ДЕФЛЕКТОР

Полезная модель относится к устройствам, применяемым на вентиляционных трубах, и может быть использована в системах естественной общеобменной и локальной вентиляции для увеличения тяги в вентиляционных трубах общественных и промышленных зданий.
Известен дефлектор (патент РФ №2271498, МПК F23L 17/2, опубликован 10.03.2006 г.), в котором на верхнем участке дымоходной трубы установлен конус с вершиной, направленной вниз. Конус закреплен на стержнях, нижние концы которых соединены поясом в виде металлической полосы с разъемом. К стержням прикреплен раструб. При ветре с любой стороны воздух движется над дымоходной трубой между конусом и раструбом и при этом увеличивается тяга в дымоходной трубе.
Недостатком данного дефлектора является недостаточная эффективность, т.к. конус создает аэродинамическое сопротивление движению газов в дымоходе и тяга в последнем понижается.
Известен дефлектор (патент РФ №2338960, МПК F23L 17/02, опубликован 20.11.2008 г.), в котором на верхнем участке дымоходной трубы установлены два раструба - верхний и нижний. Раструбы имеют конические поверхности. Верхний раструб закреплен над нижним раструбом с помощью стержней. Между раструбами по их ширине расположены направляющие лопатки, которые также закреплены на стержнях. Нижние концы стержней соединены поясом, охватывающим дымоходную трубу, в виде металлической полосы с разъемом. При этом верхний раструб закреплен на вертикальных стержнях на высоте (0,3÷0,6)D от нижнего раструба, где D - внешний диаметр дымоходной трубы, направляющие лопатки расположены между раструбами под углом α=(5÷45°) к радиусу дымоходной трубы, нижний и верхний раструбы выполнены с размерами узкого и широкого сечения, равными соответственно D и 1,2D, углы наклона поверхностей к горизонтальной плоскости у нижнего раструба β=(40÷60°), у верхнего раструба γ=(5÷15°).
При любом направлении ветра воздух движется над дымоходной трубой в пространстве между верхним и нижним раструбами и между направляющими лопатками и при этом увеличивается тяга в дымоходной трубе.
Недостатками этого дефлектора, принятого за прототип, являются его недостаточная эффективность и сложность конструкции.
Задачей заявляемого изобретения является усиление тяги вентиляционной трубы за счет повышения эффективности использования ветра и увеличения кратности воздухообмена в обслуживаемом помещении.
Сущность заявляемого изобретения заключается в следующем. Дефлектор, содержащий вентиляционную трубу, верхний и нижний раструбы, смещенные друг от друга по высоте на 0,3-0,6D, где D - внешний диаметр вентиляционной трубы, и четыре перегородки между раструбами, верхняя кромка верхнего раструба расположена на уровне верхнего оголовья вентиляционной трубы, при этом верхний и нижний раструбы выполнены с параболическими поверхностями, закреплены меньшими сечениями на внешней поверхности вентиляционной трубы, а перегородки закреплены между раструбами равномерно по окружности по взаимно перпендикулярным направлениям, соотношение размеров узкого и широкого сечения нижнего раструба составляет D:3D, соотношение узкого и широкого сечения верхнего раструба составляет соответственно 1,5D:3D, где D - внешний диаметр вентиляционной трубы, кривизна парабол поверхности раструбов к горизонтальной поверхности устанавливается в зависимости от длины окружности каждого раструба по формуле Р=1(х, у), располагается в пределах Р=(90÷135°), где Р - кривизна параболы, 1 - длина окружности, соответственно зависимой от принимаемого диаметра каждого раструба.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где
на фиг. 1 - изображен общий вид устройства;
на фиг. 2 - тоже, вид сверху;
на фиг. 3 - вид устройства в разрезе по А-А;
на фиг. 4 - общий вид верхнего раструба;
на фиг. 5 - общий вид нижнего раструба.
На оголовье вентиляционной трубы 1, имеющей внешний диаметр D, крепятся два раструба с параболическими поверхностями - нижний 2 и верхний 3, выполненные из оцинкованной жести. При этом к оголовью вентиляционной трубы 1 верхний раструб 3 крепится с помощью креплений 4, а нижний раструб 2 крепится на вентиляционную трубу 1 (с помощью сварки или пайки), с расстоянием между раструбами 0,3-0,6D.
Между раструбами 2 и 3 устанавливаются четыре перегородки 5 равномерно по окружности по взаимно перпендикулярным направлениям, образуя четыре секции 6.
Соотношение размеров узкого и широкого сечения нижнего раструба 2 составляет D:3D, соотношение узкого и широкого сечения верхнего раструба 3 составляет соответственно 1,5D:3D, где D - внешний диаметр вентиляционной трубы.
Раструбы 2 и 3 выполнены с параболическими поверхностями, имеющими различную кривизну параболы. Кривизна парабол поверхности раструбов 2 и 3 к горизонтальной поверхности устанавливается в зависимости от длины окружности каждого раструба по формуле Р=1(х, у), располагается в пределах Р=(90÷135°), где Р - кривизна параболы, 1 - длина окружности, соответственно зависимой от принимаемого диаметра каждого раструба.
Дефлектор работает следующим образом. Внешний набегающий воздушный поток, затекая в разделенные перегородками 5 секции 6 с увеличенным входным отверстием между раструбами 2 и 3, выбрасывается через сужения, образованные раструбами 2 и 3 в верхней части устройства. За счет сужения площади выхода происходит увеличение скорости потока, создающего эффект эжекции для потока, вытекающего из вентиляционной трубы 1. Соответственно увеличивается скорость выброса из вентиляционной трубы.
Выполнение конических поверхностей верхнего 3 и нижнего 2 раструбов параболическими с разной кривизной параболы и разделение перегородками объема между раструбами приводит к тому, что выходное сечение потока воздуха меньше, чем входное. В результате поток воздуха ускоряется и создается эффект эжекции, вследствие этого значительно увеличивается тяга в вентиляционной трубе 1. Расположение между раструбами 2 и 3 равномерно по кругу перегородок 5 обеспечивает более полное использование энергии ветра и за счет их поток ветра дополнительно закручивается, тем самым усиливается эффект эжекции для выбрасываемого воздуха.
Таким образом, применение предложенного устройства позволяет повысить эффективность использования энергии ветра для усиления тяги в вентиляционной трубе, что обеспечивает следующие преимущества:
- данное устройство может быть применено для гражданских и промышленных объектов (в системах естественной вентиляции);
- увеличивается скорость, выбрасывающая на высоту подъема выбросного факела, что в свою очередь увеличивает радиус выброса вредных газов и дыма;
- снимается эффект задувания вентиляционной трубы, что снижает воздействие выбрасываемых газов и дымов на саму вентиляционную трубу;
- снимается эффект задувания вентиляционной трубы, что исключает часто возникающий в системах естественной вентиляции эффект «обратной» тяги;
- увеличивается скорость движения воздушных масс в помещении, вследствие чего возрастает кратность воздухообмена, соответственно повышается качество воздушной среды в помещении.