УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫТЯЖКИ ЗАГРЯЗНЕННОГО ВОЗДУХА ИЗ ПОМЕЩЕНИЙ
DEVICE FOR EXTRACTION OF POLLUTED AIR FROM PREMISES

Изобретение относится к технике вентиляции и кондиционирования воздуха и может быть использовано в естественной канальной вентиляции зданий и сооружений различного назначения: жилых, общественных, промышленных, а также погребов, подвалов, гаражей и др.
Известны специальные насадки-дефлекторы, представляющие собой патрубок круглой или квадратной формы, устанавливаемые неподвижно на концах вытяжных труб или в устье шахт гражданских зданий, а также непосредственно над вытяжными отверстиями в крышах производственных зданий [1].
Назначение дефлектора - усилить вытяжку загрязненного воздуха из различных помещений.
Работа дефлектора основана на использовании энергии потока воздуха - ветра, который, ударяясь о поверхность дефлектора и обтекая его, создает возле большей части его периметра разряжение, что и усиливает вытяжку воздуха из помещений.
Недостатком данной конструкции является относительно небольшая скорость движения воздуха в патрубке дефлектора. Она составляет 0,2-0,4 скорости движения ветра [1].
Увеличить скорость удаляемого воздуха в вытяжной трубе (шахте), соответственно, повысить его скоростной (динамический) напор и естественную вентиляцию в помещении можно за счет установки над устьем вытяжного устройства насадки в виде трубы Вентури.
Предлагаемым изобретением решается задача сохранения работоспособности устройства для вытяжки загрязненного воздуха из помещений при повышении эффективности процесса естественной вентиляции, в частности путем создания значительного воздушного разрежения в насадке при воздействии ветра.
Для достижения указанного технического результата на конце вытяжной трубы или шахты установлена специальная насадка в виде трубы Вентури, состоящей из конфузора, горловины и диффузора, канал горловины которой соединен с внутренней полостью трубы (шахты) с помощью патрубка на скользящей опоре.
Известно [2], что при движении воздуха через трубу Вентури в сечениях ее элементов статическое и динамическое давление воздушного потока отличаются значительно друг от друга. В горловине, где сечение потока наименьшее, а скорость наибольшая, динамическое давление потока возрастает, а статическое давление снижается. И наоборот, на выходе из диффузора, где сечение потока наибольшее, динамическое давление уменьшается, а статическое давление увеличивается. Таким образом, трубу Вентури можно использовать в качестве эжектирующего элемента.
Схема предлагаемого устройства для вытяжки загрязненного воздуха из помещений приведена на фиг.1, где обозначено: 1 - конфузор; 2 - горловина; 3 - диффузор; 4 - патрубок; 5 - вытяжная труба; 6 - колесики; 7 - неподвижная планка; 8 - шток; 9 - шайба; 10 - шплинт.
Устройство для вытяжки загрязненного воздуха из помещений содержит трубу Вентури, состоящей из конфузора 1, горловины 2, диффузора 3, патрубка на скользящей опоре 4. Патрубок 4 жестко связан (приварен) с горловиной 2, имеющей с ним открытый канал (окно). Таким образом, труба Вентури и патрубок представляют единый жесткий каркас-насадку, которую насаживают (вставляют) на конец вытяжной трубы 5. Для обеспечения шарнирного соединения насадки с трубой 5 служит шток 8, который приварен к неподвижной планке 7, закрепленной к торцу вытяжной трубы 5. Верхний конец штока 8 проходит через соосное отверстие в верхней части горловины 2, его фиксация осуществляется при помощи шплинта 10 и шайбы 9, которая находится по другую сторону стенки горловины и опирается на выступ штока 9. На нижнем конце патрубка 4 шарнирно закреплены четыре колесика 6, выполненных, например, из полиэтилена, фторопласта, капрона и т.п.
Схема крепления колесика к торцу патрубка 4 (узел А) представлена на фиг.2.
Позиции на фиг.2. обозначают:
6 - колесико; 11 - болт; 12 - головка болта; 13 - шайба; 14 - контргайка; 15 - корпус патрубка.
Крепление колесика 6 осуществляется при помощи болта 11, имеющего шайбу 13 и контргайку 14. Болт вкручен в резьбовой канал, расположенный в торцевой поверхности патрубка 15, и дополнительно закреплен контргайкой 14. Между контргайкой 14 и колесиком 6 находится шайба 13, снижающая трение колесика о контргайку.
Схема крепления колесиков обеспечивает их плотное прилегание к боковой поверхности вытяжной трубы 5 и возможность поворота патрубка 4 вокруг этой трубы при приложении силы вращательного момента (фиг.1). В данных условиях колесики, вращаясь, движутся по сферической поверхности вытяжной трубы 5, т.е. выполняют функцию подшипников качения.
Устройство для вытяжки загрязненного воздуха из помещений работает следующим образом.
Благодаря скользящей опоре разработанная насадка при смене направления ветра изменяет свое положение в пространстве (поворачивается), т.е. ведет себя, как флюгер. Причем насадка всегда будет направлена конфузором 1 навстречу ветру, а ее удлиненная часть - диффузор 3 будет располагаться по ходу ветрового движения (фиг.1). При данной ориентации насадки наружный воздух за счет энергии ветра последовательно проходит конфузор 1, горловину 2, диффузор 3 и выбрасывается снова в атмосферу. При этом, как описано выше [2], в горловине возникает значительный эжектирующий эффект из-за снижения статического давления и повышения динамического давления. Возрастает движущая сила процесса (естественной вентиляции) - разность статического давления на входе-выходе воздуха в вытяжной трубе вентиляционной системы помещения, что способствует увеличению скорости удаляемого воздуха, т.е. его расходу, повышается воздухообмен с окружающей средой.
В отдельных случаях применение разработанного устройства для вытяжки загрязненного воздуха из помещений исключает применение вентиляторов для механического удаления воздушной среды, т.е. способствует экономии материальных средств и энергоресурсов.
Таким образом, к достоинствам заявляемого изобретения - устройства для вытяжки загрязненного воздуха из помещений - следует отнести:
- повышение эффективности канальной естественной вентиляции за счет увеличения движущей силы процесса - разности статического давления воздуха на входе-выходе в вентиляционном канале помещений различного назначения, что способствует улучшению санитарно-гигиенических условий в помещениях, в других случаях - сокращению времени для подготовки овощехранилищ к хранению продукции и т.д.;
- экономию материальных средств;
- экономию энергоресурсов.
Источники информации
1. К.В.Тихомиров, Э.С.Сергиенко. Теплотехника, тепло-газоснабжение и вентиляция. - М.: Стройиздат, 1991. - 480 с.
2. Оборудование для санитарной очистки газов. Справочник. / Под ред. И.Е.Кузнецова. - Киев: Техника, 1989. - 304 с.