УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ СМОГА В ГОРОДСКИХ УСЛОВИЯХ

Полезная модель относится к средствам ликвидации периодического и продолжительного смога и улучшения экологической среды для населения в городе. Смог - ядовитый густой туман с примесью дыма, газовых отходов производства, выбросов автомашин в двигателях с внутренним сгоранием топлива и других отходов жизнедеятельности человека в городских условиях. Смог характеризуется температурной инверсией, то есть увеличением температуры с высотой в некотором слое атмосферы вместо обычного понижения. Сильное загрязнение воздуха в больших городах и промышленных центрах наблюдается при штиле или слабом ветре. Также играет роль и расположение городов в долинах холмов и гор.
Широко известны дымовые трубы промышленных предприятий, предназначенные для удаления в атмосферу газообразных продуктов сгорания топлива и других промышленных отходов [«Большая Советская Энциклопедия» Т. 8, М., 1972, с. 559.] Они включают в себя фундамент, цоколь и ствол, который выполнен из кирпича высотой до 120 метров, или из железобетона (до 300 м), или из стальных листов (не более 40 м). Некоторые дымовые трубы оснащают дополнительно дымососами для создания искусственной тяги.
К недостаткам промышленной дымовой трубы относится ее стационарное размещение, ее невозможно переместить в необходимое место, наиболее выгодное по рельефу (например, в наиболее низкие участки города). Отсутствует также возможность оперативного увеличения высоты трубы. С помощью промышленной дымовой трубы постоянной высоты удаляют только то количество газообразных продуктов, которое получается в технологическом процессе на конкретном предприятии в соответствии с его производительностью.
Известно устройство для проветривания глубоких карьеров (см. патент РФ на изобретение №2678737, МПК E21F 1/08, опубл. 31. 01.2019, Бюл. №4), которое включает эластичную вытяжную трубу с тороидальными камерами жесткости, расположенными по ее длине и заполненными легким инертным газом, приспособление для перемещения устройства, электронагревательные элементы с опорным каркасом, электросиловую установку в виде турбины и двигателя-генератора, теплообменник, выполненный из экранирующей пленки, кроме того, снабжено вертикальным телескопическим полым валом, размещенным в эластичной вытяжной трубе, на котором укреплено ветроколесо с криволинейными полостями и крыльчаткой.
К недостаткам известного устройства относится невозможность использования его для вентиляции города, так как оно весьма специфично, энергоемко, металлоемко, не транспортабельно.
Известно также устройство для проветривания глубоких карьеров (SU №1232819, МПК E21F 1/00, опубл. 23. 05. 1986), включающее опорный каркас, эластичную вытяжную трубу с тороидальными камерами жесткости, расположенными по ее длине и заполненными легким инертным газом, приспособление для перемещения устройства, энергосиловую установку и теплосборник.
К недостаткам данного устройства для проветривания глубоких карьеров относится также невозможность использования его для вентиляции города, так как оно весьма специфично, энергоемко и металлоемко. Устройство для проветривания глубоких карьеров взято за прототип предлагаемой полезной модели.
Технической проблемой, решаемой предлагаемой полезной моделью, является ликвидация смога в населенном пункте в условиях чрезвычайной ситуации (ЧС), например при приземной инверсии температуры, путем разрушения слоя смога, покрывшего землю и улучшение экологической среды для населения в городе.
Существующая техническая проблема решается тем, что в известном устройстве, включающем опорный каркас, эластичную вытяжную трубу с тороидальной камерой, заполненной легким инертным газом, согласно полезной модели, опорный каркас выполнен, по меньшей мере, из трех стоек, связанных по верху кольцевым перекрытием, на котором смонтирован осевой вентилятор, заключенный в направляющую металлическую трубу, соединенную с эластичной вытяжной трубой, а на кольцевом перекрытии по окружности равномерно размещены, по меньшей мере, три электрические лебедки с тормозными устройствами, при этом тороидальная камера с помощью натяжных канатов соединена с лебедками, а эластичная вытяжная труба выполнена из полиэтилен-терефталата или из резины. Эластичная вытяжная труба имеет длину более толщины слоя смога.
Технический результат, получаемый при использовании предлагаемой полезной модели, заключается в том, что устройство легко транспортируется в городских условиях и может быть установлено в любой точке городской территории для улучшения экологической обстановки при возникновении приземной инверсии температуры.
Предлагаемое устройство схематично изображено на прилагаемом чертеже.
Устройство содержит опорный каркас, выполненный, по меньшей мере, из трех стоек 1, связанных по верху кольцевым перекрытием 2, на котором смонтирован осевой вентилятор 3. Осевой вентилятор 3 заключен в металлическую направляющую вертикальную трубу 4. Вокруг направляющей вертикальной трубы 4 на кольцевом перекрытии 2 по окружности равномерно размещены электрические лебедки 5 (не менее трех) с тормозными устройствами. Направляющая вертикальная труба 4 соединена с эластичной вытяжной трубой 6, не пропускающей газ и выполненной по длине, большей толщины слоя смога. Верхний конец эластичной вытяжной трубы 6 соединен с тороидальной камерой 7, наполненной газом (например, водородом или гелием). Тороидальная камера 7 с помощью натяжных канатов 8, которые прикреплены равномерно по окружности, соединена с лебедками 5. Каждый из натяжных канатов 8 запасован на барабане соответствующей лебедки 5.
Для перевода устройства для ликвидации смога из транспортного состояния в рабочее, вначале включают одновременно тормозные устройства на лебедках 5 при неработающих электродвигателях лебедок 5, предотвращая свободное вращение барабанов. В это время канаты 8 лебедок 5 должны быть натянуты и должны удерживать тороидальную камеру 7, находящуюся в нижнем (наземном) положении. Управление электродвигателями лебедок 5 производится от внешнего источника энергии с помощью обычного пускателя, причем одновременно для всех трех электродвигателей.
Затем наполняют водородом или гелием торообразную камеру 7, затем синхронно и медленно растормаживают барабаны лебедок 5. При этом канаты 8 свободно сходят с барабанов под действием подъемной силы торообразной камеры 7. Поднимающаяся торообразная камера 7 увлекает за собой вверх эластичную вытяжную трубу 6, которая выпрямляется на требуемую длину. Длина эластичной вытяжной трубы 6 рассчитана так, чтобы тороидальная камера 7 находилась выше верхнего слоя городского смога. Так как, полезная модель предназначена для ликвидации приземной инверсии температуры, то длина ее может составлять несколько десятков метров (Википедия). Между стойками 1 образованы проемы, через которые возможен доступ загрязненного воздуха к осевому вентилятору 3 из нижних слоев городского смога. Вентилятор 3 при работе выталкивает смог через эластичную вытяжную трубу 6 и центральное отверстие торообразной камеры 7 в верхние слои атмосферы.
Для удобного транспортирования устройства для ликвидации смога в городских условиях предусмотрено опускание эластичной вытяжной трубы 6 вместе с торообразной камерой 7 с помощью канатов 8 лебедок 5 и укладка их в сложенном состоянии над вертикальной направляющей трубой 4. Во время опускания торообразной камеры 7 вентилятор 3 должен быть отключен. При работе электродвигателей лебедок 5 тормозные устройства лебедок 5 должны быть выключены, а после выключения электродвигателей лебедок 5 тормозные устройства включают. Перемещение устройства для ликвидации смога в нерабочем состоянии, возможно с помощью вертолетов, возможно с помощью обычных транспортных машин. При этом газ из торообразной камеры 7 может быть выпущен, или оставлен.
В случае чрезвычайной ситуации в городе возможно использование одновременно нескольких устройств для ликвидации смога, размещенных по всему городу на площадях и улицах. Легкая транспортабельность устройства для ликвидации смога в городских условиях позволяет мобильно организовать определенную сосредоточенную группировку устройств на местности с учетом ее профиля.