Клапан дымоудаления
Владельцы патента RU 2424473:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный архитектурно-строительный университет (ГОУ ВПО ВГАСУ) (RU)
Клапан предназначен для систем противодымной вентиляции. Клапан состоит из конического корпуса, в котором установлен с возможностью осевого перемещения в нем конический орган. Корпус и орган имеют входные и выходные отверстия, снабженные фиксаторами. Под выходным отверстием конического органа расположены гибкие пластины, закрепленные в нижней стенке воздуховода и дополнительно соединенные с верхней стенкой воздуховода посредством упругих элементов, имеющих включения из легкоплавкого металла. Фиксаторы входного отверстия конического органа и выходного отверстия конического корпуса выполнены в виде колец. Фиксаторы входного отверстия конического корпуса и выходного отверстия конического органа имеют зигзагообразную форму, при этом в пространстве, образованном коническим корпусом и его фиксатором, размещен уплотняющий упругий термостойкий материал. Технический результат - повышение эффективности удаления дыма. 4 ил.
Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам, применяемым в системах противодымной вентиляции и способствующим увеличению времени эвакуации при возникновении пожара.
Известен поэтажный клапан дымоудаления (1), содержащий корпус, выполненный в виде заслонки и опирающийся на ось при помощи фиксаторов с фигурными пазами, держатель с приводом, который посредством канатной тяги и груза из массивных катков удерживает корпус в вертикальном положении, обеспечивая плотное перекрытие отверстия в воздуховоде. Канатная тяга соединяет держатель через блок и консольную ось с грузом, катки которого установлены посредством дополнительной оси в фигурных пазах фиксаторов. Клапан снабжен направляющими, расположенными на боковых стенках воздуховода, и роликами, закрепленными на боковых торцах корпуса и в верхней его части.
При возникновении в помещении возгорания включается электропривод, воздействие которого на держатель обеспечивает выход из зацепления с ним канатной тяги. В результате под действием массы грузовых катков и дополнительной оси корпус беспрепятственно перемещается по направляющим, открывая в воздуховоде отверстие для удаления дыма. Острые кромки отверстия создают аэродинамическое сопротивление на всасывание, что приводит к сокращению расхода удаляемых газов, а отсутствие возможности регулирования направления отсоса приводит к значительному увеличению в их составе воздуха. При этом эффективность улавливания снижается и происходит быстрое заполнение дымом помещения, в котором он установлен.
Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков является вентиляционный клапан (2), содержащий конический корпус с входным и выходным отверстиями и установленный в нем с возможностью осевого перемещения конический орган. Конический орган снабжен фиксатором, а на корпусе закреплена гибкая пластина, перекрывающая его выходное отверстие. Предусмотренное в клапане осевое перемещение конического органа обеспечивает регулирование расхода удаляемого воздуха за счет частичного перекрытия или открытия свободного сечения, что в условиях возникновения пожара не является необходимым, так как следует удалять по возможности все продукты сгорания. Необходимо также отметить, что регулирование пропускной способности данного клапана осуществляется только при пусконаладочных работах, итогом выполнения которых является фиксация положения конического органа. Неподвижность конического органа при развитии пожароопасной ситуации не обеспечит направленное удаление газов, что приведет к значительному подсосу внутреннего воздуха и снизит эффективность противодымной вентиляции.
Задачей изобретения является повышение эффективности удаления дымовых газов при сокращении общего расхода транспортируемой смеси продуктов сгорания и воздуха в системах противодымной вентиляции.
Эта задача решается тем, что клапан дымоудаления, содержащий конический корпус, установленный в нем с возможностью осевого перемещения конический орган, имеющие входные и выходные отверстия с фиксаторами, и снабженный размещенными под фиксатором выходного отверстия конического органа гибкими пластинами, закрепленными в воздуховоде, отличительными от прототипа признаками являются дополнительное соединение гибких пластин с воздуховодом посредством упругих элементов, имеющих включения из легкоплавкого металла, выполнение фиксаторов входного отверстия конического органа и выходного отверстия конического корпуса в виде колец, а фиксаторы входного отверстия конического корпуса и выходного отверстия конического органа имеют зигзагообразную форму, при этом в пространстве, образованном коническим корпусом и его фиксатором, размещен уплотняющий упругий термостойкий материал.
Предлагаемая конструкция клапана дымоудаления позволяет за счет конусности корпуса и конического органа, а также увеличения длины при соосном перемещении последнего получить аэродинамические характеристики для данного устройства, соответствующие параметрам сопла. Это обеспечит значительный подсос дымовых газов, а возможность направления клапана в зону возгорания сократит количество удаляемого незадымленного внутреннего воздуха и тем самым увеличит долевую массу продуктов сгорания в транспортируемой смеси. В результате эффективность улавливания дымовых газов увеличится при снижении общего расхода удаляемой среды, что приведет к сокращению капитальных затрат на системы противодымной вентиляции.
На фиг.1 изображен вид сверху дымового клапана, расположенного под верхней стенкой воздуховода.
На фиг.2 представлен вид сбоку дымового клапана в разрезе при отсутствии дымовых газов.
На фиг.3 - вид сбоку в разрезе рабочего положения дымового клапана.
На фиг.4 изображена нижняя стенка воздуховода.
Клапан дымоудаления состоит из конического корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 отверстиями. Каждое отверстие жестко соединено с соответствующим фиксатором. Фиксатор 4 входного отверстия 2 имеет зигзагообразную форму, которая образует совместно со стенкой 5 конического корпуса 1 пространство, заполненное упругим термостойким уплотняющим материалом 6. Фиксатор 7 выходного отверстия 3 выполнен в виде кольца. В коническом корпусе 1 установлен конический орган 8, также имеющий входное 9 и выходное 10 отверстия с фиксаторами 11, 12. Фиксатор 12 имеет зигзагообразную форму. Под фиксатором 11 входного отверстия 9, выполненным в виде кольца и из металла, подверженного влиянию электромагнитного поля, расположены гибкие пластины 13. Гибкие пластины 13 одним концом жестко закреплены на кромке отверстия 14 в нижней стенке 15 воздуховода 16 и имеют дополнительное соединение с верхней стенкой 17 воздуховода 16 посредством упругих элементов 18. Каждый упругий элемент 18 содержит включение 19 из легкоплавкого металла и может быть выполнен в виде пружины, прикрепленной к гибкой пластине 13 и к верхней стенке 17 воздуховода 16. Крепление упругих элементов 18 к стенкам воздуховода 16 должно быть разъемным, чтобы обеспечивать их замену после ликвидации последствий возгорания. К гибким пластинам 13 подведено электропитание, которое отключено при эксплуатации здания.
Устройство работает следующим образом.
В нерабочем положении, то есть при эксплуатации без пожароопасных ситуаций, дымовой клапан перекрывает поперечное сечение воздуховода 16, не выступая за его пределы. При обнаружении в помещении пожарными извещателями возгорания автоматически включается электропитание гибких пластин 13, передающих за счет своей проводимости необходимую для нагревания легкоплавких включений 19 силу тока на упругие элементы 18. При этом включения 19 нагреваются до температуры плавления, обеспечивая разрыв упругих элементов 18, поддерживающих гибкие пластины 13. Под действием веса конических корпуса 1 и органа 8 гибкие пластины 13 отклоняются от своего горизонтального положения, освобождая сечение отверстия 14 для беспрепятственного смещения дымового клапана вниз. Так как фиксатор 7 выходного отверстия 3 конического корпуса 1 имеет наружный диаметр большего размера, чем отверстие 14 в воздуховоде 16, то, опускаясь вниз под действием собственного веса, он примет свое рабочее положение при достижении фиксатора 7 нижней стенки 15 воздуховода 16. Дымовой клапан увеличит свою длину за счет одновременного перемещения конического корпуса 1 и дополнительного осевого движения в нем конического органа 8 под действием собственного веса до сцепления фиксаторов зигзагообразной формы 4, 12. Прокладка из уплотняющего упругого материала 6, заполняющая пространство между стенкой 5 и фиксатором 4, позволяет избежать жесткого соединения корпуса 1 и органа 8 и обеспечивает при дополнительном воздействии электромагнитного поля на фиксатор 11 конического органа 8 его отклонение от вертикального положения. Требуемое направление отклонения конического органа 8 вызывается электромагнитным полем, создаваемым одной из гибких пластин 13, на которую продолжается дальнейшая подача тока. Выбор электроснабжения конкретной гибкой пластины 13 производится в автоматическом режиме при определении средствами контроля наименьшего расстояния от сработавшего оповещателя до гибких пластин 13. В результате автоматической подачи тока только на гибкую пластину 13, наиболее близко расположенную к источнику дыма, возникает однонаправленное воздействие электромагнитного поля, вызывающее отклонение конусного органа от вертикального положения и направляющее его входное отверстие к источнику дыма. Такое положение устройства будет сохраняться на протяжении всего времени работы противодымной вентиляционной системы.
Конусность корпуса и органа при их сцеплении между собой зигзагообразными фиксаторами приводит к образованию сопла, которое за счет своих аэродинамических характеристик позволяет вести более активный отсос дымовых газов, что вызывает увеличение расхода по сравнению с клапанами, открывающими плоские отверстия в воздуховодах при пожароопасных ситуациях. Увеличение длины дымового клапана за счет выдвижения из воздуховода его корпуса и конического органа, а также его отклонение от вертикального положения в направлении источника возгорания повышают эффективность улавливания дымовых газов и позволяют сократить подсос чистого воздуха, что снижает общий расход удаляемой смеси и соответственно капитальные затраты на систему противодымной вентиляции.
Источники информации
1. Патент 2009665, МКИ А62С 4/04.
2. Патент 974055, МКИ F62F 13/08.
Клапан дымоудаления, содержащий конический корпус, установленный в нем с возможностью осевого перемещения конический орган, имеющие входные и выходные отверстия с фиксаторами, и снабженный размещенными под фиксатором выходного отверстия конического органа гибкими пластинами, закрепленными в воздуховоде, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности удаления дыма, гибкие пластины дополнительно соединены с воздуховодом посредством упругих элементов, имеющих включения из легкоплавкого металла, а фиксаторы входного отверстия конического органа и выходного отверстия конического корпуса выполнены в виде колец, фиксаторы входного отверстия конического корпуса и выходного отверстия конического органа имеют зигзагообразную форму, при этом в пространстве, образованном коническим корпусом и его фиксатором, размещен уплотняющий упругий термостойкий материал.
