Описание:

Естественно-механические системы вентиляции эжекторного типа являются универсальным решением для жилых зданий, обеспечивая требуемый воздухообмен в квартирах вне зависимости от погодных условий в любое время года. В публикуемой статье приводятся данные по расчету и конструированию эжекторных установок для таких систем.

Опыт проектирования естественно-механической вентиляции в жилых зданиях с теплыми чердаками

Расчет эжекторных вытяжных вентиляционных установок низкого давления с дефлекторами

За основу методики расчета эжекторных установок приняты формулы для эжекторных систем аварийной вентиляции, приведенные в справочнике С. А. Рысина . Согласно табл. 1 для зданий выше 12 этажей следует применять установки с двумя дефлекторами и одним вентилятором на 1 секцию.

На рис. 2 приведена схема вентиляции с двумя дефлекторами. Показанные на рисунке глушители перед осевым вентилятором могут быть отменены при хорошей шумовой характеристике вентилятора. В качестве выпрямителя потока после вентилятора целесообразно устанавливать круглые шумоглушители с центральной пластиной длиной 1 000 мм (поставка «Венткомплект-Н»).

Следует отметить на рис. 1 три размера L 1 , L 2 и L 3 , которые следует соблюдать, а именно:

– длина L 1 принимается не менее 1,0 м для исключения обратных потоков воздуха;

– длина L 2 определяется расчетом и должна быть не менее начального участка струи первичного воздуха до полного ее распада перед срезом нижнего диска дефлектора.

Длина (L 2) участка смешения двух потоков воздуха в стволе дефлектора (D 3) определена по формуле для стесненной транзитной струи :

L 2 = 1,785 х D 3 – 1,9 x D 2(СОПЛА) .

Полученные значения L 2 равны 0,8–1,0–1,1–1,2 м для соответствующих диаметров дефлекторов: Ø630–800–900–1 000.

Конструктивная высота шахт-дефлекторов превышает указанные расстояния. Важным параметром, как представляется, может быть относительный диаметр D (L2) смешанной струи на расстоянии L 2 от среза сопла перед выходом из дефлектора. Эти величины определены также по формуле в книге В. Ф. Дроздова , для стесненной транзитной струи: D (L2) = D 2(СОПЛА) х (1 + 7,52 x a x L2 / D 2(СОПЛА)), м, где а – опытный коэффициент турбулентности, равный 0,08.

Полученные значения D (L2) равны 0,64–0,82–0,93–1,0 м, т. е. соответствуют диаметрам ствола дефлекторов 630–800–900–1 000 мм, и, вероятно, это будет способствовать уменьшению потерь на выходе в атмосферу.

В 22-этажной секции (в доме К-4 на Мичуринском проспекте) в марте 2008 года были выполнены замеры расходов и скоростей воздуха в венткамере с целью сравнения их с проектными параметрами.

С учетом полученных результатов можно сделать выводы о том, что:

1. При наружной температуре 5 °С и температуре на чердаке 13 °С система работала удовлетворительно в естественном режиме. На рис. 3 указаны результаты замеров и проектные величины, которые практически совпадают (проектный расход на секцию L 3 = 11 000 м 3 /ч, по 500 м 3 /ч на этаж). Выявилась допустимость скоростей в стволе дефлектора V 3 = 2,7 м/с и в кольцевом сечении ствола V 2 = 3,2 м/с. Определилась часть естественной вытяжки через неработающий осевой вентилятор ~15 % от расчетной. Подтвердилась работоспособность системы в естественном режиме при расчетной t НАР = 5 °С.

2. Замеры при включенном вентиляторе показаны на рис. 4:

– производительность вентилятора (13 300 м 3 /ч) превысила принятую по характеристике в 2 раза, и на 20 % увеличился расчетный расход на секцию. Можно предположить, что осевой вентилятор работал совместно с гравитационным напором, который для секции высотой 82 м до дефлектора равен около 50 Па. Следует иметь в виду эти результаты и предусматривать регуляторы скорости вентиляторов для приведения его характеристики в заданный режим;

– большие скорости на выходе из сопла (26,4 м/с) не способствовали повышению коэффициента эжекции, а наоборот, он был b = 0,28 вместо проектного b = 0,80, вероятно, из-за большой скорости на выходе из дефлектора и торможения эжекции в стволе шахты;

– однако выявилась еще одна разновидность «гибридной вентиляции» при подаче полного объема вытяжки, но с повышенным расходом электроэнергии.

3. На рис. 5 показаны результаты замеров, которые были получены путем искусственного дросселирования входного конфузора вентилятора до 35 % его открытого сечения и при этом:

– производительность вентилятора была снижена до проектной, и все другие величины также приблизились к заданным, в том числе основной показатель – коэффициент эжекции b = 0,77–0,8.

Полученные результаты замеров подтвердили основное:

– предположение о возможности использования расчетных формул, которые приняты применительно к системам аварийной вентиляции эжекторного типа;

– возможность принятой конструкции вытяжного устройства удовлетворительно работать в двух режимах – естественном и механическом.

4. Было сделано 2 замера на вытяжных диффузорах вентблоков кухонь 22-го и 1-го этажей при открытых сечениях Ø120 мм и получены расходы воздуха:

– на 22-м этаже L = 83 м 3 /ч при V = 2,14 м/с;

– на 1-м этаже:

а) L = 50 м 3 /ч, V = 1,28 м/с при закрытых окнах и входной двери;

б) L = 94 м 3 /ч, V = 2,37 м/с при открытой двери в коридор.

При установке диффузоров (типа ДПУ-М125) на место объемы вытяжки должны будут равны ≈ 60 м 3 /ч при D Р = 3,0–4,0 Па.

Выводы

1. Предложенная естественно-механическая система вытяжной вентиляции эжекторного типа является универсальным решением для жилых зданий массового строительства, а также позволяет просто выполнить реконструкцию большого количества существующих зданий с теплыми чердаками.

2. Приведенные в настоящей статье данные по расчету и конструированию эжекторных установок проверены натурными замерами и являются достаточными для проектирования таких систем вентиляции в зданиях с теплыми чердаками.

3. Данные системы вентиляции малозатратны и экономичны в эксплуатации по расходу электроэнергии.

В разработке проектов жилых зданий с естественно-механической вентиляцией участвовали инженеры Мастерской № 11, ГУП «Моспроект-2 им. М. В. Посохина»: А. Е. Савенков, главный специалист; Н. Г. Денисова, начальник группы; А. В. Медунов, ведущий инженер.

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ЭЖЕКТОРНОГО ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЯ ДЛЯ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ

М. М. АЧАПКИН, кандидат технических наук

Общеизвестно, что с точки зрения технико-экономических показателей для обеспечения оптимальных микроклиматических условий в животноводческих помещениях наиболее приемлемыми являются системы вентиляции с регулируемым в зависимости от изменения внешних метеорологических условий воздухообменом. Однако процесс регулирования воздухообмена с учетом конструктивной особенности традиционных систем вентиляции является сложнейшей инженерной задачей.

Решение данной задачи значительно упрощается при использовании систем вентиляции для подачи приточного воздуха сосредоточенными струями в верхнюю зону помещения. При этом в качестве аппарата регулирования применяется эжекторный воздухораспределитель (ЭВ), представляющий собой простейший эжектор низкого давления в комплекте с приточной шахтой (рис. 1). Движущей силой процесса регулирования приточного воздуха явля-

Р и с. 1. Принципиальная схема работы эжектор ного воздухораспределителя: 1 - сопло; 2 - отверстие для подсасываемого воздуха; 3 - камера смешения; 4 - приточная шахта;

5 - дроссельный клапан

ется энергия воздушного потока, выходящего из сопла.

Сущность расчета любого инженерно-технического средства, в том числе и ЭВ, заключается, как известно, в определении его геометрических характеристик для обеспечения требуемых параметров обрабатываемой среды в зависимости от заданных. В нашем случае в соответствии с теорией развития струй в замкнутом пространстве заданными являются параметры приточного воздуха на выходе из камеры смешения. Таким образом, зная требуемый расход воздуха на выходе из ЭВ и площадь поперечного сечения животноводческого помещения, по формуле, представленной в , можно определить диаметр камеры смешения (приточного патрубка ЭВ) ¿3:

где г^р об - максимально допустимая

скорость обратного потока воздуха, м/с;

Lc - секундный расход воздуха, м3/с;

площадь поперечного сечения помещения, м2.

Известно, что в эжекторах движения подсасываемого потока перемещение потоков в смесительной камере, а также их перемешивание происходят за счет кинетической энергии потока рабочей струи, вытекающей из сопла . Следовательно, для нормальной работы ЭВ нужно создать на выходе из сопла такое скоростное давление Р\у 12/2, величина которого - была бы

равна (или превышала) сумме требуемого скоростного давления подсасываемого потока, скоростного давления на

© М. М. Ачапкин, 2001

выходе из камеры смешения, потерь давления во всасывающих воздуховодах ДР2 и в камере смешения ДР3,

Р3У3 2/2 + Ар2 + Ар3,

где у2, уз - скорость воздуха в характерных сечениях ЭВ, м/с;

Яь Я2> Ръ - плотность воздуха в

характерных сечениях, кг/м3.

Задаваясь условием равенства плотностей воздуха в характерных сечениях ЭВ (р\ - Р2 - Рз) и учитывая, что количество воздуха на выходе из камеры смешения должно быть равным

количеству воздуха на выходе из сопла Ь\ и на плоскости всасывания 1^2 з = А + ^2) > путем несложных преобразований можно получить ориентировочное значение скорости воздуха на выходе из_сопла:

Принимая живое сечение подсасываемого потока воздуха /2 = ^з ~ и выражая значения расходов в характерных сечениях через соответствующие скорости и их площади, найдем:

В соответствии с полученными данными по теории смешения потоков уточняются скорость воздуха в характерных сечениях и по общеизвестным формулам рассчитываются аэродинамические характеристики ЭВ, в том числе потери давления во всасывающих воз-духоотводах ДР2 и в камере смешения ДР3.

Следует отметить, что значение оптимальной длины камеры смешения для инженерных расчетов удобнее определять по полученному нами на основании экспериментальных исследований графику зависимости степени стеснения струи и параметра длины камеры смешения ПРИ Раз~

личных значениях коэффициента подмешивания установки (3, представленного на рис. 2.

0,5 1,01,5 2,0 2,53,03,54,04,5 5,0 5,5

Рис. 2. График натуральных значений х\ и *2 при различных значениях коэффициента

подмешивания

Если результатами расчетов подтверждается с учетом запаса давления порядка 10... 15 % выражение (2), то расчет ЭВ можно считать законченным.

Процесс регулирования воздухообмена осуществляется изменением количества подсасываемого потока в за~ висимости от значений температуры наружного воздуха с помощью дроссельного клапана приточной шахты.

В соответствии с вышеизложенным сущность методики расчета ЭВ заключается в следующем:

Определяется требуемый воздухообмен при характерных значениях температуры наружного воздуха от ¿„ах до

т1П и по формуле /3 = Ь\ рассчиты-

вается требуемый коэффициент подмешивания установки;

По формуле (1) определяется диаметр камеры смешения (приточного патрубка) для случая максимальной производительности установки по воз-Духу;

Определяются геометрические и аэродинамические характеристики потоков в характерных сечениях ЭВ. При этом расход воздуха на выходе из сопла принимается равным требуемому воздухообмену при

Рассчитывается процесс регулирования воздухообмена в зависимости от значений наружной температуры в пределах от ¿„ах до

оборудование для приготовления

воздуха и его подачи подбирается по обеспечения требуемого воздухообмена

общепринятой методике из условия при

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Бахарев В. А., Трояновский В. Н. Основы 2. Каменев П. Н. Отопление и вентиляция:

проектирования и расчета отопления и вентиля- В 2 ч. 4. 2. Вентиляция. М.: Стройиздат, 1966.

ции с сосредоточенным выпуском воздуха. М.: 480 с. Профиздат, 1958. 216 с.

Поступила 25.12.2000.

ВЫБОР РЕЖИМОВ РАБОТЫ МАШИННО-ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ С ПОМОЩЬЮ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТЕХНИКИ

А. М. КАРПОВ, кандидат технических наук,

Т. В. ВАСИЛЬКИНА, кандидат математических наук,

Д. А. КАРПОВ, инженер,

А. В. КОЗИН, инженер

Известно, что все сельскохозяйственные операции выполняются машинно-тракторными агрегатами (МТА), представляющими собой сочетание энергетической части, передающего механизма и рабочей машины.

Каждый инженер знает, насколько бывает трудно правильно подобрать энергетическое средство и рабочую (или рабочие) машину, чтобы получить высокое качество, максимальную производительность, наименьший удельный расход и наибольшее значение коэффициента использования силы тяги на крюке, т. е. максимально использовать тягово-сцепные свойства того или иного энергетического средства.

Длительное время такие расчеты производились вручную, что требовало хороших инженерных знаний и значительного времени.

Специалистам приходилось комплектовать МТА, исходя из опыта предшествующего поколения или пользуясь справочными данными. А если расчеты и производились, то по упрощенной

схеме, которую можно представить в следующем виде:

Устанавливается диапазон возможного скоростного режима (для данной рабочей машины);

Определяется величина тягового усилия на выбранных скоростях для данных условий;

Рассчитывается максимальная ширина захвата агрегата на выбранных передачах;

Определяется число машин (или корпусов плугов), исходя из ширины захвата машины (или корпуса плуга);

Находится рабочее сопротивление;

Вычисляется степень загрузки трактора по тяговому усилию.

Отметим, что величина максимальной часовой производительности не определяется и тем более ее проверка в производственных условиях не производится. Такой расчет не мог не привести к ошибочному решению. В решена задача по выбору оптимального энергетического средства по наименьшей энергоемкости. На кафедре мо-

© А. М. Карпов, Т. В. Василькина, Д. А. Карпов, А. В. Козин, 2001

Использование: в горной промышленности при проветривании подземных выработок. Сущность изобретения: вентиляторная установка включает размещенный в эжекторном канале горной выработки вентилятор. Установка снабжена установленной вдоль продольной оси горной выработки обечайкой, размещенной между стенками обечайки и стенками горной выработки перемычкой и дополнительным вентилятором. Основной вентилятор установлен на противоположном конце обечайки. Оба вентилятора установлены с зазором по отношению к стенкам обечайки выходными каналами навстречу друг другу с возможностью перемещения вдоль продольной оси обечайки. 1 ил.

Изобретение относится к вентиляторостроению и предназначено для обеспечения проветривания системы горных выработок и систем вентиляционных сооружений. Известна вентиляторная установка, работающая на трубопровод, например, шахтную вентиляционную сеть (Ушаков К.З. Бурчаков А.М. Пучков Л.А. Медведев И. И. Аэрология горных предприятий, М. Недра, 1987). К таким вентиляторным установкам относят вентиляторы, работающие через перемычку. Недостатком известной вентиляторной установки является неполное использование мощности приводного двигателя с целью существенного (в 2 3 раза) увеличения расхода воздуха по сравнению с паспортной производительностью вентиляторной установки, при работе последней не трубопровод. Более близким аналогом к заявленному изобретению является вентиляторная установка, состоящая из вентилятора-эжектора, установленного в горной выработке (Медведев И.И. Проветривание калийных рудников, М. Недра, 1970, с. 124 139), которая позволяет увеличить в несколько раз расход воздуха по сравнению с паспортной производительностью. Недостатком известного технического решения является возможность работы эжектора, расположенного в горной выработке большого сечения в режиме "сам на себя", т.е. с замкнутым движением воздушных потоков в районе вентиляторной установки циркулирующих потоков, а также трудность в подборе выработки нужной конфигурации и в нужном месте для достижения максимального эжектирующего эффекта и в расширении рабочей зоны вентиляторной эжектирующей установки. Цель изобретения расширение рабочей зоны (области промышленного использования) вентиляторной эжектирующей установки. Поставленная цель достигается путем расположения двух одинаковых вентиляторов эжекторов у входных сечений и обечайку встречно друг другу с возможностью перемещения из вентиляторов вдоль оси (ближе-дальше к обечайке) и перекрытия остальной части сечения горной выработки перемычкой. Размеры поперечного сечения обечайки определяют исходя из оптимального отношения площади поперечного сечения в зоне полного перемещения первичного потока, проходящего через вентилятор и вторичного эжектируемого по сечению между вентилятором и обечайкой. За счет этого обеспечивается постоянный расход воздуха с максимальным коэффициентом эжекции (по отношению к паспортной производительности вентилятора). Раскрытие струи первичного потока (до зоны полного перемешивания первичного и вторичного потоков) должно происходить в обечайке, чем предотвращается движение воздушных потоков внутри обечайки навстречу основному потоку. Для снижения эжектирующего эффекта от максимального значения, вентилятор перемещают вдоль оси отодвигая его от обечайки или вдвигая его в обечайку, как показано на чертеже. Это целесообразно выполнять при необходимости снижения количества воздуха, подаваемого эжектирующей установкой превышающей возможности регулирования производительности лопатками направляющего аппарата вентилятора, т.е. происходит расширение рабочей зоны в сторону уменьшения производительностей. Особенно ценным является то, что даже для вентиляторов без средств регулирования производительности (направляющих аппаратов) возможно получение на единственной характеристики, а рабочей зоны, что расширяет возможности применения вентиляторной эжектирующей установки предлагаемого типа. Перемычка между обечайкой и стенками горной выработки предотвратит движение воздушных потоков в этом сечении. В работе находится один из вентиляторов-эжекторов и независимо от величины сечения горной выработки, в которой расположена вентиляторная установка, она будет иметь постоянный расход воздуха. В реверсивном режиме включается второй вентилятор-эжектор, расположенный с другой стороны обечайки, встречно первому. Производительность вентиляторной установки как в прямом, так и в реверсивном режиме будет одинаковой. На чертеже представлена вентиляторная установка, где 1 горная выработка; 2, 3 вентиляторы-эжекторы; 4 - обечайка; 5 перемычка; 6 поток воздуха при прямой работе вентиляторной установки; 7 эжектируемый поток при этом режиме работы установки; 8 поток воздуха при реверсивной работе вентиляторной установки; 9 эжектируемый поток при реверсивном режиме работы установки. Вентиляторная установка работает следующим образом. При включении вентилятора-эжектора 2 через него проходит поток воздуха, 6, а по сечению между внешней поверхностью вентилятора 2 и внутренней поверхностью обечайки 4 проходит поток эжектируемого воздуха 7. Поток 6 и 7 перемещается по длине обечайки и поступают в горную выработку 1. Такая схема позволяет увеличивать в несколько раз расход воздуха по сравнению с паспортной производительностью вентилятора. Между стенками выработки 1 и обечайкой 4 установлена перемычка 5, поэтому в данном сечении движение воздуха не происходит. Обечайка 4 подбирается таким образом, чтобы обеспечивался максимальной эжектирующий эффект воздуха. При необходимости снижения эжектирующего эффекта более возможностей регулирования, вентилятор 2(3) перемещают вдоль оси (ближе дальше к обечайке) показано пунктиром на чертеже. С другой стороны обечайки зеркально вентилятору-эжектору 2 устанавливают вентилятор-эжектор 3, который включается в работу в реверсивном режиме, а вентилятор-эжектор 2 в этом случае останавливается. В реверсивном режиме все происходит как при работе вентилятора эжектора 2. Только в обратную сторону, а именно через вентилятор-эжектор 3 проходит поток воздуха, а по сечению между внешней поверхностью вентилятора-эжектора 3 и внутренней поверхностью обечайки 4 проходит поток эжектируемого воздуха 9. Потоки 8 и 9 перемешиваются по длине обечайки и поступают в горную выработку 1, обеспечивая обратное движение воздуха по системе горных выработок, т.е. реверсию воздушной струи (регулирование аналогично прямой работы). Такая вентиляторная установка может располагаться в любой горной выработке, где возможно размещение обечайки, обеспечивая работу в любой точке расширенной рабочей зоны как в прямом, так и в реверсивном режиме работы. На руднике Первого Березниковского производственного калийного рудоуправления АО "Уралкалий" ведутся опытные работы по испытанию предлагаемой вентиляторной установки.

Формула изобретения

Вентиляторная эжекторная установка, включающая вентилятор, размещенный в эжекторном канале горной выработки, отличающаяся тем, что она снабжена установленной вдоль продольной оси горной выработки обечайкой, размещенной между стенками обечайки и стенками горной выработки перемычкой и дополнительным вентилятором, при этом основной вентилятор установлен на противоположном конце обечайки, оба вентилятора установлены с зазором по отношению к стенкам обечайки выходными каналами навстречу друг другу с возможностью перемещения вдоль продольной оси обечайки.

Изобретение относится к области вентиляции и может быть использовано при строительстве и реконструкции дымовых труб, зданий, сооружений и помещений. Способ состоит в том, что набегающий на наветренную сторону трубы поток воздуха через специально выполненные окна или отверстия в стенках трубы вводят в вентиляционную или дымовую трубу с поворотом потока в сторону ее среза, смешивают его с потоком отсасываемого воздуха и далее удаляют оба потока через срез вентиляционной или дымовой трубы и окна или отверстия на ее подветренной стороне. При предложенном способе создания тяги для более эффективного удаления отсасываемого воздуха используется скоростной поток энергии ветра. 3 ил.

Изобретение относится к области искусственной (принудительной) вентиляция и может быть использовано при создании и реконструкции дымовых труб, зданий, сооружений и помещений.

Механическая вентиляция при больших объемах перемещаемого воздуха и преодолении при этом малых сопротивлений во многих случаях нерациональна. Она требует устройства больших вентиляторов, т.е. больших первоначальных затрат, поглощает много энергии и требует повседневного ухода за собой (Малахов М.А. Проект естественно-механической вентиляции жилого дома в Москве. \\ АВОК-2003-№3). При создании тяги в дымовых трубах даже вентиляторы не всегда решают поставленную задачу из-за высокой температуры и агрессивности дыма.

Желание решить вопросы вентиляции за счет природной энергии ветра привело к созданию воздушных дефлекторов. Эти устройства устанавливаются на вентиляционных трубах в зоне их обдува ветром, и они частично или полностью заменяют механические вентиляторы. Простейший дефлектор - это открытый ветру обычный срез дымовой или вентиляционной трубы (фиг.1). Его характеристики по отсосу приведены в «Технических заметках ЦАГИ №123, 1936 г., Б.Г.Мусатов. Вентиляционные дефлекторы». В настоящее время существуют различные конструкции дефлекторов, но действуют они на основании одного принципа. Он заключается в использовании подсасывающего воздействия струи ветра, увлекающей газ из среза вентиляционной трубы за счет турбулентного трения.

Этот способ вентиляции с помощью ветра, взятый за прототип, состоит в использовании понижения давления (создания разрежения) на срезе вентиляционной трубы при обдуве ее перпендикулярным оси потоком. Если срез трубы снабжен некоторым оголовком (зонтом и т.д.), то разрежение изменится, но принцип остается прежним. (В.П.Харитонов. Естественная вентиляция с побуждением. \\ АВОК-2006-№3, стр.46-52). Существующие способы вентиляции помещений с помощью энергии ветра только частично решают двуединую задачу вентиляции и применения энергосберегающих технологий.

Наиболее продуктивным будет полное использование энергии ветра - применение и скоростного напора, и донного разрежения, возникающего в ветровой тени за обдуваемыми ветром предметами (в т.н. аэродинамическом следе). В обычных дефлекторах на зданиях все направления ветра возможны, и это существенно усложняет задачу, поскольку наветренная (со стороны ветра) и подветренная стороны неопределенны и даже меняются местами.

Задача настоящего изобретения - модернизировать и интенсифицировать процесс удаления отсасываемого воздуха за счет использования и донного разрежения, и скоростного напора ветра.

Технический результат - увеличение создаваемого разрежения, увеличение расхода отсасываемого ветром воздуха или дыма, уменьшение габаритов вентиляционных систем.

Решение задачи и технический результат достигаются тем, что в способе создания тяги в вентиляционных и дымовых трубах с использованием энергии ветра, включающем создание ветром разрежения на срезе вентиляционной или дымовой трубы, набегающий на наветренную сторону трубы поток воздуха через специально выполненные окна или отверстия вводят в трубу с поворотом потока в сторону ее среза, смешивают его с потоком отсасываемого воздуха и далее удаляют оба потока через срез трубы и окна или отверстия на ее подветренной стороне.

На фиг.1 приведена схема течения отсасываемого воздуха и струй ветра в известной вентиляционной или дымовой трубах и вокруг них (в прототипе).

На фиг.2 приведена схема организации течения отсасываемого воздуха и струй ветра в предлагаемом способе.

На фиг.3 дано распределение относительного статического давления вокруг круговой вентиляционной трубы (цилиндра) при ее поперечном обтекании воздухом.

Схема течения отсасываемого воздуха и струй ветра в вентиляционной или дымовой трубах и вокруг нее в известном способе, например при отсутствии оголовка, приведена на фиг.1. Здесь прямо используется подсасывающее воздействие струи ветра, увлекающей отсасываемый газ из среза вентиляционной трубы 1.

На фиг.2 приведена предлагаемая схема организации течения отсасываемого воздуха и струй ветра в вентиляционной или дымовой трубах и вокруг них. В выступающую в зону ветра часть вентиляционной трубы 1 через специально выполненные в стенке трубы окна или отверстия 2 вводят набегающий воздух. Одновременно эти втекающие струи поворачивают в сторону среза трубы, например, специальными рабочими поверхностями (отражателями) 3. Далее эти струи полностью или частично смешивают с отсасываемым воздухом. За счет энергии ветровых струй напор и расход отсасываемого воздуха увеличиваются. Затем эту смесь удаляют как через срез трубы, так и через окна или отверстия на подветренной стороне трубы (из-за пониженного давления здесь в зоне отрывного течения).

В подтверждение такой возможности на фиг.3 дано распределение относительного статического давления вокруг кругового цилиндра при его поперечном обтекании воздухом (из книги П.Чжен. Отрывные течения. Пер. с англ., изд. «Мир», Москва, 1972, т.1, стр.27). На фиг.3 φ-угол между направлением ветра и радиус-вектором точки на цилиндре (абсцисса в полярной системе координат); φ=0 - на наветренной стороне, φ=180° - на подветренной стороне, в зоне полной ветровой тени. На наветренной стороне в точке φ=0 статическое давление превышает атмосферное давление в невозмущенном потоке на скоростной напор =1. При φ=30° оно уменьшается до атмосферного давления , а уже при φ=60° и далее (до φ=180°) оно становится существенно меньшим атмосферного давления .

Физической основой предлагаемого нового способа вентиляции с помощью ветра является использование процесса дополнительного эжектирования (отсоса) удаляемого воздуха струями вводимого в трубу ветра. Входящие струи сначала отражателями разворачивают от первоначального перпендикулярного оси трубы направления до близкого к осевому направлению. Затем смешивают с удаляемым воздухом, в результате чего струи передают свою энергию и импульс удаляемому воздуху, как в обычном эжекторе, увеличивая развиваемое разрежение.

Кроме того, важным в предлагаемом способе является процесс удаления отсасываемого воздуха на подветренной стороне трубы через окна или отверстия, аналогичные тем, через которые с наветренной стороны вводят воздух. Это значительно увеличивает расход удаляемого воздуха по сравнению с тем, когда удаление производится только через срез вентиляционной трубы. В предлагаемом способе примерно вдвое также увеличивается достигаемое дефлектором предельное разрежение.

Способ создания тяги в вентиляционных и дымовых трубах с использованием энергии ветра, включающий создание ветром разрежения на срезе вентиляционной или дымовой трубы, отличающийся тем, что набегающий на наветренную сторону трубы поток воздуха через специально выполненные в стенке трубы окна или отверстия вводят в трубу с поворотом потока в сторону ее среза, смешивают его с потоком отсасываемого воздуха и далее удаляют оба потока через срез трубы и окна или отверстия на ее подветренной стороне.

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике вентиляции и кондиционирования воздуха и может быть использовано в естественной канальной вентиляции зданий и сооружений различного назначения: жилых, общественных, промышленных, а также погребов, подвалов, гаражей и др.

Изобретение относится к энергетике и направлено на исключение при перемещении агрессивных и дымовых газов дымососов и вентиляторов, особенно в пожаровзрывоопасных производствах.

Изобретение относится к устройству промышленных факельных свечевых установок и может быть использовано в нефтегазовой, химической и других отраслях промышленности для сбросов в атмосферу разрешенных газов. Предлагаемая свеча над обрезом ствола 2 снабжена обтекаемым открытым сверху сборником атмосферных осадков 3. Осадки из сборника 3 конструктивно выходят самотеком за габариты обреза ствола свечи 2. Предусмотрена наружная защитная обечайка 4 вокруг обреза ствола 2 и сборника 3, которая защищает обрез ствола свечи 2 под сборником 3 от атмосферных осадков, поступающих от ветра под углом к вертикали, и направляет выхлоп газов вверх в атмосферу. Защитная обечайка 4 имеет высоту от ниже обреза свечи до выше сборника 3, а выход газов сверху имеет площадь меньше площади входа осадков в сборник 3. Изобретение направлено на защиту внутренней части свечи от атмосферных осадков и для направления выхлопов газов вверх, выше мест пребывания людей. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам, применяемым на дымовых трубах от теплогенерирующего оборудования и на вентиляционных трубах. Использование устройства дает возможность увеличить высоту подъема дымовых газов или воздуха, что позволяет расширить площадь распределения выбрасываемых из трубы веществ, снизить их концентрацию на единицу площади и уменьшить загрязнение окружающей среды. Устройство содержит вертикальную трубу, дефлектор в виде концентрических круговых конусных колец, скрепленных радиальными перегородками, образующих по высоте и окружности конфузоры, патрубок, установленный на расстоянии 10-30 см от наружной поверхности трубы с образованием зазора и жестко соединенный с верхней кромкой нижнего конусного кольца. На перегородках перпендикулярно основанию дефлектора на равном расстоянии друг от друга установлено 8 прямоугольных пластин. В верхних внутренних углах перегородок выполнены крючкообразные уступы, на каждом конусном кольце по нижней кромке жестко прикреплено дополнительное плоское кольцо. Ширина первых дополнительных верхнего и нижнего плоских колец равна ширине прямоугольных пластин, а на верхней кромке каждого конусного кольца жестко прикреплено второе дополнительное конусное кольцо. 7 ил.

Изобретение относится к отоплению и вентиляции - к устройствам для усиления тяги, и может найти применение в бытовых печах для оснащения дымовых труб и в системах вытяжной вентиляции для оснащения выходных труб. Дефлектор содержит кожух для защиты указанной трубы от атмосферных осадков с выходным отверстием для удаляемого продукта и средство для крепления кожуха к указанной трубе. Кожух смонтирован асимметрично с возможностью поворота на оси, связанной с упомянутым средством для его крепления. Дефлектор снабжен отводящим оголовком с выходным отверстием для удаляемого продукта, а кожух выполнен в виде согнутой пластины и надвинут на отводящий оголовок, охватывая его так, что между ними образован проход для воздушных потоков. Отводящий оголовок имеет с кожухом жесткую связь, смонтирован на указанной оси кожуха и обращен выходным отверстием для удаляемого продукта внутрь кожуха. Технический результат - создание условий для эжекции продукта, удаляемого в атмосферу. 5 з.п.ф-лы, 5 ил.

Предлагаемое техническое решение относится к газогорелочным устройствам и может применяться для сжигания топлива любой степени насыщенности. Универсальная факельная установка содержит выполненные цилиндрическими и расположенные соосно основание, оголовок с множеством боковых форсуночных отверстий на его боковой поверхности и кожух, расположенный со сквозным радиальным зазором вокруг оголовка. При этом оголовок и основание выполнены в виде единой детали трубопровода. Внутренний диаметр оголовка больше внутреннего диаметра основания, а в верхней части основания установлен первый рассекатель с его форсуночными отверстиями для разделения потока топлива на струи. Второй рассекатель установлен подвижно вдоль оси трубопровода, выполнен в виде диска с хотя бы четырьмя форсуночными отверстиями, одно из которых расположено в центре диска и является выходом газоуравнительной трубки, устанавленной внутрь оголовка с образованием в нем кольцевого торцевого отверстия, и образует с торцом оголовка узкую торцевую щель, почти закрывая торцевое отверстие оголовка при низком давлении топлива в трубопроводе, размер которой увеличивается за счет поднятия рассекателя над торцом оголовка при возрастании давления в оголовке. Изобретение позволяет повысить качество сжигания газа любого состава, экономить топливо высокого качества. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при регулировании концентрации токсичных веществ в газообразных отходах, выбрасываемых в дымовую трубу. Установка регулирования концентрации токсичных веществ в газообразных отходах производства до норм ПДК включает дымовую трубу с снабженным заслонкой и регулирующим шибером отводящим боровом, в котором газообразные отходы производства смешиваются с поступающим в него воздухом. Установка снабжена компрессором, трубопроводом сжатого воздуха, активатором тяги, выполненным в виде труб с одним заглушенным концом и с одним или двумя рядами отверстий вдоль труб, которые выведены в отверстия дымовой трубы, и смесителем, на выходе из которого концентрация токсичных веществ в отходящем газе не превышает ПДК. Изобретение позволяет регулировать концентрацию токсичных веществ путем разбавления отходящих газов сжатым воздухом, подаваемым в дымовую трубу. 1 ил.

Изобретение относится к области вентиляции и может быть использовано при строительстве и реконструкции дымовых труб, зданий, сооружений и помещений