Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСИЛЕНИЯ ТЯГИ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ ИЛИ ВОЗДУХА

Устройство для усиления тяги дымовых газов или воздуха

Изобретение относится к устройствам, применяемым на дымовых трубах от теплогенерирующего оборудования и на вентиляционных трубах, а также может быть использовано для увеличения тяги дымовых газов или воздуха.

Наиболее близким техническим решением является устройство для усиления тяги воздуха, содержащее трубу, усилитель-дефлектор в виде концентрических круговых конусных колец с кромками, скрепленных радиальными перегородками, образующими по высоте и окружности конфузоры. Разновеликие конусные кольца прикреплены над оголовком к радиальным перегородкам соосно трубе с возможностью отклонения ветрового потока вверх. Кольца расположены по высоте в порядке увеличения диаметра. (Авт. свидетельство №1788395, М. кл. F24F 7/02, F23L 17/02, 1990).

Недостатками известного устройства являются отсутствие тяги в безветренную погоду, слабая тяга при малой скорости ветра и опасность падения устройства, обладающего парусностью, при большой скорости ветра из-за его установки над оголовком трубы.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности и надежности работы устройства.

Поставленная задача достигается тем, что устройстве для усиления тяги дымовых газов или воздуха, содержащем вертикальную трубу, дефлектор в виде концентрических круговых конусных колец с кромками, скрепленных радиальными перегородками, образующих по высоте и окружности конфузоры, новым является то, что устройство снабжено патрубком, установленным на расстоянии 10-30 см от наружной поверхности трубы, жестко соединенным 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, обеспечивающие крепление перегородок сверху на трубе, на каждом конусном кольце по нижней кромке жестко прикреплено первое дополнительное плоское кольцо перпендикулярно вертикальной оси трубы, а на верхней кромке каждого конусного кольца жестко прикреплено второе дополнительное конусное кольцо, ширина первых дополнительных верхнего и нижнего плоских колец равна ширине прямоугольных пластин.

Устройство снабжено патрубком, установленным на расстоянии 10-30 см от наружной поверхности трубы, жестко соединенным с верхней кромкой нижнего кольца для создания тяги в зазоре между наружной поверхностью трубы и внутренней поверхностью патрубка в безветренную погоду.

На перегородках перпендикулярно основанию дефлектора на равном расстоянии друг от друга установлено 8 прямоугольных пластин, что позволяет максимально собрать и направить горизонтальные потоки наружного воздуха вне зависимости от направления на плоские, конусные и дополнительные кольца для достижения максимального увеличения тяги дымовых газов или воздуха.

В верхних внутренних углах перегородок выполнены крючкообразные уступы, которые обеспечивают надежное крепление перегородок на трубе при большой скорости ветра.

На нижней кромке каждого конусного кольца жестко прикреплено первое дополнительное плоское кольцо перпендикулярно вертикальной оси трубы для плавного введения горизонтальных потоков наружного воздуха в зазоры между соседними конусными кольцами, что позволяет изменить направление движения этих потоков с горизонтального на вертикальное.

Ширина первых дополнительных верхнего и нижнего плоских колец равна ширине прямоугольных пластин, чтобы максимально исключить отклонение потоков наружного воздуха вниз и вверх в вертикальном направлении перед вводом его в зазоры между конусными кольцами.

На верхней кромке каждого конусного кольца жестко прикреплено второе дополнительное конусное кольцо под углом 150⁰-160⁰ для плавного входа вертикально вверх потока наружного воздуха в вертикальный зазор между вторыми дополнительными конусными кольцами и наружной поверхностью патрубка.

Предлагаемое устройство поясняется чертежами:

на фиг.1 изображено устройство с сечением по оси;

на фиг.2 - вид А-А устройства сбоку;

на фиг.3 - вид I - перегородка с крючкообразным уступом на трубе;

на фиг.4 - вид II - соединение дополнительного плоского, конусного и дополнительного конусного колец;

на фиг.5 - аксонометрия устройства;

на фиг.6 - аксонометрия соединения дополнительного верхнего плоского, конусного и дополнительного конусного колец;

на фиг.7 - аксонометрия соединения дополнительного плоского, конусного и дополнительного конусного колец.

Устройство содержит вертикальную трубу 1, дефлектор в виде концентрических круговых конусных колец 2, скрепленных радиальными перегородками 3, образующих по высоте и окружности конфузоры. Патрубок 4, установленный на расстоянии 10-30 см от наружной поверхности трубы 1 с образованием зазора 5 и жестко соединенный с верхней кромкой 6 нижнего конусного кольца 7. На перегородках 3 перпендикулярно основанию дефлектора на равном расстоянии друг от друга установлено 8 прямоугольных пластин 8. В верхних внутренних углах перегородок 3 выполнены крючкообразные уступы 9, обеспечивающие крепление перегородок 3 сверху на трубе 1. На каждом конусном кольце 2 по нижней кромке 10 жестко прикреплено дополнительное плоское кольцо 11 перпендикулярно вертикальной оси трубы 1.

Первые дополнительные верхнее 12 и нижнее 13 плоские кольца жестко соединены с концентрическими круговыми конусными кольцами 2. Ширина первых дополнительных верхнего 12 и нижнего 13 плоских колец равна ширине прямоугольных пластин 8, а на верхней кромке 14 каждого конусного кольца 2 жестко прикреплено второе дополнительное конусное кольцо с образованием зазора 16 между дополнительными конусными кольцами 15 и наружной поверхностью патрубка 4.

Устройство может быть закреплено на верхней части вертикальной дымовой или вентиляционной трубе 1.

Устройство для усиления тяги дымовых газов работает следующим образом.

При безветренной погоде восходящий поток наружного воздуха вдоль нагретой поверхности дымовой трубы 1 входит через нижнее конусное кольцо 7 в зазор 5 между наружной поверхностью трубы 1 и внутренней поверхностью патрубка 4, затем выходит над устьем трубы 1, эжектируя дымовые газы, выходящие из трубы 1 в атмосферу с увеличенной тягой.

При ветреной погоде горизонтальный поток наружного воздуха входит в часть устройства со стороны ветра, ограниченную сверху и снизу верхним 12 и нижним 13 первыми дополнительными плоскими кольцами, а сбоку между двумя перегородками 3 с прямоугольными пластинами 8. При этом внутри этой части устройства поток воздуха распределяется и проходит через все первые дополнительные плоские 11, конусные 2 и вторые дополнительные конусные 15 кольца, меняя с горизонтального на вертикальное направление, и при помощи вторых дополнительных конусных колец 15 плавно входят в зазор 16 между наружной поверхностью патрубка 4 и вторыми дополнительными конусными кольцами 15. Затем вертикальный поток воздуха с вертикальным направлением на выходе из зазора 16 и со скоростью выходит над устьем трубы 1, эжектируя дымовые газы, выходящие из трубы 1 с увеличенной тягой.

Устройство для усиления тяги воздуха работает следующим образом.

При безветренной погоде устройство для усиления тяги нагретого воздуха работает также, как с дымовыми газами, а при холодном воздухе не работает.

При ветреной погоде горизонтальный поток наружного воздуха входит в часть устройства, находящуюся в данный момент со стороны ветра, ограниченную сверху и снизу верхним 12 и нижним 13 первыми дополнительными плоскими кольцами, а сбоку между двумя перегородками 3 с прямоугольными пластинами 8. Затем внутри этой части устройства поток воздуха распределяется и проходит через все первые дополнительные плоские 11, конусные 2 и вторые дополнительные конусные 15 кольца, меняя с горизонтального направления на вертикальное, и при помощи вторых дополнительных конусных колец 15 плавно входит в зазор между наружной поверхностью патрубка 4 и вторыми дополнительными конусными кольцами 15. Затем вертикальный поток воздуха с вертикальным направлением на выходе из зазора 16 и со скоростью выходит над устьем трубы 1, эжектируя воздух, выходящий из трубы 1, и увеличивая тягу.

Техническим результатом изобретения является создание устройства для усиления тяги дымовых газов или воздуха за счет использования энергии горизонтальных потоков наружного воздуха при их изменении направления вертикально вверх и ускорении при выходе, надежно работающего при большой скорости ветра и направления, и в безветренную погоду с повышением производительности трубы при постоянной мощности вентилятора. 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.