RU2684679C1

RU2684679C1 - Mobile device for removing contaminated outdoor air

Info

Publication number: RU2684679C1
Application number: RU2017139530A
Authority: RU
Inventors: Владимир Сергеевич Ежов; Сергей Геннадьевич Емельянов; Олег Гурьевич Добросердов; Наталья Евгеньевна Семичева; Леонид Михайлович Червяков
Priority date: 2017-11-14
Filing date: 2017-11-14
Publication date: 2019-04-11

Abstract

FIELD: treatment.SUBSTANCE: invention relates to housing and communal services and can be used for removal of contaminated outdoor air. Technical result is achieved in a mobile device for removing contaminated outdoor air, comprising a support ring installed on a movable platform, annular header with channels arranged along periphery, arranged inclined to ring plane, connected through check valve by flexible air duct with high pressure fan; it differs from known designs in that inclined channels are made in the form of slotted nozzles and are located along perimeter of top of its surface.EFFECT: technical result is higher efficiency of mobile device for removal of contaminated outdoor air.1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к жилищно-коммунальному хозяйству и может быть использовано для удаления загрязненного уличного воздуха.The invention relates to housing and communal services and can be used to remove contaminated street air.

Известно устройство для удаления дымовых газов, включающее дымовую трубу, состоящую из несущей оболочки и газоотводящего канала с воздушным зазором между ними, которые образованы тороидальными кольцами (коллекторами), выполненными из гибкого, герметичного, огнестойкого материала, соединенными между собой по кольцевому основанию, компрессора (вентилятора), соединенного трубопроводом, выполненным также из гибкого материала через распределительные патрубки, обратные клапаны с тороидальными кольцами [Патент РФ №2393545, МПК F23J 13/00, 2010].A device for removing flue gases is known, comprising a chimney consisting of a carrier shell and a gas exhaust duct with an air gap between them, which are formed by toroidal rings (collectors) made of a flexible, hermetic, fire-resistant material, connected together by an annular base, compressor ( fan), connected by a pipeline, also made of flexible material through distribution pipes, check valves with toroidal rings [RF Patent №2393545, IPC F23J 13/00, 2010].

К недостаткам известного устройства относятся сложность его конструкции, обусловленная большим количеством кольцевых коллекторов и распределительных патрубков, тороидальных колец и, обусловленная этими обстоятельствами, невозможность его использования при движении для удаления больших количеств загрязненного уличного воздуха, что уменьшает его эффективность.The disadvantages of the known device are the complexity of its design, due to the large number of annular collectors and distribution pipes, toroidal rings and, due to these circumstances, the impossibility of its use when moving to remove large quantities of polluted outdoor air, which reduces its effectiveness.

Более близким к предлагаемому изобретению является приспособление для образования искусственной тяги в паровозных топках, выполненное в форме дырчатого кольца (коллектора) с расположенными по периферии каналами для выхода пара, расположенными наклонно к плоскости кольца и к его вертикальной оси в целях образования поверхности гиперболоида осями струек вытекающего пара [А.с. СССР №132683, МПК F23J 16/17, 1933].Closer to the proposed invention is a device for the formation of artificial thrust in locomotive furnaces, made in the form of a perforated ring (collector) with peripheral channels for steam output, located obliquely to the plane of the ring and to its vertical axis in order to form the surface of the hyperboloid by the axes of the streams flowing out a pair [A. USSR No. 132683, IPC F23J 16/17, 1933].

К недостаткам известного устройства относятся предлагаемые конструкции выпускных каналов (цилиндрические, конические и призматические), которые не позволяют создать дальнобойные струи и закрывают на достаточно близкой высоте от коллектора, в результате резкого увеличения диаметра вытекающих струй, живое сечение для прохода удаляемых газов, что не позволяет обеспечить удаления больших количеств загрязненного уличного воздух на треуемую высоту, уменьшая таким образом его эффективность.The disadvantages of the known device include the proposed design of the exhaust channels (cylindrical, conical and prismatic), which do not allow to create long-range jets and close at a sufficiently close height from the collector, as a result of a sharp increase in the diameter of outgoing jets, a living section for the passage of exhaust gases, which does not allow to ensure the removal of large quantities of polluted outdoor air to the required height, thus reducing its effectiveness.

Техническим результатом, на решение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности мобильного устройства для удаления загрязненного уличного воздуха.The technical result, the solution of which the invention is directed, is to increase the efficiency of a mobile device for removing contaminated street air.

Технический результат достигается в мобильном устройстве для удаления загрязненного, уличного воздуха, включающем кольцевой коллектор, оболочка которого выполнена из гибкого или жесткого герметичного материала, снабженный расположенными по периметру верха его поверхности щелевыми соплами, направленными под углом к верхней образующей окружности коллектора равным α и соединенный через обратный клапан гибким воздуховодом с вентилятором высокого давления, установленным на передвижной платформе, снабженной опорными стойками с опорным кольцом на высоте от уровня поверхности земли равной Н, на котором установлен кольцевой коллектор.The technical result is achieved in a mobile device for removing contaminated outdoor air, including an annular manifold, the shell of which is made of a flexible or rigid hermetic material, provided with slotted nozzles along the perimeter of its top surface, directed at an angle to the upper generating circle of the collector equal to α and connected through non-return valve with flexible air duct with high-pressure fan mounted on a movable platform equipped with supporting posts with a supporting a ring at a height from the level of the earth's surface equal to H, on which the annular collector is mounted.

Предлагаемое мобильное устройство для удаления загрязненного уличного воздуха (МУДУЗУВ) приведено на фиг. 1-4 (фиг. 1 - общий вид, фиг. 2 - разрез, фиг. 3, 4 - узел сопла 2).The proposed mobile device for the removal of polluted outdoor air (audio) is shown in FIG. 1-4 (Fig. 1 - a general view, Fig. 2 - a section, Fig. 3, 4 - node nozzle 2).

Мобильное устройство для удаления загрязненного уличного воздуха включает кольцевой коллектор 1, оболочка которого выполнена из гибкого (например, резинотканевого) или жесткого например, стали или пластмассы) герметичного материала, снабженный, расположенными по периметру верха его поверхности щелевыми соплами 2, направленными под углом к верхней образующей окружности коллектора 1 равным α и соединенный через обратный клапан 3 гибким воздуховодом 4 с вентилятором высокого давления 5, установленным на передвижной платформе 6, снабженной опорными стойками 7 с опорным кольцом 8 на высоте от уровня поверхности земли равной Н, на котором установлен кольцевой коллектор 1 (узлы крепления на фиг. 1-4 не показаны).The mobile device for removing contaminated street air includes an annular manifold 1, the shell of which is made of flexible (for example, rubber fabric) or rigid steel or plastic) sealed material, equipped with slit nozzles 2 located around the perimeter of its surface and directed at an angle forming a collector 1 circumference equal to α and connected through a non-return valve 3 by a flexible duct 4 to a high-pressure fan 5 installed on a mobile platform 6 equipped with PORN uprights 7 with the support ring 8 at a height from the ground level equal to H, on which the annular collector 1 (attachment points in FIGS. 1-4 are not shown).

При этом, диаметр кольца коллектора 1 привязывается к размерам автомобильной платформы, диаметр оболочки коллектора 1 и рабочее давление в ней, угол наклона щелевых сопел 2 α, их число и размеры, производительность и давление высоконапорного вентилятора 5 определяют путем расчета и эксперимента.At the same time, the diameter of the collector ring 1 is tied to the size of the car platform, the diameter of the collector shell 1 and the working pressure in it, the angle of the slit nozzles 2 α, their number and size, performance and pressure of the high-pressure fan 5 are determined by calculation and experiment.

Монтаж предлагаемого мобильного устройства для удаления загрязненного уличного воздуха производят в открытом кузове автомобиля или на платформе автомобильного прицепа, что значительно упрощает и удешевляет его технологию и осуществляют следующим образом. Предварительно к платформе 6 устанавливают вентилятор высокого двления 5, крепят опорные стойки 7 и опорное кольцо 8 на высоте Н от земли, значение которой выбирают из условия высоты максимальной загазованности воздуха (1,5-2 м) на городских магистралях. Далее, устанавливают кольцевой коллектор 1 на опорное кольцо 8 и соединяют его с вентилятором 5 гибким воздуховодом 4 (узлы крепления на фиг. 1-4 не показаны), после чего МУДУЗУВ готов к эксплуатации.Installation of the proposed mobile device for removing contaminated street air is carried out in the open body of the car or on the platform of an automobile trailer, which greatly simplifies and reduces the cost of its technology and is carried out as follows. Pre-installed on the platform 6 are a high-draft fan 5, the support posts 7 and the support ring 8 are mounted at a height H from the ground, the value of which is chosen from the condition of the height of the maximum air pollution (1.5-2 m) on city roads. Next, install the ring collector 1 on the support ring 8 and connect it to the fan 5 by a flexible duct 4 (attachment points in Fig. 1-4 are not shown), after which the MUDUZUV is ready for operation.

Работа МУДУЗУВ осуществляется следующим образом. Предварительно, платформу с МУДУЗУВ располагают (или она медленно движется на участках улицы, наиболее загрязненной вредными компонентами выхлопных газов автомобильного транспорта (диоксид углерода, оксиды азота, оксиды серы, сажа, озон и т.д.), концентрация которых наиболее высокая в приземном слое атмосферы [Л.Ф. Голдовская. Химия окружающей среды. - М.: Мир, 2005, с. 86-90, с. 155], после чего включают в работу вентилятор высокого давления 5 [Р.В. Щекин и др. Справочник по теплоснабжению и вентиляции - К.:

1976, с. 134], вWork MUDUSUV as follows. Previously, the platform with MUDUSUVs is positioned (or it moves slowly on the sections of the street most contaminated by harmful components of motor vehicle exhaust gases (carbon dioxide, nitrogen oxides, sulfur oxides, soot, ozone, etc.), whose concentration is highest in the surface layer atmosphere [LF Goldovskaya. Chemistry of the environment. - M .: Mir, 2005, pp. 86-90, p. 155], after which the high-pressure fan 5 [RV Shchekin et al. on heat supply and ventilation - K .:

1976, p. 134], in

результате работы которого кольцевой коллектор 1 заполняется уличным воздухом, в нем создается избыточное давление, под действием которого из наклонных щелевых сопел 2 с большим напором истекают в наклонно-вертикальном направлении воздушные струи 9, которые в результате истечения из щелевых сопел 2 (фиг. 1). достигают значительной высоты [Г.Н. Делягин. Теплогенерирующие установки. - М.: Стройиздат, 1986, с. 254] и не перекрывают живое сечение полости 10 для выброса удаляемого воздуха, так как ширина такой струи по диаметру значительно меньше ее ширины по периметру коллектора 1. Внутри цилиндрической полости 10, созданной наклонно-вертикальным направлением движения воздушных струй 9, создается вихревое движение воздушного потока, направленное вверх (образуя как бы «миниторнадо»), которому способствует самотяга, обусловленная разностью температур и плотностей нижних и верхних слоев воздуха [Ю.П. Гусев, Основы проектирования котельных установок - М.: Стройиздат, 1977, с. 143] равнуюas a result of which the annular collector 1 is filled with street air, an excessive pressure is created in it, under the action of which air jets 9 are flowing out from inclined slit nozzles 2 with a large pressure in an inclined vertical direction, which as a result of outflow from slit nozzles 2 (Fig. 1) . reach a considerable height [GN Delyagin. Heat generating installations. - M .: stroiizdat, 1986, p. 254] and do not overlap the living section of the cavity 10 for the release of exhaust air, since the width of such a jet in diameter is significantly less than its width around the perimeter of the collector 1. Inside the cylindrical cavity 10 created by the inclined-vertical direction of movement of the air jets 9, a vortex movement of the air flow is created directed upward (forming a kind of “minitornado”), which is promoted by self-reliance caused by the difference in temperature and density of the lower and upper air layers [Yu.P. Gusev, Fundamentals of design of boiler installations - M .: Stroyizdat, 1977, p. 143] equal

где ρ₀ - плотность наружного воздуха при температуре t₀ в приземном слое, кг/м³;where ρ ₀ is the density of the outside air at the temperature t ₀ in the surface layer, kg / m ³ ;

t_CP - средняя температура воздуха в полости 10, созданной наклонно-вертикальными цилиндрическими воздушными струями 9, °C;t _CP is the average temperature of the air in the cavity 10 created by inclined vertical cylindrical air jets 9, ° C;

где t_B - температура воздуха на выходе из полости 10.where t _B is the temperature of the air leaving the cavity 10.

При вращении воздушного потока, создаваемого наклонно-вертикальными струями 9, из воздуха, подаваемого вентилятором 5 из приземного слоя, в верхние слои атмосферы удаляется количество воздуха, загрязненного вредными компонентами, многократно превышающее производительность вентилятора 5, в результате чего вредные примеси из приземных слоев рассеиваются в верхних слоях атмосферы (МУДУЗУВ как бы отсасывает загрязненный воздух из нижних слоев атмосферы, работая как дымовая труба), а в приземные слои поступает более чистый воздух.During the rotation of the air flow generated by inclined vertical jets 9, the air supplied by the fan 5 from the surface layer removes to the upper atmosphere a quantity of air contaminated with harmful components that is many times greater than the performance of the fan 5, resulting in harmful impurities from the surface layers dispersed into the upper layers of the atmosphere (the MUSIC as if sucks the polluted air from the lower layers of the atmosphere, working as a chimney), and cleaner air enters the surface layers.

Таким образом, предлагаемое мобильное устройство для удаления загрязненного уличного воздуха обеспечивает повышение чистоты уличного воздуха с одновременным упрощением конструкции, снижение стоимости изготовления, монтажа и эксплуатации устройства, что увеличивает его эффективность.Thus, the proposed mobile device for the removal of polluted outdoor air provides an increase in the purity of outdoor air while simplifying the design, reducing the cost of manufacturing, installing and operating the device, which increases its efficiency.

Claims

Mobile device for removal of polluted outdoor air, including a support ring mounted on a mobile platform, an annular manifold with peripheral channels arranged obliquely to the ring plane, connected through a non-return valve by a flexible duct to a high-pressure fan, characterized in that the inclined channels are made in the form slotted nozzles and are located around the perimeter of the top of its surface.