ДЕФЛЕКТОР

Полезная модель относится к вытяжным вентиляционным устройствам, работающим под воздействием ветрового напора.
Известен дефлектор (патент №105412 РФ, МПК F24F 7/02 (2006.01). Дефлектор/И.Я.Борзеев, А.А.Балюк, В.Д.Катин,; ДВГУПС (РФ).-№2010151036/06; Заявл. 13.12.2010; Опубл. 10.06.2011, Бюл. №16).
Дефлектор содержит основной цилиндрический патрубок, выполненный в виде конфузора, диаметр основания которого равен двум диаметрам выходного отверстия, группу малых патрубков, закрепленных на основном патрубке и выполненных диаметром равным одной четвертой диаметра выходного отверстия основного патрубка, цилиндрическую трубу, выполненную в виде конфузора, основания которого равен двум диаметрам выходного отверстия, расположенную внутри патрубка, вентиляторную установку-дымосос, установленную в низшей части цилиндрической трубы, конусный щиток, закрепленный на наружной поверхности патрубка, зонт-колпак установленный над вытяжным отверстием патрубка, цилиндрический кожух, снабженный ребрами, расположенными спиралеобразно на его внутренней поверхности, зонт-колпак и конусный щиток охваченны цилиндрическим кожухом, установленны над выходным отверстием патрубка и соединенны между собой и с патрубком с помощью лапок, пылесборники, установленные в нижней части цилиндрического кожуха, датчики скорости ветра, концентрации вредных веществ и теплового напора, которые своими выходами подсоединены к входам вентиляторной устновки-дымосос.
Дефлектор работает следующим образом.
В ветреные дни в результате обтекания ветровым потоком дефлектора внутри него создается разрежение, усиленное группой малых патрубков.
Воздух, захватываемый из вентилируемого помещения здания и усиленный потоком воздуха из окружающей среды, с помощью малых патрубков, проходит через цилиндрический патрубок, выполненный в виде конфузора.
Далее он растекается по внутренним каналам дефлектора, с усиленной скоростью, поступая в цилиндрический кожух, где, встречая на своем пути ребра, спиралеобразно установленные на его внутренней поверхности начинает принудительно вращаться, закручиваясь по спирали. В результате пыль под действием центробежной силы осаждается в нижнюю часть кожуха в больших количествах и оседает в пылесборниках, а очищенный от пыли воздух через верхнее и нижнее отверстия кожуха поступает наружу.
За счет усиления потока закручиваемого воздуха с помощью эжектирующего процесса подсоса воздуха группой малых патрубков коэффициент полезного действия составляет примерно 60%.
В дни безветрия, т.е. при скорости ветра ниже I м/с, а также в неблагоприятные дни (снегопад, низкие отрицательные температуры), или при значительном превышении концентрации загрязняющих веществ и температуры внутри помещения включаются датчик скорости ветра, датчик концентрации вредных веществ и датчик теплового напора, подключенные своими выходами к входу вентиляторной установки-дымосос, включает ее и загрязненный воздух из помещения в виде горячего факельного выброса выходит наружу. Одновременно за счет эжектирующего действия подсоса атмосферного воздуха, поступающего от системы малых патрубков, усиливается скорость факельного выброса загрязненного воздуха из помещения. Загрязненный воздух с увеличенной скорость поступает в цилиндрический кожух и встречая на своем пути ребра, спиралеобразно установленные на его внутренней поверхности начинает принудительно вращается, закручиваясь по спирали, в результате пыль под действием центробежной силы в больших количествах осаждается в нижнюю часть кожуха и оседает в пылесборниках, а очищенный от пыли воздух через верхнее и нижнее отверстия кожуха поступает наружу.
Коэффициент полезного действия работы дефлектора увеличивается за счет повышения эффективности пылеочистки, создаваемой системой малых патрубков.
Недостатком дефлектора является низкая эффективность его работы как циклона. Это обусловлено тем, в процессе работы не вся пыль осаждается в пылесборнике, а часть ее осаждается на внутренней поверхности и ребрах цилиндрического кожуха. В зимнее время налипшая пыль смерзается и снижает эффективность работы дефлектора. Для удаления налипшей пыли требуется дополнительная оснастка для ее очистки.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является дефлектор (Патент №118725 РФ, МПК F24F 7/02 (2006.01). Дефлектор/ А.А.Балюк, И.Я.Борзеев, В.Д.Катин; ДВГУПС (РФ). - №20112106076; Заявлено 20.02.12; Опубл. 27.07.2012, Бюл. №21). Дефлектор содержит основной цилиндрический патрубок, выполненный в виде конфузора, диаметр основания которого равен двум диаметрам выходного отверстия, цилиндрическую трубу, выполненную в виде конфузора, основание которого равно двум диаметрам выходного отверстия, расположенную внутри патрубка, группу малых патрубков, закрепленных на основном патрубке и выполненных диаметром равным одной четвертой диаметра выходного отверстия основного цилиндрического патрубка, вентиляторную установку-дымосос, установленную в нижней части цилиндрической трубы, цилиндрический кожух, снабженный ребрами, расположенными спиралеобразно на его внутренней поверхности, конусный щиток и конусный зонт-колпак, охваченные цилиндрическим кожухом, установленные над выходным отверстием основного патрубка и соединенные между собой и с патрубком с помощью лапок, пылесборники, установленные в нижней части цилиндрического кожуха, датчики ветра, концентрации вредных веществ и теплового напора, прикрепленные к крыше здания на уровне среза нижней части дефлектора, и которые своими выходами подсоединены к входам ветиляторной установки-дымосос, устройство для удаления пыли со стенок цилиндрического кожуха, расположенное над выходным отверстием основного патрубка, которое включает эластичную втулку, прикрепленную к стенке цилиндрического кожуха с помощью кронштейна, и упругий стержень с закрепленной на нем пружиной, установленный в эластичной втулке с возможностью вращения. Дефлектор работает следующим образом.
В ветреные дни в результате обтекания ветровым потоком дефлектора внутри него создается сильное разрежение. В результате воздух, захватываемый из вентилируемого помещения здания и усиленный потоком воздуха из окружающей среды с помощью группы малых патрубков проходит через основной цилиндрический патрубок, выполненный в виде конфузора, и поступает в цилиндрический кожух, и, встречая на своем пути ребра, спиралеобразно установленные на его внутренней поверхности начинает принудительно вращаться, закручиваясь по спирали. В результате пыль под действием центробежной силы осаждается в нижнюю часть кожуха в больших количествах и оседает в пылесборниках, а очищенный от пыли воздух через верхнее и нижнее отверстия кожуха поступает наружу. Одновременно, воздух, поступающий с усиленной скоростью в цилиндрический кожух, встречая на своем пути, упругий стержень с пружиной, установленный в эластичной втулке приводит его во вращение. Упругий стержень с пружиной, вращаясь, прижимается к стенкам цилиндрического кожуха и ребрам. При этом, вращаясь, пружина счищает с поверхности цилиндрического кожуха и ребер слипшуюся пыль, которая осыпается в пылесборники.
В дни безветрия при скорости ветра ниже I м/с, а также в неблагоприятные дни (снегопад, низкие отрицательные температуры), или при значительном превышении концентрации загрязняющих веществ и температуры внутри помещения включаются датчики скорости ветра, концентрации вредных веществ и теплового напора, подключенные своими выходами к входу вентиляторной установки-дымосос, включают ее и загрязненный воздух из помещения в виде горячего факельного выброса выходит наружу, создавая мощный газовый поток. Мощный газовый поток поступает в цилиндрический кожух, и, встречая на своем пути ребра, спиралеобразно установленные на его внутренней поверхности начинает принудительно вращаться, закручиваясь по спирали. В результате пыль под действием центробежной силы осаждается в нижнюю часть кожуха в больших количествах и оседает в пылесборниках, а очищенный от пыли воздух через верхнее и нижнее отверстия кожуха поступает наружу. Одновременно вращающийся мощный газовый поток, поступая в цилиндрический кожух заставляет еще сильнее вращаться упругий стержень с пружиной, прижимая его к стенкам цилиндрического кожуха и ребрам. Пружина, вращаясь, счищает с поверхности цилиндрического кожуха и ребер слипшуюся пыль, которая осыпается в пылесборники.
В результате повышается процесс пылеосаждения и увеличивается эффективность очистки, что приводит к повышению коэффициента полезного действия работы дефлектора.
Недостатком является то, что не обеспечивается достаточная эффективность очистки от налипшей пыли внутренней поверхности цилиндрического кожуха и тем самым ухудшается процесс пылеосаждения, а, следовательно, снижается коэффициент полезного действия работы дефлектора. Это обусловлено тем, что упругий стержень с пружиной, вращаясь, позволяет очищать только верхнюю часть поверхности цилиндрического кожуха, т.е. часть поверхности находящейся выше эластичной втулки в которую вставлен упругий стержень, в нижней части пыль продолжает налипать на поверхности кожуха, что ухудшает процесс пылеосаждения.
Задача, решаемая полезной моделью, заключается в разработке дефлектора, позволяющего повысить коэффициент полезного действия дефлектора как циклона, за счет повышения эффективность очистки внутренней поверхности цилиндрического кожуха от налипшей пыли.
Для решения поставленной задачи в дефлекторе, содержащем основной цилиндрический патрубок, выполненный в виде конфузора, диаметр основания которого равен двум диаметрам выходного отверстия, цилиндрическую трубу, выполненную в виде конфузора, основание которого равно двум диаметрам выходного отверстия, расположенную внутри основного цилиндрического патрубка, группу малых патрубков, закрепленных на основном патрубке и выполненных диаметром равным одной четвертой диаметра выходного отверстия основного цилиндрического патрубка, вентиляторную установку-дымосос, установленную в нижней части цилиндрической трубы, цилиндрический кожух, снабженный ребрами, расположенными спиралеобразно на его внутренней поверхности, конусный щиток и конусный зонт-колпак, охваченные цилиндрическим кожухом, установленные над выходным отверстием патрубка и соединенные между собой и с патрубком с помощью лапок, пылесборники, установленные в нижней части цилиндрического кожуха, датчики скорости ветра, концентрации вредных веществ и теплового напора, прикрепленные к крыше здания на уровне среза нижней части дефлектора, которые своими выходами подсоединены к входам ветиляторной установки-дымосос и устройство для удаления пыли со стенок цилиндрического кожуха, расположенное над выходным отверстием основного цилиндрического патрубка, устройство для удаления пыли со стенок цилиндрического кожуха выполнено из направляющей втулки с отверстиями для выхода газовоздушной смеси, прикрепленной к верхней части цилиндрического кожуха, вращателя в виде двух пересекающихся пластин, расположенного внутри направляющей втулки и прикрепленного к верхней части цилиндрического кожуха с возможностью вращения, цепи прикрепленной к нижней части вращателя.
Признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа являются, выполнение устройства для удаления пыли со стенок цилиндрического кожуха из направляющей втулки с отверстиями для выхода газовоздушной смеси, прикрепленной к верхней части цилиндрического кожуха вращателя в виде двух пересекающихся пластин, расположенного внутри направляющей втулки и прикрепленного к верхней части цилиндрического кожуха с возможностью вращения, цепи прикрепленной к нижней части вращателя.
Наличие существенных отличительных признаков в совокупности существенных признаков заявляемого решения свидетельствуют о соответствии заявляемого решения критерию патентоспособности «новизна».
Благодаря отличительным признакам повышается коэффициент полезного действия дефлектора как циклона. Это обусловлено тем, что вращающийся ветровой и газовый поток, выходящий из дефлектора закручивает вращатель, находящийся внутри направляющей втулки, в результате чего цепь, прикрепленная к нижней части вращателя совершает сложное движение: вращение по окружности и хаотичное перемещение по стенкам и ребрам цилиндрического кожуха, захватывая при этом большую часть поверхности и очищает ее от слипшейся пыли, которая оседает в пылесборниках и кроме того, струи воздуха выходящие через отверстия в стенках втулки дополнительно очищает внутреннюю поверхность цилиндрического кожуха от налипшей пыли. В результате повышается эффективность очистки внутренней поверхности цилиндрического кожуха от налипшей пыли, а, следовательно, и коэффициент полезного действия дефлектора как циклона
Предлагаемый дефлектор иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 показан дефлектор; на фиг.2 - устройство для удаления пыли со стенок цилиндрического кожуха.
Дефлектор содержит основной цилиндрический патрубок 1, цилиндрическую трубу 2, расположенную внутри основного цилиндрического патрубка 1, группу малых патрубков 3, закрепленных на основном цилиндрическом патрубке 1, вентиляторную установку-дымосос 4, установленную в нижней части цилиндрической трубы 2, цилиндрический кожух 5, снабженный ребрами 6, расположенными спиралеобразно на его внутренней поверхности цилиндрического кожуха 5, конусный щиток 7 и конусный зонт-колпак 8, охваченные цилиндрическим кожухом 5, установленные над выходным отверстием основного патрубка 1 и соединенные между собой и с патрубком с помощью лапок 9, пылесборники 10, установленные в нижней части цилиндрического кожуха 1, датчики скорости ветра 11, концентрации вредных веществ и теплового напора 12, прикрепленные к крыше здания на уровне среза нижней части дефлектора, которые своими выходами подсоединены к входам ветиляторной установки-дымосос 4 и устройство для удаления пыли со стенок цилиндрического кожуха, расположенное над выходным отверстием основного цилиндрического патрубка, состоящее из направляющей втулки 13 с отверстиями для выхода газовоздушной смеси, прикрепленной к верхней части цилиндрического кожуха 5, вращателя 14 и цепи 15 прикрепленной к нижней части вращателя 14. Основной цилиндрический патрубок 1 и цилиндрическая труба 2, выполнены в виде конфузора, диаметр основания которого равен двум диаметрам выходного отверстия, малые патрубки 3 выполнены диаметром равным одной четвертой диаметра выходного отверстия основного цилиндрического патрубка 1, датчик ветра 11, датчик концентрации вредных веществ и теплового напора 12 своими выходами подсоединены к входам ветиляторной установки-дымосос 4, вращатель 14 выполнен в виде двух пересекающихся пластин, расположен внутри направляющей втулки 13 и прикреплен к верхней части цилиндрического кожуха с помощью цепи 16 с возможностью вращения.
Дефлектор работает следующим образом.
В ветреные дни в результате обтекания ветровым потоком дефлектора внутри него создается сильное разрежение. В результате воздух, захватываемый из вентилируемого помещения здания и усиленный потоком воздуха из окружающей среды с помощью группы малых патрубков 3 поступает в цилиндрический кожух 5, и, встречая на своем пути ребра 6, спиралеобразно установленные на его внутренней поверхности начинает принудительно вращаться, закручиваясь по спирали. В результате пыль под действием центробежной силы осаждается в нижнюю часть кожуха в больших количествах и оседает в пылесборниках, а очищенный от пыли воздух через верхнее и нижнее отверстия кожуха поступает наружу. Одновременно усиленный поток воздуха, поступая в цилиндрический кожух 5, приводит во вращение вращатель 14. Цепь 15, прикрепленная к нижней части вращателя 13 начинает совершать хаотическое вращательное движения по стенкам цилиндрического кожуха 5 и счищает со значительной площади налипшую на стенках кожуха пыль, которая оседает в пылесборниках 10. Кроме того, воздух, попадая в направляющую втулку 13 выходит из отверстий в виде струй, которые дополнительно снимают пыль со стенок цилиндрического кожуха 5.
В дни безветрия при скорости ветра ниже I м/с, а также в неблагоприятные дни (снегопад, низкие отрицательные температуры), или при значительном превышении концентрации загрязняющих веществ и температуры внутри помещения включаются датчик скорости ветра 11, датчик концентрации вредных веществ теплового напора 12, подключенные своими выходами к входу вентиляторной установки-дымосос 4, включают ее и загрязненный воздух из помещения в виде горячего факельного выброса выходит наружу, создавая мощный газовый поток, который поступает в цилиндрический кожух 5, и, встречая на своем пути ребра 6, спиралеобразно установленные на его внутренней поверхности начинает принудительно вращаться, закручиваясь по спирали. В результате пыль под действием центробежной силы осаждается в нижнюю часть кожуха в больших количествах и оседает в пылесборниках 10,
Одновременно вращающийся мощный газовый поток заставляет еще сильнее вращаться вращатель 13 и цепь 15. Цепь 15 плотнее прижимается к стенкам цилиндрического кожуха 5 и совершает обильное пылеосаждение в пылисборники 10. Кроме того, мощный газовый поток, попадая в направляющую втулку 13 выходит из отверстий в виде сильных струй, которые дополнительно снимают пыль со стенок цилиндрического кожуха 5. В результате повышается эффективность очистки налипшей на внутренней поверхности цилиндрического кожуха пыли, приводящая к улучшению процесса пылеосаждения и повышению коэффициента полезного действия работы дефлектора, который составляет порядка 95%.
Таким образом предлагаемое решение позволяет повысить повышается процесс пылеосаждения и тем самым улучшить экологическую обстановку селитебной территории окружающей застройки. Кроме того, предлагаемый дефлектор практически не искажает аэродинамику газового и ветрового потока в нем.