Итак, достигнута первая цель технической задачи -- компактность аппарата. Практически он будет занимать вдвое меньше места, чем обычный циклон. Вдвое меньше пойдет на его изготовление листовой стали. Следовательно, и цена его будет значительно ниже. Остается подсчитать эксплуатационные затраты. Для преодоления сопротивления обычного циклона расходуется часть электроэнергии, потребляемой мотором вентилятора. Чем выше сопротивление циклона, тем больше электроэнергии уходит на его преодоление. У антициклона сопротивление в 2 с лишним раза меньше, чем у обычного циклона.
По этому же принципу был сконструирован еще один пылеуловитель, названный двухступенчатым. В нем сочетается обычный циклон с антициклоном. Воздух, содержащий пушистые частицы, например хлопка, входит сначала в обычный циклон и вращается в нем. При этом пушинки сталкиваются и накатываются в довольно большие шарики, из-за высокой парусности они вылетают из циклона и поступают в антициклон, в котором и улавливаются. Здесь обычный циклон выполняет функцию подготовителя пыли для более успешного улавливания антициклоном. Ведь в нем чем выше парусность, тем эффективнее улавливание пыли. Правда, двухступенчатый пылеуловитель менее компактен, чем антициклон, но в нем можно отделить от пушистой пыли тонкую минеральную. В условиях хлопкоочистительных заводов это качество очень пригодится.
Антициклон в чистом виде уже сейчас способен заменить громоздкие пылеосадочные камеры и сетчатые фильтры, устанавливаемые на текстильных предприятиях в системах кондиционирования воздуха перед оросительными камерами. Большую пользу он принесет и в пневмотранспорте, если его использовать вместо циклонов-разгрузителей.
АНТИЦИКЛОН ВЫЗВАЛ ШКВАЛ ЗАПРОСОВ
Об антициклоне я рассказал в девятом номере журнала "Техника и наука" за 1974 г. После этого огромный поток писем буквально обрушился на редакцию. Я расскажу о тех своих ответах читателям, которые и сегодня не потеряли своей актуальности.
Меня спрашивали, защищен ли антициклон патентом.
Да, мне выдано авторское свидетельство No 270484 на антициклон, отличающийся тем, что воздуховод, расположенный на вертикальной оси корпуса, через который обычно отсасывают из циклона очищенный воздух, служит для подачи запыленного потока, а воздуховод, подключенный к циклону, обычно служащий для подачи запыленного потока, использован по совершенно новому назначению -через него отсасывают очищенный воздух. На сочетание двух устройств -антициклона и обычного циклона -- выдано авторское свидетельство No 336049 (рис.6).
Читатели журнала интересовались, как удалось изобрести антициклон и действительно ли это произошло случайно. Действительно случайно, но таких случайностей в моей жизни было уже несколько. Дело в том, что лет 15 назад в каком-то журнале я прочитал высказывание деда Чарлза Дарвина -- Эразма. Он рекомендовал периодически ставить самые дикие опыты. Так я и поступаю, Я проделал множество таких опытов, и из них ничего не получалось, но было несколько случаев, когда кое-какой эффект наблюдался. Как-то, попав на завод, где были установлены волочильные станы, я поразился огромной запыленности в помещении. Оказывается, пыль, вернее окалина, слетала с проволоки, которую волочили на станах. Ее сдували струи воздуха, подаваемого на проволоку для ее охлаждения.
-- А что если сделать все наоборот? -- спросила сопровождавшая меня сотрудница Н. Бузина.
Стали прикидывать так и эдак и, наконец, высчитали, что оптимальным решением будет не подача воздуха к проволоке, а, наоборот, его отсасывание. В течение нескольких часов жестянщик отключал от стана нагнетательный патрубок вентилятора и подключал всасывающий. Пыль исчезла, а стан продолжал работать как ни в чем не бывало. Н. Бузиной и мне за это предложение выдали авторское свидетельство No 177830 на "Способ охлаждения барабана волочильного стана".
На вопрос, можно ли в центральную трубу антицик
Рис. 6. Антициклон:
1 -- корпус; 2 -- входная труба для запыленного воздуха; 3 -- кольцевой зазор для входа чистого воздуха; 4 -- входной патрубок для чистого воздуха; 5 -- выходной патрубок для очищенного воздуха; 6 -- конусная перегородка; 7 -пылевыпускной патрубок.
лона подавать воздух со скоростью 50 м/с, отвечаю -- можно. Чем выше скорость, тем выше и степень очистки воздуха.
Машинист катера А. Вернер спрашивал, можно ли антициклон применить для улавливания в нем искр, вылетающих из выхлопной трубы двигателя. "Нам, -писал Вернер,-- нужен именно такой компактный аппарат, о котором говорилось в журнале, а то от нас шарахаются суда, груженные пожароопасным грузом".
Антициклон, конечно, поймает искру, но при этом может случиться, что в бункере наберется столько сажи, что она сама загорится и возникнет фейерверк на рейде. Поэтому лучше всего в нижнюю часть корпуса антициклона залить забортную воду, предусмотрев для ее подачи и слива две небольшие трубочки. Главное, чтобы уровень воды не поднимался выше нижнего среза центральной трубы антициклона.
Но не только с вопросами обращались читатели в редакцию журнала. Были письма и совсем иного свойства. Одни спешили поделиться радостью от удачного пуска антициклона, сообщить о том, что и у них появился положительный опыт его применения, некоторые предлагали свои интересные разработки пылеулавливающих устройств.
Старший преподаватель Калининского политехнического института Б. С. Аксенов темой своей научной работы избрал изыскание надежного способа улавливания торфяной пыли, образующейся при добыче фрезерного торфа. Обычный циклон, как показал опыт эксплуатации, недостаточно полно улавливал легкие частицы торфа, кроме того, он громоздок и занимал много места на торфоуборочной машине. Антициклон, который построил Б. С. Аксенов, обеспечил отличное улавливание торфяной пыли.
Параллельно он построил и установку для обеспыли-вания с помощью антициклона воздуха в кабине водителя торфоуборочной машины. Шлейф пыли тянулся за трактором, везущим торфоуборочную машину, обволакивал кабину, проникал в нее через все щели, забивал глаза и органы дыхания водителя. Нужен был очень компактный и эффективный пылеуловитель, в который можно было бы подавать наружный воздух с большим содержанием торфяных частиц, а выпускать в кабину абсолютно чистый. Конечно, в обычном антициклоне до такой степени очистить воздух нельзя. Б. С. Аксенов приехал в Москву ко мне на консультацию. В субботу моя квартира превратилась в мастерскую. Посреди комнаты жужжал пылесос, в подключенный к нему антициклон, сделанный из стеклянной фляги, бросали горстки пыли. Она тучами носилась в воздухе, но ловиться в антициклон не хотела никак. Ведь фракции аэрозолей, витающих в воздухе, значительно тоньше, чем фракции промышленной пыли! Одно дело поймать пыль, отсасываемую вентилятором от дымовой трубы или деревообрабатывающего станка, другое -заставить ее осесть из окружающей атмосферы или воздуха, находящегося в комнате.
"А ведь пыль все же поймать возможно! -- размышлял Борис Сергеевич Аксенов.-- Нужно только постараться обойти закон Стокса. Сделать так, чтобы частицы эффективно оседали не при минимальной, а при максимальной скорости несущего их воздуха".
Один из экспериментов мы с Борисом Сергеевичем поставили в ванне. Антициклон опустили наполовину в воду и включили пылесос. С огромной скоростью воздух с пылью устремился перпендикулярно слою воды, ударился о нее. И... все пылинки утонули, а очищенный воздух вышел из антициклона. Решение было найдено: для обеспыливания воздуха, поступающего в кабину водителя, нужно в антициклон заливать обычную воду.
Сейчас эксперимент уже позади. Аксенов построил установку для очистки воздуха на действующей машине.
Письмо инженера В. Данского из Калуги привожу почти целиком.
"Дорогая редакция! Ежегодно в стране гибнут при хранении в стогах и хранилищах, теряются при транспортировке и втаптываются в землю миллионы тонн прекрасного сочного сена. А ведь в конечном счете это и масло, и мясо, и молоко! Пока что в сельском хозяйстве применен лишь агрегат витаминной муки (АВМ), выпускаемый фирмой "Нерис". Только он предназначен для переработки свежескошенной травы в муку, являющуюся великолепным кормом для скота. Недостаток этого агрегата, с нашей точки зрения, в том, что он стационарный. Траву к нему нужно возить. Следовательно, потери при ее транспортировке остаются. Идеальный выход из положения -- сконструировать передвижной агрегат, но размеры оборудования, использованного в АВМ, настолько велики, что он не помещается ни на каком шасси. Особенно громоздок циклон. Его диаметр -- 1900 мм, высота-- 2500 мм. Автор помещенной в журнале статьи пишет, что антициклон, разработанный им, почти в 2 раза J компактней обычного и имеет вдвое меньшее аэродинамическое сопротивление. Это как раз то, что нам нужно, чтобы сделать самоходный агрегат для переработки травы в муку непосредственно на месте".