Способ локализации конвективных потоков и вредных выделений от тепловыделяющего оборудования и безвихревой воздухораспределитель



Способ локализации конвективных потоков и вредных выделений от тепловыделяющего оборудования и безвихревой воздухораспределитель
Способ локализации конвективных потоков и вредных выделений от тепловыделяющего оборудования и безвихревой воздухораспределитель
Способ локализации конвективных потоков и вредных выделений от тепловыделяющего оборудования и безвихревой воздухораспределитель
Способ локализации конвективных потоков и вредных выделений от тепловыделяющего оборудования и безвихревой воздухораспределитель
Способ локализации конвективных потоков и вредных выделений от тепловыделяющего оборудования и безвихревой воздухораспределитель

 

B08B15 - Предотвращение распространения дыма, паров, пыли и прочих продуктов загрязнения из мест, где они образуются; сбор или удаление продуктов загрязнения из мест их скопления (узлы, детали и вспомогательные приспособления к кухонной посуде для отвода или конденсации паров, образующихся при варке A47J 36/38; удаление отходов B65F; устройства для отвода дымов или копоти, например дымоходы F23J 11/00; удаление кухонных дымов и паров от бытовых печей и плит F24C 15/20; кондиционирование воздуха, вентиляция F24F)

Владельцы патента RU 2477185:

Федеральное государственное учреждение науки "Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (RU)
Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Экоюрус-Венто" (RU)

Изобретение относится к вентиляционной технике, а также к производственным помещениям, где требуется локализация конвективных потоков от тепловыделяющего оборудования, и может быть использовано в производствах микроэлектроники, фармацевтике, точной механики и оптики и других отраслях промышленности. Изобретение обеспечивает надежную локализацию не только конвективных потоков, выделяющихся от тепловыделяющего оборудования, но и сопутствующих тепловыделению потоков вредных выделений. При заявленном способе воздух подают на оборудование, установленное на вытяжной панели, сверху ниспадающим потоком через панель безвихревого воздухораспределителя малотурбулентным потоком воздуха равномерно по площади панели, а скорость набегающего на оборудование потока воздуха определяют из соотношения V≥0,45/√9,8×l×β×Δt м/с, где V - скорость набегающего потока; l - длина обтекания тела (оборудования), м;

β - коэффициент объемного расширения воздуха, 1/°С, Δt - разность температур поверхности тела и набегающего потока, °С, а удаляют воздух по периметру тепловыделяющего оборудования через вытяжную панель, причем отношение объема удаляемого воздуха к приточному должно быть в пределах 1,2-1,4. Размеры приточной и вытяжной панели и расстояние между ними определяют из следующих соотношений: hт/(bо-bт)≤1; hт/(lо-lт)≤1; h/bo≤2,0, где hт, bт, lт - высота, ширина и длина оборудования; bo, lо - ширина и длина панелей; h - расстояние между панелями. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к вентиляционной технике, а также к производственным помещениям, где требуется локализация конвективных потоков от тепловыделяющего оборудования, и может быть использовано в производствах микроэлектроники, фармацевтике, точной механике и оптике и других отраслях промышленности.

Известен способ локальной вытяжной вентиляции по патенту РФ №2046258, предназначенный для удаления вредных газов и мелкодисперсного аэрозоля, образующихся при сварке, пайке и в гальванопроизводстве. Сущность изобретения: отсасывают из зоны выделения вредностей загрязненный ими воздух. Формируют отсасываемый воздух в центральный всасывающий факел. Подают приточный воздух, формируя его в закрученный периферийный поток, экранирующий центральный факел. Поток формируют в виде разомкнутой радиальной веерной струи. Задают расход отсасываемого воздуха. Расход приточного воздуха определяют из заданного соотношения. Однако за счет турбулентности получаемого потока частицы загрязнений будут отбрасываться в помещение за зону факела.

Известен также способ подачи и отвода ламинарного потока воздуха в чистой комнате, принятый за прототип заявляемого способа и описанный в [Куприянов И.П. Технологический микроклимат.- М.: Сов. радио, 1976, 79]. Согласно этому способу воздух сначала проходит фильтр грубой очистки и промежуточный фильтр, а затем фильтр тонкой очистки. После этого чистый воздух подается в помещение через очень большую поверхность, например через потолок, а удаляется вентилятором через всю поверхность пола. Однако при этом способе невозможно обеспечить необходимую величину скорости приточного воздуха (из-за ограничения ее по санитарно-гигиеническим нормам) для подавления конвективных потоков от нагретых поверхностей тепловыделяющего оборудования, которые турбулизируют воздух в помещении и способствуют созданию неорганизованных течений и хаотическому перемещению аэрозольных частиц.

Известна панель воздухораспределительного устройства по а.с. №726452, принятая за прототип безвихревого воздухораспределителя, содержащая сетку и установленную перед ней жесткую спрямляющую решетку, ячейки которой выполнены в виде призм определенных размеров. Однако эта панель без соосно расположенной вытяжной панели не может обеспечить локализацию конвективных потоков и вредных выделений.

Задачей предлагаемого изобретения является создание надежного способа локализации не только конвективных потоков, выделяющихся от тепловыделяющего оборудования, но и сопутствующих тепловыделению потоков вредных выделений (аэрозолей, газа и т.п.), а также техническое решение воздухораспределителя для реализации заявленного способа.

Техническим результатом, обеспечиваемым заявленным изобретением, за счет которого решается указанная задача, является повышение эффективности удаления конвективных потоков и вредных выделений от технологического тепловыделяющего оборудования.

Для решения поставленной задачи предлагается способ локализации конвективных потоков и вредных выделений от тепловыделяющего оборудования, при котором воздух подают сверху ниспадающим потоком на оборудование, установленное на вытяжной панели. При этом воздух подают через панель безвихревого воздухораспределителя малотурбулентным потоком воздуха равномерно по площади панели, скорость набегающего на оборудование потока воздуха определяют из соотношения

V≥0,45/√9,8×l×β×Δt м/с, где

V - скорость набегающего потока, м;

l - длина обтекания тела (оборудования), м;

β - коэффициент объемного расширения воздуха, 1/°C;

Δt - разность температур поверхности тела и набегающего потока, °C.

Удаляют из помещения воздух по периметру тепловыделяющего оборудования через вытяжную панель, причем отношение объема удаляемого воздуха к приточному должно быть в пределах 1,2÷1,4, при этом размеры приточной и вытяжной панели и расстояние между ними определяют из следующих соотношений:

hT/(bo-bT)≤1; hT/(lo-lT)≤1; h/bo≤2,0, где

hT, bT, lT - высота, ширина и длина тела (оборудования);

bo, lo - ширина и длина панелей;

h - расстояние между панелями.

Данные соотношения получены из графиков полей температуры, рассчитанных с помощью математического моделирования обтекания нагретого тела малотурбулентным потоком для принятых максимального угла расширения теплового следа (см. фиг.1) α=45° (при Re/√Gr=0,45) и длины участка его расширения, составляющего hсл/hT=0,5. При длине теплового ядра малотурбулентного потока, равной (4÷5)bo, следует принимать h/bo≤2,0.

Для осуществления заявленного способа предлагается техническое решение безвихревого воздухораспределителя, выполненного в виде панели, содержащего сетку и установленную за ней жесткую спрямляющую ячеистую (сотовую) решетку, примыкающую вплотную к сетке, а ячейки решетки выполнены в виде призм. Сверху над упомянутой сеткой установлены фильтры предварительной и финишной очистки, а между фильтрами - вентилятор со свободным рабочим колесом, оборудованный преобразователем частоты, за счет чего напор от вентилятора обеспечивает заданную скорость малотурбулентного потока воздуха.

Сущность изобретения поясняется на рисунке (фиг.1), на котором изображено тепловыделяющее оборудование 1, установленное соосно вытяжной панели 2, выполненной в виде перфорированной столешницы.

Наверху помещения установлена панель безвихревого воздухораспределителя 3, содержащего предварительный 4 и финишный 5 фильтры, между которыми установлен вентилятор 6, снабженный преобразователем частоты (не показан) для регулирования его оборотов. Внизу панели имеется сетка 7, примыкающая к пространственной (сотовой) решетке 8, создающей малотурбулентный поток воздуха. На рисунке также показаны граница 9 теплового ядра начального участка малотурбулентного потока приточного воздуха, область теплового следа 10 и угол расширения теплового следа α=arctg [bсл/Iсл]°.

Способ используют следующим образом. От тепловыделяющего оборудования, установленного, например, в производственном помещении, образуются конвективные потоки, которые турбулизуют воздух в помещении и способствуют созданию неорганизованных течений и хаотическому перемещению аэрозольных частиц в объеме помещения, что приводит к увеличению запыленности и затрудняет поддержание требуемых параметров чистоты и микроклимата. Для удаления конвективных потоков и вредных выделений от технологического тепловыделяющего оборудования 1 над ним устанавливают панель безвихревого воздухораспределителя 3 таким образом, чтобы оборудование находилось в области начального участка в его тепловом ядре, в котором сохраняются начальные тепловлажностные параметры и чистота. Скорость воздушного потока и размеры панели выбираются таким образом, чтобы происходило полное подавление конвективного потока, а область теплового следа 10 находилась в окружении теплового ядра 11 обтекающего потока воздуха. Внизу по периметру тепловыделяющего оборудования имеется вытяжка за счет установки оборудования на вытяжной панели 2. Объем вытяжного воздуха должен обеспечивать локализацию конвективного потока и части (или полностью) ядра потока приточного воздуха.

Для исследования предлагаемого способа локализации конвективных потоков использовалось математическое моделирование, результаты которого были подтверждены результатами физического эксперимента. По результатам математического моделирования скорость набегающего на оборудование потока воздуха определяли из соотношения величин критериев Рейнольда (Re) и Грасгофа (Gr):

Re/√Gr=V/√9,8×l×β×Δt≥0,45

V≥0,45/√9,8×l×β×Δt м/с, где

V - скорость набегающего потока, м;

l - длина обтекания тела (оборудования), м;

β - коэффициент объемного расширения воздуха, 1/°C;

Δt - разность температур поверхности тела и набегающего потока, °C.

В рамках проведенного математического моделирования графики полей температуры и скорости обтекания нагретого тела приведены на фиг.2-5.

1. Способ локализации конвективных потоков и вредных выделений от тепловыделяющего оборудования, при котором воздух подают сверху ниспадающим потоком на оборудование, установленное на вытяжной панели, отличающийся тем, что
воздух подают через панель безвихревого воздухораспределителя малотурбулентным потоком воздуха равномерно по площади панели, скорость набегающего на оборудование потока воздуха определяют из соотношения
V≥0,45/√9,8·l·β·Δt м/с,
где V - скорость набегающего потока, м;
l - длина обтекания тела (оборудования), м;
β - коэффициент объемного расширения воздуха, 1/°С;
Δt - разность температур поверхности тела и набегающего потока, °С,
а удаляют воздух по периметру тепловыделяющего оборудования через вытяжную панель, причем отношение объема удаляемого воздуха к приточному должно быть в пределах 1,2-1,4, при этом размеры приточной и вытяжной панели и расстояние между ними определяют из следующих соотношений
hТ/(bо-bТ)≤1; hТ/(lо-lТ)≤1; h/bo≤2,0,
где hТ, bТ, lТ - высота, ширина и длина тела (оборудования);
bo, lо - ширина и длина панелей;
h - расстояние между панелями.

2. Безвихревой воздухораспределитель для способа по п.1, выполненный в виде панели, содержащей сетку и установленную за ней жесткую спрямляющую ячеистую (сотовую) решетку, примыкающую вплотную к сетке, а ячейки решетки выполнены в виде призм, отличающийся тем, что сверху над сеткой установлены фильтры предварительной и финишной очистки, а между фильтрами - вентилятор со свободным рабочим колесом, снабженный преобразователем частоты, напор от которого обеспечивает заданную скорость малотурбулентного потока воздуха.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к пылеотсасывающим устройствам, предназначенным для ручных машин. .

Изобретение относится к предохранительной муфте, предназначенной для разъемного соединения наконечника с системой воздуховодов, которые образуют часть вытяжной системы.

Изобретение относится к области улавливания и очистки технологических газов от твердых примесей. .

Изобретение относится к области улавливания и очистки технологических газов от твердых примесей. .

Изобретение относится к области очистки технологических газов от пыли и может быть использовано в химической, металлургической или других отраслях промышленности, а именно в системах аспирации оборудования, газовые выбросы которого имеют высокую температуру и, предпочтительно, содержат ферромагнитные частицы.

Изобретение относится к пылеуловителю, который крепят к электрическому инструменту, в частности к шлифовальному инструменту для сбора частиц пыли, а также относится к электрическому инструменту с пылеуловителем.

Изобретение относится к области промышленной вентиляции и предназначено для улавливания и отвода газов электродуговой печи. .

Изобретение относится к области вентиляционной техники и может быть использовано для удаления и обработки загрязненного воздуха от места его образования в медицинской, биологической и фармацевтических отраслях.

Изобретение относится к вентиляционному оборудованию, в частности к местным отсосам, и может быть использовано в любых вентиляционных системах для удаления загрязнений

Изобретение относится к устройству для отсасывания сверлильного материала при сверлении сверлом кирпичной кладки и т.п. Устройство для отсасывания сверлильного материала (11) при сверлении сверлом кирпичной кладки и т.п. с, по меньшей мере, одной камерой (5) пониженного давления, по меньшей мере, одним пространственно отделенным от камеры (5) пониженного давления местом отсасывания (14), подсоединительным патрубком (7) для отсасывающего узла, который отсасывает имеющийся в месте отсасывания (14) сверлильный материал (11) и с, по меньшей мере, одним отверстием (9), через которое камера (5) пониженного давления гидравлически соединена с подсоединительным патрубком (7), отличающееся тем, что для создания принудительного потока в камере (5) пониженного давления к подсоединительному патрубку (7) через отверстие (9), в стенке (6) камеры (5) пониженного давления предусмотрено, по меньшей мере, одно разгрузочное отверстие (20), которое соединяет камеру (5) пониженного давления с окружением. 14 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к приводным инструментам, содержащим средство для отсасывания пыли. Инструмент содержит электродвигатель, корпус, пылеотсасывающую часть, канал для передачи пыли и выходное отверстие для пыли. Пылеотсасывающая часть закрывает по меньшей мере заостренный конец рабочего органа инструмента. Канал для передачи пыли размещен внутри корпуса и предназначен для передачи пыли, засосанной в пылеотсасывающую часть. Выходное отверстие для пыли предназначено для выброса наружу пыли, переданной через канал для передачи пыли, и расположено на противоположной стороне электродвигателя относительно рабочего органа инструмента. В результате обеспечивается удобство использования инструмента. 14 з.п. ф-лы, 20 ил.

Изобретение относится к пылесборным устройствам, используемым на приводных инструментах, содержащих корпус и вспомогательную ручку, прикрепленную к корпусу инструмента. Пылесборное устройство содержит пылесборный элемент и соединительный рукав для соединения пылесборного элемента с пылесборником. Пылесборный элемент выполнен с возможностью прикрепления к вспомогательной ручке таким образом, чтобы окружать передний концевой участок корпуса инструмента вокруг продольной оси переднего концевого участка. Пылесборный элемент содержит выступ на одном конце пылесборного элемента в продольном направлении и выполнен с возможностью прикрепления к вспомогательной ручке посредством вставки выступа в установочное отверстие, образованное на вспомогательной ручке. В результате увеличивается эффективность сбора пыли в пылесборном устройстве. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к способу и установке для очистки промышленно изготовленных конструктивных элементов. Установка (30) содержит очистное пространство (2) и отсасывающее устройство (7) для отсасывания отходящего воздуха (Vab) в виде испарений чистящего средства из очистного пространства (2). Установка включает регенерационное устройство (5), в котором расположены холодильная машина (6) с регистром (8) охлаждения, через который направляется отходящий воздух (Vab), который при этом охлаждается и сушится, а также включает регистр (9) нагрева. Отсасываемый отходящий воздух (Vab) направляется в регенерационное устройство (5) через регистр (9) нагрева холодильной машины (6) и нагревается по существу до температуры отходящего воздуха (Vab). Далее нагретый, высушенный отходящий воздух (Vab) через трубопровод (17) приточного воздуха подается в очистное пространство (2) в качестве предварительно нагретого, сухого приточного воздуха (Vzu). Трубопровод (17) приточного воздуха входит в очистное пространство (2) в зоне клинкетной двери (16) для образования в очистном пространстве (2) позади клинкетной двери (16) подаваемым приточным воздухом (Vzu) воздушной завесы, которая предотвращает выход наружу испарений чистящего средства при открытой клинкетной двери (16). Достигаемый при этом технический результат заключается в уменьшении потерь ресурсов чистящего средства и тепла в очистной установке. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области обезвреживания агрессивных химических соединений, в частности насыщенных ангидридами кислородосодержащих соединений. Обезвреживанию подвергают дымовую смесь С-4, содержащую серный ангидрид и хлорсульфоновую кислоту с примесью серной кислоты. Состав представляет собой опоку серую, содержащую гейландит, метастильбит, тридимит, кальцит и α-кварц. Опока модифицирована 18%-ным водным раствором гидроксида натрия или гидроксида калия в присутствии четвертичного аммониевого соединения. Состав создан из доступного природного материала и позволяет обеспечить безопасность и эффективность обезвреживания агрессивных химических составов и отходов. 2 табл., 4 пр.

Изобретение относится к удалению из зоны обработки пылегазовой смеси, образующейся при воздействии обрабатывающего инструмента на обрабатываемый материал, и может использоваться при нанесении токопроводящих шин при производстве электрообогреваемых стекол для авиационной, железнодорожной, судостроительной, бронетранспортной и автомобильной отраслей промышленности. Пылегазовый затвор, устанавливаемый в устройстве для обработки материалов, содержит корпус, выполненный с возможностью расположения в нем обрабатывающего инструмента и соединения с системой аспирации образующейся пылегазовой смеси, а также средство для направления пылегазовой смеси в корпус. Средство для направления пылегазовой смеси включает в себя узел направленной подачи сжатого воздуха в зону обработки со стороны периферийной области зоны обработки и элемент для направления потока пылегазовой смеси, имеющий нижнюю поверхность, располагаемую вокруг зоны обработки и являющуюся обтекаемой для потока пылегазовой смеси. Техническим результатом является повышение эффективности сепарации пылегазовой смеси за счет аспирации мелкодисперсного пылевого облака из порошка и обеспечение процесса напыления в производственных помещениях без использования аспирационных камер. 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Настоящее изобретение относится к вентиляционному устройству, содержащему устройство для удержания и управления воздушным каналом. Которое содержит воздушный канал, рычажную конструкцию, расположенную вдоль внешней поверхности воздушного канала, рычажная конструкция содержит две рычажные секции, первое сочленение, которое соединяет первую рычажную часть с крепежным устройством, которое удерживает и поддерживает базовое положение рычажной конструкции, и которое обеспечивает различное позиционирование рычажной конструкции и воздушного канала, второе сочленение, которое соединяет первую рычажную секцию со второй рычажной секцией и обеспечивает различное позиционирование рычажной конструкции и воздушного канала. Каждая рычажная секция содержит удлиненный профиль, при этом первое сочленение содержит первую часть, прикрепленную к крепежному устройству, и вторую часть, прикрепленную к первой рычажной секции, при этом части первого сочленения соединены друг с другом осью, вокруг которой они могут поворачиваться относительно друг друга вокруг, а второе сочленение содержит первую часть, прикрепленную к первой рычажной секции, и вторую часть, прикрепленную ко второй рычажной секции, при этом части второго сочленения соединены друг с другом осью, которая проходит через первую часть сочленения и вторую часть сочленения и вокруг которой они могут поворачиваться относительно друг друга. Кроме того, по меньшей мере одна из частей сочленения содержит часть в форме люльки, содержащую две части, расположенные параллельно друг другу и разнесенные на расстояние, причем эти части, в свою очередь, расположены с каждой стороны от плоской части, которая содержится во второй части сочленения. Также устройство содержит балансировочное устройство, которое расположено между одним сочленением и одной рычажной секцией, и содержит крепежное средство, расположенное вокруг оси вращения сочленения и жестко прикрепленное к одной части сочленения, к внешней поверхности сочленения, и содержащее часть, выступающую от сочленения, и натяжную конструкцию, которая прикреплена одним из своих концов так, чтобы обеспечить поворот выступающей части крепежного средства, а другим своим концом так, чтобы обеспечить поворот к рычажной секции рычажной части сочленения, при этом центральная линия выступающей части расположена под углом от 80° до 100° относительно центральной линии рычажной секции, которая жестко прикреплена к части сочленения, к которой жестко прикреплено крепежное средство. Это позволяет обеспечить более стабильную работу балансировочного устройства. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 17 ил.

Настоящее изобретение относится к вентиляционному устройству, содержащему устройство для удержания и управления воздушным каналом. Которое содержит воздушный канал, рычажную конструкцию, расположенную вдоль внешней поверхности воздушного канала, рычажная конструкция содержит две рычажные секции, первое сочленение, которое соединяет первую рычажную часть с крепежным устройством, которое удерживает и поддерживает базовое положение рычажной конструкции, и которое обеспечивает различное позиционирование рычажной конструкции и воздушного канала, второе сочленение, которое соединяет первую рычажную секцию со второй рычажной секцией и обеспечивает различное позиционирование рычажной конструкции и воздушного канала. Каждая рычажная секция содержит удлиненный профиль, при этом первое сочленение содержит первую часть, прикрепленную к крепежному устройству, и вторую часть, прикрепленную к первой рычажной секции, при этом части первого сочленения соединены друг с другом осью, вокруг которой они могут поворачиваться относительно друг друга вокруг, а второе сочленение содержит первую часть, прикрепленную к первой рычажной секции, и вторую часть, прикрепленную ко второй рычажной секции, при этом части второго сочленения соединены друг с другом осью, которая проходит через первую часть сочленения и вторую часть сочленения и вокруг которой они могут поворачиваться относительно друг друга. Кроме того, по меньшей мере одна из частей сочленения содержит часть в форме люльки, содержащую две части, расположенные параллельно друг другу и разнесенные на расстояние, причем эти части, в свою очередь, расположены с каждой стороны от плоской части, которая содержится во второй части сочленения. Также устройство содержит балансировочное устройство, которое расположено между одним сочленением и одной рычажной секцией, и содержит крепежное средство, расположенное вокруг оси вращения сочленения и жестко прикрепленное к одной части сочленения, к внешней поверхности сочленения, и содержащее часть, выступающую от сочленения, и натяжную конструкцию, которая прикреплена одним из своих концов так, чтобы обеспечить поворот выступающей части крепежного средства, а другим своим концом так, чтобы обеспечить поворот к рычажной секции рычажной части сочленения, при этом центральная линия выступающей части расположена под углом от 80° до 100° относительно центральной линии рычажной секции, которая жестко прикреплена к части сочленения, к которой жестко прикреплено крепежное средство. Это позволяет обеспечить более стабильную работу балансировочного устройства. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 17 ил.
Наверх