Mozhno ne tol'ko orientirovat' sterzhen' na otverstie s pomoshch'yu vihrevoj trubki, no i vvernut' v gajku shpil'ku. Krutyashchij moment dlya etogo vpolne dostatochen. Na etom zhe principe rabotaet vihrevoj avtomat dlya sborki detalej proizvoditel'nost'yu 3600 sht. v chas.
V poslednie gody v cementnoj promyshlennosti poluchil rasprostranenie suhoj sposob proizvodstva, pri kotorom syr'e podaetsya v pech' ne v vide shlama, a poroshkovoe. Voobshche-to, suhoj sposob byl izvesten davno, no shiroko primenyat' ego v cementnoj promyshlennosti ne reshalis'. Boyalis', chto goryachie gazy vynesut znachitel'nuyu chast' poroshka v atmosferu. Nuzhna byla takaya konstrukciya, kotoraya pozvolila by nagrevat' syr'e vo vzveshennom sostoyanii. I tut vspomnili vse tot zhe vihrevoj effekt. Sotrudniki instituta VNIIcemmash predlozhili konstrukciyu pechi (o nej govorilos' v glave "Skol'ko stoit meshok dyma"). Tam zhe byli ukazany i nekotorye nedostatki suhogo sposoba polucheniya cementa. Vot eshche odin iz nih: pri teplovoj obrabotke suhogo poroshkoobraznogo syr'ya znachitel'naya chast' ego vyletala v dymovuyu trubu.
Krome togo, pri rabote ciklonov na ploho podsushennoj syr'evoj muke v ih konusnoj chasti obrazuetsya zavisanie pyli. Zachastuyu dlya ustraneniya takih svodov prihoditsya obstukivat' nizhnyuyu chast' ciklonov kuvaldoj. Otsyuda vmyatiny, a to i proboiny, kotorye eshche bolee uhudshayut rabotu sistemy obespylivaniya. Na nekotoryh zavodah, chtoby predotvratit' zabivanie konusov, po centru ciklonov podveshivayut tyazheluyu cep', kotoraya, vrashchayas' potokom vozduha, obstukivaet gorlovinu konusnoj chasti i sbivaet s nee nastyli. V metallurgii primenyali vibratory i periodicheski vklyuchaemye pnevmaticheskie molotki. Odnako vse eti priemy ne namnogo otlichayutsya ot obstukivaniya kuvaldoj ili shurovki pylevypusknogo otverstiya lomom.
Tak chto schitat' etot vopros reshennym rano. Lyubaya vremennaya mera ostaetsya vremennoj. Odnazhdy ya reshil popytat'sya zamenit' lom vozdushnoj struej. Voobshche-to, szhatym vozduhom razbivat' svody uzhe probovali, no v dannom sluchae zadacha byla poslozhnee -- nuzhno bylo otvesti ot osnovnogo potoka tol'ko nebol'shuyu ego chast' i napravit' v konus ciklona.
Snachala mysl' pokazalas' chut' li ne absurdnoj: to, chto udavalos' pri otbore prob pyli iz gazohoda, razmery kotorogo ne prevyshali 1 m, vryad li moglo prigodit'sya v mnogometrovom ciklone, primenyaemom v kachestve konechnogo teploobmennika v cementnom proizvodstve. CHtoby ne promahnut'sya, reshili stroit' prozrachnuyu model'. Dlya nachala iz orgstekla postroili dvuhmetrovuyu model' obychnogo ciklona i ispytali ee na syr'evoj muke. Pri proizvoditel'nosti 2300 m3/ch i soprotivlenii 90mm vod. st. koefficient poleznogo dejstviya ustanovki sostavil 88%. CHerez polchasa raboty v konusnoj chasti ciklona uzhe nachal obrazovyvat'sya svod. Koefficient poleznogo dejstviya stal padat'. Vtoruyu chast' opyta provodili uzhe s ustanovlennym po osi ciklona truboprovodom, otvetvlennym iz vhodnogo patrubka. Vot tut-to i proizoshlo chudo! Odna chast' zapylennogo potoka stala opisyvat' harakternuyu dlya ciklonnogo processa traektoriyu, a drugaya -- kak v opisannom ranee probootbornike -- pronzila pylevoj potok i obrazovala intensivnyj otbor pyli iz vihrya v bunker. Perepad davleniya mezhdu vhodnym patrubkom i konusnoj chast'yu ciklona byl nastol'ko velik, chto cherez central'nuyu trubu sverhu vniz pylevoj potok bukval'no bombardiroval voronku, soedinyayushchuyu ciklon s bunkerom. My narochno pytalis' obrazovat' svod i podavali v ciklon pyl' nebyvalo bol'shimi dozami, no effekt osevoj strui byl sil'nee. Svod ne obrazovyvalsya ni pri kakih obstoyatel'stvah. Malo togo, pri vseh prezhnih dannyh proizvoditel'nost' ciklona vozrosla do 2800 m3/ch, soprotivlenie snizilos' do 78 mm vod. st., a koefficient poleznogo dejstviya povysilsya do 93%. Stoimost' rekonstrukcii groshovaya -- kusok izognutoj truby i chetyre prutkovye raschalki, chtoby ust'e truby bylo napravleno tochno na voronku.
Sejchas uzhe ispytany pochti vse vozmozhnye varianty vzaimodejstviya central'noj truby s ciklonom. |ffekt -- neizmenno polozhitel'nyj. V nekotoryh sluchayah takaya rekonstrukciya pozvolit zamenit' vtoruyu stupen' ochistki -- skrubber, ili rukavnyj fil'tr.
Dolgie gody na ulicah osedali zola i pyl', vyryvavshiesya iz trub kotel'noj stolichnogo zavoda "Galalit", poka v odin prekrasnyj den' ne ischezli blagodarya zoloulovitelyu sistemy YArina. Sredi mnogochislennyh konstrukcij fil'trov ciklon, sozdannyj YArinym, pozhaluj, samyj prostoj (ris. 4). On rabotaet na estestvennoj tyage, sozdavaemoj truboj. Takuyu ustanovku mozhno sdelat' v lyuboj mehanicheskoj masterskoj s minimal'nymi zatratami truda i sredstv.
Zaslonka v trube napravlyaet dym cherez otvodyashchij patrubok v zoloulovitel'. Zdes' on popadaet v svoeobraznyj labirint, obrazovannyj tremya konusami, soedinennymi mezhdu soboj svarkoj. Sovershaya spiral'nye vitki, gaz dvizhetsya vverh k vyhlopnoj trube. Tverdye chasticy pyli, udel'nyj ves kotoryh bol'she, chem u gaza, pod dejstviem centrobezhnoj sily udaryayutsya o stenki labirinta i padayut v bunker. Ochishchennyj zhe ot zoly gaz besprepyatstvenno vozvrashchaetsya v trubu.
|ffektivnost' pyleulavlivaniya novym ciklonom vyshe 90%. |to pozvolyaet emu inogda konkurirovat' s dorogimi ustanovkami. |kspluataciya zoloulovitelya YArina nastol'ko prosta, chto zapusk ego ne potreboval ni odnoj dopolnitel'noj shtatnoj edinicy.
Ris. 4. Kvadratnyj ciklon:
1 -- korpus; 2 -- vhodnoj patrubok;
3 -- vyhodnoj patrubok; 4 -- os'
spirali; 5 -- spiral'; 6 -- zatvor
"MATRESHKA" LOVIT PYLX
Mnogo let tomu nazad zagorskij tokar' Zvezdochkin vytochil pervuyu matreshku. Milaya-veselaya igrushka bystro zavoevala mir. Svoj mnogostupenchatyj ciklon izobretateli nazvali "matreshkoj". Pochemu? Sejchas ya postarayus' eto ob®yasnit'.
Ciklon -- apparat izvestnyj. Polyj cilindr s konusnym dnishchem i tangencial'nym vvodom -- samoe prostoe i nadezhnoe ustrojstvo dlya ochistki zapylennogo gaza.
CHem zhe on horosh?
Rukavnyj fil'tr, kolonna, zapolnennaya kol'cami Rashiga, kassety s elektrostaticheskoj tkan'yu -- vse eto ochen' effektivnye ustrojstva, no stoit ih privesti v dejstvie, kak soprotivlenie prohodu vozduha nachinaet rasti. Esli svoevremenno ih ne prochistit', oni bystro zabivayutsya pyl'yu. Imeyut nedostatki i drugie ustrojstva -- promyvnye orositel'nye kamery, ul'trazvukovye koagulyatory, elektrofil'try, barbotazhnye apparaty i inercionnye pyleuloviteli. Oni effektivny lish' pri odnom zadannom rezhime. Predel'naya skorost' gaza dlya etih ustrojstv-- 1,5--2 m/s.
Pryamo skazhem, skorost' ne sovremennaya. Nu a staryj, dobryj ciklon v etom otnoshenii molodec. Prezhde vsego, skol'ko by on ni rabotal, soprotivlenie ego ostaetsya neizmennym. Pyl' v nem ved' ne zaderzhivaetsya. I kak by ni uvelichivali skorost' vhoda zapylennogo gaza v ciklon, effektivnost' ego ne snizitsya.
Pravda, est' i v klassicheskom ciklone svoya ahillesova pyata. Ta samaya centrobezhnaya sila, kotoraya tak polezna dlya vydeleniya pylinok iz potoka, vredno vliyaet na okonchatel'nyj vyhod pylinok iz ciklona. Delo v tom, chto vozduh tozhe imeet svoyu massu, i pri vrashchenii v ciklone chasticy vozduha, kak i pylinki, stremyatsya k stenkam. V centre ciklona voznikaet razrezhennoe prostranstvo. Ono raspolagaetsya po vertikal'noj osi ciklona ot truby dlya vhoda ochishchennogo vozduha do pylevypusknogo otverstiya. Vot eto razrezhenie i est' ahillesova pyata. Ono zahvatyvaet chast' pyli, vyhodyashchej iz nizhnego otverstiya. Obrazuetsya nechto podobnoe smerchu v pustyne, i ot 5 do 50% pyli vynositsya ne tuda, kuda nuzhno.
Snova i snova mysli izobretatelej vozvrashchayutsya k klassicheskomu, suhomu, ciklonu. A chto esli?..
Napomnim dialektiku etogo ustrojstva: centrobezhnaya sila ulavlivaet pyl', no ona zhe i vynosit ulovlennye chasticy iz pyleulovitelya. Nasha zadacha -- ispol'zovat' tu zhe -centrobezhnuyu silu dlya predotvrashcheniya vynosa ulovlennyh chastic. Dobit'sya togo, chtoby smerch rabotal protiv smercha. Tak rodilas' ideya mnogostupenchatogo ciklona-"matreshki". Ego avtory vzyali prostoj ciklon i pomestili vnutr' ego drugoj, stol' zhe prostoj ciklon, bez vsyakih peregorodok, s otkrytym nizhnim otverstiem. Poluchilos' kak raz to, chto nuzhno. Zapylennyj vozduh vo vneshnem ciklone vrashchaetsya obychnym putem, potom vhodit cherez zazor mezhdu konusami vnutrennego ciklona v ego polost' i nachinaet kruzhit'sya tam.
Vnutri vtorogo ciklona mozhno postavit' eshche odin ili neskol'ko ciklonov, a dvizhenie vozduha ostanetsya prezhnim. Poyavitsya i razrezhennoe prostranstvo. No eto uzhe ne strashno -- ono budet rabotat' na nas. Razrezhenie, kotoroe sozdavalo smerch i vynosilo ulovlennuyu pyl' iz ciklona, teper' vytyagivaet pyl' iz pylevypusknyh otverstij vnutrennih ciklonov. Takie mnogostupenchatye ciklony rabotayut na pyli razlichnyh udel'nyh vesov, razlichnyh frakcij i konfiguracij.
Teper' mozhno smelo stroit' ciklon bez skrupuleznyh raschetov ego diametra i vysoty.
Skazhem, nuzhna takaya-to proizvoditel'nost'. Berete ciklon s odnoj vstavkoj. Postavili, vklyuchili. Lovit? Horosho! Esli iz nego vyletaet pyl', stav'te vnutr' eshche tochno takuyu zhe vstavku -- mesta v trube dostatochno.
Horosho by naladit' vypusk ciklonov na odnom iz zavodov ventilyacionnogo oborudovaniya. Togda predpriyatiya mogli by kupit' stol'ko ciklonov i vstavok, skol'ko im potrebuetsya. A poka privodim chertezh ciklona-"matreshki" (ris. 5). Diametr truby ciklona nuzhno prinyat' v zavisimosti ot proizvoditel'nosti, vse ostal'nye razmery svyazany s diametrom.
Iz chego delat' ciklony? Iz chego ugodno. Iz krovel'nogo zheleza, iz ocinkovki, iz listovoj polutoramillimetrovoj stali, iz viniplasta.
Tol'ko odno uslovie: izbegajte nerovnostej na vnutrennih stenkah konusov, svarnye shvy i vmyatiny uhudshayut effekt pyleulavlivaniya. A voobshche-to my delali ciklony i so shvami, vse ravno 99% pyli oni vylavlivayut.
Soprotivlenie ciklona mozhno opredelit', umnozhiv skorostnoj napor na koefficient soprotivleniya ciklona. |tot koefficient my poluchili opytnym putem, on raven: dlya ciklona s odnoj vstavkoj -- 4,6, s dvumya vstavkami -- 7,2. Na kazhduyu posleduyushchuyu vstavku k etomu koefficientu nuzhno pribavlyat' 1,7.
"Matreshka" rabotaet s odinakovymi pokazatelyami, esli ee podklyuchit' k ventilyatoru, kak na vsasyvanii, tak i na nagnetanii. Esli ulavlivaemaya pyl' ne obladaet abrazivnymi svojstvami, to luchshe postavit' ee na nagnetanie. |to proshche, bunker ne potrebuet takoj plotnoj germetizacii. Esli na vashem predpriyatii est' pylyashchie ciklony drugih izvestnyh konstrukcij, zamer'te diametr ih vnutrennih trub i sproektirujte dlya nih vstavki, kak u "matreshek".
Ris. 5. Mnogostupenchatyj ciklon-"matreshka":
1 -- korpus; 2 -- vhodnoj patrubok; 3 -- vyhodnoj patrubok; 4 -- vnutrennyaya truba; 5 -- konusnyj korpus vnutrennego ciklona; b -- kosye napravlyayushchie lopatki; 7 -- pylevypusknoj patrubok
V atmosfere tekstil'nyh predpriyatij, zavodov iskusstvennogo volokna i mehovyh fabrik vitayut chasticy tonkoj voloknistoj pyli. Pylinki stalkivayutsya i osazhdayutsya hlop'yami na stankah i mashinah, zasoryayut mehanizmy i vredyat zdorov'yu lyudej.
Kazalos' by, chego proshche: postavit' ventilyator -- i pyli ne budet. Ved' izvestno nemalo ustrojstv, vydelyayushchie iz zagryaznennogo vozduha silikatnuyu pyl' s pomoshch'yu samoj prostoj osaditel'noj kamery, klassicheskogo ciklona ili barbotazhnogo apparata. No dlya voloknistoj pyli ni odin iz etih pyleulovitelej ne podhodit.
Delo v tom, chto etoj pyli svojstvenna tak nazyvaemaya parusnost'. Pushinka vzletaet pri samom neznachitel'nom dvizhenii vozduha. Centrobezhnye sily, dejstvuyushchie na pushinku v ciklone, ili sily tyazhesti v pyleosadochnoj kamere okazyvayutsya men'she sil, uvlekayushchih ee s potokom vozduha v vybrosnuyu trubu. I v vode pushinka ne tonet, znachit, barbotazhnoe ulavlivanie dlya nee takzhe ne podhodit.
S davnih por voloknistuyu pyl' ulavlivayut metodom fil'tracii, dlya chego sushchestvuet nemalo razlichnyh fil'trov. Ih ob®edinyaet obyazatel'naya detal' -- fil'truyushchij sloj. |to rukava iz vorsistoj tkani, zigzagoobrazno raspolozhennye plastiny iz metallicheskoj setki ili poristoj bumagi ili kruglye vrashchayushchiesya setchatye barabany. Nedostatki takih ustrojstv v tom, chto ulovlennaya pyl' sobiraetsya na fil'trah tolstym sloem, i oni vskore stanovyatsya neprohodimymi dlya vozduha.
Master N. CHistov, inzhener B. Bel'kov i avtor etih strok razrabotali novyj pyleulovitel' s primeneniem centrobezhnogo effekta. Pyleulovitel' sostoit iz korpusa i turbiny, napominayushchej mel'nichnoe koleso. Osnovnaya detal' pyleulovitelya -- turbina, otsyuda i ego nazvanie -- turbofil'tr. On sdelan iz ocinkovannoj stali.
No dlya izgotovleniya turbofil'tra mozhno ispol'zovat' obychnyj ventilyator. Luchshe vsego podhodyat starye ventilyatory nizkogo davleniya tipa VR ili "Sirokko". Nomer ventilyatora vybirayut v zavisimosti ot trebuemoj proizvoditel'nosti. Esli kolichestvo vozduha, nuzhdayushchegosya v ochistke, ne prevyshaet 1 tys. m3/ch, to prigoden No 3; 2 tys. m3/ch -- No 4 i t. d.
Kogda vy najdete podhodyashchij ventilyator, pristupajte k peredelke ego v turbofil'tr. Osnovnaya detal' turbofil'tra -- setka. Luchshe vsego vzyat' setku iz nerzhaveyushchej stali s yachejkami 0,3x0,3 mm. Vyrezh'te iz nee polosku na 800 mm shire, chem rabochee koleso ventilyatora, i po dline ravnuyu ego okruzhnosti. Obtyanite setkoj rabochee koleso i spayajte ee koncy. Ostavshiesya kraya zavernite na diski kolesa, prizhmite ih kol'cami i zakrepite vintami. Teper' ostaetsya privarit' k rabochemu kolesu uplotnitel'nyj patrubok -- i turbina gotova.
Peredelat' ulitku ventilyatora v korpus turbofil'tra eshche proshche. Vyrezh'te ryadom s vybrosnym patrubkom ulitki pryamougol'noe otverstie i vvarite v nego voronku, a mezhdu flancem vsasyvayushchego patrubka ulitki i ee stenkoj prolozhite fetrovoe kol'co. Diametr otverstiya v kol'ce ne dolzhen byt' bol'she diametra uplotnitel'nogo patrubka.
Snimite s vala ventilyatora shkiv i vmesto nego naden'te lyuboj mahovichok, kotoryj smozhete najti. V krajnem sluchae ego mozhno sdelat' samim, sognuv v kol'co poludyujmovuyu gazovuyu trubu. Povorachivaya turbinku za mahovik, prover'te, legko li ona vrashchaetsya. |tot mahovik eshche prigoditsya dlya provorachivaniya turbinki pri profilakticheskih osmotrah fil'tra. Teper' ostaetsya sdelat' stojku iz ugolka 75h75 -- i turbofil'tr gotov.
Ventilyator dlya podachi v turbofil'tr zapylennogo vozduha luchshe vsego raspolozhit' gde-nibud' poblizosti, soediniv ego s vhodnym patrubkom diffuzorom. Nomer podayushchego ventilyatora dolzhen byt', konechno, men'she togo, iz kotorogo sdelan turbofil'tr. Podberite ego po "Spravochniku po ventilyatoram" s uchetom soprotivleniya seti vozduhovodov i soprotivleniya turbofil'tra. Koefficient soprotivleniya turbofil'tra, otnesennyj k skorosti vozduha na vhode, raven 2-2,5.
Posle togo kak turbofil'tr budet ustanovlen i soedinen s ventilyatorom, nuzhno nadet' na ego voronku meshok i vklyuchit' podayushchij ventilyator. Tol'ko ne zabud'te kak sleduet zakrepit' meshok na voronke, a to ego sorvet potokom vozduha.
. Vozduh, vhodya v korpus turbofil'tra po kasatel'noj, prohodit skvoz' setku i udaryaet v ploskosti lopastej. Turbina pod dejstviem ego napora nachinaet vrashchat'sya, a chasticy vzveshennoj pyli zaderzhivayutsya na setke. V otlichie ot setchatyh pyleulovitelej drugih konstrukcij bol'shogo sloya pyli na setke turbofil'tra ne sobiraetsya. Blagodarya centrobezhnoj sile ona tut zhe sletaet s setki i popadaet v meshok. A ochishchennyj vozduh cherez patrubok vyhodit naruzhu. Ego mozhno uvlazhnit' v orositel'noj kamere i opyat' podat' v ceh.
Vihrevye pyleuloviteli byli izobreteny sravnitel'no nedavno. Pervye publikacii o nih otnosyatsya k 60-m godam nashego veka. Na pervyj vzglyad eti apparaty malo otlichayutsya ot ciklonov s vodyanoj plenkoj i centrobezhnyh skrubberov VTI: zavihrivayushchaya gaz nasadka na vhodnom patrubke, konicheskij bunker s pylevypusknym shtucerom i vyhodnaya truba vverhu. Raznica lish' v tom, chto v ciklonah s vodyanoj plenkoj i centrobezhnyh skrubberah VTI pyl', otbroshennaya k stenkam vniz, smyvaetsya vodoj, a v vihrevyh pyleulovitelyah -- vozduhom. Naibolee prostoj vihrevoj pyleulovitel' -- soplovogo tipa. Potok zagryaznennogo gaza vhodit v ego korpus cherez patrubok, zakruchivaetsya v lopatochnom zavihritele i ustremlyaetsya vverh. Navstrechu emu iz sopl postupaet vtorichnyj vozduh. CHasticy pyli iz gaza, postupayushchego snizu, otbrasyvayutsya k stenkam, otkuda sduvayutsya vtorichnym vozduhom vniz, v zazor mezhdu vhodnym patrubkom i vnutrennimi stenkami korpusa. Dalee pyl' vysypaetsya cherez shtucer v transporter. Nedostatok etogo vihrevogo pyleulovitelya sostoit v tom, chto v ego bunkere, nizhe patrubka, obrazuetsya izbytochnoe davlenie i, sledovatel'no, peretekanie naibolee tonkoj pyli v voshodyashchij potok vozduha.
Vihrevoj pyleulovitel' (avtorskoe svidetel'stvo No 956027), izobretennyj sotrudnikom Nauchno-issledovatel'skogo i proektnogo instituta po gazoochistnym sooruzheniyam, tehnike bezopasnosti i ohrane truda v promyshlennosti stroitel'nyh materialov A. B. Lapshinym, ot opisannogo ranee otlichaetsya tem, chto vhodnoj patrubok dlya zapylennogo gaza u nego vypolnen v vide ulitki s osevym otverstiem, cherez kotoroe izbytok davleniya iz bunkera ezhektiruetsya vyhodyashchim vihrem. Vtorym otlichiem izobreteniya priznano to, chto potok vtorichnogo vozduha (gaza) podaetsya na zakrutku ne cherez sopla, a, kak v obychnom ciklone, cherez tangencial'no ustanovlennyj patrubok. Vtorichnyj gaz, postupaya v vihrevoj pyleulovitel', sozdaet i kol'cevuyu vozdushnuyu zavesu, kotoraya chastichno perekryvaet vyhodnoj patrubok, ustanovlennyj po centru korpusa. CHem nadezhnej eto perekrytie, tem vyshe stepen' ochistki v vihrevom pyleulovitele.
Dlya vihrevyh pyleulovitelej nebol'shogo diametra podachi vtorichnogo vozduha (gaza) s periferii korpusa dostatochno, no, kogda vihrevoj pyleulovitel' imeet bol'shoj diametr, bokovye strui vozdushnoj zavesy bystro zatuhayut, i v centre korpusa obrazuetsya kak by "glaz tornado" -- zona nizkogo davleniya, v kotoruyu zasasyvaetsya melkodispersnaya pyl'.
Sotrudniki Gipronikelya M. O. Rajnus i A. I. Barancheev predlozhili vihrevoj pyleulovitel' (avtorskoe svidetel'stvo No 957974), v kotorom s cel'yu predotvrashcheniya vtorichnogo unosa dopolnitel'no k bokovym soplam ustanovlen i central'nyj uchastok gazohoda, sozdayushchij zavesu putem dut'ya na vershinu special'no podveshennogo konusa. Vozdushnyj potok v dannom sluchae obrazuet polnoe perekrytie voshodyashchemu potoku ochishchennogo gaza.
Odnako i eta konstrukciya ne lishena nedostatkov. Bol'shoj rashod vtorichnogo, neorganizovannogo vozduha udorozhaet ekspluataciyu pyleulovitelya. Krome togo, ustranit' prisos neorganizovannogo vozduha v sistemu pyleulavlivaniya predpisyvayut instrukcii.
Kak zhe "organizovat'" etogo "neorganizovannogo" narushitelya? Prezhde vsego poluchshe priglyadet'sya k ego povedeniyu. Kak my uzhe znaem, vo vremya provedeniya issledovanij na prozrachnoj modeli sluchajno bylo zamecheno, chto neorganizovannyj prisos naruzhnogo vozduha cherez otverstie v gazohode vyzval nalipanie pyli na ego protivopolozhnoj stenke. Vyhodit, dazhe nebol'shaya vozdushnaya strujka sposobna otklonit' potok pyli. A esli otverstiya sdelat' po vsej okruzhnosti korpusa pyleulovitelya?
Na Liepajskom zavode sel'skohozyajstvennogo mashinostroeniya byl vpervye postavlen eksperiment po umyshlennomu prisosu vozduha v korpus pyleulovitelya. Model' ciklona s kol'cevoj shchel'yu vokrug vhodnogo patrubka dlya zapylennogo potoka byla podklyuchena k istochniku osobo tonkoj pyli. Snachala my perekryli kol'cevuyu shchel' polnost'yu i ciklon rabotal, kak obychno, propuskaya naibolee tonkie frakcii na vybros, no, kak tol'ko shchel' otkryli, pylevoj potok slovno otrezalo. Vozdushnaya struya sozdala svoeobraznyj fil'tr, otbivshij dazhe samye mel'chajshie pylinki k stenke. Novyj vihrevoj pyleulovitel' sdelali s raschetom na bol'shoj rashod gaza. V otlichie ot ranee opisannogo, zagryaznennyj gaz podavali v nego ne snizu, a sverhu. Na konce vhodnogo patrubka ukrepili zavihrivayushchuyu nasadku s izognutymi lopastyami, a na okruzhnosti korpusa raspolozhili kol'cevuyu shchel'. Zapylennyj potok na vyhode delilsya na dve chasti. Odna srazu opuskalas' v bunker, tam iz nee vydelyalas' krupnaya pyl', drugaya vyhodila cherez izognutye lopasti i sozdavala vihrevoj potok s vozdushno-pylevym poyasom, prepyatstvuyushchim vyhodu iz bunkera uzhe ulovlennyh frakcij. Samye zhe tonkie frakcij pyli ulavlivalis' verhnej zavesoj vtorichnogo vozduha, stavshego takim obrazom "organizovannym".
Na zavodah cementnoj promyshlennosti dlya ochistki vozduha do sih por ispol'zovalis' ciklonnye pyleuloviteli. Populyarnost' ih ob®yasnyaetsya prostotoj konstrukcii i desheviznoj. V samom dele, esli stoimost' elektrofil'tra dohodit do 250--300 tys. rub., to ciklonnyj pyleulovitel' v neskol'ko raz deshevle.
No beda v tom, chto ochistka v nem ne vsegda sostavlyaet dazhe 80%. Ostavshiesya 20% pyli vyletayut v trubu. Pri sovremennyh masshtabah proizvodstva eto chereschur mnogo, i potomu v blizhajshee vremya namecheno zamenit' vse ciklonnye agregaty elektrofil'trami. Predstoyat mnogomillionnye zatraty. Kak eto chasto byvaet, pomoshch' prishla iz drugoj otrasli promyshlennosti.
Har'kovskie izobretateli V. S. Gur'ev, V. I. Solov'ev i V. A. Uspenskij iz instituta VNIPIchermet-energoochistka predlozhili prostoe i deshevoe reshenie, izbavlyayushchee narodnoe hozyajstvo ot etih rashodov. CHtoby raz®yasnit' sut' izobreteniya, napomnim: osnovnoj nedostatok ciklonnogo pyleulovitelya zaklyuchaetsya v neznachitel'noj centrobezhnoj sile, dejstvuyushchej na pylinki, kotorye popadayut v central'nuyu chast' apparata i krutyatsya bliz ego osi. V rezul'tate dve, a to i tri pylinki iz desyati vynosyatsya vmeste s ochishchennym potokom vozduha naruzhu i ne ulavlivayutsya.
Dlya povysheniya koefficienta poleznogo dejstviya apparata metallurgi ustanovili v nizhnej chasti ego rabochej polosti koroniruyushchij elektrod v vide setki s ostriyami, a v verhnej chasti simmetrichno osi -- elektrostaticheskuyu setku. Tak chto teper' gaz posle zakrutki v lopatochnom zavihritele prohodit skvoz' setchatyj elektrod, gde chastichki pyli zaryazhayutsya elektrichestvom odnogo znaka, posle chego zaletayut v rabochuyu polost' apparata. Esli pylinka voleyu zakonov aerodinamiki popala v central'nuyu zonu, to pri svoem dal'nejshem dvizhenii vverh ona neminuemo priblizitsya k elektrostaticheskoj setke, vytyanutoj vniz, kak sachok dlya lovli babochek. Poskol'ku setka zaryazhena odnoimennym elektricheskim zaryadom, to pylinka ot nee ottolknetsya k periferii apparata, a zatem pod dejstviem elektrostaticheskih i centrobezhnyh sil budet broshena na ego stenku. Potoki vtorichnogo gaza, podavaemogo cherez stoyashchie naiskosok tangencial'nye sopla, nepreryvno sduvayut v bunker gusto propylennye pristenochnye sloi. Osevshaya v bunkere pyl' zatem udalyaetsya cherez otvodyashchij patrubok.
Ispytaniya, provedennye na modelyah, pozvolyayut ozhidat' koefficient poleznogo dejstviya pyleulavlivaniya 98%--ne huzhe, chem u elektrofil'trov. To est' vynos pyli v atmosferu snizhaetsya v neskol'ko raz, prichem dostigaetsya eto bukval'no groshovymi sredstvami. V sushchestvuyushchie agregaty lish' nuzhno vstroit' koroniruyushchie elektrody i elektrostaticheskie setki i podvesti k nim napryazhenie.
Na kombinirovannye elektromehanicheskie fil'try vo vseh stranah vydano mnozhestvo patentov, no ni odna konstrukciya do sih por ne pokazala rezul'tatov, kotorye byli polucheny na opytnyh ustanovkah har'kovchanami.
Pilit' betonnye plity almaznymi diskami nauchilis' davno, vot tol'ko ot pyli izbavit'sya nikak ne mogli. CHto za rabota, kogda posle kazhdogo reza i rabochie, i vse vokrug pokryvayutsya seroj pyl'yu. Da i na dyhatel'nye puti takaya pyl' dejstvuet pagubno.
Ne proshche delo obstoit i s pileniem rakushechnika, izvestnyaka, inkermanskogo kamnya i drugih stroitel'nyh materialov, kotorye mat'-priroda predostavila nam v gotovom vide. Beri, pili na kirpichiki ili bloki, vozvodi dvorcy na mnogie leta, no... bol'shaya zapylennost' vozle mashiny portit vse delo. Konechno, mozhno pilit' kamen' i po mokromu sposobu, pyli pri etom budet znachitel'no men'she, no vot chto pishut I. Demchenko i F. Spivakov v knige "Povyshenie effektivnosti i bezopasnosti podzemnoj razrabotki pil'nyh izvestnyakov", izdannoj v Kishineve v 1982 g.: "Issledovaniya vzaimosvyazi mezhdu vlazhnost'yu i prochnost'yu pokazali, chto osnovnoe snizhenie prochnosti, primerno na 22--25%, proishodit v intervale vlazhnosti ot 0 do 6%. Ministerstvo promyshlennosti stroitel'nyh materialov Moldavskoj SSR vse zhe provelo seriyu opytov po pylepodavleniyu na rabochem meste u kamnereznoj mashiny. Ochagi pyleobrazovaniya i prizabojnoe prostranstvo obil'no oroshalis' vodoj, razlichnymi rastvorami poverhnostno-aktivnyh veshchestv, aktivnoj penoj, no polozhitel'nogo effekta tak i ne poluchili. Vopros obespylivaniya dobychi kamnya ostaetsya otkrytym".
Mestorozhdeniya, raspolozhennye na territorii Moldavii, obladayut zapasami pil'nyh izvestnyakov v ob®eme 500 mln. m 3. Razrabotki zhe vedutsya v shahtah, ohvatyvayushchih menee chem polovinu etogo ogromnogo massiva, hotya potrebnost' v krasivom i prochnom mestnom kamne daleko ne udovletvorena.
Mne dovelos' pobyvat' v odnoj iz takih shaht, raspolozhennyh pod Kishinevom. V yarkij solnechnyj den' my na vidavshem vidy "uazike" v®ehali v uzkij tonnel', uhodyashchij v sumrachnuyu glubinu. Pod krovlej tusklo svetili zapylennye lampochki. No nash shofer, prodelyvayushchij etot put' chut' li ne ezhednevno, uverenno gnal mashinu vpered. Stali poyavlyat'sya bokovye otvetvleniya ot osnovnogo stvola i ispol'zovannye vyrabotki.
Vskore poslyshalsya mernyj shum, izdavaemyj kamnereznoj mashinoj. YA prigotovil k s®emke apparat, no ego tut zhe prishlos' spryatat' v futlyar. Pyl' sploshnym serym oblakom zakryvala zaboj. Nadev kasku i respirator, podoshel poblizhe. Almaznyj disk vrashchalsya sravnitel'no medlenno, no shlejf izvestnyakovoj kroshki otbrasyvalsya iz-pod nego tak sil'no, chto, popadaya na ruku, prichinyal ves'ma oshchutimuyu bol'. Mashinist ob®yasnil, chto eti krupnye chasticy diametrom 1 mm i bolee, nazyvaemye shtybom, sostavlyayut bol'shuyu chast' othodov izvestnyaka, no samaya vrednaya chast' othodov -- eto meloch'. Ona vitaet v vozduhe dazhe posle ostanovki mashiny. |ta tonchajshaya pyl' pronikaet povsyudu, meshaya dyshat' rabochim, nahodyashchimsya v kar'ere.
Oznakomivshis' s rezul'tatami issledovanij sostoyaniya vozdushnoj sredy na rabochem meste mashinista, ya byl porazhen ustojchivym pylesoderzhaniem na vsem prizabojnom uchastke. Kazhdyj zub diskovoj pily kak by otkalyvaet chasticy kamnya, obrazuya pri etom mikrovzryvchiki aerozolya, iz kotorogo i sostoit v osnovnom seroe marevo, zapolnyayushchee rabochee mesto. Nezadolgo do moego priezda v kar'er byla zavezena opytnaya ustanovka, sostoyashchaya iz ventilyatora i rukavnogo fil'tra. Po razmeram ona znachitel'no prevoshodila samu kamnereznuyu mashinu, no spravit'sya s pylevym fakelom ona tak i ne smogla. V korotkoe vremya zabilis' vozduhovody, rukava i pylepriemniki. Pyl', kotoraya tak ploho osedaet na pol zaboya v pochti nepodvizhnoj atmosfere, pochemu-to lipnet na detali pyleulovitelya, obrazuya v nem nepreodolimye zatory dazhe pri skorosti pylevozdushnogo potoka, dostigayushchej 20 m/s.
Znachit, nuzhno pereshagnut' etot porog ili, naoborot, pridat' disku bolee medlennoe vrashchenie... Odnako pri povyshenii skorosti vsasyvaniya pyli rezko uvelichivaetsya soprotivlenie pyleulovitelya, a pri snizhenii skorosti vrashcheniya diska snizhaetsya proizvoditel'nost' dobychi kamnya. Konstruktor dolzhen sumet' projti po kanatu, balansiruya mezhdu etih dvuh zol. A chto esli s samogo nachala byla dopushchena logicheskaya oshibka. Konstruirovat' nuzhno bylo ne pyleulovitel' k kamnereznoj mashine, a, naoborot, izobretat' mashinu dlya polucheniya pyli. Pri etom glavnym stanovitsya organ dobychi i transportirovaniya, vspomogatel'nym -- osaditel' pyli, a othody "pyleproizvodstva" -- kamennye bloki. Udalyat' ih iz shahty ne predstavlyaet trudnosti, poetomu vse usiliya sosredotocheny na pervoj chasti zadachi: dobyvanii pyli. Naibolee udobna dlya transportirovaniya i osazhdeniya monodispersnaya pyl', sostoyadcaya iz ravnovelikih chastic. Dobyt' takuyu pyl' mozhno pri rezanii kamnya diskami, rezhushchaya kromka kotoryh ne imeet krupnyh zub'ev. No togda voznikaet drugaya trudnost' -- kak byt' s proizvoditel'nost'yu? Vyhod odin -- povyshat' chastotu vrashcheniya diska. Izmel'chennye chasticy kamnya pri etom uvlekayutsya poverhnost'yu diska, i on nachinaet rabotat', kak ventilyator. Pylevozdushnyj potok otbrasyvaetsya po spirali, a ne letit po kasatel'noj, kak ot pyli.
Rassmatrivaya disk, vrashchayushchijsya v zapylennom vozduhe, mozhno uvidet' krivolinejnye potoki, napravlennye ot centra k periferii. Vyhodit, disk mozhet sam sebya ventilirovat'? A esli podnesti k vrashchayushchemusya disku steklyannyj ekran i gubnoj pomadoj prochertit' po steklu krivuyu, sootvetstvuyushchuyu pylevomu potoku, mozhno schitat', chto polovina dela uzhe sdelana. Ostaetsya po zadannoj krivoj izgotovit' neskol'ko stal'nyh lopastej, prikrepit' ih k stupice, nadet' ee na val diska i zakrepit' gajkoj. Nuzhno tol'ko horosho otbalansirovat' vsyu sistemu i prosledit' za tem, chtoby rasstoyanie ot lopastej do kraya diska bylo dostatochnym dlya togo, chtoby disk mog propilivat' kamen' na nuzhnuyu glubinu.
V Moskve sovmestno s konstruktorom Viktorom Grigor'evichem Molokanovym my pristupili k konstruirovaniyu poka chto nebol'shoj, no vpolne rabotosposobnoj ustanovki dlya rezki plit. Disk reshili zakryt' kozhuhom, napominayushchim ulitku ventilyatora, na odnom valu s diskom ustanovili kryl'chatku, a nagnetatel'nyj patrubok ulitki vveli v korpus ciklona sverhu vniz. Pervyj zhe opyt pokazal, chto vse elementy ustanovki rabotayut. Ventilyator otsasyvaet vozduh s pyl'yu, ciklon ochishchaet ego ot pyli, kotoruyu "proizvodit" disk, no... bylo odno nesootvetstvie -- soprotivlenie ciklona okazalos' bol'she, chem napor ventilyatora. Prishlos' k tomu zhe motoru podklyuchit' eshche odin ventilyator. Vo vtoroj ulitke -- ulitke ciklona sozdalos' razrezhenie, i sistema zarabotala. Sama delaet pyl', sama transportiruet i ulavlivaet v anticiklone, nu a "othody proizvodstva" -- razrezannye almaznym diskom plity.
Poka chto razrabotana legkaya perenosnaya mashina, ispol'zovat' kotoruyu mozhno neposredstvenno na stroitel'noj ploshchadke, tochno na takom zhe principe mozhno sdelat' truborez, stanok dlya razrezaniya mramornyh plit, nazhdachnyj i shlifoval'nyj stanki.
Tak chto mnogoe zavisit ot togo, s kakoj storony podojti k probleme i chto schitat' v nej glavnym. Esli samym vazhnym schitat' ne sohranenie zdorov'ya lyudej, a perevypolnenie plana po stroitel'stvu bol'nic, to samoe vazhnoe -- kolichestvo narezannyh izvestnyakovyh plit, idushchih na oblicovku priemnyh pokoev. No esli v osnovu lyuboj razrabotki polozhit' princip sohraneniya zdorov'ya lyudej, to nachinat' nuzhno s obespylivaniya processa.
V patentnoj literature vse chashche vstrechayutsya soobshcheniya o sluchayah prirucheniya smercha. V avtorskom svidetel'stve No 309211 opisyvaetsya truba dlya udaleniya dyma ot kotlov T|C ili pechej predpriyatiya, kotoruyu v principe i truboj-to ne nazovesh'. Sovremennuyu dymovuyu trubu mozhno sravnit' razve chto s Nikitinskoj televizionnoj bashnej v Ostankine. Uzhe zakonchen proekt 320-metrovoj dymovoj truby, kotoruyu soorudyat v Donbasse. No stoimost' trub-gigantov sostavlyaet milliony rublej. Na ih sooruzhenie idut vysokokachestvennye materialy. Est' truby celikom iz titana. Vse eto delaetsya dlya togo, chtoby povyshe i podal'she vybrosit' vrednye gazy. Avtory izobreteniya reshili priruchit' smerch i ustanovit' ego nad zavodom! Potok dyma obrazuet vihrevuyu trubku i zasoset v sebya vse vrednye vybrosy predpriyatiya. Raschety avtorov pokazyvayut, chto potrebuetsya sravnitel'no nemnogo energii dlya togo, chtoby dobit'sya pervonachal'nogo zakruchivaniya vihrya. V dal'nejshem zhe nastupit ravnovesie, pri kotorom dymovoj vihr' vonzitsya v nebo, kak shtopor, a holodnyj vozduh, opuskayas' sverhu vniz, sozdast prozrachnuyu rubashku.
A vot opisanie konstrukcii, predlozhennoj D. Vardanyanom: obychnyj dymohod okanchivaetsya polym konusom, kotoryj lish' nemnogo vozvyshaetsya nad zemlej. Konus vrashchaetsya elektrodvigatelem. S vnutrennej storony na ego stenke -- spiral'nyj kanal i lopasti. Pri dostatochno bystrom vrashchenii konusa spiral'naya kanavka i lopasti soedinennymi usiliyami zastavlyayut dym zakruchivat'sya, i vihrevoj stolb vonzaetsya v atmosferu. "Truba bez truby" gotova. Nechego i govorit', chto ee stoimost' ne idet ni v kakoe sravnenie so stoimost'yu trub-gigantov. No i eto ne glavnoe. Rotor, vrashchayushchijsya ot elektrodvigatelya, sozdaet centrobezhnye peregruzki dlya samyh mel'chajshih pylinok. Pod ih vozdejstviem pyl' otbrasyvaetsya na stenki konusa i spolzaet vniz, v pylesbornik.
Podobnye zhe vihrevye truby najdut svoe mesto na osobo zagazovannyh perekrestkah sovremennyh gorodov, na palubah sudov, v glubokih rudodobyvayushchih kar'erah i na stroitel'nyh ploshchadkah.
Social'naya znachimost' razrabotok, oblegchayushchih lyudyam zhizn', ogromna. Soznanie togo, chto vnedrenie novogo ustrojstva uluchshit sostoyanie vozdushnoj sredy na rabochih mestah, pridaet izobretatelyam sily, daet vdohnovenie.
Rabochij den' podhodil k koncu. V principe vse uzhe sformulirovano. Nuzhen reaktor dlya polucheniya cementa. Ne ogromnaya vrashchayushchayasya pech' dlinoj v sotni metrov, a predel'no prostoj i kompaktnyj apparat, ne imeyushchij ni odnoj podvizhnoj chasti. Voobshche-to, takie reaktory uzhe est', naprimer shahtnye pechi, v kotorye syr'e postupaet sverhu, a goryachie gazy snizu. Potok gaza meshaet chasticam syr'ya prosto upast' i zastavlyaet ih plyasat' v shahte do teh por, poka v nih ne proizojdut nuzhnye reakcii. Odnako takoj apparat mozhet rabotat' lish' pri uslovii absolyutnogo ravenstva mass vseh chastic syr'ya. Inache bolee tyazhelye chasticy tut zhe, ne projdya "kursa reakcij", upadut na dno shahty, a te, kotorye chut'-chut' legche, vyletyat vmeste s gazom v atmosferu. A poskol'ku absolyutnoe ravenstvo chastic -- nedostizhimyj ideal, ot shahtnogo apparata prihoditsya otkazat'sya.
Transporter i pech' -- vot dva ochen' ploho uzhivayushchihsya mezhdu soboj apparata. Dlya togo chtoby peredvigat' material vdol' dlinnoj tonnel'noj pechi, delayut podvizhnye kolosnikovye reshetki iz tugoplavkih splavov, po cene blizkih k zolotu, konstruiruyut ne boyashchiesya zhary podshipniki, izobretayut zharoprochnye sistemy uplotnenij.
No ostavim na vremya budnichnye zaboty konstruktora cementnogo mashinostroeniya.
Posle smerti Arhimeda nashli rukopis' ob ulitkoobraznyh liniyah, nazvannyh blagodarnymi potomkami spiralyami Arhimeda. On postroil nasos, predstavlyayushchij soboj trubu so shnekom-vintom vnutri. V Afrike sovsem nedavno eshche rabotali takie nasosy.
Itak, prioritet izobreteniya mashiny, osnovnym rabochim organom kotoroj yavlyaetsya spiral', priblizitel'no mozhno opredelit'. Arhimed pogib za 212 let do nashej ery. No byli li prototipy u Arhimedovoj spirali? Pozhaluj, da. Eshche v kamennom veke umeli skruchivat' volokna i remni v prochnye verevki, a ved' ih zhily raspolozheny imenno v forme cilindricheskoj spirali. Buhta kanata -- ne chto inoe, kak ploskaya spiral'. Tkachestvo bylo izvestno zadolgo do rozhdeniya Arhimeda, a ved' utochnaya nit' na shpule, niti osnovy na navoj i gotovoe polotno namatyvayutsya imenno v forme spiralej.
Kto zhe podskazal nashim predkam sovershennejshuyu iz sovershennyh struktur -- spiral'nuyu? |ti "podskazki" gulyali po Zemle zadolgo do poyavleniya cheloveka. Ovcebyk s ego zakruchennymi rogami i zmeya, kotoraya lyubit ukladyvat'sya v "buhtu". Kstati, ne potomu li ee schitayut mudroj? Ved' ne isklyucheno, chto, imenno nablyudaya za zmeej, chelovek nauchilsya vit' kanaty, delat' lasso i s ego pomoshch'yu lovit' zhivotnyh.
Stoit posmotret' na izlom belogo izvestnyaka i mozhno uvidet' massu spiralevidnyh rakovin. Ne ostalos' sleda ot mnozhestva vidov zhivotnyh, zhivshih v posleduyushchie periody, a mollyuski, obladayushchie spiral'nymi rakovinami togo samogo tipa, kotoryj v vide otpechatkov sohranilsya v izvestkovyh otlozheniyah, zhivut i po sej den'.
No vernemsya k cementu.
Itak, pered konstruktorami stoyala zadacha -- i melkie, i krupnye chasticy materiala nuzhno zastavit' dvigat'sya v odnom napravlenii nezavisimo ot skorosti potoka gazov. I tut u razrabotchika voznikla mysl' sozdat' spiral', chtoby cementnaya syr'evaya muka poshla spiral'nym tonkim sloem, kotoryj goryachij gaz legko nagreet do nuzhnoj temperatury. Esli goryachij gaz vmeste s syr'evoj mukoj vpustit' po kasatel'noj v reaktor, imeyushchij cilindricheskuyu formu, on obrazuet vihr', v kotorom i krupnye i melkie chasticy pod dejstviem centrobezhnoj sily otbrosyatsya k stenkam reaktora i zav'yutsya verevochkoj.
A chtoby prodlit' vremya prebyvaniya chastic vo vrashchayushchemsya potoke, reshili sdelat' reaktor po tipu "konus v konuse". Spiral' v spirali. Ciklonnyj apparat obrel novoe kachestvo -- vremya prebyvaniya v nem materiala udvoilos'. Ostal'noe -- delo tehniki. Prorabotali neskol'ko eskizov, sostavili algoritm, zaryadili |VM -- i vot tochnye dannye na lyuboj sluchaj zhizni. Ogromnye apparaty postroeny na zavode, ustanovleny i uzhe dayut cement.
Nesmotrya na to chto spirali Arhimeda izvestny bolee dvuh tysyach let, ne kazhdyj konstruktor srazu soobrazit, gde i kak oni mogut zamenit' drugie ustrojstva. Vsyakij raz eto muki tvorchestva. Vot primer: mnogie desyatki let specialisty po holodil'noj tehnike schitali, chto dlya proizvodstva holoda kak minimum neobhodim hladagent -- ammiak ili freon. Bez promezhutochnoj fazy -- teplonositelya -- mozhno lish' nagret', dopustim, vozduh. Vzyat' obychnyj ventilyator, kstati, tozhe svoeobraznoe assorti iz rotora i ulitki (i to i drugoe -- proizvodnye ot spirali Arhimeda), zatem ot nagnetatel'nogo patrubka do vsasyvayushchego provesti vozduhovod i vklyuchit' motor. Vozduh nachnet cirkulirovat' po zamknutomu konturu i nagreetsya. Pochti vsya moshchnost', podvedennaya k elektrodvigatelyu, prevratitsya v teplo. Ved' vozduh ispytyvaet sil'noe trenie o lopasti rotora, ulitku, trubu i sam o sebya. Takoj sposob nagreva vozduha treniem v rotore i ulitke izobreten v nashej strane i vot uzhe neskol'ko let primenyaetsya v sushil'nyh kamerah i pechah. Pechi aerodinamicheskogo podogreva (PAP) mogut gret' i sushit' vse, chto ugodno,-- ot metallicheskih detalej do valenok.
Itak, spirali mogut nagret' vozduh. Doktor tehnicheskih nauk zasluzhennyj izobretatel' RSFSR professor M. G. Dubinskij izobrel vakuum-nasos, osnovnym rabochim organom kotorogo byla ulitka s vihrevoj trubkoj. Trubka zamenyala vrashchayushchijsya rotor, ranee primenyavshijsya dlya podobnyh celej. V tu poru M. G. Dubinskij byl ryadovym inzhenerom i provodil eksperimenty, chto nazyvaetsya, "ot" i "do" (dovod v pol'zu togo, chtoby molodye specialisty ne churalis' chernovoj raboty). Vakuum-nasos u Dubinskogo poluchilsya zamechatel'nyj: ni odnoj vrashchayushchejsya detali, predel'no kompaktnyj, proizvoditel'nyj i effektivnyj.
Est' dva otryada izobretatelej: odni, dobivshis' effekta, ohotno otdayut svoe detishche v chuzhie ruki, s radost'yu izbavlyayas' ot uspevshej nadoest' temy, i berutsya za novye razrabotki. Drugie i posle dostizheniya effekta prodolzhayut issledovaniya. |to izobretateli-uchenye. Im vazhno znat' ne tol'ko, kak rabotaet apparat, no i pochemu! Prihodilos' li vam nablyudat', kak pri slive vody iz vanny obrazuetsya voronka? |to prekrasnaya model' vihrevogo effekta. U kraya vanny okruzhnaya skorost' vody ravna pochti nulyu, po mere priblizheniya k centru ona vozrastaet. |to vidno po dvizheniyu myl'noj peny. Nakonec, skorost' vody v centre vozrastaet nastol'ko, chto davlenie vody nachinaet zametno padat'. Ved' soglasno uravneniyu D. Bernulli chem vyshe skorost', tem men'she staticheskoe davlenie v dannoj tochke. Vot davlenie upalo nastol'ko, chto v vode obrazovalas' voronka. Znachit, skorost' vozrosla do maksimuma, a davlenie upalo do minimuma. Temperatura tam tozhe minimal'naya. Vojdya v ulitku, potok vozduha imel bol'shoj zapas teplovoj energii, a zatem po mere prodvizheniya k centru on preobrazovalsya v kineticheskuyu energiyu. V vihrevom holodil'nike temperatura minus 100--150°, a ved' v obychnom holodil'nike temperaturu nizhe minus 80° poluchit' nevozmozhno.
Est' chto-to zavorazhivayushchee v vycherchivanii spiral'nyh linij. Konstruktor, sumev odin raz primenit' ulitku v novom kachestve, vlyublyaetsya v ee velichestvo spiral' na vsyu zhizn'. Drugoe delo -- kuda i kak ee prisposobit'.
...Vsyu noch' kuznec Galecco de Rubes sklepyval mezhdu soboj razrezannye kol'ca. Poluchilas' dlinnaya, kak struzhka ot tokarnogo stanka, vitaya lenta. Pod utro on nadel ee na val i rastyanul vdol' nego tak, chto poluchilas' cilindricheskaya spiral'. Potom Galecco obtyanul ee sverhu kozhej i odin konec etoj hitroj truby opustil v vodu. "Poluchitsya ili ne poluchitsya? -- lihoradochno dumal on.-- Vrode by vse predusmotreno". Galecco prinyalsya vrashchat' trubu i... chudo! Perelivayas' s vitka na vitok, voda poshla vverh; Vverh! "Prekrasno! Prekrasno!-- prigovarival Galecco.-- Ostalsya sushchij pustyak! Vodu nuzhno otpravit' v bak, iz baka voda ustremitsya vniz, budet krutit' mel'nichnoe koleso". Kuznec kak oderzhimyj begal s vedrom i zapolnyal bak. Koleso vrashchalo nasos, kotoryj podnimal vodu v bak, no... voda pochemu-to bystro issyakala. Galecco dolival, no bespolezno.
V 1550 g. znamenityj ital'yanskij mehanik Dzherolamo Kardano ob etom pisal: "I pervoe izobretenie etogo roda est' vint Arhimeda, kotoryj Diodor Sicilijskij dvazhdy upominaet v drevnej istorii, govorya, chto Egipet byl osushen s pomoshch'yu etogo, izobretennogo Arhimedom vinta... Odnako Galecco de Rubes, odin iz nashih sograzhdan, obezumel ot radosti, polagaya, chto on yavilsya pervym izobretatelem etogo mehanizma, kotoryj byl davn