Способ аспирации атмосферного воздуха в зоне автомобильного регулируемого перекрестка



Способ аспирации атмосферного воздуха в зоне автомобильного регулируемого перекрестка
Способ аспирации атмосферного воздуха в зоне автомобильного регулируемого перекрестка

 

B01D53/00 - Разделение (разделение твердых частиц мокрыми способами B03B,B03D; с помощью пневматических отсадочных машин или концентрационных столов B03B, другими сухими способами B07; магнитное или электростатическое отделение твердых материалов от твердых материалов или от текучей среды, разделение с помощью электрического поля, образованного высоким напряжением B03C; центрифуги, циклоны B04; прессы как таковые для выжимания жидкостей из веществ B30B 9/02; обработка воды C02F, например умягчение ионообменом C02F 1/42; расположение или установка фильтров в устройствах для кондиционирования, увлажнения воздуха, вентиляции F24F 13/28)

Владельцы патента RU 2505343:

Перехрест Валерий Станиславович (RU)
Борцов Владимир Юрьевич (RU)
Перехрест Александр Валерьевич (RU)

Изобретение может быть использовано в промышленной аспирации и для очистки атмосферного воздуха от выхлопных газов автомобилей в зоне автомобильного регулируемого перекрестка. Способ аспирации заключается в том, что формируют два независимых горизонтальных управляемых параллельных воздушных потока: верхний - блокирующий 11 и нижний - транспортирующий 12. Подачу потоков осуществляют в направлении, перпендикулярном движению транспорта с одной до другой стороны дорожной полосы 15. Начальное движение каждого потока осуществляют под действием нагнетающего вентилятора, а конечное движение - под действием вытяжного вентилятора 6. Верхний блокирующий поток 11 подают при разрешающем сигнале светофора 14 при условии превышения предельно допустимой концентрации вредных веществ в зоне перекрестка и всасывают через верхний приемник 3 воздушного потока на очистку в фильтр 5. Нижний транспортирующий поток 12 подают при запрещающем сигнале светофора 14 на уровне выхлопной трубы 8 стоящего автомобиля, после чего воздушный поток с выхлопными газами всасывают через нижний приемник 4 воздушного потока на очистку в фильтр 5. При этом начальная задаваемая скорость нижнего транспортирующего потока 12 не менее 4 м/с. Изобретение позволяет повысить эффективность очистки воздуха от выхлопных газов и снизить энергозатраты. 2 ил.

 

Изобретение относится к области промышленной аспирации загрязненных газов и применяется для очистки атмосферного воздуха от выхлопных газов автомобилей в зоне автомобильного регулируемого перекрестка.

Известно "Устройство для очистки воздуха над дорожным покрытием от выхлопных газов и выработки электроэнергии" (см. патент РФ №2074922, опубл. 10.03.1997). Это устройство включает выполненное вдоль дорожного полотна углубление с отверстиями, сообщенное с атмосферой через вентиляторную установку. Углубление расположено под дорожным полотном и выполнено с перфорированным с противоположных сторон каналом, сообщенным с вертикальными трубами, на выходе которых смонтированы вентиляторные установки. Автотранспорт движется по покрытию по обеим сторонам канала и выделяет выхлопные газы. Этот газ вместе с наружным воздухом попадает в углубление и выходит через трубы, где очищается фильтрами. Устройство позволяет не только очищать выхлопные газы автотранспорта, но и вырабатывать электроэнергию.

Недостатком данного устройства является то, что реализация его связана с необходимостью реконструкции дорожного полотна. Кроме того, так как устройство расположено вдоль всего дорожного полотна, независимо от мест скопления автомобилей, то аспирации подвергается большой объем воздуха, что требует мощного вытяжного вентилятора, а очистка от вредных составляющих выхлопных газов в местах наибольшего скопления автомобилей происходит недостаточно эффективно. Данное устройство принято за прототип.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки воздуха от выхлопных газов и снижение энергозатрат.

Для достижения указанной цели в способе аспирации атмосферного воздуха в зоне оснащенного запрещающим и разрешающим сигналами светофора автомобильного перекрестка, включающем подачу потока наружного воздуха, смешивание его с выхлопными газами автомобилей, транспортировку и прием смешанного потока путем всасывания в фильтр очистки, согласно изобретению, формируют два независимых горизонтальных управляемых параллельных воздушных потока, один из которых верхний блокирующий, другой нижний транспортирующий, причем подача потоков осуществляют в направлении перпендикулярном движению автотранспорта с одной до другой стороны дорожной полосы, при этом начальное движение каждого потока осуществляют под действием нагнетающего вентилятора, а конечное движение осуществляют под действием вытяжного вентилятора, причем верхний блокирующий поток подают при разрешающем сигнале светофора при условии превышения предельно допустимой концентрации (ПДК) вредных веществ в зоне перекрестка таким образом, что верхний блокирующий поток укрывает проезжую часть перекрестка по всей его длине и ширине на уровне верхней границы автомобиля, смешивается со свободно восходящими выхлопными газами от движущихся автомобилей и всасывается через верхний приемник воздушного потока на очистку в фильтр, а нижний транспортирующий поток подают при запрещающем сигнале светофора на уровне выхлопной трубы стоящего автомобиля, при этом нижний транспортирующий поток максимально захватывает выхлопные газы, после чего смешанный поток всасывается через нижний приемник воздушного потока на очистку в фильтр, причем начальная задаваемая скорость нижнего транспортирующего потока больше начальной скорости верхнего блокирующего потока, задается в зависимости от интенсивности автомобильного потока, метеоусловий в зоне перекрестка, но не менее скорости выхлопных газов автомобиля на выходе из выхлопной трубы и равна не менее 4 м/с.

Технический результат заключается в следующем: происходит снижение объемов очистки за счет искусственного сосредоточивания выхлопных газов в переносимых потоках, это создает ограниченный объем воздуха, предназначенный для аспирации, с максимальной концентрацией вредных веществ, что обеспечивает наиболее эффективное предотвращение попадания загрязненного выхлопными газами воздуха в зону расположения городских зданий и сооружений, примыкающих к автомобильному регулируемому перекрестку; снижение объема воздуха, предназначенного для аспирации, уменьшение весогабаритных размеров и мощности вытяжного вентилятора и фильтра для очистки воздуха от выхлопных газов снижает энергозатраты.

Заявленный способ отличается от прототипа тем, что забор выхлопных газов осуществляется не одним, а двумя воздушными потоками в зависимости от того, автомобили стоят на перекрестке или двигаются. При движущихся автомобилях верхний воздушный поток захватывает свободно восходящие потоки выхлопных газов, а при стоящих - нижний воздушный поток захватывает выхлопные газы непосредственно на выходе из выхлопной трубы автомобиля.

Формирование двух независимых, узконаправленных, горизонтальных, управляемых воздушных потоков обеспечивает наиболее рациональный процесс аспирации, а именно минимальный объем аспирации загрязненного воздуха, повышение степени очистки фильтра, существенное снижение энергозатрат на аспирацию.

Верхний блокирующий поток обеспечивает укрытие зоны, в которой находится автомобиль, и не допускает распространение выхлопных газов вне этой зоны.

Нижний транспортирующий поток непосредственно обеспечивает подачу смешанного потока на очистку в фильтр.

Использование двух узконаправленных, независимых, параллельных воздушных потоков обеспечивает полное смешение и всасывание выхлопных газов, т.к. верхний воздушный блокирующий поток создает воздушную завесу над автомобилем, не давая выхлопным газам выйти в атмосферу и, кроме того, захватывает газообразные и дисперсные частицы, поступившие в верхнюю зону очищаемого объема, и направляет смешанный поток на очистку через верхний приемник. При запрещающем сигнале на перекрестке, когда автомобили стоят, создается максимальная концентрация вредных веществ от выхлопных газов в зоне перекрестка. Подача нижнего транспортирующего потока на уровне выхлопной трубы автомобиля обеспечивает максимальный захват выхлопных газов и их транспортировку на очистку в фильтр, через нижний приемник, что предотвращает кумулятивный выброс вредных веществ в атмосферу в зоне перекрестка.

Подача узконаправленных потоков в направлении перпендикулярном движению автотранспорта обеспечивает минимальную длину потоков и минимальное рассевание потоков на входе приемников, что дополнительно снижает величину проскока загрязненного выхлопными газами воздуха за пределы проезжей части перекрестка.

Начальная задаваемая скорость нижнего транспортирующего потока больше начальной скорости верхнего блокирующего потока и устанавливается в зависимости от интенсивности автомобильного потока, метеоусловий в зоне перекрестка и равна не менее скорости выхлопных газов автомобиля на выходе из выхлопной трубы и составляет не менее 4 м/с. Это обусловлено тем, что при равной или большей скорости транспортирующего потока, поток выхлопных газов автомобиля не может пробить нижний транспортирующий поток и максимально смешивается с ним, что обеспечивает полную транспортировку выхлопных газов к нижнему приемнику без потерь. Сущность способа поясняется графическими материалами, где на фиг.1 схематически представлена установка для реализации способа, на фиг.2 - то же, вид в плане.

Установка для реализации способа включает верхний формирователь воздушного потока 1, нижний формирователь воздушного потока 2, которые расположены вдоль дорожного полотна перекрестка с одной стороны, верхний приемник воздушного потока 3, нижний приемник воздушного потока 4 расположены с противоположной стороны дорожного полотна соосно верхнему и нижнему формирователям, причем верхний и нижний приемники воздушных потоков соединены с фильтром очистки 5, который в свою очередь соединен с вытяжным вентилятором 6; условно показаны: габариты автомобиля 7, выхлопная труба автомобиля 8, свободно восходящие выхлопные газы 9, транспортирующие выхлопные газы 10, верхний блокирующий воздушный поток 11, соединяющий верхний формирователь потока 1 с верхним приемником потока 3, нижний транспортирующий воздушный поток 12, соединяющий нижний формирователь потока 2 с нижнем приемником потока 4, автомобильный поток 13, светофор 14, дорожное полотно 15.

Способ аспирации осуществляется следующим образом. При отсутствии на светофоре 14 запрещающего сигнала, автомобили двигаются вдоль перекрестка в габарите 7, со скоростью автомобильного потока 13, при этом концентрация выхлопных газов в зоне перекрестка будет зависеть от длины перекрестка, скорости автомобильного потока, его интенсивности, а также метеоусловий в зоне перекрестка, причем объем выбросов вредных веществ в придорожную зону перекрестка будет значительно меньше, чем при запрещающем сигнале, когда автомобильный поток не двигается. Поэтому для обеспечения непопадания свободно восходящих потоков выхлопных газов 9 в окружающую среду верхний формирователь потока 1 создает верхний блокирующий воздушный поток 11, который захватывает свободно восходящий поток выхлопных газов 9, не давая ему проникнуть в окружающую среду перекрестка и подает его в верхний приемник воздушного потока 3, откуда он поступает в фильтр очистки 5, при помощи вытяжного вентилятора 6. После чего очищенный воздух в зоне верхнего габарита автомобиля 7 от выхлопных газов поступает в окружающую среду.

При наличии на светофоре 14 запрещающего сигнала автомобильный поток прекращает свое движение. При этом концентрация выхлопных газов в зоне перекрестка резко возрастает и зависит от времени простоя автомобильного потока на перекрестке и количества автомобилей, находящихся в данное время в потоке на перекрестке. Поэтому, для обеспечения непопадания выхлопных газов в данный момент времени работы перекрестка в окружающую среду нижний формирователь 2 создает узконаправленный, параллельный дорожному полотну 15 транспортирующий воздушный поток 12, который формируется таким образом, чтобы полностью захватить выхлопные газы на срезе выхлопной трубы 8 автомобиля и транспортировать их к нижнему приемнику воздушного потока 4, откуда он поступает также в фильтр очистки 5 при помощи вытяжного вентилятора 6. При этом концентрация выхлопных газов в нижнем транспортирующем воздушном потоке 12 будет максимальной, так как формирователь 2 позволяет создавать узконаправленный поток минимального объема. Высокая концентрация выхлопных газов в потоке позволяет увеличить степень очистки фильтра 5, снизить затраты энергии на очистку и объем выбросов вредных веществ в окружающую среду перекрестка. С целью более эффективного снижения энергозатрат на аспирацию и снижения объемов очистки придорожного воздуха в зоне перекрестка при наличии запрещающего сигнала на светофоре 14, формирователь 1 прекращает работу верхнего блокирующего воздушного потока 11.

При увеличении уровня ПДК вредных веществ в санитарно-технической зоне перекрестка выше допустимого значения подается сигнал от контрольно-измерительной системы на включение данного способа аспирации атмосферного воздуха от примесей выхлопных газов по алгоритму описанному выше. При снижении уровня ПДК ниже допустимых значений от контрольно-измерительной системы поступает сигнал на отключения данного способа аспирации.

Способ аспирации атмосферного воздуха в зоне оснащенного запрещающим и разрешающим сигналами светофора автомобильного перекрестка, включающий всасывание воздушного потока с выхлопными газами в фильтр очистки, отличающийся тем, что формируют два независимых горизонтальных управляемых параллельных воздушных потока: верхний - блокирующий и нижний - транспортирующий; подачу потоков осуществляют в направлении, перпендикулярном движению транспорта с одной до другой стороны дорожной полосы, при этом начальное движение каждого потока осуществляют под действием нагнетающего вентилятора, а конечное движение осуществляют под действием вытяжного вентилятора, причем верхний блокирующий поток подают при разрешающем сигнале светофора при условии превышения предельно допустимой концентрации (ПДК) вредных веществ в зоне перекрестка и всасывают через верхний приемник воздушного потока на очистку в фильтр, а нижний транспортирующий поток подают при запрещающем сигнале светофора на уровне выхлопной трубы стоящего автомобиля, после чего воздушный поток с выхлопными газами всасывают через нижний приемник воздушного потока на очистку в фильтр, при этом начальная задаваемая скорость нижнего транспортирующего потока больше начальной скорости верхнего блокирующего потока, но не менее скорости выхлопных газов на выходе из выхлопной трубы автомобиля и равна не менее 4 м/с.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к теплообменным устройствам, предназначенным для передачи тепла от теплоносителя к потребителю тепла, имеющему температуру более низкую, чем температура теплоносителя, и обеспечивающим таким образом охлаждение последнего.

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха. .

Изобретение относится к промышленной вентиляции и может быть использовано преимущественно для воздушного экранирования дверных проемов в стенах производственных помещений и сооружений.

Изобретение относится к вентиляции помещений и может быть использовано для предотвращения прорыва холодного воздуха и создания благоприятных санитарно-гигиенических условий в производственных помещениях или на отдельных рабочих местах.

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

Изобретение относится к воздушным завесам и может быть использовано для ограничения передачи тепла сквозь имеющийся в стене проем. .

Изобретение относится к области вентиляторостроения, в частности к конструкциям воздушных завес, и может быть использовано для защиты помещений от проникающего через технологические проемы воздуха, температурой или наличием примесей отличающегося от воздуха внутри помещения.

Изобретение относится к вентиляции и может быть использовано для создания благоприятных санитарно-гигиенических условий как в помещении в целом, так и на отдельных рабочих местах.
Изобретение может быть использовано для получения хлора, в частности, из хлорида кальция. Для этого после предварительного прокаливания для удаления гидратированной воды хлорид кальция спекается с алюмосиликатом или смесью оксидов алюминия и кремния в мольном соотношении СаО:Al2O3:SiO2=1:1:2 при нормальном давлении в интервале температур от 1100 до 1300°С в атмосфере воздуха или кислорода.

Группа изобретений относится к химической, газовой и нефтяной отраслям промышленности и может быть использована для выделения из природного газа гелиевого концентрата, азота, метана и жидких углеводородов (С2+).

Изобретение относится области применения акустической техники в процессах и аппаратах химической технологии. Выпарной аппарат содержит герметичную емкость с патрубками для входа и выхода жидкостных и газовых потоков, в которой размещены пластины из электрострикционного композита, последовательно соединенные между собой электрическими контактами.

Изобретение относится к способам проведения тепловой обработки (выпаривания) и концентрирования текучих продуктов с использованием различного оборудования. Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является разработка способа тепловой обработки с выпариванием высоковязких и пенящихся продуктов, позволяющего получать продукты высокого качества, и разработка компактного и высокопроизводительного устройства для реализации этого способа.
Изобретение относится к области переработки газообразных радиоактивных отходов, а именно к высокотемпературной хемосорбции алюмосиликатным фильтром паров радиоактивных изотопов цезия, образующихся при термической обработке цезийсодержащих радиоактивных материалов.

Изобретение относится к области нефте- и газодобывающей промышленности. Изобретение касается установки подготовки смеси газообразных углеводородов для транспортировки, содержащей установленные последовательно магистраль подачи исходного сырьевого потока, первый сепаратор, второй сепаратор, первый рекуперативный теплообменник 4, рекуперативный теплообменник 9, подключенный к колонне деэтанизации.

Изобретение относится к способу и системе, используемым для мониторинга и обнаружения закупорки в трубопроводе, подающем твердые вещества, жидкости и/или газы в движущийся поток газа.

Изобретение относится к тепломассообменному аппарату и может быть использовано в пищевой, химической, фармацевтической, нефтехимической промышленности и сельском хозяйстве.

Изобретение относится к области инженерного оборудования зданий и сооружений и может быть применено с целью снижения уровня вентиляции для поддержания стандартных уровней концентрации вредных веществ в помещениях.

Изобретение относится к физико-химической обработке водных растворов минеральных солей, а именно к способам упаривания жидких отходов. Способ упаривания жидких отходов включает упарку водных растворов минеральных солей прямым воздействием пламени, полученным в результате пульсирующего с резонансной частотой горения топлива, кристаллизацию и отделение твердой фазы из упаренного раствора с выделением чистой воды из парогазовой смеси, подогревающей раствор, поступающий на упарку.

Изобретение относится к газоочистным устройствам и может быть использовано для очистки забираемого из атмосферы воздуха и подготовки его для подачи в компрессор газотурбинного двигателя (ГТД) для защиты лопаточного аппарата от абразивного износа, а также для защиты газовоздушного тракта ГТД от попадания осадков и обледенения.
Наверх