RU2122085C1

RU2122085C1 - Mobile set to decrease degree of pollution of zones of stagnation of surface atmospheric layer by exhaust gases

Info

Publication number: RU2122085C1
Application number: RU98107529A
Authority: RU
Inventors: Ю.Г. Ишков
Original assignee: Ишков Юрий Григорьевич
Priority date: 1998-04-21
Filing date: 1998-04-21
Publication date: 1998-11-20
Also published as: WO1999054572A1

Abstract

FIELD: formation and protection of ecologically clean habitat for man. SUBSTANCE: mobile set to decrease degree of pollution of zones of stagnation of surface atmospheric layer by exhaust gases includes semi-rigid controlled aerostatic apparatus with thermostatic ballasting and gondola. Upper end of restoring elastic hose is attached to gondola with the use of hinge suspension, its lower intake end is joined via quick-separable lock to suction fixture anchored on self-propelled ground vehicle. Suction fixture is fitted with reversible pressure fan with guiding apparatus. Restoring elastic hose has permissible restoring elongation equal to 0.15-0.35 of its length. Length of hinge suspension of restoring elastic hose and distance between adjacent spacer rings amounts correspondingly to 0.05-3.0 and 0.1-3.0 diameters of cross- section of restoring elastic hose. Maximum length of cross-section of restoring elastic hose together with fairing and diameter of restoring elastic hose exceed maximum width of this cross-section and curvature radius correspondingly by 1.2-3.5 and 1.3- 12.0 times. Upper and lower ends of flexible coupling of adjustable length are anchored correspondingly on gondola and on quick-separable lock. EFFECT: possibility of maneuvering under conditions of megapolis and fast transportation by air to zones of stagnation of surface atmospheric layer with increased degree of pollution. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области создания и защиты экологически чистой среды обитания человека в условиях крупных мегаполисов путем интенсивного снижения степени загрязнения застойных зон среды обитания приземного слоя атмосферы, возникающей от загазованности выхлопными газами автотранспорта, газообразных сбросов промышленных предприятий, теплоэлектростанцией и может быть также использовано при ликвидации приземных зон заражения от утечек продуктов испарения ядовитых веществ, возникающих при аварийной ситуации на транспорте, складах и хранилищах вредных жидких и газообразных веществ. The invention relates to the field of creating and protecting an environmentally friendly human environment in large metropolitan areas by intensively reducing the degree of pollution of stagnant zones of the habitat of the surface layer of the atmosphere arising from pollution by exhaust gases of vehicles, gaseous discharges from industrial enterprises, a thermal power plant, and can also be used to eliminate surface areas of infection from leaks of evaporation products of toxic substances that occur during an emergency in transport, hells and storages of harmful liquid and gaseous substances.

Известен из патента США 2480441, кл. - 2, 1945 смонтированный на автомобиле приводной механический вентилятор с гибким эластичным гофрированным рукавом, подающим через последний наружный воздух приземного слоя в объекты различного назначения. Known from US Pat. No. 2,480,441, cl. - 2, 1945, a motor-mounted mechanical fan mounted on a car with a flexible elastic corrugated sleeve that feeds through the last outside air of the surface layer into objects for various purposes.

Недостатками указанного приводного вентилятора является невозможность его использования для снижения степени загазованности застойных зон приземного слоя атмосферы путем перемещения загазованного воздуха в верхние слои атмосферы в зону постоянных горизонтальных потоков воздуха. The disadvantages of this drive fan is the inability to use it to reduce the degree of gas contamination of the stagnant zones of the surface layer of the atmosphere by moving the gas in the upper layers of the atmosphere into the zone of constant horizontal air flows.

Известно из патента США 3489072, кл. Е 04 F 17/02, 1968 устройство для отвода загрязняющих приземный слой атмосферы газов в ее верхние слои, содержащее подвешенную к эластичному баллону, заполненному газом легче воздуха, гофрированную эластичную дымовую трубу, нижний конец которой закреплен на основании. It is known from US patent 3489072, cl. E 04 F 17/02, 1968 a device for removing gases polluting the surface layer of the atmosphere into its upper layers, containing a corrugated elastic chimney suspended from an elastic balloon filled with gas lighter than air, the lower end of which is fixed to the base.

Недостатками этого изобретения является невозможность его использования в различных наиболее загрязненных зонах приземного слоя вследствие отсутствия в нем средств его мобильного перемещения и принудительного перемещения загрязненного воздуха в верхние слои атмосферы. The disadvantages of this invention is the impossibility of its use in various most contaminated areas of the surface layer due to the lack of means for its mobile movement and forced movement of contaminated air into the upper atmosphere.

Наиболее близким к предложенному мобильному агрегату для снижения степени загрязнения выхлопными газами застойных зон приземного слоя атмосферы является известный из патентов США N 3974756, кл. Е 04 F 17/02, 1974 мобильный агрегат для снижения степени загрязнения выхлопными газами застойных зон приземного слоя атмосферы, содержащий аэростатический аппарат с заполненным газом легче воздуха эластичным дискообразным корпусом, к которому посредством подвески прикреплены верхний конец упругого эластичного рукава с распорными кольцами, соединенного нижним приемным концом с всасывающим приспособлением, кинематически связанным с самоходным наземным транспортным средством, и по крайней мере одна гибкая связь регулируемой длины, ограничивающая натяжение упругого эластичного рукава и высоту подъема аэростатического аппарата. Closest to the proposed mobile unit to reduce the degree of pollution by exhaust gases of stagnant zones of the surface layer of the atmosphere is known from US patent N 3974756, CL. E 04 F 17/02, 1974 a mobile unit for reducing the degree of exhaust gas pollution of stagnant zones of the surface layer of the atmosphere, comprising an aerostatic apparatus filled with gas lighter than air with an elastic disk-shaped body to which the upper end of an elastic flexible sleeve with spacer rings attached by a lower suspension is connected the receiving end with a suction device kinematically connected to a self-propelled land vehicle, and at least one flexible coupling of adjustable length, limited The shearing tension of an elastic elastic sleeve and the lifting height of the aerostatic apparatus.

Недостатками указанного изобретения является низкая маневренность, невозможность перемещений в условиях мегаполисов, так как для этого необходимо производить сборку и разборку со сбросом газа легче воздуха из упругого эластичного корпуса аэростатического аппарата, невозможность быстрой транспортировки к зонам катастроф. The disadvantages of this invention is the low maneuverability, the impossibility of movement in megacities, since for this it is necessary to assemble and disassemble with a gas discharge lighter than air from the elastic flexible body of the aerostatic apparatus, the inability to quickly transport to disaster zones.

Задачей изобретения является обеспечение возможности маневрирования в условиях мегаполисов и быстрой транспортировке по воздуху к застойным зонам приземного слоя атмосферы с повышенной степенью загрязнения и зонам катастроф без демонтажа, а также удобство эксплуатации и расширение области его применения. The objective of the invention is to enable maneuvering in megacities and fast transportation by air to stagnant zones of the surface layer of the atmosphere with a high degree of pollution and zones of disasters without dismantling, as well as ease of operation and expansion of its scope.

Это решается тем, что в мобильном агрегате для снижения степени загрязнения выхлопными газами застойных зон приземного слоя атмосферы, содержащем аэростатический аппарат с заполненным газом легче воздуха эластичным дискообразным корпусом, к которому посредством подвески прикреплен верхний конец упругого эластичного рукава с распорными кольцами, соединенного нижним приемным концом с всасывающим приспособлением, кинематически связанным с самоходным наземным транспортным средством, и по крайней мере одну гибкую связь регулируемой длины, ограничивающую натяжение упругого эластичного рукава и высоту подъема аэростатического аппарата, всасывающее приспособление смонтировано на самоходном наземном транспортном средстве и снабжено реверсивным напорным с направляющим аппаратом вентилятором и быстро разъемным замком, соединяющим его шарнирно с приемным концом упругого эластичного рукава, аэростатический аппарат выполнен полужестким и управляемым с термостатическим балластированием и смонтированной на корпусе гондолой с маршевыми двигателями, соединенной шарнирно с подвеской выполненного с обтекателем эластичного рукава, допускаемое упругое удлинение которого составляет 0,15 - 0,35 его длины, при этом длина шарнирной подвески упругого эластичного рукава и расстояние между смежными распорными кольцами составляет соответственно 0,05 - 3,0 и 0,1 - 3,0 диаметра поперечного сечения пругого эластичного рукава, максимальная длина поперечного сечения упругого эластичного рукава вместе с обтекателем и диаметр упругого эластичного рукава превышают максимальную ширину этого поперечного сечения и радиус кривизны обтекателя соответственно в 1,2 - 3,5 и 1,3 - 12,0 раз, а верхний и нижний концы гибкой связи регулируемой длины закреплены соответственно в гондоле и быстроразъемном замке. This is solved by the fact that in a mobile unit, in order to reduce the degree of exhaust pollution of stagnant zones of the surface layer of the atmosphere, containing an aerostatic apparatus filled with gas lighter than air, an elastic disk-shaped body, to which, by means of a suspension, the upper end of an elastic flexible sleeve with spacer rings is connected, connected by a lower receiving end with a suction device kinematically connected to a self-propelled land vehicle, and at least one flexible connection adjustable for In other words, limiting the tension of the elastic elastic sleeve and the lift height of the aerostatic apparatus, the suction device is mounted on a self-propelled ground vehicle and equipped with a reversible pressure head fan with a guiding apparatus and a quick-detachable lock connecting it articulated with the receiving end of the elastic elastic arm, the aerostatic controlled apparatus is made semi-rigid with thermostatic ballasting and a gondola with marching engines mounted on the hull, connected by a hinge o with a suspension made with a fairing of an elastic sleeve, the allowable elastic elongation of which is 0.15 - 0.35 of its length, while the length of the articulated suspension of the elastic elastic sleeve and the distance between adjacent spacer rings are 0.05 - 3.0 and 0, respectively 1 - 3.0 cross-sectional diameters of the elastic elastic sleeve, the maximum length of the cross-section of the elastic elastic sleeve together with the cowl and the diameter of the elastic elastic sleeve exceed the maximum width of this cross-section and the radius of curvature The fairing is 1.2–3.5 and 1.3–12.0 times, respectively, and the upper and lower ends of the flexible coupling of adjustable length are fixed in the nacelle and quick-release lock, respectively.

Кроме того, мобильный агрегат для снижения степени загрязнения выхлопными газами застойных зон приземного слоя атмосферы может быть снабжен вспомогательным приводным реверсивным напорным вентилятором, установленным в верхней части упругого эластичного рукава, а гибкая связь регулируемой длины - закрепленной на ее верхнем конце лебедкой, смонтированной на гондоле. In addition, the mobile unit to reduce the degree of exhaust gas pollution of the stagnant zones of the surface layer of the atmosphere can be equipped with an auxiliary drive reversing pressure fan installed in the upper part of the elastic flexible sleeve, and a flexible coupling of adjustable length mounted on its upper end with a winch mounted on a gondola.

На фиг. 1 схематично изображен общий вид мобильного агрегата для снижения степени загрязнения выхлопными газами застойных зон приземного слоя атмосферы в разрезе; на фиг. 2 - узел А на фиг. 1 в увеличенном масштабе; на фиг. 3 - узел Б на фиг. 3 в увеличенном масштабе; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1. In FIG. 1 schematically shows a General view of a mobile unit to reduce the degree of pollution by exhaust gases of stagnant zones of the surface layer of the atmosphere in the context; in FIG. 2 - node A in FIG. 1 on an enlarged scale; in FIG. 3 - node B in FIG. 3 on an enlarged scale; in FIG. 4 is a cross-section BB in FIG. one.

Мобильный агрегат состоит из управляемого полужесткого аэростатического аппарата с заполненным газом легче воздуха корпусом 1 с термостатическим балластированием и соединенную с ним гондолу 2 с маршевыми двигателями 3. К гондоле 2 через шарнир 4 и подвеску 5 прикреплен верхний конец упругого эластичного рукава 6 с распорными кольцами 7 и по крайней мере одна гибкая связь 8 регулируемой длины, которая расположена вдоль центральной оси упругого эластичного рукава 6, имеющего обтекатель 9, причем нижний конец гибкой связи 8 закреплен на подвижной части 10 быстроразъемного замка, закрепленной на торце нижней приемной части упругого эластичного рукава 6. Неподвижная часть 11 быстроразъемного замка закреплена при помощи шарнира 12 с вертикальной осью вращения на всасывающем приспособлении 13, которое снабжено реверсивным с направляющим аппаратом напорным вентилятором 14 и смонтировано на самоходном наземном транспортном средстве 15. В случае необходимости в обтекателе 9 могут быть размещены дополнительные с меньшими проходными сечениями упругие эластичные рукава 16 и 17, а верхний конец гибкой связи 8 регулируемой длины закреплен на барабане приводной лебедкой (на чертежах условно не показана), установленной на гондоле 2. Упругие эластичные рукава 6, 16 и 17 и их обтекатель 9 имеют одинаковые допускаемые упругие удлинения, равные 0,15- 0,35 их длин. Длина L подвески 5 упругого эластичного рукава 6 и расстояние N между смежными распорными кольцами составляют соответственно 0,05 - 3,0 и 0,1 - 3,0 диаметра D упругого эластичного рукава 6. Максимальная длина Т поперечного сечения упругого эластичного рукава 6 вместе с обтекателем 9 и диаметр D упругого эластичного рукава 6 превышают максимальную ширину этого поперечного сечения S и радиус кривизны r обтекателя 9 соответственно в 1,2 - 3,5 и 1,3 - 12,0 раз. The mobile unit consists of a controlled semi-rigid aerostatic device with gas lighter than air housing 1 with thermostatic ballasting and a nacelle 2 connected with it with marching engines 3. To the nacelle 2 through the hinge 4 and suspension 5 the upper end of the elastic flexible sleeve 6 with spacer rings 7 and is attached at least one flexible coupling 8 of adjustable length, which is located along the central axis of the elastic flexible sleeve 6 having a fairing 9, and the lower end of the flexible coupling 8 is fixed to the movable of the second part 10 of the quick lock fastened to the end of the lower receiving part of the elastic flexible sleeve 6. The fixed part 11 of the quick lock is fixed with a hinge 12 with a vertical axis of rotation on the suction device 13, which is equipped with a reversible pressure fan with a guide apparatus 14 and mounted on a self-propelled ground vehicle 15. If necessary, in the fairing 9 can be placed additional with smaller passage sections of elastic flexible sleeves 16 and 17, and the upper A flexible flexible coupling 8 of fixed length is fixed to the drum by a drive winch (not shown conventionally in the drawings) mounted on the nacelle 2. Elastic elastic sleeves 6, 16 and 17 and their cowling 9 have the same allowable elastic elongations equal to 0.15-0.35 their lengths. The length L of the suspension 5 of the elastic elastic sleeve 6 and the distance N between adjacent spacer rings are respectively 0.05 - 3.0 and 0.1 - 3.0 of the diameter D of the elastic elastic sleeve 6. The maximum cross-section length T of the elastic elastic sleeve 6 together with fairing 9 and the diameter D of the elastic flexible sleeve 6 exceed the maximum width of this cross section S and the radius of curvature r of the fairing 9, respectively, 1.2 - 3.5 and 1.3 - 12.0 times.

Работает мобильный агрегат для снижения степени загрязнения выхлопными газами застойных зон приземного слоя атмосферы следующим образом. После получения сигнала экологической службы об опасной величине степени загрязнения выхлопными газами застойной зоны приземного слоя атмосферы в каком-либо районе мегаполиса или аварии на транспорте или промышленном предприятии, сопровождающейся выбросом в атмосферу продуктов испарения ядовитых жидких или газообразных продуктов к месту, где требуется очистка приземного слоя воздуха, одновременно выезжает наземное транспортное средство 15 с установленным на нем стационарно всасывающим приспособлением 11 с закрепленной на нем неподвижной частью 13 быстроразъемного замка и перемещается по воздуху полужесткий управляемый аэростатический аппарат с прикрепленным к нему посредством подвески 5 к гондоле 2 его корпуса 1 упругого эластичного рукавом 6 с обтекателем 9 и подвижной частью 10 быстроразъемного замка на его приемном конце, сжатом посредством гибкой связи 8 с регулируемой длиной до минимальной величины, не превышающей 5 - 10 м. По прибытии к месту назначения полужесткий управляемый аэростатический аппарат, используя термостатическое балластирование, располагают на заданной высоте (150 - 250 м) от земной поверхности над неподвижной частью 13 быстроразъемного замка. Затем, увеличивая длину гибкой связи 8 с регулируемой длиной, опускают подвижную часть 10 до ее захвата неподвижной частью 13 быстроразъемного замка, после включают привод напорного вентилятора 14 всасывающего приспособления, осуществляют подачу в нижний приемный конец упругого эластичного рукава 6, т.е. производят выброс загрязненного воздуха приземного слоя атмосферы в ее верхний слой, имеющий постоянные воздушные потоки. Благодаря тому, что упругие эластичные рукава 6, 16, 17 и обтекатель 9 выполнены с допускаемым упругим удлинением, равным 0,15 - 0,35 их длины, возникающие в процессе работы перемещения корпуса 1 полужесткого управляемого аэростатического аппарата относительно наземного транспортного средства 15 компенсируются как по высоте, так и в горизонтальной плоскости, при этом благодаря наличию обтекателя 9, шарнирной подвески 5 и шарнира 12, связывающего неподвижную часть быстроразъемного замка с всасывающим приспособлением, упругие эластичные рукава 6, 16, 17 вместе с обтекателем 9 непрерывно поворачиваются по ветру в режиме флюгера, тем самым снижая ветровые нагрузки на них. A mobile unit operates to reduce the degree of exhaust gas pollution of stagnant zones of the surface layer of the atmosphere as follows. After receiving a signal from the environmental service about a dangerous value of the degree of exhaust gas pollution in the stagnant zone of the surface layer of the atmosphere in an area of a metropolis or accident in a transport or industrial enterprise, accompanied by the release of toxic products of liquid or gaseous products into the atmosphere to the place where surface layer cleaning is required of air, at the same time, the land vehicle 15 leaves with the stationary suction device 11 installed on it with the fixed the middle part of the quick-release lock and moves through the air a semi-rigid controlled aerostatic apparatus with an elastic flexible sleeve 6 with a cowl 9 and a movable part 10 of the quick-lock at its receiving end, compressed by flexible connection 8 s through the suspension 5 to the nacelle 2 of its body 1 adjustable length to a minimum value not exceeding 5 - 10 m. Upon arrival at the destination, a semi-rigid controlled aerostatic apparatus using thermostatic ballasting is located at given height (150 - 250 m) from the earth's surface above the fixed part 13 of the quick lock. Then, increasing the length of the flexible coupling 8 with an adjustable length, lower the movable part 10 until it is gripped by the fixed part 13 of the quick-release lock, then turn on the drive of the pressure fan 14 of the suction device, supply an elastic elastic sleeve 6 to the lower receiving end, i.e. produce the emission of polluted air from the surface layer of the atmosphere into its upper layer having constant air currents. Due to the fact that the elastic flexible sleeves 6, 16, 17 and the fairing 9 are made with an allowable elastic elongation equal to 0.15-0.35 of their length, the displacements arising during operation of the body 1 of the semi-rigid controlled aerostatic apparatus relative to the ground vehicle 15 are compensated as in height and in a horizontal plane, due to the presence of a fairing 9, an articulated suspension 5 and a hinge 12 connecting the fixed part of the quick lock with a suction device, elastic elastic sleeves 6, 16, 17 together with the fairing 9 are continuously rotated downwind in the wind vane mode, thereby reducing wind loads on them.

В случае необходимости возможно использование мобильного агрегата для вентиляции закрытых стадионов, ангаров и различных большеобъемных помещений и сооружений различного назначения. Для этого всасывающее приспособление 13 соединяют посредством дополнительного эластичного рукава (на чертежах условно не показан) с вышеуказанными сооружениями, а затем, реверсируя напорный вентилятор 14 и включив в таком же режиме вспомогательный реверсивный вентилятор 18 верхнего конца упругого эластичного рукава 6, производят принудительную подачу чистого воздуха верхних слоев атмосферы в замкнутые пространства указанных сооружений, т. е. их принудительную вентиляцию. После окончания работы выключают реверсивный напорный вентилятор 14, разъединяют подвижную 10 и неподвижную 13 части быстроразъемного замка и уменьшают длину эластичных рукавов 6, 16, 17 с обтекателем 9 до минимальной с помощью гибкой связи 8 регулируемой длины, а затем, подняв полужесткий управляемый аэростатический аппарат вместе с упругими эластичными рукавами 6, 16, 17 и обтекателем 9, перемещают одновременно с наземным транспортным средством 15 к очередному объекту для производства работы, где повторяют все вышеуказанные операции по сборке и приведению в действие мобильного агрегата для снижения степени загрязнения выхлопными газами застойных зон приземного слоя атмосферы. If necessary, it is possible to use a mobile unit for ventilation of indoor stadiums, hangars and various large-sized premises and structures for various purposes. For this, the suction device 13 is connected by means of an additional elastic sleeve (not shown conventionally in the drawings) to the above structures, and then, by reversing the pressure fan 14 and turning on the auxiliary reversing fan 18 of the upper end of the elastic elastic sleeve 6 in the same mode, a forced supply of clean air the upper atmosphere into the confined spaces of these structures, i.e., their forced ventilation. After the work is completed, the reversible pressure fan 14 is turned off, the movable 10 and the fixed 13 parts of the quick-release lock are disconnected and the length of the elastic sleeves 6, 16, 17 with the cowling 9 is reduced to the minimum using flexible coupling 8 of adjustable length, and then, lifting the semi-rigid controlled aerostatic apparatus together with elastic elastic sleeves 6, 16, 17 and a fairing 9, are moved simultaneously with a land vehicle 15 to the next object for work, where all the above assembly operations are repeated and driving a mobile unit to reduce the degree of exhaust pollution of stagnant zones of the surface layer of the atmosphere.

Claims

1. A mobile unit for reducing the degree of exhaust gas pollution of stagnant zones of the surface layer of the atmosphere, comprising an aerostatic apparatus filled with gas lighter than air with an elastic disk-shaped body to which the upper end of an elastic flexible sleeve with spacer rings is attached via a suspension, connected by a lower receiving end to a suction device, kinematically connected to a self-propelled ground vehicle and at least one flexible link of adjustable length, limiting the expression of the elastic flexible sleeve and the lift height of the aerostatic apparatus, characterized in that the suction device is mounted on a self-propelled ground vehicle and equipped with a reversible pressure fan with a guide apparatus and a quick-detachable lock connecting it via a universal joint with the receiving end of the elastic elastic sleeve, the aerostatic apparatus semi-rigid and controllable with thermostatic ballasting and a gondola mounted on the hull with marching engines firs, pivotally connected to the suspension made with a fairing of an elastic sleeve, the allowable elastic elongation of which is 0.15 - 0.35 of its length, while the length of the articulated suspension of the elastic elastic sleeve and the distance between adjacent spacer rings is 0.05 - 3.0, respectively and 0.1 - 3.0 cross-sectional diameters of the elastic elastic sleeve, the maximum cross-sectional length of the elastic elastic sleeve together with the cowl and the diameter of the elastic elastic sleeve exceed the maximum width of this cross-section eniya and curvature radius radome respectively 1.2 - 3.5 and 1.3 - 12.0 times, and the upper and lower ends of the flexible connection of adjustable length are respectively fixed nacelle and quickly releasable lock.

2. The unit according to claim 1, characterized in that it is equipped with an auxiliary drive reversible pressure fan installed in the upper part of the elastic flexible sleeve.

3. The unit according to claims 1 and 2, characterized in that the flexible coupling of adjustable length is equipped with a drive winch fixed on its upper end and mounted on a nacelle.