Результат интеллектуальной деятельности: 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.

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.