Дымовая труба

 

ДЫМОВАЯ ТРУБА, содержащая . ствол, снабженный в верхней части конусным оголовком, в полости которого смонтирован ускоритель выброса газов в виде камеры с входным и выходным отверстиями, в полости которой установлена гибкая диафрагма с приводом осевого перемещения, отличающаяся тем, что, с целью снижения концентрации вредных веществ в приземном слое воздуха за счет увеличения высоты выброса дымовых газов, камера ускорения выброса газов выполнена в виде расширяющегося книз.у конуса, образованного упругогибкой спиральной лентой, внушняя кромка каждого витка которой снабжена бортиком , а гибкая диафрагма смонтирована в нижней части винтовой камеры § и снабжена грузом и приводом осевого перемещения со спусковым механизмом. (Л

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСА ЛИН

F 23 1 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3608710/29-33 (22) 23.06.83 (46) 30. 10.84. Бюл. К - 40 (72) А.К.Серебряников и С.В.Серебряникова (71) Фрунзенский политехнический институт (53) 662,922.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

0 309211, кл. F 23 J 11/00, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

9 319725, кл. Е 04 Н 12/28, 1969 (прототип) ° (54)(57) ДЫИОВАЯ ТРУБА, содержащая . ствол, снабженный в верхней части конусным оголовкам, в полости которого смонтирован ускоритель выброса

„,SU„„1121542 А газов в виде камеры с входным и выходным отверстиями, в полости которой установлена гибкая диафрагма с приводом осевого перемещения, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения концентрации вредных веществ в приэемном слое воздуха за счет увеличения высоты выброса дымовых газов, камера ускорения выброса газов выполнена в виде расширяющегося книзу

t конуса, образованного упругогибкой спиральной лентой, внупшяя кромка каждого витка которой снабжена бортиком, а гибкая диафрагма смонтирована в нижней части винтовой камеры и снабжена грузом и приводом осевого перемещения со спусковым механизмом.

1 11215

Изобретение относится к устройствам для удаления дымовых и вентиляционных выбросод в атмосферу и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для наименьшего рассеивания газообразных отбросов в районе их выброса.

Известно устройство для удаления дымовых газов, включающее дымоход, на конце которого установлен вращаю- 1О щийся конусообразный оголовок, на внутренней поверхности которого име» ется спиральная канавка и лопасти, установленные между ее витками (1j.

Недостатком известного устройства, является небольшая высота подъема газов над устьем конусного оголовка вследствие того, что дымовые газы выбрасываются в атмосферу вихрем, имеющим вращение выбрасываемых газов в горизонтальной плоскости, а не в виде чороидального вихря, относительно высокого гидравлического сопротив,ления начинки оголовка и несправедливых потерь энергии на закрутку атмосферного воздуха, подсасываемого внутрь восходящего вихря дымовых газов.

Наиболее близкой к предлагаемой является дымовая труба, содержащая ствол, ускоритель выброса газов, имеющий гибкую диафрагму, и привод возвратно-поступательного перемещения диафрагмы 1. 2 3.

Недостатком указанной дымовой трубы является небольшая высота подъема дымовых газов над выходным отверстием вследствие низкой скорости вы- броса газов в атмосферу, так как воздействующая на газы диафрагма соединена с приводом возвратно-поступательного перемещения, который создает только последовательно нарастающее плавное усилие на диафрагмуи поэтомуудаляемые,ra3blне получа- 45 ют высокого ускорения выброса. При этом заполнение газами пространства над диафрагмой через отверстия ускорителя из полости ствола, требует неоправданных затрат энергиии увеличивает время между выбросами порций газов в атмосферу, что не возволяет эффективно использовать устройство и снижает его производительность.

Цель изобретения — снижение концентрации вредных веществ в яриземном слое воздуха за счет увеличения высоты выброса дымовых газов.

42 2

Указанная цель достигается тем, что в дымовой трубе, содержащей ствол, снабженный.в верхней части конусным оголовком, в полости которого смонтирован ускоритель выброса газов в виде камеры с входным и выходным отверстиями, в полости .которой установлена гибкая диафрагма с приводом перемещения, камера ускорения выброса газов выполнена в виде расширяющегося книзу конуса, образованного упругогибкой спиральной лентой, внешняя кромка каждого витка которой снабжена бортиком, а гибкая диафрагма смонтирована в нижней части винтовой камеры и снабжена грузом и приводом осевого перемещения со спусковым механизмом.

Выполнение камеры из упругогибкой спиральной ленты, образующей полый конус, позволяет создать ударную нагрузку на выбрасываемые в атмосферу газы и сконцентрировать при этом всю энергию потока на входном отверстии..Снабжение высокими бортиками витков ленты позволяет пропускать газы в полость камеры без излишних затрат энергии„ но и отсекать порцию газа, не позволяя рассеивать энергию сжимающейся ленты путем утечки газов в щели между витками.

Размещение диафрагмы внизу ленты и снабжение ее грузом позволяет более полно передать энергию ударного сжатия ленты и создать благоприятные аэродинамические условия для формирования, адаптации и отсечки тороидального вихря в заключительной фазе выброса газов в атмосферу.

На фиг. 1 и фиг.-2 схематически изображена предлагаемая дымовая труба в двух фазах работы, продольный разрез.

Дымовая труба содержит ствол 1, оголовок 2, в полости которого смонтирован ускоритель 3 выброса газов, состоящий из камеры 4 с отверстием 5, выполненной в виде конусной. упругогибкой спиральной ленты 6. Спиральная лента 6 имеет наибольшие диаметры витков внизу, а внешняя верхняя или нижняя кромка каждого витка снабжена высоким бортиком 7. Внизу камеры 4 размещена гибкая диафрагма 8 с дополнительным грузом 9, который соединен с приводом спускового механизма 10. Механизм может состоять, например, из стального сердечника 11, помещенного в центральную часть электрической

3 11 обмотки 12, на которую периодично

Ф поступает ток.

Дымовая труба работает следующим образом.

Ускоритель 3 находится в первом рабочем положении (фиг. 1). На обмотку 12 подается напряжение и движется ток, сердечник 11 втягивается в обмотку 12 механизма 10, лента 6 растягивается и бортики 7 открывают полость камеры 4. По стволу 1 движутся дымовые газы, как правило, под невысоким избыточным давлением, Газы, огибая бортики 7, заполняют камеру 4, проходя между витками ленты 6.

Затем напряжение с обмотки 12 механизма 10 снимается, на сердечник

11 не действует электромагнитная сила, поэтому усилие деформационного напряжения ленты 6 заставляет камеру

4 молниеносно-ударным движением резко сократить в нескольно раз объем.

Газы, находящиеся внутри камеры 4, . сжимаются мгновенно до высокого давления. В процессе сжатия витков ленты 6 бортики 7, заходя друг за друга, предотвращают утечку газа обратно в полость оголовка 2. Конусная форма спиральных витков ленты 6 позволяет очень резко сократить объем камеры 4 и сконцентрировать большой импульс энергии газов на отверстии 5. Одновременно, в момент окончания сжатия ленты 6, гибкая диафрагма 8 продолжает двигаться вверх за счет момента инерции, которым она . обладает вследствие массы груза 9, что позволяет создать благоприятные аэродинамические условия для полноты передачи импульса количества движения удаляемым газом.

Порция газов в полости камеры 4 сжимается и, получив высокий импульс движения, через отверстие 5 выбрасывается в атмосферу с высокой скоростью, где формируется в тороидальный вихрь, который адаптируется в свободной атмосфере, отсекается от оголовка 2. Высокую скорость движения газам придает конусная спиральная лента 6 с бортиками 7, адаптацию и отсечку вихря придает изгибание ди-. афрагмы 8 вверх, под инерционным усилием груза 9.

После сжатия ленты 6 на механизм

10 вновь подается электроэнергия и весь описанный процесс выброса газов повторяется.

21542 4

Предложенная дымовая труба имеет следующие преимущества в сравнении с прототипом: высокую скорость выброса позиции

5 газов в атмосферу вследствие создания ударного воздействия на них; отбор очередной порции газов непосредственно в объеме ствола без дополнительных затрат на различные перетоки через отверстия (здесь растяжка ленты 6 одновременно с созданием деформационного напряжения вы полняет и отбор очередной порции газов, сохранение и полнота передачи ударного усилия за счет перекрытия щелей бортиками; наличие спускового механизма позволяет увеличить скорость ударного воздействия на газы; конусная форма ленты 6 позволяет сосредоточить наибольшее усилие удара на небольшой площади выходного отверстия и увеличить объем рабочей порции выбрасываемых газов; сформировать плотный тороидальный вихрь в атмосфере из газов, создать хорошие аэродинамические условия адаптации его в атмосфере и отрыва от оголовка.

Технико-экономические преимущества от использования изобретения в сравнении с базовым объектом, за который принята обычная дымовая труба отопительной или промышленной котельной, высотой в 50.м,заключается в следующем .

35 снижении капитальных затрат в

4 раза за счет исключения необходимости строительства ствола высотой в 50 м; подъем газов производится порциями в виде тороидальных вихрей, 40 которые самостоятельно поднимаются на эту высоту, а устье дымовой трубы устанавливается на уровне крьппи производственного здания; срок службы неограничен, так

45 как в предлагаемом устройстве все элементы можно заменить, а в прототипе при износе ствола его полностью строят заново; подъем газов производится на высоту в полтора раза выше за счет формирования из газа тороидальных вихрей; регулирование высоты выброса вредностей в зависимости от метеоусловий в районе их рассеивания, так как в предлагаемом устройстве можно регулировать скорость выброса газов, а следовательно, и высоту подъема газов в атмосферу.

112)542

1121542

Составитель О. Смирнова

Редактор С. Тимохина Техред Л.Коцюбняк Корректор О. Луговая

Заказ 7962/31 Тираж 531 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4