Зонт-козырек

Полезная модель относится к области теплотехники и может быть использована в системах местной вытяжной вентиляции и технологической вентиляции.
Местная вытяжная вентиляция предназначена для улавливания и удаления из помещения вредных выделений (вредностей) у мест их образования при относительно небольших расходах удаляемого воздуха.
Удаление загрязненного воздуха от мест его выделения осуществляется при устройстве укрытий у различного технологического оборудования, которое является источником вредных выделений. Устройство местной вытяжной вентиляции является наиболее экономичным и эффективным способом борьбы с вредными выделениями и поддержания требуемых параметров воздуха на постоянных рабочих местах. Основным элементом местной вытяжной вентиляции является местный отсос.
Известно устройство для местного отсоса газов от плавильной печи, см. авторское свидетельство 397735 М.кл. F27d 17/00. Указанное устройство включает кожух, укрывающий печь и изложницу. Над изложницей установлен козырек, выполненный откидным и прикрепленный к кожуху на шарнирах, а центральные оси шарниров вынесены от стенки козырька в сторону. Недостатки известного устройства - его невозможно использовать для улавливания вредных веществ, которые выбиваются из загрузочных отверстий нагревательных печей. Указанное устройство принято за аналог.
Местные отсосы разнообразны по конструктивному выполнению, однако ко всем типам предъявляются основные требования, которым они должны удовлетворять. Одно из требований: местный отсос не должен мешать нормальной работе технологического оборудования и снижать производительность труда. Это требование особенно следует учитывать при разработке укрытий к технологическому оборудованию, которое имеет небольшое рабочее отверстие для загрузки и выгрузки деталей.
Например, у загрузочного отверстия термической печи чаще устанавливают зонт-козырек. Конструкция и расположение зонта-козырька у загрузочного отверстия печи показана на рис. 5.2, с. 58, см. в книге «Вентиляция: учебное пособие для студентов высших учебных заведений», авторы В.И. Полушкин, С.М. Анисимов, В.Ф. Васильев, В.В. Дерюгин. Издательский центр «Академия», М. 2008.
Зонт-козырек выполняется из листовой стали толщиной около 1 мм. Зонт-козырек содержит переднюю, заднюю, две боковые плоскости и верхнюю (горизонтальную) плоскости; указанные плоскости жестко, например, при помощи сварки соединены друг с другом. Передняя плоскость выполнена с наклоном; наклон выполнен в сторону загрузочного отверстия печи. К верхней горизонтальной плоскости жестко присоединен воздуховод, служащий для удаления газов, которые вырываются из загрузочного отверстия печи.
Известно, что боковые щитки у зонта-козырька, опускающиеся до низа загрузочного отверстия печи, уменьшают расход отсасываемого воздуха на 10-20%. Размеры загрузочных отверстий колеблются в широких пределах: от 293×293 (b×h), мм, до 1622×360 мм, (см. там же, с. 68-69, табл. 5.5). Вылет зонта-козырька определяется расчетом и может достигать от 800 до 1000 мм, (см. там же, с. 61). Высоту подвеса зонта-козырька у проема печи принимают на уровне верхней кромки загрузочного проема, как это показано на рис. 5.2, с. 58, (см. там же).
Нижнюю кромку загрузочного отверстия печи чаще располагают выше уровня пола рабочей зоны на 800-900 мм.
Если принять расстояние от пола рабочей зоны до низа загрузочного отверстия 800 мм, высоту загрузочного отверстия 500 мм, вылет зонта-козырька 900 мм, то с учетом изложенного всасывающее отверстие зонта-козырька расположено на высоте 1300 мм от уровня пола рабочей зоны. При таких размерах рабочий, который загружает детали в печь через загрузочное отверстие, а затем выгружает указанные детали после проведения технологического процесса вынужден работать в согнутом положении, чтобы головой не стукнуться о нижнюю часть зонта-козырька. Т.е. к недостаткам известного зонта-козырька следует отнести трудность загрузки деталей в печь и выгрузки их из печи после проведения технологического процесса из-за того, что указанную работу рабочий должен выполнять в согнутом положении, а это вызывает усталость и утомляемость. Известное устройство принято за прототип.
Задачей заявленного устройства является разработка конструкции зонта-козырька, который позволял бы увеличивать высоту расположения всасывающего устройства зонта-козырька в процессе загрузки и выгрузки изделий в печь без уменьшения количества улавливаемых вредных выделений.
Указанный результат получен в результате разработки зонта-козырька, у которого передняя плоскость присоединена к верхней (горизонтальной) плоскости с возможностью поворота ее вокруг горизонтальной оси вращения, а к внутренней поверхности передней плоскости вдоль длинных ее сторон жестко присоединены дополнительные плоскости, расположенные перпендикулярно к указанной внутренней поверхности.
Сущность разработанного зонта-козырька поясняется чертежами, на которых показано устройство зонта-козырька:
На фиг. 1 представлено пространственное изображение, когда передняя плоскость опущена. На фиг. 2 показан вид сбоку фиг. 1. На фиг. 3 - то же, что и на фиг. 2, но передняя плоскость расположена горизонтально, т.е. поднята.
Предложенный зонт-козырек состоит из нескольких элементов: 1 - передняя, как правило, наклонная плоскость; 2 - левая боковая плоскость; 3 - правая боковая плоскость; 4 - задняя плоскость; 5 - верхняя (горизонтальная) плоскость; 6 - воздуховод для удаления газов; 7 - уступ (вертикальный борт) по трем сторонам зонта-козырька; 8 и 9 - боковые щитки. Боковые щитки 8 и 9 у зонта-козырька, опускающиеся до низа загрузочного отверстия, предотвращают подтекание воздуха в зонт-козырек с боков и (как это будет показано ниже) увеличивают объем зонта-козырька, в итоге уменьшается количество газа, которое поступает в рабочую зону.
К внутренней поверхности передней плоскости 1 вдоль длинных ее сторон (см. фиг. 1) жестко (например, при помощи сварки) присоединены две дополнительные плоскости 10 и 11. Дополнительная плоскость 10 размещена справа от левой боковой плоскости 2 (расстояние между ними 0,5-1,0 мм), а плоскость 11 размещена слева от правой боковой плоскости 3 (расстояние между ними 0,5-1,0 мм).
Передняя плоскость 1 присоединена только к верхней (горизонтальной) плоскости 5 при помощи двух шарниров 12 и 13 (шарниры - в данном случае это петли), которые присоединены к верхней плоскости 5 и к наружной стороне плоскости 1. Внутренние поверхности передней стенки 1 опираются на передние торцы боковых плоскостей 2 и 3.
Шарниры 12 и 13 образовали горизонтальную ось вращения 14 (см. фиг. 1, 2, 3), вокруг которой передняя плоскость 1 может отклоняться вверх (от рабочего положения) на угол около 180 градусов. Отклонение плоскости 1 осуществляется с помощью механизма, который состоит из троса, двух блоков и барабана с рукояткой.
К плоскости 1 в нижней ее части жестко прикреплен кронштейн 15, к которому жестко прикреплен один торец троса 16; трос 16 пропущен через блок 17 и блок 18. Второй торец троса закреплен на барабане 19, который вращается при помощи рукоятки 20.
Устройство работает следующим образом. В печах для нагревания металла постоянно поддерживается избыточное давление, под действием которого газы из печи через загрузочное отверстие выбиваются в помещение и попадают в зонт-козырек, из которого вентилятором (на фиг. не показан) по воздуховоду 6 удаляются из помещения.
При загрузке и выгрузке деталей для удобства выполнения производственных операций и, в большинстве случаев, для повышения производительности труда и меньшей утомляемости рабочего, переднюю плоскость 1 зонта-козырька поворачивают вокруг оси вращения 14 на угол от 100 до 180 градусов (см. фиг. 3); при этом нижний торец указанной плоскости поднимается вверх на высоту от 1,7 до 1,9 м (и больше) от пола рабочей зоны. При этом исключается касание головы рабочего нижней части плоскости 1 и, следовательно, получение производственной травмы. При необходимости рабочий может приблизиться к наружной поверхности стенки печи для удобства выполнения рабочих операций. Для поворота плоскости 1 вокруг оси 14 необходимо рукоятку 20 вращать по часовой стрелке, вместе с рукояткой будет вращаться барабан 19, а трос 16 будет наматываться на барабан 19, т.к. торец троса 16 жестко соединен с кронштейном 15, то нижний торец плоскости 1 будет подниматься вверх до необходимой высоты Η от пола рабочей зоны.
Т.к. к внутренней поверхности передней плоскости 1 вдоль длинных ее сторон присоединены две дополнительные плоскости 10 и 11, то они так же будут подниматься вверх (см. фиг. 3). То есть после поворота передней плоскости 1 на требуемый угол (до 180 градусов) щиток 8 и дополнительная плоскость 10 образуют новую (первую) общую поверхность, а щиток 9 и дополнительная плоскость 11 образуют новую (вторую) общую поверхность. Обе эти поверхности исключают поступление газов в рабочую зону, увеличивают объем зонта-козырька и исключают отрицательное воздействие горизонтальных потоков в помещении на работу зонта-козырька. Все сказанное значительно увеличит количество удаляемых газов, которые выбиваются из загрузочного отверстия печи.
1
После загрузки деталей в печь или выгрузки деталей из печи, следует плоскость 1 вернуть в первоначальное положение (см. фиг. 1) для этого барабан 19 за ручку 20 вращают против часовой стрелки. Под действием силы тяжести плоскость 1 опустится вниз и займет первоначальное положение (см. фиг. 1). На фиг. 3 R и R - радиусы вращения нижних частей плоскости 1 при ее повороте.
Разработан местный отсос - зонт-козырек, который позволяет значительно увеличить объем зонта-козырька в процессе эксплуатации. Такое конструктивное решение позволяет обеспечить более полное улавливание вредных веществ, при таком же расходе удаляемого воздуха, тем самым уменьшить концентрацию вредностей в рабочей зоне. Местный отсос позволяет регулировать (изменять) расстояние от плоскости живого сечения зонта-козырька до рабочей зоны; такое конструктивное выполнение увеличивает производительность труда и обеспечивает выполнение технологических операций в более удобном положении рабочего.