Устройство для отсоса смога, скапливающегося над участком города или в карьере

Устройство для отсоса смога, скапливающегося над участком города или в карьере

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к устройствам, улучшающим экологическую обстановку. Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является устройство, опубликованное в газете "АиФ-Москва", 2004, №18, с.20.

Это устройство представляет собой трубу из мягкого материала диаметром до 200 м и высотой 0,5-2 км. Устанавливается на тросах. Основание трубы находится на высоте 20-30 м, устанавливается на тросах, например, над поверхностью воды, поскольку влажный воздух легче сухого и поэтому он поднимается вверх и создает начальную тягу. Для предварительного "подталкивания" может быть использован термонаддув, который затем выключается. Сделанная из тонкого материала конструкция, благодаря восходящему потоку, температура которого на высоте 2 км близка к нулю, сама удерживает себя в вертикальном положении, отклоняясь на ветру на некоторое расстояние. Смог, который обычно прижат к земле, будет откачиваться на ту высоту, где он будет сноситься ветром и рассеиваться, не принося вреда, например, Москве. На смену загрязненному воздуху поступает свежий. Вытяжная труба состоит из множества полотен, "сшиваемых" молнией. Полотна покоятся в свернутом виде на системе барабанов. Цилиндр имеет тонкопленочную крышку и при термонаддуве конструкция, подобно воздушному шару, начинает медленно подниматься, скручивая полотна с барабанов. На определенной высоте крышку раскрывает специальное устройство, и воздух устремляется вверх.

Недостатком прототипа является то, что труба, сама себя поддерживающая в вертикальном положении, сделанная из тонкого гибкого материала, будет значительно отклоняться, а при продолжительном порыве ветра и вовсе ложиться горизонтально, а полегшую трубу трудно поднять даже и термонаддувом. Порыв ветра может наклонить и положить трубу в непредсказуемом положении, наделав немало нежелательных последствий. Быстро "расшить" молнии, сшивающие полотнища трубы и накрутить их снова на барабаны - при неожиданном порыве ветра, что бывает на практике весьма затруднительно. Конструкция конструктивно сложена и ненадежна в эксплуатации.

Задача - упростить конструкцию и сделать ее более надежной в эксплуатации.

Возможность реализации задачи становится реальной потому, что:

- устройство, включающее вертикально поставленную трубу со стенкой из мягкой оболочки, нижний край которой закреплен на тросах на высоте, обеспечивающей свободное поступление загрязненного воздуха. Устройство имеет баллон тороидальной формы, выполненный из газонепроницаемого материала и заполненный легким газом, при этом верхний конец трубы закреплен по меньшему диаметру стенки баллона, а по большему диаметру стенки баллона закреплен трос, выполненный из стали и имеющий закрепленные на нем проушины для крепления тросовых растяжек и нарезные отверстия для крепления стержня или стержней молниеотвода или молнеотводов, при этом концы тросовых растяжек закреплены на валах заякоренных лебедок, причем одна из лебедок, в сторону которой опускается труба с баллоном, закреплена от центра устройства на расстоянии, равном длине трубы, при этом нижний конец трубы закреплен на тросовом кольце, растянутом веерными растяжками, концы которых закреплены на валах заякоренных лебедок, причем каждая из веерных растяжек имеет опору для удержания растяжек над участком города или краем карьера,

- при этом нижний конец трубы имеет конусообразное расширение,

- при этом устройство имеет надвижной ангар для защиты и хранения устройства в сложенном состоянии,

- при этом мягкая оболочка имеет продольные армирующие нити.

На фиг.1 показана схема бокового вида устройства, смонтированного над карьером; пунктиром показаны промежуточные этапы подъема и опускания устройства.

На фиг.2 - вид устройства сверху; пунктиром показано положение растяжек, лежащих на грунте, когда баллон притянут к земле.

На фиг.3 - положение приподнятого верхнего конца трубы и баллона с закрепленным стержнями молниеотводов.

На фиг.4 - схема, изображающая боковой вид устройства, смонтированного над водной поверхностью.

На фиг.5 - то же, вид сверху.

На фиг.6 - схема нижней части трубы, закрепленной на кольце троса, растянутого на вершинах столбов, поставленных над твердой поверхностью.

На фиг.7 - труба, закрепленная на промышленном здании.

На фиг.8 - схема закрепленного на грунте баллона и свернутой в рулон трубы; пунктиром показан легкий надвижной ангар для защиты устройства вне периода его использования.

Устройство имеет вертикально поставленную трубу 1 со стенкой из мягкой оболочки, нижний край которой закреплен на тросах на высоте, обеспечивающей свободное поступление загрязненного воздуха, имеет баллон 2 тороидальной формы, выполненный из газонепроницаемого материала и заполненный легким газом, при этом верхний конец трубы закреплен по меньшему диаметру баллона, а по большему диаметру стенки баллона 2 закреплен трос 3, выполненный, например, из стали и имеющий закрепленные на нем проушины 4 для крепления на них тросовых растяжек 5 и имеющие нарезные отверстия для крепления стержней 6 молниеотвода, при этом концы растяжек 5 закреплены на валах скоростных электролебедок 7, причем одна из электролебедок 7, в сторону которой опускается труба с баллоном, закреплена от центра устройства на расстоянии, равном длине трубы 1, при этом нижний конец трубы закреплен на тросовом кольце 8, растянутом веерными растяжками 9, концы которых закреплены на валах заякоренных лебедок 10, причем каждая из растяжек имеет поддерживающую опору 11, приподнимающую растяжку удерживаемое ей тросовое кольцо на нужной высоте над водой или дном карьера. Нижний конец трубы 1 имеет конусообразное расширение 12. Часть ложи, на котором располагается участок трубы, нависающей над водой 13 или краем ямы карьера 14, выполнен в виде навесной растянутой тросовой сетки 15. Устройство имеет легкий надвижной ангар 16, перемещаемый на колесах 17 по рельсам 18. Цифрой 19 обозначены сигнальные огни, питающиеся от аккумулятора, подзаряжаемого вертушкой с динамо /не показано/; цифрой обозначена 20 - горелка термонаддува; 21 - промышленное здание, ядовитые газы которого рассеиваются высокой трубой в тропосфере. Ткань трубы пропитана укрепляющим раствором и имеет прочные продольные армирующие нити 22 - оттяжка.

Устройство сооружается и эксплуатируется следующим образом.

Если устройство монтируется для использования на экологически вредном производстве, неизбежные выбросы которого должны рассеиваться высоко в тропосфере /фиг.7/, то, еще в процессе проектирования, должна быть предусмотрена специальная аллея с покрытием - для развертывания и свертывания мягкой оболочки трубы, а также должны быть предусмотрены две трассы для двух тросовых растяжек 5, временно находящихся на грунте при развертывании и свертывании устройства.

Поставить устройство над действующим глубоким непродуваемым карьером - сложнее. Приходится выискивать положение аллеи для минимизации предстоящих расходов на сооружение. Определить положение для двух трасс под растяжки, чтобы минимизировать расходы на специальные опоры тросов в тех местах, где они не могут лечь на землю.

Еще более затруднительно смонтировать устройство для отсоса смога в уже существующем городе. Здесь большое или решающее значение имеет наличие благоприятной площадки, озера или лесопарка в нужной части города. Разумеется, что высота трубы, материал гибкой стенки, диаметр трубы, материал и прочность продольных армирующих нитей в каждом случае выбираются на месте - для каждого конкретного случая. /Сооружать трубу двухсотметрового диаметра, без накопленного опыта при сооружении устройств меньшего диаметра, по мнению автора, - преждевременно/.

Устройство монтируют так: сначала развертывают мягкую оболочку трубы и скрепляют с баллоном, удерживаемом на земле лебедкой. Развертывают два других троса 5. Соединяют нижний край оболочки, например, карабинами с кольцевым тросом 8. Завинчивают в нарезные гнезда стержни молниеотводов. Включают лебедку под баллоном и медленно начинают приподнимать трубу, наблюдая за двумя тросами 5, и их лебедками постепенно укорачивают эти тросы до того времени пока труба с помощью баллона не станет вертикально. Включают горелки термонаддува, а когда труба, сомкнутая даже небольшим боковым ветерком, примет цилиндрическую форму и появится тяга - горелку отключают.

Опускание трубы производят в обратном порядке. Лебедкой подтягивают баллон к земле и в то же время, постепенно, сматывают тросы 5 другими лебедками. /Число лебедок - по числу ярусов/.

Трубу опускают за ненадобностью или тогда, когда ветер достигает силы, угрожающей целостности устройства. Опущенную на грунт трубу свертывают, для чего нижний край трубы отсоединяют от тросового кольца 8 и оболочку скатывают в рулон, при этом баллон с растяжками кладут плашмя на грунт и закрепляют. На сложенное устройство надвигают ангар.

Касательно Москвы, наиболее подходящим участком для установки устройства можно считать Нагатинскую пойму, где есть место для километровой и более аллеи для развертывания мягкой оболочки /севернее Южного речного вокзала/ и одной из растяжек 5. Оптимальное место для третьей растяжки 5 придется выбирать с учетом размещения строений и электросетей, подготовить сравнительно широкие опорные места на крышах зданий, на которые сможет опереться третий трос во время подъема баллона и его спуска, построить искусственные опоры, приподнимающие трос над дорогами.

Положительный эффект устройства заключается в следующем:

- удаляя загрязненный воздух, устройство работает бесшумно, кроме тех периодов, когда работает горелка термонаддува;

- труба фиксирована растяжками, что удерживает ее от сильных наклонов и полегания при ветре;

- труба опускается тросами с помощью скоростных электролебедок, что особенно важно при получении неожиданного штормового предупреждения;

- обеспечено хранение устройства в случаях его продолжительного неиспользования.

1. Устройство для отсоса смога, скапливающегося над участком города или в карьере, включающее вертикально поставленную трубу со стенкой из мягкой оболочки, нижний край которой закреплен на тросах на высоте, обеспечивающей свободное поступление загрязненного воздуха, отличающееся тем, что оно имеет баллон тороидальной формы, выполненный из газонепроницаемого материала и заполненный легким газом, при этом верхний конец трубы закреплен по меньшему диаметру стенки баллона, а по большему диаметру стенки баллона закреплен трос, выполненный из стали и имеющий закрепленные на нем проушины для крепления тросовых растяжек и нарезные отверстия для крепления стержня или стержней молниеотвода или молнеотводов, при этом концы тросовых растяжек закреплены на валах заякоренных лебедок, причем одна из лебедок, в сторону которой опускается труба с баллоном, закреплена от центра устройства на расстоянии, равном длине трубы, при этом нижний конец трубы закреплен на тросовом кольце, растянутом веерными растяжками, концы которых закреплены на валах заякоренных лебедок, причем каждая из веерных растяжек имеет опору для удержания растяжек над участком города или краем карьера.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нижний конец трубы имеет конусообразное расширение.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно имеет надвижной ангар для защиты и хранения устройства в сложенном состоянии.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что мягкая оболочка имеет продольные армирующие нити.