Городская вентиляционная труба кашеварова

 

Городская вентиляционная труба Кашеварова предназначена для городов, не имеющих естественной /ветровой/ вентиляции для удаления смога, создаваемого автомобильным транспортом, тепловыми электростанциями, промышленными предприятиями и печным отоплением. Городская вентиляционная труба имеет конусную пневмооболочку высотой более 500 м и радиусом в основании 100 м, поддерживаемую в вертикальном положении избыточным давлением в 0,001 кг/см² удаляемого воздуха и парашютом, использующим поток воздуха, восходящего из верхнего отверстия пневмооболочки. Энергию воздушного потока, выходящего из пневмооболочки, создают принципиально новые воздушно-реактивные двигатели и движители с КПД, равным 0,6, установленные в трубах, проложенных от улиц с загрязненным воздухом к ГВТК для его удаления. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

ГВТК относится к области городского строительства и предназначается городам, не имеющим естественной ветровой вентиляции, для удаления смога, создаваемого автомобильным транспортом, тепловыми электростанциями /ТЭС/, промышленными и бытовыми устройствами.

Аналогами изобретения являются дымовые трубы ТЭС /БСЭ, второе издание, т. 15, с. 325/, предназначенные для удаления в верхние слои атмосферы продуктов сгоревшего топлива. Эти трубы имеют малую удельную производительность /отношение пропускной способности к массе трубы/, большую стоимость сооружения единицы пропускаемой способности и малую высоту выброса газов и дыма, большую сейсмоопасность. Кроме того, они не могут быть эффективно использованы для удаления автомобильного смога, составляющего более 80% общего загрязнения воздуха больших городов, население которых страдает от смога /Мексика, Стамбул, Афины, Токио, Алма-Ата, Москва и др./.

Прототипом ГВТК является вытяжная труба Кашеварова по авт. св. N 1689572/ 07.11.91 г. бюл. N44/, предназначенная для очистки загрязненного воздуха и его удаления в верхние слои атмосферы. Эта труба может быть эффективно применена для удаления смога из городов, но она требует для своей установки большой площади городской земли, большой затраты электроэнергии, необходимой для работы ее вентиляторов, и большой стоимости установки и эксплуатации этих вентиляторов.

Предлагаемая ГВТК в значительной мере уменьшает эти недостатки вытяжной трубы Кашеварова. Так земельная площадь, непосредственно занимаемая трубой, уменьшена в 3 4 раза, а стоимость установки и эксплуатации устройств, заменивших вентиляторы, уменьшена в 5 10 раз в результате увеличения в 2 раза КПД устройства по первичной затрачиваемой энергии и меньшей в 5 раз стоимости 1 кВт, затраченной мощности при потреблении природного газа, чем электроэнергии, вырабатываемой ТЭС и потребляемой электродвигателями вентиляторов.

Уменьшение занимаемой площади, непосредственно занятой ГВТК, получено за счет увеличения скорости прохождения загрязненного городского воздуха через занятую трубой площадь в 4 5 раз, а также в результате совмещения нижней части трубы со зданием ТЭС и производственными объектами города, являющимися загрязнителями его воздуха.

Уменьшение стоимости установки и ее эксплуатации по сравнению с вентиляторами, равной производительности, получено за счет использования принципиально новых реактивных двигателей внутреннего сгорания /д.в.с./ и прямоточных воздушно-реактивных движителей, использующих сжатый воздух, поставляемый компрессором для сжигания природного газа, получаемого из магистрального газопровода.

Увеличению КПД реактивного двигателя и движителя по увеличению пропускной способности ГВТК содействует использование горячих продуктов сгоревшего топлива для температурного расширения удаляемых газов, уменьшения их плотности и, как результат этого, увеличения скорости их подъема в трубе за счет разности температур и плотности наружного воздуха и газов в трубе.

Эксплуатационная надежность и большой ресурс работы двигательной установки ГВТК определяются отсутствием в ней движущихся силовых деталей и узлов, а также прямое использование теплотворной энергии природного газа для работы двигательной установки по сравнению с вентиляторами, которые потребляют электроэнергию, вырабатываемую на ТЭС в результате преобразования теплотворной способности природного газа, сгораемого в топке парового котла, в потенциальную энергию давления пара, поступающего в паровую турбину, вырабатывающую механическую энергию для вращения электрогенератора, который поставляет через трансформатор электроэнергию в электросеть /ЛЭП/, питающую электродвигатель вентилятора через трансформатор, понижающий напряжение тока в ЛЭП.

Вся эта дорогостоящая система устройств, необходимая для работы вентиляторов, заменена реактивными двигателями и движителями, имеющими в несколько раз более простое, дешевое и надежное устройство с большим в 2 3 раза КПД и большей в десятки раз удельной мощностью /т.е. массой устройств, приходящейся на кВт их мощности/.

Предлагаемое вентиляционное устройство ГВТК потребует в несколько раз меньших капитальных и эксплуатационных затрат, чем затраты на использование известных вентиляторов с электродвигателями.

Устройство ГВКТ поясняется чертежами, где на фиг.1 дан вертикальный разрез ГВТК /сечение по А-А на фиг.4/, на фиг.2 нижняя часть фиг. 1, увеличенная в 4 раза, на фиг.3 сечение по Б-Б на фиг.2, на фиг.4 сечение по В-В на фиг.2, на фиг.5 сечение по Г-Г на фиг.4, на фиг.6 -сечение по Д-Д на фиг. 5, в увеличенном виде, на фиг.7 места Л, М и Н на фиг.6, увеличенные в 4 раза, на фиг.8 сечение по Е-Е на фиг.6.

ГВТК состоит: из жесткого цилиндрического корпуса 1, цилиндрическую часть которого занимает жесткая оболочка 2 нижней части газоотводящего ствола 3 с входным отверстием, образованным срезами верхних расширяющихся концов труб 4, 5 и 6; из пневмооболочки 7 в виде усеченного конуса и из парашюта 8, прикрепленного стропами 9 к кольцу 10 пневмооболочки 7. Кольцо 10 соединено тросами с лебедками, установленными на крыше корпуса 1.

Между цилиндрическим корпусом 1 и жесткой оболочкой 2 размещено оборудование тепловой электрической станции /ТЭС/ и городских предприятий, работа которых требует удаления больших объемов газов, вредных для жителей города. Вытяжные трубы этих предприятий и ТЭС подсоединены через оболочку 2 к газоотводящему стволу 3.

К нижней части кольцевой трубы 4 подсоединены трубы 11 радиального направления, идущие от ближайших улиц и перекрестков, при этом смежные трубы образуют остроугольные стыки 12. В каждый стык 12 проходит патрубок 13 от блока 14 камер сгорания 15 реактивного двигателя. К нижней части кольцевых труб 5 и 6 подсоединены трубы 16 и 17, идущие от метрополитена, дальних перекрестков улиц, подземных туннелей, через которые проложены электрокабели и различные трубопроводы, а также от предприятий и учреждений, вентиляционные системы которых должны быть подсоединены к ближайшим туннелям, соединенным с трубами 4, 5 и 6. В городах с печным отоплением и с ТЭС, работающей на каменном угле, должны быть установлены дымососы, направляющие дым в устройство 18, очищающее дым от твердых /дымовых/ частиц, от сернистого окисла и других растворимых в воде газов. Устройство 18 имеет конструкцию, заимствованную из патента N1689572 на вытяжную трубу Кашеварова. Выходное отверстие 19 устройства 18 соединено непосредственно со стволом 3 так же, как и дымовое отверстие 20 дымососа ТЭС, работающей на природном газе, продукты сгорания которого не требуют очистки в устройстве 18.

Блок 14 имеет две камеры сгорания 15, установленные в металлическом корпусе 14 с термоизоляционным покрытием 21. Между металлическим корпусом блока 14 и камер 15 находятся камеры 22 и 23 сжатого воздуха, поступающего по патрубку 24 от компрессора 25 в камеру 22 и из камеры 22 через отверстия в перегородке 26 в камеру 23. Из камеры 22 через конусные трубочки в головной части корпуса камеры 22 сжатый воздух поступает в камеру 15. Из камеры 23 сжатый воздух, нагретый до температуры менее 500^oC стенками камеры 15, поступает в патрубок 13 через клапан 27 оси вращения дверцы 28 и через щелевые отверстия 29 в трубу 30 вторичного прямоточного движителя вместе с газообразными продуктами топлива, сгоревшего в камере 15.

В головной части камеры 15 установлены форсунка 31 с патрубком 32 подачи природного газа от магистральной трубы и свечи 33 электрозажигания. Через форсунку 31 под давлением до 100 кг/см², реализуемым в магистральном газопроводе, периодическим включением форсунки 31 и электросвеч 33 создается факельное горение природного газа в 3 5-кратном избытке воздуха, сжатого до давления в 10 кг/см². На фиг.6 факел горения природного газа показан пунктирной линией 34, при этом дверца 28 струей газов повернута вместе с ее кольцом 35 в крайнее левое положение и через ее окна 36 и канал 37 в оси 38, жестко связанной с приливом 39 корпуса камеры сгорания 15, под эжекторным воздействием струй газов, выходящих из камеры 15 в патрубок 13, поступает нагретый сжатый воздух из камеры 23, обеспечивающий охлаждение корпуса камеры 15 до температуры 500 -600^oC и увеличение мощности струи газов, выходящей из патрубка 13.

Работа устройств ГВТК.

Основным отличием работы ГВТК от вытяжной трубы Кашеварова по патенту N1689572 является работа реактивных прямоточных двигателей, которыми заменены вентиляторы с электродвигателями устройства, принятого за прототип.

Эта замена вентиляторов с электродвигателями позволила уменьшить в 5 10 раз эксплуатационные затраты, т.к. стоимость 1 кВт-ч электроэнергии, потребляемой электродвигателями вентиляторов, в 5 10 раз дороже стоимости 1 кВт-ч тепловой энергии, выделяемой при сгорании природного газа, используемого в предлагаемых реактивных двигателях. Кроме того, такая замена позволила уменьшить в 5 10 раз капитальные затраты, необходимые для реализации 1 кВт мощности предлагаемых двигателей по сравнению с 1 кВт мощности электродвигателей с вентиляторами и приходящейся на них 1 кВт мощности ТЭС с электропроводной сетью и трансформаторами.

Реактивный двигатель выполнен в виде блока 14 двух камер сгорания 15 с камерами 22 и 23 для сжатого воздуха, поступающего от компрессора 25 через патрубок 24. Из камеры 22 воздух проходит через конусные трубочки 40 в камеру 15. В момент заполнения камеры 15 сжатым воздухом включаются одновременно свечи зажигания 33 и форсунка 31, создающая факел горения природного газа, обозначенный пунктирной линией 34 на фиг.6. В момент горения факела за время менее 0,1 с температура по оси горения факела достигает 2000^oC, а у стенок камеры 15 до 1000^oC. При этом давление газов повышается в 5 6 раз и основная часть продуктов сгоревшего природного газа и большой части сжатого воздуха устремляется в патрубок 13. Малая часть сжатого воздуха выталкивается в конусные трубочки 40. Конусность трубочек и острый угол, под которым пересекаются оси трубочек 40 с осью горения факела, а также направление распространения давления ΔД вызванного горением факела, почти перпендикулярного геометрическим осям трубочек 40, препятствует поступлению сжатого воздуха из камеры 15 через трубочки 40 в камеру 22. Препятствует проходу сжатого воздуха из камеры 15 в камеру 22 и инерционность движения сжатого воздуха в камеру 22 из патрубка 24 и из камеры 22 в камеру 15 по трубочкам 40, возникшая при заполнении камеры 15 сжатым воздухом до момента воспламенения факела природного газа. Кроме того, в конусной трубочке 41, в которой установлен конец форсунки 31, в момент воспламенения факела возникает эжекторное воздействие струи природного газа, выходящего с большой скоростью из форсунки 31 и увлекающего за собой сжатый воздух из камеры 22 в камеру 15 через трубочку 41 и даже через трубочки 40, расположенные вблизи трубочки 41.

В трубочке 41 происходит смешивание сжатого воздуха с периферийными слоями струи природного газа, выходящего из форсунки 31 в такой мере, что происходит их воспламенение от искры электросвечи 33, с последующим воспламенением всей струи природного газа в избыточном количестве сжатого воздуха, заполняющего камеру 15. При этом происходит расширение продуктов сгоревшего природного газа за счет давления, возросшего в 8 раз от увеличения температуры в факеле более 2000^oC, а также сжатие и нагревание воздуха, находящегося между факелом и стенками камеры 15. В результате этого процесса через горловину камеры 15 в патрубок 13 поступает струя из продуктов сгоревшего природного газа и избытка воздуха с температурой 800 1000^oC и давлением в 3 4 раза большим, чем давление в камере 22.

Струя газов и воздуха с давлением в 30 40 кг/см², выходящая /фиг.6/ из правой камеры 15, повернет дверцу 28 влево до перекрытия горловины левой камеры 15, которая в это время заполняется сжатым воздухом через конусные трубочки 40 с вытеснением небольшой части оставшихся продуктов сгоревшего природного газа через зазор между краем дверцы 28 и поверхностью горловины камеры 15. Этому процессу помогает эжекторное воздействие струи газов, выходящих из правой камеры 15. В момент заполнения правой камеры 15 сжатым воздухом включается форсунка 31 и свечи 33 левой камеры 15 под воздействием возросшего в несколько раз давления от горящего факела природного газа, выходящего из форсунки 31, и воспламененных электросвечей 33 дверца 28 будет повернута вправо до перекрытия горловины правой камеры 15. Таким образом попеременная работа двух камер 15 будет создавать непрерывный поток газов и сжатого воздуха в патрубок 13.

Струя газов, выходящая с большой скоростью из патрубка 13, будет создавать эжекторное воздействие на воздух в трубе 30, при этом общий поток газов и воздуха, выходящих из трубы 30, будет иметь скорость более 100 м/с. В этом случае масса воздуха и газов будет определяться равенством m₁v²₁ = m₂v²₂ в котором m и V определяют массу и скорость струи газов, выходящих из трубы 30.

Аналогичный процесс произойдет в трубах 4, 5 и 6 после входа в них струи воздуха и газов из трубы 30.

Согласно проведенному расчету при сгорании 0,5 кг/с природного газа будет удалено через ГВТК более 100000 м³ воздуха со смогом, отравляющим атмосферу города.

Регулировка скорости вентиляции города производится в результате выключения и включения в работу различного числа блоков 2, а также изменением высоты парашюта 8 над отверстием пневмооболочки 7. При отсутствии ветра в часы "пик" движения транспорта включаются все блоки 2 и отпускается парашют 8 стравливанием строп 9 на предельную высоту. В этом случае увеличивается скорость выхода воздуха из пневомооболочки 7 и соответственно уменьшается до расчетного минимума разность давлений воздуха внутри пневмооболочки 7 и вне ее, а также уменьшается до минимума подъемная сила парашюта. При этом уменьшается до расчетного минимума превышение величины подъемной силы давления воздуха внутри оболочки 7 и парашюта над суммарной массой всей оболочки 7 с парашютом 8. Этот расчетный минимум определяется по натяжению тросов 42 лебедками 43.

С усилением ветра и уменьшением потребности в вентиляции города выключаются соответствующие блоки 2 и подтягиваются стропы 9 парашюта 8, в результате чего парашют 8 опускается и затрудняет выход воздуха из оболочки 7, в которой повышается давление в такой мере, чтобы оболочка 7 смогла противостоять напору ветра.

Во время штормового ветра пневмооболочку 7 с парашютом 8, подтянутым стропами 9 к кольцу 10 и перекрывшим отверстие в пневмооболочке 7, опускают лебедками 43 с помощью тросов 42 на ферму 44. В это время нет необходимости в вентиляции города, продуваемого штормовым ветром.

После шторма включают в работу блоки 2 и пневмооболочка 3 с перекрытым отверстием парашюта 8 под давлением воздуха и газов, поставляемых блоками 2, поднимается в рабочее положение. При этом лебедки 43 на холостом ходу стравливают тросы 42, а после установки пневмооболочки 7 в рабочее положение стравливают стропы 9 парашюта 8 до максимальной величины, при которой подъемная сила парашюта 8 и пневмооболочки 7 будет достаточной для устойчивого положения ГВТК, реализуемого соответствующим натяжением тросов 42.

Ориентировочный расчет основных характеристик и эффективность работы ГВТК.

Для расчета примем пропускную способность ГВТК равной 100000 м³ в секунду, высоту подъема удаляемых газов 800 м. При такой пропускной способности ГВТК за сутки сможет удалить из города испорченный воздух-смог в объеме: 100000 м³/с 360 с/ч 24 ч/сут 8,6·10⁹ м³/сутки 8,6 км³/сутки, т.е. слой воздуха высотой в 100 м с площади 86 км².

Принимая радиус основания пневооболочки 7 равным 100 м, получим скорость подъема воздуха равной 3,2 м/с. Принимая радиус верхнего отверстия пневмооболочки 7 равным 45 м, получим скорость выхода воздуха из нее равной 15 м/с.

Этот поток воздуха тормозится парашютом 8 до скорости, которую можно принять равной 3 м/с, в результате чего на парашют 8 воздействует тормозная сила, создающая ускорение, равное 10 м/с².

Тормозное ускорение создаст подъемную силу, приложенную к парашюту 8, равную: /140000 кг 9,8 м/с²/·10 м/с² 142000 кг.

Площадь парашюта 8 можно принять равной площади круга с радиусом 55 м, равной 3,14/55 м/² 9500 м², и массой, включающей стропы, равной 10 т.

Площадь проекции пневмооболочки на ее основание равна: /100² м² 45² м²/·3,14 18600 м² Избыточное давление воздуха в пневмооболочке, равное 0,001 кг/см², обеспечит подъемную силу пневмооболочке, равную 18600 м²·0,001 кг/см²·10⁴ см²/м² 186000 кг.

Площадь конусной поверхности пневмооболочки равна: /100 м + 45 м/·3,14·500 м 229000 м².

Принимая массу 1 м² оболочки равной 1 кг, получим массу всей пневмооболочки 7 229 т.

Масса устройств электролебедок парашюта и обруча 10 увеличит массу всей пневмооболочки до 240 т. Суммарная подъемная сила избыточного давления воздуха в пневмооболочке 7 и парашюта 8, равная 328 т, превысит их силу тяжести на 78 т. Эта избыточная подъемная сила будет стабилизировать вертикальное положение пневмооболочки 7 и будет уравниваться тросами 42, прикрепленными к кольцу 10 лебедок 43, установленных у основания пневмооболочки 7.

Энергию потока воздуха, выходящего из пневмооболочки 7, равную /140000 кг/с·9,8 м/с²/·/15 м/с//²:2 1600000 кгс/с, создают реактивные двигатели блоков камер сгорания 15 и компрессоры 25. Принимая общий КПД блоков и компрессоров 25 по созданию мощности воздушного потока в 16000 кВт /с учетом положительного эффекта нагретого воздуха тепловыми потерями блоков 2 и компрессоров 25/ равными 0,6, получим затрачиваемую суммарную мощность блоков 2 и компрессоров 25, равную 160 кВт:0,6 27000 кВт.

Примем, что на работу компрессоров 25, поставляющих сжатый до 10 кг/см² воздух в блоки 2 с 4-кратным избытком на работу для двигателей внутреннего сгорания, приводящих в действие компрессоры 25, затрачивается суммарная мощность в 7000 кВт, на работу блоков 2 суммарная мощность 20000 кВт.

В этом случае общий расход природного газа за 1 с на работу компрессоров 25 и блоков 2 будет равен /27000 кВт:4,18 кВт с/ккал/:11000 ккал/кг 0,58 кг/с с расходом природного газа в блоках 2, равным
/20000 кВт:4,18 кВт с/ккал/:11000 ккал/кг 0,435 кг/с.

Для сгорания 0,435 кг/с природного газа в 4-кратном избытке воздуха потребуется воздух в количестве 0,435 кг/с 15·4 26,2 кг/с, сжатый до 10 кг/см² и занимающий объем, равный /26,2 кг/с:1,4 кг/м³/:10 1,87 м³/с.

Число блоков 2 камер сгорания 15 примем равным 36 /по 12 в каждой трубе 11, 16 и 17/, а число камер сгорания 72. Тогда объем воздуха для каждой камеры сгорания 15 будет равен 1,87 м³/с: 72 0,026 м³/с, а с учетом того, что камера сгорания работает с частотой, равной 10 циклам в секунду, заполняется сжатым воздухом, нагретым на 400^oC, ее объем будет равен 0,026 м³/с/400: 273+1/0,1 0,0064 м³. На фиг.6 блок камеры 2 и камеры сгорания изображены в масштабе 1:6, т.е. линейные размеры даны в 6 раз меньше, чем в натуре.

Во время воспламенения природного газа за цикл работы камеры сгорания 15 выделится тепловая энергия в количестве /0,435 кг/с:72/·0,1 с·11000 ккал/кг 6,65 ккал.

Эта энергия нагреет сжатый воздух, находящийся в камере 15 и камере 23 в количестве /26,2 кг/с:72/·0,1 0,0365 кг до средней температуры /6:65 ккал: 0,0365 кг/:0,24 ккал/кгград 760^oC.

Нагретый до 760^oC воздух и продукты сгоревшего природного газа увеличат давление в камерах 15 и 23 с 10 кг/см² до 10 кг/см²·/780:273^oC + 1^oC 38 кг/см², при этом среднее давление выходящего воздуха и сгоревших газов можно принять равным 20 кг/см².

Через патрубок 13, имеющий площадь соплового поперечного сечения 4 см² 0,0004 м², продукты сгоревшего газа будут выходить со сжатым воздухом в объеме 0,0064 м³·/38: 20/ 0,012 м³ из одной камеры 15 и в таком же объеме из смежной камеры сгорания 15 за 0,1 с со скоростью /0,024 м³:0,004 м²/:0,1 с 600 м/с, имея среднее давление 20 кг/см².

Поток газов и воздуха, вышедшего из соплового сечения патрубка 13 за 1 с, обладает кинетической энергией, равной mv²/2, и потенциальной энергией сжатого воздуха до 20 кг/см² газа, 1 кг которого обладает энергией, равной 23900 кгм. Кинетическая энергия потока 1 кг газов, имеющего скорость 600 м/с, равна
/1кг/с:0,9,8 м/с²//600 м/с/²:2 18400 кгм.

Суммарная энергия 1 кг этого потока газов равна /23000 + 18400/ кгм/с 41400 кгм/с.

Принимая радиус соплового сечения /сечение по Б-Б на фиг.2/ труб 4, 5 и 6 равным 50 м, получим скорость в них воздуха, равную 13 м/с, с кинетической энергией, равной 1160000 кгм.

Такой энергией обладает поток газов и воздуха в количестве 26,6 кг/с, вышедший из патрубков 13 за 1 с, которая будет равна 26,6 кг/с 41400 кгм/кг 1100000 кгм/с. Расхождение полученных значений энергии потока газов и воздуха находится в пределах точности вычислений.

Увеличение энергии потока воздуха и газов, вышедшего из отверстия пневмооболочки 7, до 16000000 кгм/с происходит в результате того, что воздух в пневмооболочке 7, поступивший с улиц и из отверстий 19 и 20, а также от двигателей 14 и компрессоров 25, имеет температуру на 2 4^oC выше, чем воздух, окружающий ГВТК, и по этой причине имеет подъемную силу не менее чем 0,01 кг на 1 кг воздуха. Эта подъемная сила, умноженная на высоту подъема воздуха в трубе более чем на 600 м, создает дополнительную мощность, равную
600 м·1400000 кг/с·0,1 840000 кгм/с.

Суммарное значение мощности воздушного потока, выходящего из пневмооболочки 7, созданной двигателями 14 с учетом теплового эффекта воздуха, будет равно 1100000 кгм/с + 840000 кгм/с 1940000 кгм/с, что также согласуется с кинетической энергией за 1 с потока воздуха, если учесть, что через отверстия 19 и 20 может поступить более 10% дымовых газов в пневмооболочку 7, которые не были учтены при вычислении энергии в 1600000 кгм/с.

Стоимость 1 кВт/с природного газа, используемого в качестве топлива в двигателях 14 и в компрессорах 25, дешевле, чем стоимость 1 кВт/с электроэнергии, не менее чем в 5 раз, а общий КПД электростанций по первично затраченной энергии природного газа на выработку электроэнергии и вентиляторов, электродвигатели которых потребляют электроэнергию, будет по крайней мере в 2 раза меньше, чем КПД двигателей 14 предлагаемой ГВТК. Следовательно, стоимость эксплуатации ГВТК по затрате природного газа меньше, чем стоимость эксплуатации прототипа /с вентиляторами/, в 10 раз. В такой же пропорции уменьшены капитальные затраты на создание устройств, обеспечивающих необходимой энергией работу ГВТК по сравнению с прототипом, равной вентиляционной мощности.

ГВТК в безветренную погоду удаляет испорченный воздух на высоту от земли до парашюта, равную 800 м, с учетом того, что основание пневмооболочки 7 на корпусе 1 поднято над землей на 100 150 м, высота пневмооболочки 7 равна 500 м и высота парашюта над отверстием пневмооболочки 7 равна 150 200 м. При этом поток воздуха, заторможенный парашютом 8, будет подниматься еще на 200 м и более за счет кинетической энергии, обусловленной расчетной скоростью в 5 м/с, и тепла, создающего для него подъемную силу в окружающем воздухе с более низкой температурой и большей плотностью.

Капитальные затраты, необходимые для строительства ГВТК, могут быть получены за счет владельцев автомобилей, главных виновников в отравлении воздуха больших городов, путем введения соответствующей отпары на право пользования автомобилем в данном городе.

Эксплуатационные затраты, необходимые для работы ГВТК, могут быть полностью компенсированы за счет налога на горючее, расходуемое автомобилями, в размере, например, 1% от стоимости этого горючего. Такие затраты многократно окупятся улучшением здоровья жителей города, повышением их трудоспособности и уменьшением расходов на медицинское обслуживание населения города.

Формула изобретения

1. Городская вентиляционная труба, включающая конусную пневмооболочку с лебедками, тросами и стропами парашюта, установочные фермы, дымоочистные устройства, трубы, подводящие загрязненный воздух, вентиляционные устройства с двигателями, установленные в этих трубах, отличающаяся тем, что пневмооболочка установлена на цилиндрическом здании, в котором размещены ТЭС и предприятия, загрязняющие воздух, с окнами выхода этого загрязненного воздуха в центральную часть здания, выполненную в виде конусной трубы с сопловым отверстием, соединяющим кольцевые трубы со стволом пневмооболочки, при этом кольцевые трубы соединены с трубами, поставляющими в них загрязненный воздух с городских улиц с помощью установленных в трубах вентиляционных устройств, в качестве которых применены прямоточные воздушно-реактивные движители и блоки двух камер сгорания в общем корпусе с камерой для сжатого воздуха, соединенной патрубком с компрессором, работающим от двигателя внутреннего сгорания, при этом форсунка камеры сгорания соединена патрубком с магистральным газопроводом, подающим природный газ, и патрубком с прямоточной трубой, загрязненного городского воздуха, по которому выходят через его сопловое отверстие из камер сгорания и камеры сжатого воздуха продукты сгоревшего природного газа и избыток сжатого воздуха, создающего эжекторный эффект в виде прямоточного воздушно-реактивного движителя.

2. Труба по п.1, отличающаяся тем, что две камеры сгорания каждого блока установлены в камерах со сжатым воздухом, разделенных перегородкой с отверстиями, при этом камера сжатого воздуха, соединенная с патрубком с компрессором, от которого в нее поступает сжатый воздух, соединена также конусными отверстиями с головной частью камеры сгорания, а горловины двух камер сгорания соединены с общим для них патрубком прямоточного воздушно-реактивного движителя, в головной части камеры сгорания установлены форсунка факельного горения природного газа в избытке сжатого воздуха и электросвечи зажигания, воспламеняющие природный газ, выходящий из форсунки, патрубок прямоточного воздушно-реактивного движителя соединен с камерой сжатого воздуха отверстием в оси вращения двери, поочередно открывающей горловины двух камер сгорания и щелевидным отверстием в конце камеры сжатого воздуха, охватывающего этот патрубок, корпус блока камер сгорания имеет наружное термоизолирующее покрытие.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8