Спосіб втягування брудного газу та/чи брудного повітря із навколишнього середовища

Реферат: Винахід може бути використаний в пристроях вловлювання брудного газу та/чи брудного повітря із навколишнього середовища на промислових підприємствах різних галузей виробництва. Cпосіб втягування брудного газу та/чи брудного повітря із навколишнього середовища включає подачу стиснутого повітря у загальний колектор стиснутого повітря, з якого подають стиснуте повітря у сопла Лаваля, де кожне з яких встановлюють з можливістю повороту у вертикальній площині на кут , який встановлюють в межах від 5 до 85 градусів, та з можливістю повороту у горизонтальній площині на кут , який встановлюють в межах від 5 градусів до 90 градусів. Використовуючи потоки стиснутого повітря з сопел Лаваля, формують вихровий потік брудного газу та/чи повітря та втягують брудний газ та/чи брудне повітря із навколишнього середовища у всмоктуючу трубу. При цьому залежно від розмірів об'єму у просторі, з якого потрібно видаляти брудний газ та/чи брудне повітря, та/чи залежно від розмірів поверхні, з якої потрібно видаляти брудний газ та/чи брудне повітря, формують розміри конусного вихрового потоку брудного газу та/чи повітря шляхом регулювання кута повороту кожного сопла Лаваля у вертикальній площині  та шляхом регулювання кута повороту кожного сопла Лаваля у горизонтальній площині . Винахід забезпечує зменшення енерговитрат на вловлювання брудного газу та/чи брудного повітря за рахунок мінімізації об’єму чистого повітря, яке втягується разом із брудним газом та/чи брудним повітрям. UA 115731 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід може бути використаний в пристроях вловлювання брудного газу та/чи брудного повітря із навколишнього середовища на промислових підприємствах різник галузей виробництва. Відомий спосіб втягування повітря із навколишнього середовища, котрий включає формування первинного повітряного потоку, подавання первинного повітряного потоку з вузького отвору на поверхню Коанда, і завдяки енергії первинного повітряного потоку, втягування повітря із навколишнього середовища, створюючи, таким чином, основний повітряний потік [1]. Основним недоліком цього способу є його складність виконання. Пристрої втягування брудного газу та/чи брудного повітря із навколишнього середовища на промислових підприємствах мають великі потужності та значно різняться між собою за потужністю. Впровадження вказаного способу на промислових підприємствах потребує проведення великої кількості експериментів та виготовлення великої кількості дослідних зразків пристроїв, на яких може бути реалізований вказаний спосіб. Це не дозволяє вказаний спосіб втягування повітря із навколишнього середовища широко застосовувати на промислових підприємствах. В наведеному джерелі інформації спосіб втягування повітря із навколишнього середовища використовують в побутовому пристрої втягування повітря із навколишнього середовища. Найбільш близьким є спосіб локальної витяжної вентиляції, який включає формування вихрового потоку брудного газу та/чи брудного повітря за допомогою вихроутворюючого пристрою, котрий розташований між двома трубами, котрі розташовані коаксіально одна відносно іншої, і втягування брудного газу та/чи брудного повітря із навколишнього середовища у всмоктуючу трубу [2]. Недоліком цього способу є те, що його виконання потребує великих енерговитрат. Зайві енерговитрати в цьому способі обумовлені, перш за все, тим, що вихровий потік, котрий формують, безпосередньо не втягує брудний газ та/чи брудне повітря. До того ж використання звичайних лопатевих вентиляторів додатково збільшує енерговитрати. В основу винаходу поставлена задача шляхом вдосконалення способу втягування брудного газу та/чи брудного повітря із навколишнього середовища зменшити енерговитрати на вловлювання брудного газу та/чи брудного повітря. Поставлена задача вирішується тим, що у способі втягування брудного газу та/чи брудного повітря із навколишнього середовища, який включає формування вихрового потоку брудного газу та/чи брудного повітря, і втягування брудного газу та/чи брудного повітря із навколишнього середовища у всмоктуючу трубу, новим є те, що стиснуте повітря подають у загальний колектор стиснутого повітря, з якого подають стиснуте повітря у сопла Лаваля, де кожне з яких встановлюють з можливістю повороту, у вертикальній площині, на кут α, котрий встановлюють в межах від 5 до 85 градусів, та з можливістю повороту у горизонтальній площині, на кут β, котрий встановлюють в межах від 5 градусів до 90 градусів,і використовуючи потоки стиснутого повітря, з сопел Лаваля, формують вихровий потік брудного газу та/чи повітря та втягують брудний газ та/чи брудне повітря із навколишнього середовища у всмоктуючу трубу, при цьому зменшують енерговитрати на вловлювання брудного газу та/чи брудного повітря, формуючи розміри конусного вихрового потоку брудного газу та/чи повітря шляхом регулювання кута повороту кожного сопла Лаваля, у вертикальній площині α та шляхом регулювання кута повороту кожного сопла Лаваля, у горизонтальній площині β, залежно від розмірів об'єму у просторі, з якого потрібно видаляти брудний газ та/чи брудне повітря, та/чи залежно від розмірів поверхні, з якої потрібно видаляти брудний газ та/чи брудне повітря. В окремому випадку здійснення винаходу зменшують енерговитрати на вловлювання брудного газу та/чи брудного повітря, формуючи розміри конусного вихрового потоку брудного газу та/чи брудного повітря, залежно від розмірів об'єму у просторі, з якого потрібно видаляти брудний газ та/чи брудне повітря, та/чи залежно від розмірів поверхні, з якої потрібно видаляти брудний газ та/чи брудне повітря шляхом регулювання подачі стиснутого повітря у загальний колектор стиснутого повітря в одиницю часу. В окремому випадку здійснення винаходу зменшують енерговитрати на вловлювання брудного газу та/чи брудного повітря, формуючи розміри конусного вихрового потоку брудного газу та/чи брудного повітря залежно від розмірів об'єму у просторі, з якого потрібно видаляти брудний газ та/чи брудне повітря, та/чи залежно від розмірів поверхні, з якої потрібно видаляти брудний газ та/чи брудне повітря шляхом регулювання подачі стиснутого повітря у кожне сопло Лаваля з загального колектора стиснутого повітря в одиницю часу. На фіг. 1 схематично зображено виконання способу втягування брудного газу та/чи брудного повітря із навколишнього середовища. Стрілками вказано напрямок рухання брудного газу та/чи 1 UA 115731 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 брудного повітря у всмоктуючу трубу. Літерою α позначено кут повороту кожного сопла Лаваля у вертикальній площині. На фіг. 2 зображено переріз А-А, вказаний на фіг. 1. Стрілками вказано напрямки рухання стиснутого повітря у загальний колектор стиснутого повітря та з сопел Лаваля. Літерою β позначено кут повороту кожного сопла Лаваля у горизонтальній площині. На фіг. 3 зображено вертикальний розріз вузла кріплення сопла Лаваля. На фіг. 4 зображено переріз Б-Б, вказаний на фіг. 3. На фіг. 5 зображено переріз В-В, вказаний на фіг. 3. Спосіб здійснюють наступним чином. Стиснуте повітря подають у загальний колектор стиснутого повітря 1 через вхідний патрубок загального колектора стиснутого повітря 2 (фіг. 1,2). При цьому загальний колектор стиснутого повітря 1 нерухомо з'єднують з конусною насадкою 3, за допомогою з'єднувальних пластин 4, де сама конусна насадка 3 нерухомо з'єднана з всмоктуючою трубою 5. Нерухоме з'єднання деталей здійснюють шляхом зварювання металу. Можливе також з'єднання колектора стиснутого повітря 1 безпосередньо із всмоктуючою трубою 5 без використання конусної насадки 3. Джерелом стиснутого повітря може бути пневматичний компресор (на кресленні не вказано). Із загального колектора стиснутого повітря 1 подають стиснуте повітря у сопла Лаваля 6 через вихідні патрубки загального колектора стиснутого повітря 7, гнучкі шланги 8 та підвідні трубки сопел Лаваля 9, до яких нерухомо приєднані самі сопла Лаваля 6. Кожне з сопел Лаваля 6 встановлюють з можливістю повороту у вертикальній площині, на кут α, котрий встановлюють в межах від 5 до 85 градусів, та з можливістю повороту у горизонтальній площині на кут β, котрий встановлюють в межах від 5 градусів до 90 градусів (фіг. 1, 2). Для цього використовують вузол кріплення сопла Лаваля, вертикальний розріз якого вказаний на фіг. 3, а його перерізи Б-Б та В-В вказані на фіг. 4 та 5. Вузол кріплення сопла Лаваля нерухомо з'єднують з загальним колектором стиснутого повітря 1 за допомогою кріпильної деталі 10, яка також нерухомо з'єднана з верхньою опорною пластиною 11 вузла кріплення сопла Лаваля. А верхня опорна пластина 11 нерухомо з'єднана з нижньою опорною пластиною 12 вузла кріплення сопла Лаваля. До верхньої та нижньої опорних пластин 11 і 12 приєднана поворотна стійка 13 за допомогою болтового з'єднання 14. До болтових з'єднань входить болт, гайка та шайби. Можливо також використання шайби Гровера. З поворотною стійкою 13 нерухомо з'єднаний поворотний важіль 15. Поворотний важіль 15 за допомогою болтового з'єднання 16 з'єднаний з нижньою опорною пластиною 12. При цьому верхня опорна пластина 11 містить горизонтальний паз 17, який пристосований для пересування в ньому болтового з'єднання 16 при повороті сопла Лаваля 6 у горизонтальній площині на кут β. Можливе положення болтового з'єднання 16 на фіг. 4 вказано пунктирними лініями. Болтові з'єднання 14 та 16 забезпечують також фіксацію поворотної стійки 13 після повороту її на кут β разом з соплом Лаваля 6. До поворотної стійки 13 за допомогою болтових з'єднань 18 та 19, приєднані поворотні пластини 20, котрі між собою нероз'ємно з'єднані за допомогою перемички 21. До того ж кожна з поворотних пластин 20 нероз'ємно з'єднана з кутовою деталлю 22. Але кутові деталі 22 та перемичка 21 можуть бути і відсутні. В цьому випадку поворотні пластини 20 необхідно виготовляти шляхом штампування чи гнуття металу. Кожна з поворотних пластин 20 містить вертикальний паз 23, необхідний для повороту сопла Лаваля 6 у вертикальній площині на кут α. Болтові з'єднання 18 та 19 забезпечують фіксацію кута повороту сопла Лаваля 6 у вертикальній площині. У встановленому положенні сопло Лаваля 6 разом з підвідною трубкою 9 утримують за допомогою утримуючих пластин 24, котрі з'єднані з кутовими деталями 22 за допомогою болтових з'єднань 25 (фіг. 3-5). Використовуючи потоки стиснутого повітря з сопел Лаваля 6, формують вихровий потік брудного газу та/чи повітря, та втягують брудний газ та/чи брудне повітря втягують із навколишнього середовища у всмоктуючу трубу 5 (фіг. 1). Формуючи розміри конусного вихрового потоку брудного газу та/чи повітря шляхом регулювання кута повороту кожного сопла Лаваля у вертикальній площині α та шляхом регулювання кута повороту кожного сопла Лаваля у горизонтальній площині β залежно від розмірів об'єму у просторі, з якого потрібно видаляти брудний газ та/чи брудне повітря, та/чи залежно від розмірів поверхні, з якої потрібно видаляти брудний газ та/чи брудне повітря, зменшують енерговитрати на вловлювання брудного газу та/чи брудного повітря. Зменшення енерговитрат на вловлювання брудного газу та/чи брудного повітря обумовлене тим, що при видаленні брудного газу та/чи брудного повітря мінімізують об'єм чистого повітря, яке втягують разом з брудним газом та/чи брудним повітрям у всмоктуючу трубу 5. Розміри 2 UA 115731 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 вихрового потоку встановлюють такими, щоб вихровий потік охоплював лише поверхню промислових агрегатів, з яких видаляють брудний газ та/чи брудне повітря або просто відбирають з їх поверхні брудний пил. Або розміри вихрового потоку встановлюють такими, щоб вихровий потік охоплював лише той об'єм промислового приміщення, в котрому скупчується брудний газ та/чи брудне повітря. На фіг. 1 зображено виконання способу втягування брудного газу та/чи брудного повітря із навколишнього середовища при вертикальному розташуванні всмоктуючої труби 5. Але всмоктуюча труба 5 може мати і горизонтальне розташування або може бути нахилена до горизонтальної площини під встановленим кутом. У всіх випадках кути α та β будуть лежати у взаємно перпендикулярних площинах. Регулювання кутів α та β для кожного сопла Лаваля дозволить сформувати конус брудного газу та/чи брудного повітря, що втягують у всмоктуючу трубу 5 як правильної, так і неправильної стереометричної форми. До того ж можливо використовувати і більшу кількість сопел Лаваля ніж чотири. Кут α не повинен бути меншим від 5 градусів, оскільки, в цьому випадку, дуже малою буде втягуюча складова брудного газу, та/чи брудного повітря, що обумовить заяві енерговитрати. Кут α також не повинен бути більшим від 85 градусів, оскільки, в цьому випадку, потрібні будуть зайві енерговитрати на створення вихрового потоку потрібної потужності брудного газу та/чи брудного повітря. Вихровий потік недостатньої потужності обумовить збільшення об'єму чистого повітря, який буде втягнуто у всмоктуючу трубу 5. З цих самих причин, кут β не повинен бути меншим від 5 градусів. Кут β також не повинен бути більшим від 90 градусів, оскільки, в цьому випадку, також потрібні будуть зайві енерговитрати на створення вихрового потоку потрібної потужності, брудного газу та/чи брудного повітря. Щоб додатково зменшити енерговитрати на вловлювання брудного газу та/чи брудного повітря, при формуванні розмірів конусного вихрового потоку брудного газу та/чи брудного повітря залежно від розмірів об'єму у просторі, з якого потрібно видаляти брудний газ та/чи брудне повітря, та/чи залежно від розмірів поверхні, з якої потрібно видаляти брудний газ та/чи брудне повітря, додатково регулюють подачу стиснутого повітря у загальний колектор стиснутого повітря 1 в одиницю часу. Регулювання подачі стиснутого повітря у загальний колектор стиснутого повітря 1 в одиницю часу здійснюють, використовуючи вхідний вентиль 26, який встановлений на вхідному патрубку загального колектора стиснутого повітря 2 (фіг. 2). Використовуючи вхідний вентиль 26, можливо більш точно відрегулювати розміри конусного вихрового потоку брудного газу та/чи брудного повітря. Також, щоб ще додатково зменшити енерговитрати на вловлювання брудного газу та/чи брудного повітря, формуючи розміри конусного вихрового потоку брудного газу та/чи брудного повітря, залежно від розмірів об'єму у просторі, з якого потрібно видаляти брудний газ та/чи брудне повітря, та/чи залежно від розмірів поверхні, з якої потрібно видаляти брудний газ та/чи брудне повітря шляхом регулювання подачі стиснутого повітря у кожне сопло Лаваля 6 з загального колектора стиснутого повітря 1 в одиницю часу. Регулювання подачі стиснутого повітря у кожне сопло Лаваля 6 з загального колектора стиснутого повітря 1 в одиницю часу здійснюють, використовуючи вентиль сопла Лаваля 27, котрий встановлений на кожному з вихідних патрубків загального колектора стиснутого повітря 7 (фіг. 3). Використовуючи вентилі сопла Лаваля 27, можливо ще з додатковою точністю відрегулювати розміри конусного вихрового потоку брудного газу та/чи брудного повітря. Таким чином, спосіб втягування брудного газу та/чи брудного повітря із навколишнього середовища дозволяє зменшити енерговитрати на вловлювання брудного газу та/чи брудного повітря і є зручним та надійним в експлуатації. Приклад конкретного виконання Спосіб, що заявляється, випробуваний у лабораторних умовах при видаленні брудного повітря із приміщення. Як джерело стиснутого повітря використовували пневматичний компресор. Використовували також 4 сопла Лаваля, які розташовували у пристрої, пристосованому для виконання способу, що заявляється, згідно із фіг. 1, 2. У порівнянні з використанням звичайного витяжного пристрою, в котрому використовують лопатний вентилятор, енерговитрати вдалося зменшити у 12-15 разів. Джерела інформації: 1. Патент Російської Федерації на винахід № 2511502, F24F 13/32, опублікований 10.04.2014 р. 3 UA 115731 C2 2. Патент РФ на винахід № 2046258, F24F 7/06, В05В 15/00, опублікований 20.10.1995 р. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 30 1. Спосіб втягування брудного газу та/чи брудного повітря із навколишнього середовища, що включає формування вихрового потоку брудного газу та/чи брудного повітря і втягування брудного газу та/чи брудного повітря із навколишнього середовища у всмоктуючу трубу, який відрізняється тим, що стиснуте повітря подають у загальний колектор стиснутого повітря, з якого подають стиснуте повітря у сопла Лаваля, де кожне з яких встановлюють з можливістю повороту у вертикальній площині на кут , котрий встановлюють в межах від 5 до 85 градусів, та з можливістю повороту у горизонтальній площині на кут , котрий встановлюють в межах від 5 градусів до 90 градусів, і, використовуючи потоки стиснутого повітря з сопел Лаваля, формують вихровий потік брудного газу та/чи повітря та втягують брудний газ та/чи брудне повітря із навколишнього середовища у всмоктуючу трубу, при цьому зменшують енерговитрати на вловлювання брудного газу та/чи брудного повітря, формуючи розміри конусного вихрового потоку брудного газу та/чи повітря шляхом регулювання кута повороту кожного сопла Лаваля у вертикальній площині  та шляхом регулювання кута повороту кожного сопла Лаваля у горизонтальній площині , залежно від розмірів об'єму у просторі, з якого потрібно видаляти брудний газ та/чи брудне повітря, та/чи залежно від розмірів поверхні, з якої потрібно видаляти брудний газ та/чи брудне повітря. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що зменшують енерговитрати на вловлювання брудного газу та/чи брудного повітря, формуючи розміри конусного вихрового потоку брудного газу та/чи брудного повітря, залежно від розмірів об'єму у просторі, з якого потрібно видаляти брудний газ та/чи брудне повітря, та/чи залежно від розмірів поверхні, з якої потрібно видаляти брудний газ та/чи брудне повітря шляхом регулювання подачі стиснутого повітря у загальний колектор стиснутого повітря в одиницю часу. 3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що зменшують енерговитрати на вловлювання брудного газу та/чи брудного повітря, формуючи розміри конусного вихрового потоку брудного газу та/чи брудного повітря залежно від розмірів об'єму у просторі, з якого потрібно видалятибрудний газ та/чи брудне повітря, та/чи залежно від розмірів поверхні, з якої потрібно видаляти брудний газ та/чи брудне повітря шляхом регулювання подачі стиснутого повітря у кожне сопло Лаваля з загального колектора стиснутого повітря в одиницю часу. 4 UA 115731 C2 5 UA 115731 C2 6 UA 115731 C2 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7