CS251803B1 - Výústka vzduchové clony se sníženým efektivním ejekčním účinkem - Google Patents

Abstract

Výústka vzduchu, určená pro vytváření vzduchových clon, aá v horní části rozvodnou komoru, dále aá hlavní výdechovou Štěrbinu, dvě sekundární výdechové StSrbiny a podružné výústky a v rozvodové komoře aá nezávisle nastavitelné regulační orgány. Umožňuje snížení efektivního ejekčního účinku proudu vzduchu. Výústku lze použít v technologických tunelech pro vzduchové clony uspořádané do kaskády

Description

Vynález se týká výústek vzduchu pro vytváření vzduchových clon, u nichž se řeěí problán výrazného snížení efektivního ejekčního účinku proudu vzduchu vytvářejícího vzduchovou clona.

U dosud známých řežení sestává výústka vzduchu pro vzduchovou clonu z rozvodná konory přecházející plynule v zúženou výdechovou žtžrbinu, jejíž stžny jsou v poslednin úseku délky 200 st 250 n rovnoběžné a hladké a obvyklá světlost Štěrbiny je 40 ež 60 nm. V důsledku ejekčního účinku proudu vzduchu proudícího ze štěrbiny ee do proudu vzduchu z každá strany přisává vnějěí vzduch s proud vzduchu se klínovitě rozšiřuje a rychlost proudu zpomaluje.

i.

Při běžně používaných výtokových rychlostech vzduchu se žtěrbiny, které ee obvykle pohybují v nezích 2 až 15 n/β, je celková nnožství vzduchu přisátá v důsledku ejekčního úěinku clony rovno 40 % až 60 % objemu vzduchu nasávaného pracovním ventilátorem clony. Ten to objektivně nutný vedlejěí efekt omezuje možnosti využití vzduchových clon dosavadní konstrukce pro úsporná oddělaní pracovních prostor dílatf od vynesených technologických zón, kde se v důsledku technologického procesu ustavuje rovnovážná koncentrace ředidel, organických rozpouštědel, případně jiných sánaví ěkodlivých látek.

V důsledku vysokého ejekčního úěinku stávajících vzduchových clon by se totiž v průměru 50 % množství vzduchu nasávaného pracovním ventilátorem clony muselo odvádět do odvětrání. To představuje jak zvýšené náklady na vytápěni pracoviětě, tak zvýěeně ztráty pracovní látky z technologická zóny.

Bude-li pracovní kapalinou v technologické zóně nízkovroucí organická rozpouětědlo, např. trichlóretylěn, budou ztúáty odvodem výparů do odvětrání při použití běžného typu vzduchové clony ekonomicky nepřijatelná, i když z hlediska zajištění hygienicky nezávadných podnánek v prostoru dílny by stávající typ vzduchové clony dokonale vyhověl.

Uvedené problémy odstraňuje výústke vzduchu se sníženým efektivním ejekčním účinkem podle vynálezu, jejíž podstata spočívá v tom, že má dvě sekundární výdechová štěrbiny, nasměrovaná do .středu odsávacího roštu; rozteč mezi nimi je stejná nebo menší, než Šířka proudu vzduchu z hlavní výdechová štěrbiny v rovině odsávacího roštu. Mezi hlavní výdechovou štěrbinou a oběma sekundárními štěrbinami jsou podružné výústky. Rozvodná komora vzduchu je vybavena dvěma nezávislými regulačními orgány.

Vyěěí účinek výústky podle vynálezu lze spatřovat v tom, že vlivem vhodná úpravy Štěrbin, které ovlivňuje ejekční účinek hlavní výdechová štěrbiny, dosáhne se v technologických tunelech snížení strát ředidel, která se dostávají do odvěžrávání. Podle výpočtů, uvedených v dalším popisu se jedná o značná snížení ztrát, nežli při použití běžného typu vzduchová clony.

Na připojeném výkrese je znázorněn příklad provedeni výústky podle vynálezu. Na obr. 1 je ve schematickám svislám řezu zakreslena výústka podle vynálezu vytvářející vzduchovou clonu v prostoru vstupu do technologická zóny, např. komory s máčecí vanou pro nanášení nátěrová hmoty na výrobky.

Vztahová značky na obr. I byly zvoleny s ohledem na zařízení popisované v souvisejících spisech tak, aby analogická nebo stejná prvky jednotlivých zařízení byly ve věech spisech označeny stejným symbolem. Na obr. 1 jo scheaetisky zakreslen i sací rošt fig pracovního ventilátoru 1 a naváděcí žlaby & ve dnu i stropu vstupního závětří, před pracovní komorou.

Vlastní výústka podle vynálezu má obdélníkový tvar a sestává z rozvodná komory 2 napojená ve spodní části na hlavní výdechovou štěrbinu 21* Vedle hlavní výdechová štěrbiny 21 má dvě sekundární výdechová štěrbiny 2£> která jsou umístěny při okrajích výústky.

Mezi hlavní výdechovou Štěrbinou 21 & sekundárními výdechovými Štěrbinami 92 jsou dvě podružné výústky 22» ^do nich* prpudí vzduch vstupními štěrbinami 95. Ve vývodech vzduchu z hlavni komory 2 jaou dva nezávisle aeřiditelná regulační orgány 21, která jsou určeny vždy pro jednu dvojici sekundárních výdechových Štěrbin 92. vstupních Štěrbin 95 a tím taká pro podružné výústky 21·

Prodloužená osy sekundárních výdechových Štěrbin 92 se protínají s prodlouženou osou hlavní výdechová Štěrbiny 21 v rovině odsávacího roStu 22· Bro podružné výústky 21 je možno s výhodou použít potřebný počet standardních obdélníkových průmyslových dvouřadých výústek vzduchu.

Uspořádání výústky u vstupu do technologická komory podle obr. 1 předpokládá, Se vytvořená vzduchová clona nebude namáhána bočními silami (vStrem, průvanem nebo tlakem vzduchu v důsledku nestejná teploty vzdušiny na jednotlivých stranách elony) a prodloužená osa hlavní;.výdechová Štěrbiny 21 se protíná ae středem odsávacího roStu 22·

V principu je výústka podle vynálezu způsobilá i pro aplikace, kde bude vytvořená clona namáhána bočními tlaky· V takovém případě je možno celou výústku nasměrovat v potřebném úhlu od svislé osy, stejným způsobem jak se běžně provádí u vzduchových clon od stávající konstrukce. Výústka vzduchu uspořádaná na vstupu do technologické komory podle obr. 1 je seřízena asymetricky tak, aby se atrpný dílpy (chemicky čistého prostředí) bylo za jednotku času přisáváno množství vzduchu Ť_R, odpovídající efektnímu ejekčnímu účinku clony a totéž množství vzduchu je odváděno do odvětrání.

Funkce výústky v uspořádání podle obr. 1 je tato: vzduch je vháněn z rozvodné komory 2 do hlavní výdechová štěrbiny 21 a přes regulační orgány 21 čo dvojice sekundárních výdechových Štěrbin 22 a přes vstupní štěrbiny 22 čo podružných výústek 21· Bodle nastavení nezávisle seřiditelných regulačních orgánů 21 dostává se do rozdělených prostor výústky různá množství vzduchu.

Množství vzduchu přisávaná v důsledku ejekčního účinku do proudu vzduchu z hlavni výdechová štěrbiny 21 je přesně vyrovnáno množstvím vzduchu ze sekundárních výdechových Štěrbin 92 a podružných výúatek 21·

Do prostoru nad podružnými výústkami 21 proudí vzduch vstupními ětěrbimami 22, jejichž průřez je stejný nebo meněí, než průřez ústí sekundárních výdechových Štěrbin 22· Jemného seřízení poměru vzduchu V_R ^: se dosáhne přiškrcením lamel u podružných výústek 21·

Vybavením výústky vzduchu dvěma sekundárními výdechovými štěrbinami 22 a podružnými výústkami vzduchu 93 se dosáhne toho, že vzduch proudící ze sekundárních výdechových štěrbin 92 a podružných výústek 21 mezi hlavní výdechovou štěrbinou 21 a sekundárními výdechovými štěrbinami 92 kryje potřebu přisávaného vzduchu vyvolanou ejekčním účinkem hlavní výdechové štěrbiny 21·

Množství vzduchu přisávaného do proudu z vnějšího okolí takto vytvořené clony je úměrné pouze proudu vzduchu ze sekundárních výdechových štěrbin 22 a nepřesáhne v průměru 25 % potřeby vyvolané ejekčním účinkem hlavní výdechová štěrbiny.

Regulace množství vzduchu rozváděného do sekundárních výdechových štěrbin 92 a podružných výústek 93 dvěma nezávislými regulačními orgány 21 umožňuje podle účelu, ke kterému je clona využita, v principu tři způsoby seřízení

- souměrné seřízení, kdy do clony je z obou stran přisáván vzduch a celková přisávaná množství je odváděno do odvětrání,

- asymetrická seřízeni, kdy z jedná strany clony je přisáván vzduch, na druhá straně je přebytek přisávaného vzduchu ofukován podél hrany sacího roštu a áo odvětrání je odváděno pouze množství vzduchu přisátá z jedná strany clony nebo,

251803 4

- souměrné seřízení bez obvodu přišívaného vzduchu do odvětrání

Přebytek vzduchu v nnožství V_R přišívaný do lsvího sekundárního proudu je odfukovín u hrany odaívacího roitu Si ⁸ naváděcím žlabem fi usměrněn do atoupavíbo proudu v zóně 21 a znova jo nosíván do proudu vzduchu clony. Takto usměrnění víroví proudění indukuje souměrný vír na rozhraní stydní zóny 01 a vlastní technologická zóny, kde so ustavuje rovnovážní koncentrace ο_χ par pracovní kapaliny.

V zóně 01, kde so vertikální proudy obou virů stýkají doehísí i v podmínkách laminárnlho proudění k SisteSněmu míšení obou vzduěin, eoi je při tomto uspořádání taká jediná forma transportu par pracovní kapaliny mezi pracovní komorou a vzduchovou clonou.

• ·

Na obr. 1 je toto míšení sndzorněno protisměrnými Šipkami a symbolem + ^VS ’ ^(VS představuje množství vzduchu, které sa jednotku Saau pronikne v zóně 01 z jednoho proudu do druhého|.

V případě, 2a V_g by bylo rovno 1/2.V_R jednalo by se o totální promísení obou proudů.

V podmínkách laminárnlho vírového proudění k tomuto případu nemůže dojit a obvyklý po• « měr Vg/Vg ** bude pohybovat v mezích 0,05 až 0,2.

Pro matematické vyhodnocení úSinku výúetky vzduchová clony podle vynálezu je možná vycházet z těchto předpokladů:

a) množství vzduchu přišívaní do proudů vzduchu z hlavní i sekundárních výdechových štěrbin (21, Si) bude stejná jako množství vzduchu proudící z příslušná štěrbiny (tzn. 50 % z každá strany).

b) množství vzduchu přiváděná do podružných výústek 22 bude rovno hodnotě 2 V_R.

se se

Pro množství vzduchu V,, Vg · ^v (V je výkon pracovního ventilátoru 1 na sání) budou platit vztahy:

V · V, + 2Vg ♦ 2V₃ V, 2(V₂ + V₃)

V₂ = 2Í_r V₃ - 2V_r

Po.dosazení čtvrtého^ třetího a druhého vztahu do první rovnice vychází:

V » 16 V_R nebo V_R » 1/16.V

U klasická vzduchová clony n obvyklém uspořádání bude množství odváděného vzduchu do odvětrání rovno hodnotě 1/2.V (pro oba případy uvažován stejný pracovní ventilátor 1 o jmenovitém výkonu V).

Koncentraci par ředidla c, na výtlaku pracovního ventilátoru 1 je možno odvodit v sou ladu s obr. 1 z těchto vztahů:

c, - 1/2.e_Ollf kde Cqj, je koncentrace par ředidla, ve vzduchu přišívaného do vzduchové clony směrem od stySné zóny °1· (Koncentrace par ředidla ve vzduchu přišívaném do clony směrem od dílny je romna nule).

V souladu s hmotnostní bilancí transportu vzdušiny v zóně J21 3® aožno koncentrací par ředidla (cq,,) ve vzduchu přisévaném do clony formulovat pomocí vztahu:

'0,1 - ’»> ♦·,·’.] ' po úpravě:

^e011 ‘ “i - W ♦ k . c_x • · kde k 3® směšovací koeficient (k * ^{8 c}x 3® rovnovážní koncentrace par pracovní ka5 pallny, jaká ee ustavuje v pracovní komoře. fieěenía obou rovnic vychází: c, « k /(1 + k) . ο_χ

U klasická vzduchová clony při obvyklém uspořádáni bude pro koncentraci ředidla na výtlaku pracovního ventilátoru 1 platit:

cj 1/2 . c_x

Množství ředidla (m) odváděného za jednotku času od odvětrávání (tzn. nezvratně Žtraceného) je mošno pro oba případy vyjádřit poaocí jmenovitého výkonu ventilátoru J, vzduchové clony (V) a rovnovážné koncentrace ředidel (ο_χ) v pracovní komoře.

Pro případ využití výústky podle vynálezu bude platit:

m * V_R.e, ’ 1/16.V.frj 1/l6.k/í1+k).c_x.V za předpokladu, že k » 0,1 vychází:

m => 0,1 / (l6.1,1).c_x.V 0,0057 V.c_x v případě klasické vzduchové clony a obvyklého uspořádání bude platit:

m = 1/2.c .1/2.V - 0,25 V.c

Z uvedeného srovnání vyplývá, že ztráty ředidel odvodem do odvětrání budou v případě výústky podle vynálezu téměř o dva řády nižší, než v případě použití stávajícího typu vzduchová clony.

Kromě uvedená jednoduchá aplikar e je možno výúetek se sníženým efektivním ejekčním účinkem podle vynálázu s výhodou vyuiít v technologických tunelech pro vzduchová clony uspořádané do kaskády, kde se využije možností symetrického i asymetrického seřízení jednotlivých pracovních i podružných vzduchových clon.

Claims (1)

1. ř Sediiži vynálezu

   Výústka vzduchová clony se sníženým efektivním ejekčním účinkem sestávající z rozvodná komory vzduchu a hlavní výdechová štěrbiny vyznačující se tím, že mé dvě sekundární výdechová štěrbiny (92) nasměrovaná do středu odsávacího roštu (82) a rozteč mezi nimi je stejná nebo menší, než šířka hlavního proudu vzduchu z hlavní výdechová štěrbiny (91) v rovině odsávacího roštu (82), přičemž mezi hlavní výdechovou štěrbinou (91) a oběma sekundárními štěrbinami (92) jsou podružná výústky (93) a rozvodná komora vzduchu (9) je vybavena nezávislými regulačními orgány (94).