МЕХАНИЧЕСКИЙ МЕТОД РАССЕИВАНИЯ

Устройство для рассеивания пыли в атмосфере ОТРП-2. Содержи: установленный на воздуховоде цилиндрический оголовок с шаром (рис. 6.14). Боковые стенки оголовка в верхней части имеют выпускные окна, образованные ребрами (направляющими полосами), на которых установлен обтекатель. Радиус Л_о оголовка в 1,3—1,5 раза боль-

ше радиуса R_в воздуховода, а высота его составляет ЗR₀, высота выпускного окна равна 2R₀, при этом ребра выполнены по винтовой образующей. На поверхности шара выполнены извилистые борозды, и радиус его R_щ определяется соотношением 0,816 R_о.

Устройство работает следующим образом. Остаточно запыленный воздушный поток по воздуховоду 1 поступает к оголовку 2. При выходе из воздуховода 1 в полость оголовка 2 воздушный поток воздействует на шар 4, который под действием подъемной силы поднимается выше положения статического покоя (то есть при отсутствии воздушного потока), когда он полностью перекрывает выходное сечение воздуховода 1. При обтекании вентиляционным потоком нижней части шара 4 с од- ной стороны там, где кромки 8 борозд 7 являются обтекаемыми для потока снизу, воздух плавно омывает поверхность шара 4, не оказывая заметного силового влияния на эту его сторону. Кроме того, там, где кромки 8 борозд 7 являются препятствием для воздуха, возникает давление на эти кромки, обеспечивающее вращательный момент шара 4 в вертикальной плоскости, который действует на эту сторону шара до тех пор, пока на ней кромки 8 для потока снизу не станут обтекаемыми, в то время как на противоположной стороне шара 4 кромки 8 станут препятствием. При этом направление действия вращательного момента на шар 4 в вертикальной плоскости изменится. Таким образом, возникает вращательно-колебательное движение шара 4 в вертикальной плоскости. Одновременно выходящий из воздуховода 1 воздух частично направляется по бороздам 7, где при его движении за счет извилистой (синусоидальной) формы этих борозд в каждой точке изменения направления движения воздуха возникает реактивная сила. Ее максимальное значение наблюдается в области максимального приближения поверхности шара к внутренней поверхности оголовка 2. Причем точки, однотипные по характеру изменения направления движения воздуха, расположены в одной (своей) диаметральной плоскости шара. Возникающая реактивная сила в области своего максимального значения вызывает вращательный момент, приводящий к вращению шара 4 в горизонтальной плоскости₎ которое периодически меняется по направлению за счет извилистой формы борозд при одновременном вращении шара 4 в вертикальной плоскости в различных направлениях. В процессе осуществления рассмотренного комплекса вращательно-колебательного движения шара 4 выходящий через винтовой закручиватель 5 остаточно запыленный воздух порционно приобретает радиально направленные импульсы, которые передаются пылевыми частицами₍ что обеспечивает увеличение степени их разудаления в атмосфере и, следовательно, приводит к повышению эффективности рассеивания. При этом поступательно-колебательные движения шара 4 вдоль оси оголовка 2 обеспечивают усиление эффекта разделения воздушного потока на порции и увеличение значения пульсационной составляющей скорости выхода из оголовка 2 этих порций. Конструкция винтового закручивателя 5 и форма сплошных полос 6 обеспечивает равномерное распределение выброса в радиальных направлениях, а также за счет обеспечения тангенциального выхода из устройства стабилизацию пульсационной составляющей скорости воздуха и частиц пыли в факеле выброса. Зазор между поверхностью шара 4 и внутренней боковой сплошной стенкой оголовка 2 обеспечивает свободный проход через оголовок в атмосферу одной трети расхода воздуха. Именно эта часть воздуха является "рабочей" для шара 4, обеспечивает его вращательно-колебательные движения одновременно в вертикальной и горизонтальной плоскостях и удерживает шар на оси оголовка 2, являясь "подушкой" вдоль внутренних боковых стенок оголовка 2. Остальные две трети расхода воздуха обеспечивают поступательно-колебательные движения шара 4. При этом конический зонт-обтекатель 3 препятствует выходу шара 4 из оголовка, ограничивает амплитуду его движения и препятствует биению шара о поверхность зонта за счет его конической формы и наличия воздушной "подушки" в своей полости. Так как в зазоре между шаром и стенкой оголовка проходит одна треть расхода воздуха, то по условию неразрывности потока одна треть площади сечения оголовка равна площади кольца в сечении максимального приближения поверхности шара к стенке оголовка. Поэтому

(6.71)

Упрощая, получим

(6.72)

Оптимальные значения средней плотности и радиуса шара 4 позволяют ему в рабочем состоянии все время находиться во взвешенном состоянии.