Регулятор расхода воздуха газодинамического типа

Изобретение относится к области механической вентиляции принудительного типа, а именно к устройствам автоматического регулирования расхода воздуха. Цель изобретения заключается в автоматическом регулировании расхода воздуха при работе механической вентиляционной сети за счет применения самонастраивающегося регулятора расхода воздуха газодинамического типа. Саморегулируемая механическая вентиляционная сеть с регулятором расхода воздуха газодинамического типа содержит устройство для забора наружного воздуха, вентилятор, воздухораспределители, устройства регулирования расхода подаваемого воздуха, тройники, магистральную ветвь, при этом имеет самонастраивающийся регулятор расхода газодинамического типа воздуха, обеспечивающий в зависимости от величины и направления результирующего аэродинамического момента возможность изменять угол поворота оси с передаточной муфтой и позволяет создавать управляющий сигнал для регулирования вентиляционной системы. 7 ил.

 

Изобретение относится к области механической вентиляции принудительного типа, а именно к устройствам автоматического регулирования расхода воздуха.

Цель изобретения заключается в автоматическом регулировании расхода воздуха при работе механической вентиляционной сети за счет применения самонастраивающегося регулятора расхода воздуха газодинамического типа.

Настройка устройств регулирования расхода подаваемого воздуха в магистральную ветвь вентиляционной сети вручную требует участия квалифицированных специалистов и соответствующего инструментального обеспечения.

Автоматическое регулирование подразумевает установку дополнительных элементов автоматики (сервоприводы, датчики расхода, систему обеспечения работы автоматики).

Из перечисленных способов наладки в первом случае возникают проблемы организационного характера, а во втором случае требуются значительные капитальные вложения.

Поэтому взамен существующим устройствам и способам регулирования расхода воздуха предлагается самонастраивающийся регулятор расхода воздуха газодинамического типа, принцип действия которого основан на особенностях распределения воздушных потоков в тройнике.

Сущность изобретения: в процессе эксплуатации вентиляционной сети возникает необходимость регулирования количества подаваемого воздуха в помещении. Принципиальная схема подачи воздуха в помещения приведена на фигуре 1. Принципиальная схема содержит: 1 - устройство для забора наружного воздуха; 2 - вентилятор; 3 - воздухораспределитель; 4 - обслуживаемое помещение; 5 - устройство регулирования расхода подаваемого воздуха; 6 - тройник; 7 - магистральная ветвь; 8 - ответвление. В этом случае используются устройства, наладка которых производится вручную или путем автоматического регулирования [1].

Самонастраивающийся регулятор расхода воздуха газодинамического типа, принципиальная схема которого изображена на фигуре 2, 3 и 4. В зависимости от величины и направления результирующего аэродинамического момента, создаваемого воздушным потоком, изменяется угол поворота оси 10 с муфтой и тем самым позволяет автоматически регулируется расход воздуха.

Фрагмент воздуховода с самонастраивающимся газодинамическим регулятором расхода воздуха представлен на фигуре 5, а конструкция устройства - на фигуре 6. В тройнике - 23 на оси - 25 жестко посажены: пластина - 26, крыльчатка - 27 и передаточная муфта - 24. Ось - 25 закреплена на 2-х подшипниках скольжения - 23 которые расположены в стенке тройника - 1 и в ответвлении тройника 28.

Заявляемый эффект работы самонастраивающегося газодинамического регулятора расхода воздуха происходит следующим образом.

Согласно схеме движения воздуха (см. фигуру 2, 3, 4 и 6) Воздушный поток, воздействуя на пластину-26, создает крутящий момент M1 относительно оси - 25 равный

где с_х - коэффициент аэродинамической формы пластины; R - радиус пластины; ρ - плотность воздуха; υ_x - осевая скорость потока в стволе тройника; β - угол поворота пластины на оси.

Вращательная составляющая потока момента количества движения - М₂, создаваемого крыльчаткой - 27 на оси, равна:

где R - радиус канала; r - текущий радиус; ρ плотность воздуха; υ_ϕ - вращательная составляющая скорости потока, создаваемая потоком в ответвлении тройника при осевой скорости V3.

При движении воздуха в тройнике крыльчатка -27 и пластина -26, жестко посаженные на ось -25, создают противоположно направленные крутящие моменты M1 и М2.

При равенстве крутящих моментов M1 и М2 ось с передаточной муфтой -24 будет находиться в неподвижном положении. Изменение соотношения между крутящими моментами приведет к повороту оси -25 с передаточной муфтой -24 в сторону с большим моментом. Поворотом передаточной муфты можно регулировать воздушными потоками в других частях обслуживаемой вентиляционной сети или и в другой системе путем либо непосредственного поворота, дроссельного клапана, либо изменением величины электрического сигнала на сервоприводе регулирующего устройства.

Такая конструкция позволяет заменить более сложные и дорогие системы автоматического регулирования вентиляционных систем с датчиками и т.п.

В зависимости от величины и направления результирующего момента изменяется угол поворота оси -25 с передаточной муфтой -24 и позволяет создавать управляющий сигнал для регулирования вентиляционной системы.

Экспериментальная установка, представленная на фигуре 7, успешно прошла испытания и подтвердила свою работоспособность.

Саморегулируемая механическая вентиляционная сеть с регулятором расхода воздуха газодинамического типа, содержащая устройство для забора наружного воздуха, вентилятор, воздухораспределители, устройства регулирования расхода подаваемого воздуха, тройники, магистральную ветвь, отличающаяся тем, что имеет самонастраивающийся регулятор расхода газодинамического типа воздуха, обеспечивающий в зависимости от величины и направления результирующего аэродинамического момента изменять угол поворота оси с передаточной муфтой и позволяет создавать управляющий сигнал для регулирования вентиляционной системы.