конфузор 23 распылителя, ускоряется в нем и за. счет э(М1екта авторотации раскручивает винт 29 и вал 2 генератора. После этого включаются шнековые дозаторы 28, которые подают по рошок на вращающийся диск 30, где порошок под действием центробежных сил и воздушного потока, поступающего через конфузор 25, распыляется. Образовавшееся аэрозоль ное облако

5

11

g 5 0

5 о

д д . ,

5

5

547

теряет свою скорость в широкой части бункера 2ч и порциями засасывается в канал корпуса 1 генератора. Одновременно на валу 2 начинает вращаться рабочее колесо с лопатками 3, Кроме того, вращение с вала 2 через DiecTep- ни 13 и вариатор 10 передается на шайбу 11 с кулачками. За счет разности скоростей вращения шайбы 11 и рабочего колеса ролики 22 перемещаются по поверхности кулачков шайбы 11 и синхронно поднимают или опускают пальцы 21, При этом цапфы 4 поворачивают лопатки 3, устанавливая их то в рабочее положение, то в нейтральное (по отношению к аэрозольному потоку). Лопатки 3, вращаясь и синхронно поворачиваясь, периодически сжимают порции аэрозоля. Далее лопатки 7 спрямляющего аппарата раскручивают поток аэрозоля в обратную сторону по отношению к повороту потока в рабочем колесе. Вследствие этого порция аэрозоля получает направление по скорости близкое к направлению по скорости на выходе в корпус генератора. После этого порция аэрозоля выбрасывается из корпуса 1 в сторону поверхности земли. Поскольку скорость внешнего потока воздуха от винта вертолета меньше скорости перемещения порции аэрозоля, выбро- шенного из корпуса 1 генератор-а (за счет вращения винта 29 в ускоренном потока воздуха, прошедшего через конфузор 25), то при соударении этой порции аэрозоля с атмосферным возду, хом образуется устойчивьш кольцевой вихрь, движение которого направлено в сторону поверхности земли. Для подбора оптимальной ча стоты выброса аэрозольных колец с помощью механизма 15 управления вариатором 10 регулируют .скорость поворота лопаток 3 на ступице вентиляторного колеса. Вместо вариатора 10 может быть использован редуктор 16, тогда частота выхода кольцевых вихрей регулируется за счет смены зубчатых колес в редукторе,Вихревое аэрозольное кольцо, например, диаметром 1 м опускается с высоты 100 м, сохраняя форму в течение 10- 30 с, рассеивается у поверхности земли и оседает на обрабатываемые растения.

Принцип работы малогабаритного генератора аэрозольных вихревых колец и генератора, установленного в дымо:Вой трубе или шахте, аналогичен описанному.

.. Преимущество распыления аэрозольных препаратов в виде вихревых колец состоит в увеличении скорости оседания частиц препарата на обрабатываемую поверхность. В результате этого снижается инактивация биопрепарата :под действием метеоусловий: солнеч- :ной радиации, влажности, ветра и т.п I снижаются потери мелкой фракции пре- 1 парата вследствие устранения уноса е ветром за пределы обрабатываемой зоны

Малогабаритные генераторы аэро- .зольных вихревых колец позволяют об- рабатьшать инсектицидами, дезинфек- тантами, красителями и т.п. в аэрозольной форме ограниченные участки поверхности издел:ий в труднодоступных и удаленных от места распьтения местах, вентиляционных каналах, по- |мещениях с высокими потолками или I боксах, заставленных оборудованием 1и т.п. При этом обеспечиваются зна- |чительная экономия распыляемого вещества и снижение загрязнения пространства, окружающего зону обработки. В процессе покраски краскопультами ферм мостов, линий электропередач, телевизионных мачт и т.п. конструкций наблюдаются значительные I потери красителя вследствие большого I факела распыла устройства и значительных ветровых нагрузок. Вихревые кольца аэрозоля в меньшей степени подвержены рассеиванию под действием потока воздуха. Кроме того, диаметр вихревого кольца можно подобрать (с помощью набора насадок) равным ширине стержней ферм. Таким образом, при использов ании генератора аэрозольных вихревых колец в качестве краскопульта может быть достигнута значительная экономия краски.

Производительность предлагаемого генератора повышается по сравнению с известным за счет иного принципа сжатия потока аэрозоля, а именно эффекта вращения лопастей осевого вентилятора или компрессора. Осевые вен тиляторы и компрессоры обладают большой производительностью при малых габаритах и имеют достаточно высокий КПД. Производительность предлагаемого генератора аэрозольных вихревых колец на порядок выше, чем у известного при одних и тех же габаритах

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

Малогабаритные генераторы могут использоваться в сельскохозяйственной авиации, в промышленной технологии и в быту. Надежность работы генератора достигается за счет увеличения прочности отдельных его узлов и деталей, поскольку эффективность работы не зависит.от физических свойств материала, из которого он изготовлен.

Формула изобретения

с кулачками, установленной на приводном валу с возможностью свободного вращения, причем ведущий вал вариатора или редуктора кинематически связан через шестерни с приводным валом, а ведомый вал выполнен в виде втулки, размещенной на приводном валу и прикрепленной к шайбе с кулачками, кроме того, в стенках каналов ступицы выполнены прорези, в которых установлены пальцы, прикрепленные к цапфам и имеющие на концах ролики, прижатые к кулачкам шайбы, а лопатки рабочего колеса снабжены пружинами, KOHiy.1 которых закреплены соответственно на ступице и лопатках.

Фиг. 2

Фие.

х

ШшшfШf0

.«s

т

х