Устройство для выброса газов в атмосферу

 

Изобретение относится к устройствам для выброса дымовых газов в атмосферу и может быть использовано для охраны окружающей среды от загрязнения вредными выбросами. Целью изобретения является увеличение высоты выброса газов в атмосферу. Устройство для выброса газов в атмосферу содержит камеру 1 с выходным отверстием 2 для газов, полый цилиндр 3, установленный на опоре 4 с клапанами 5, поршень 6. Верхняя часть цилиндра 3 выполнена в виде профилированного тела вращения и имеет кольцевые отверстия 11. При подаче дымовых газов при заполнении полости 7 поршень 6 вытесняет их в зазор между камерой 1 и цилиндром 3 и в диффузорный кольцевой канал 15. Срабатывает механизм выхлопа 14 зонтичной конструкции и тороидальное вихревое кольцо с дополнительной закруткой дымовых газов выбрасывается в атмосферу. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„> 120 А1 (g1)g F 23 J 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д ВТОРСНОМУ СНИДЕТЕЛЬСТВУ1в

Г013УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ. ГННТ СССР (21) 4629607/31-33 .(22) 02.01.89 (46) 30.11.90. Бюл. Р 44 (71) Иосковский авиационный институт им, Серго Орджоникидзе (72) А.Б.Апатырцев и С.Л. финогенов (53) 662.923 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 556277, кл. F 23 3 11/00, 1972. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВБ1БРОСА ГАЗОВ В

АТ1 10СФБ РУ (57) Изобретение относится к устройствам для выброса дымовых газов в атмосферу и может быть использовано для охраны окружающей среды от загрязнения вредными выбросами. Целью изобретения является увеличение высоты выброса газов в атмосферу. Устройство для выброса газов в атмосферу содержит камеру 1 с выходным отверстием 2 для газов, полый цилиндр

3, установленный на опоре 4 с клапанами 5, поршень 6. Верхняя часть цилиндра 3 выполнена в виде профилированного тела вращения и имеет коль— цевые отверстия 11. При подаче дымовых газов при заполнении полости поршень 6 вытесняет их в зазор между камерой 1 и цилиндром 3 и в диффузорный кольцевой канал 15. Срабатывает механизм выхлопа 14 эонтичной . конструкции и тороидальное вихревое кольцо с дополнительной закруткой дымовых газов выбрасывается в атмосферу. 4 ил.

1610200

Изобретение относится к устройствам для выброса дымовых газов в атмосферу и предназначено для охраны окружающей среды.

Цель изобретения — увеличение вы5 соты выброса газов в атмосферу.

На фиг. 1 изображено устройство; на фиг. 2 - разрез Л-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг.i; на фиг.4 — вид В на фиг. 1.

Устройство для выброса газов в атмосферу содержит камеру 1 с выходным . отверстием 2 для газов, расположенный в ней ускоритель GSQBQFQ потока, вы- 15

J полненный в виде полого цилиндра 3, установленного вертикально внутри камеры 1 с зазором относительно ее внутренней поверхности на сплошной кольцевой опоре 4,имеющей клапаны 5, 20 и поршня 6, диаметр которого равен внутреннему диаметру цилиндра 3. Поршень 6 установлен с возможностью перемещения вдоль вертикальной оси цилиндра 3, для чего снабжен приводом возвратно-поступательного перемещения. Цилиндр 3 открыт снизу таким образом, что существует зазор между дном камеры 1 и нижним торцом цилиндра 3.

Полость 7, образованная внутренней поверхностью цилиндра 3 под поршнем 6, соединяется с дармовой трубой

8 дымоходом 9, имеющим нормальнооткрытый клапан 10. Верхняя торцовая часть наружной поверхности цилиндра

3 выполнена в виде профилированного тела вращения с параболической образующей, обеспечивающей формирование тороидального вихревого кольца из дымовых газов. Наружная кромка верхней части наружной поверхности цилиндра 3 выполнена острой для усиления завихрения и лучшего формирования тороидального вихревого кольца. Верх45 няя торцовая часть цилиндра 3, выполненная в виде профилированного тела вращения, имеет кольцевые отверстия .11, расположенные на периферии верхней торцовой части цилиндра 3 по окружности с центром на продольной 50 оси цилиндра 3, соединяющие внутреннюю полость 12, образованную внутренней поверхностью цилиндра 3 над поршнем б, с рабочей полостью 13, образованной верхней торцовой частью наружной поверхности цилиндра 3, внутренней поверхностью камеры 1 и механизмом 14 выхлопа. Механизм 14 выхлопа, выполненный в виде .зонтичной конструкции, включает выполненные с шарнирами 16 спицы 17, шарнирно соединенные с опорой 18, неподвижно ус-. тановленной на верхней торцовой про-. филированной части цилиндра 3. Между спицами 17 натянут тонкий мягкий газонепроницаемый материал 19,выполненный, например, из стойкого к химичес- о ким и температурным воздействиям полимерного материала. Число сниц 17 и способы крепления к ним материала

19 такие же, как у бытового зонта.

Спицы 17 вместе с материалом 19 обра.зуют створки механизма 14 выхлопа.

Спицы 17 в раскрытом виде равномерно расходятся от шарнирной опоры 18 таким образом, что материал 19 целиком закрывает выходное отверстие 2 для газов..Число спиц 17 равно числу спиц 20, шарнирно соединенных одним концом со спицами 17 через шарниры

1б, а другим к шарнирному полэуну 21, способному перемещаться вдоль вертикальной оси стержня 22, неподвижно закрепленного на опоре 18. Ползун

21 приводится в действие приводом возвратно-потупательного движения (не показан), работа которого согласована с работой поршня 6. При закрытых створках механизма 14 выхлопа материал 19 прижат спицами 17 к верхнему торцу камеры 1, а в открытом положении механизма 14 выхлопа спицы

17 прижаты к стержню 22, а материал

19 свободно висит между спицами 17Внутренний диаметр камеры 1 над сплошной кольцевой опорой 4 с клапанами 5 монотонно уменьшается в направлении выходного отверстия для газов 2, достигая своего минимального значения на уровне острой наружной кромки верхней части наружной поверхности цилиндра 3. В результате образуется дийфузорный кольцевой канал 15, образованный наружной боковой поверхностью цилиндра 3 и внутренней поверхностью камеры 1. Минимальный внутренний диаметр камеры 1 остается постоянным выше уровня острой наружной кромки верхней части поверхности цилиндра 3.

Устройство работает следующим образом.

При подаче дымовых газов из дымовой трубы 8 через дымоход 9 и нормально-открытый клапан 10 полость 7 заполняется дымовыми газами. При полрой и значительной степенью закрутки

При этом срабатывает механизм 14 вы-. хлопа, время срабатывания привода которого согласовано с работой поршня 6. Створки механизма 14, имеющего эонтичную конструкцию, складываются, поднимаясь к оси камеры 1 вверх, открывая выходное отверстие 2 для газов. При этом дымовые газы, сформи-" рованные в тороидальное вихревое кольцо, получают дополнительную закрутку вследствие совпадения направлений векторов угловых скоростей врасечении тороидального вихревого кольца и движения створок механизма 14 выхлопа, которые увлекают за собой частицы газа, дополнительно закручивающие тороидальное вихревое кольцо и ускоряющие его в направлении вертикальной оси камеры 1. Вследствие этого тороидальное вихревое кольцо с дополнительной закруткой дымовых газов отрывается от поверхности верхней части наружной поверхности цилиндра 3, выполненного в виде профилированного тела вращения, и, увлекаемое разрежением, возникающим от движения створок механизма 14 выхлопа и собственной подъемной силой, выбрасывается иэ устройства в атмосферу. Затем механизм 14 выхлопа воз— вращается в исходное положение. Поршень 6 поднимается вверх, при этом клапаны 5 закрываются, отсекая полость 7 от остального объема устройства и от внешней среды. При подъеме поршня 6 возникающее разрежение способствует быстрому и полному запол.нению полости 7 дымовыми газами, поступающими из дымовой трубы 8 через дымоход 9 и открытый при подъеме поршня 6 клапан 10, В верхнем исходном положении поршень 6 останавливается и по сигналу датчика о полном заполнении дымовыми газами полости 7 поршень 6 приводится в движение приводом возвратно-поступательного перемещения вдоль вертикальной оси цилиндра 3 вниз, и цикл повторяется.

Повышенная с помощью такого устройства устойчивость тороидального вихревого кольца, обусловленная значительной степенью закрутки дымовых газов, возникающей из-за обтекания ускоренным газовым потоком острой наружной кромки верхней части наружной поверхности цилиндра .3, образова5 1610200 6 ном заполнении полости 7 по сигналу датчика поршень 6 приводится в движение приводом возвратно-поступательного перемещения вдоль вертикальной оси цилиндра 3 вниз, вытесняя дымовые газы в зазор между внутренней поверхностью камеры 1 и внешней поверхностью цилиндра 3, где по закону постоянства расхода дымовые газы ускоряются. При этом нормально-открытый клапан 10 закрывается, препятствуя выходу газов через дымоход 9 обратно в дымовую трубу 8. Пройдя через открытые клапаны 5, установленные на . 15 щения эакрученнык дымовых газов в кольцевой опоре 4, дымовые газы попадают в диффузорный кольцевой канал

15, где они приобретают дополнительную вертикальную составляющую скорости, которая имеет максимальное 20 значение на уровне острой наружной кромки верхней части наружной поверхности цилиндра 3, где проходное сечение имеет минимальную площадь, Обтекая с большой скоростью 25 острую наружную кромку верхней части наружной поверхности цилиндра

3, дымовые газы претерпевают значительные возмущения и завихряются, образуя тороидальное вихревое кольцо, формированию которого способствует ггро:,.-гль верхней торцовой части наружной поверхности цилиндра 3 в виде профилирован .о., тела вращения с параболической образ ощей. Степень закрутки тороидального вихревого кольца значительно усиливается благодаря наличию отверстий 11, через которые воздух, находящийся в рабочей полости 13, под действием разрежения вызванного движением поршня 6 вниз относительно продольной оси цилиндра 3, поступает в полость 12, увлекая за собой часть дымовых газов, Из-за малого расстояния между минимальным сечением диффузорноro кольцевоro канала 15 и отверстиями 11 в газовой среде возникает система источник сток, что позволяет рассматривать эту систему подачи и отвода газа 50 как объемный диполь. По окончании вьггеснен я дымовых газов из полости

7 поршень 6 останавливается, а дымовые ra зы продолжаю г по инерции совершать круговое движение. Система иис55 точник — сток" исчезает, а объемный диполь окончательно формируется в тороидальное вихревое кольцо из дымовых газов с органи"=:ванной структуl610200

HHH системы "источник - еток" и как следствие этого объемного диполя, а также вследствие дополнительной зак. рутки тороидального вихревого кольца механизмом выхлопа,.позволит ды5 мовым газам подняться на большую высоту с меньшей. вероятностью быть рассеянными атмосферными течениями у поверхности земли.

Технико-экономическая эффективность устройства обуславливается увеличением высоты выбррса газов в атмосферу, что приводит к снижению приземной концентрации вредных веществ . в районе выброса и уменьшению высоты трубы, что дает эффект экономии материальных и денежных средств, Формула изобретения

Устройство для выброса газов в атмосферу, содержащее камеру с выходным отверстием для газов и расположенный в ней ускоритель газового потока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения высоты выброса газов в атмосферу, ускоритель выполнен в виде полого цилиндра, установленного вертикально внутри камеры с зазором относительно ее внутренней поверхности на сплошной кольцевой оноре с клапанами и снабженного приводом поршня, диаметр которого равен диаметру цилиндра, установленного с возможностью перемещения вдоль вертикальной оси цилиндра, причем цилиндр открыт снизу, а его верхняя часть выполнена в виде профнлированного тела вращения с острыми кромками и отверстиями, расположенными по окружности и соединяющими внутреннюю полость цилиндра над поршнем с выходI ным отверстием для газов, которое имеет механизм выхлопа, выполненный в виде зонтичной конструкции, установленной на верхней части цилиндра и снабженной приводом.

1610200

Составитель Е.Маркачева

Техред M.Õoäàíè÷

Корректор Т.Малец

Редактор А.Долинич

Подписное

Тираж 450

Заказ 3725

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 !3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул . Гагарина, 101