УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ГАЗОКАПЕЛЬНОЙ СТРУИ

Полезная модель относится к устройствам для формирования газокапельной струи под действием потока выдуваемого воздуха. Она может найти применение в коммунальном хозяйстве городов при охране окружающей среды на улицах, в парках и на дворовых территориях за счет увлажнения воздуха, снижения его температуры и осаждения пыли.
Известно устройство для создания газокапельной струи содержащее сопло, турбокомпрессорную установку подачи газа и систему подачи жидкости по двум направлениям - осевое, через подводящий патрубок и тангенциальное, через сопло с кольцевой камерой имеющей два ряда тангенциальных каналов. (Патент РФ на изобретение №2482928 МПК B05B 7/00, опубликовано 27.05.2013 г.)
Недостатком этого устройства при использовании его в сельском хозяйстве и охране окружающей среды недостаточная эффективность в связи с неравномерным распределением газокапельной струи по длине трассы в увлажняемом объеме воздуха. Большая часть жидкости выбрасывается на расстояние более 50 м.
Известно «Устройство для выбрасывания текучей среды под действием потока выдуваемого воздуха» состоящее из корпуса, в котором установлен двигатель с вентилятором, обтекателей, установленных на выходе из корпуса и нескольких участков смешивания воздуха с жидкостью, подключенных к системе подачи текучей среды (Патент РФ №2510296, МПК B05B 7/00, опубликовано 27.03 2014 г.) Это устройство принято в качестве прототипа.
Недостатком данного устройства является недостаточная эффективность при защите окружающей среды в связи с высокой степенью дробления жидкости и низким осаждающим действием, на взвешенную в воздухе пыль, диспергированной жидкости.
Задача, решаемая предложенным устройством - повышение эффективности защиты окружающей среды за счет сочетания процессов увлажнения воздуха, понижения его температуры и осаждения частиц пыли.
Для решения поставленной задачи в известном устройстве для создания газокапельной струи, включающем корпус, с размещенным в нем приводом с вентилятором, а также несколько участков смешивания воздуха с подаваемой жидкостью, согласно предложению, участки смешивания выполнены в обечайке, состоящей из диффузора и размещенного в нем с зазором конфузора, при этом в зазоре установлена группа тонкодисперсных форсунок подключенных к насосу высокого давления, а на выходе из конфузора установлены две группы форсунок средней и крупной дисперсности подключенных к насосу низкого давления.
Новый положительный результат достигается за счет создания зон формирования аэрозоля с разной дисперсностью позволяющей оказывать на приземный слой воздуха различное функциональное воздействие.
Сущность предложения поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен общий вид устройства для создания газокапельной струи, а на фиг. 2 - вид устройства сверху.
Устройства для создания газокапельной струи состоит из корпуса 1, в верхней части которого выполнена обечайка, включающая диффузор 2 на выходе из которого смонтирован трубопровод 3 с тонкодисперсными распылителями воды 4, образующий первый участок смешивания. Соосно диффузору 3 установлен конфузор 5, в верхней части которого смонтирован трубопровод 6, с форсунками средней дисперсности 7, образующий второй участок смешивания, а в центральной части конфузора на кронштейнах 8 закреплен трубопровод 9 с крупнодисперсными форсунками 10, формирующий третий участок смешивания. Трубопроводы и 9 подключены трубкой 11 к насосу низкого давления 12 связанного трубкой 13 с водоводом 14. Внутри корпуса 1 установлен электродвигатель 15 с вентилятором 16. Трубопровод 3 подключен трубкой 18 к насосу высокого давления 17 соединенного с водоводом 14.
Работа предложенной полезной модели осуществляется в следующей последовательности. Устройство для создания газокапельной струи устанавливают в сквере или на придомовой территории подключают к источнику водоснабжения и к электрической сети. При неблагоприятной экологической обстановке - загазованности прилегающих улиц и запыленности воздуха, его включают в работу. Вода из водовода 14 поступает в насос 1, который создает в трубопроводе 3 давление порядка 70-100 бар. При этом давлении форсунки 7 выдают расход 0,3-0,5 л/мин, на первый участок смешивания, в поток воздуха выходящего через щель образованную диффузором 2 и конфузором 5. Под действием этого потока на высоте 1-2 м от поверхности земли происходит формирование аэрозоля содержащего капли жидкости размером 5-30 мкм. Капли такого малого размера испаряются в воздухе, не достигая поверхности земли, но повышая его влажность. В связи с небольшим количеством воды охлаждение воздуха при работе этих форсунок очень незначительно. Одновременно вода по трубке 13 поступает к насосу 12, который создает давление порядка 10-15 бар. Под этим давлением вода по трубке 11 поступает в трубу 6 и через форсунки 7 в поток воздуха, выходящий из конфузора 5, на второй участок смешивания. Расход воды из этих форсунок составляет 1,0-1,5 л/мин, смешивание ее с воздухом происходит на высоте 2-4 м от поверхности земли, при этом образуется аэрозоль с каплями воды размером 60-150 мкм. Скорость осаждения таких капель составляет 1 м за 30-60 секунд. При такой скорости большая часть капель испарится во время падения и наряду с повышением влажности воздуха обеспечит понижение его температуры.
Часть воды из трубки 11 поступает в трубопровод 9 и подается через форсунки 10 расходом 3,0-3,5 л/мин. в основной поток, выходящий из конфузора на высоту 5-15 м, на третий участок смешивания. При этом образуется аэрозоль, содержащий капли воды размером 150-300 мкм. Значительная часть (60-80%) таких капель достигает поверхности земли. При падении эти капли захватывают частицы пыли и очищают от них воздух в слое до 15 м от поверхности земли. В процессе осаждения в каплях воды растворяются содержащиеся в воздухе выхлопные газы, что обеспечивает его очистку.
Рядом с устройством может быть установлен прожектор подсвечивающий факел аэрозоля. Подсвечивание дает возможность делать глазомерную оценку высоты и интенсивности выброса аэрозоля. Кроме того цветовая подсветка позволяет усилить зрелищный эффект от работы предлагаемой полезной модели.
Таким образом, использование предложенной полезной модели обеспечивает повышение эффективности защиты окружающей среды за счет сочетания процессов увлажнения воздуха, понижения его температуры и осаждения частиц пыли.