RU2757893C1 - Device for indication of air flow distribution by air flow regulator of gas dynamic type - Google Patents
Device for indication of air flow distribution by air flow regulator of gas dynamic type Download PDFInfo
- Publication number
- RU2757893C1 RU2757893C1 RU2021103384A RU2021103384A RU2757893C1 RU 2757893 C1 RU2757893 C1 RU 2757893C1 RU 2021103384 A RU2021103384 A RU 2021103384A RU 2021103384 A RU2021103384 A RU 2021103384A RU 2757893 C1 RU2757893 C1 RU 2757893C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air flow
- air
- control
- dynamic type
- indication
- Prior art date
Links
- 238000009826 distribution Methods 0.000 title abstract description 3
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000005399 mechanical ventilation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 claims 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical class O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 235000019256 formaldehyde Nutrition 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000003845 household chemical Substances 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 229910052704 radon Inorganic materials 0.000 description 1
- SYUHGPGVQRZVTB-UHFFFAOYSA-N radon atom Chemical compound [Rn] SYUHGPGVQRZVTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ventilation (AREA)
Abstract
Description
1. Область техники, к которой относится полезная модель1. The field of technology to which the utility model belongs
Использование: изобретение относится к области механической вентиляции принудительного типа, а именно к устройствам индикации регулирования расхода воздуха.Usage: the invention relates to the field of forced-type mechanical ventilation, namely to indication devices for air flow control.
2. Уровень техники2. State of the art
Индикация об изменении расхода подаваемого воздуха в магистральную ветвь вентиляционной сети требует дополнительных сил и средств для отслеживания состояния в том или ином помещении (например, система управления вентиляцией - щит с автоматикой). Установка систем индикации подразумевает установку дополнительных элементов (сервоприводы, датчики расхода, систему обеспечения работы автоматики). Принимая во внимание эту потребность, прилагались и прилагаются многообразные усилия по разработке надлежащих индикаторов об изменении расхода подаваемого воздуха («Модуль автоматики» RU 102980 U1 - заявка: 2010112273/08, 2010.03.31; «Структурированная система мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений»; «Лабораторный испытательный стенд средств автоматики управления вентиляционными системами).Indication of a change in the flow rate of the supplied air into the main branch of the ventilation network requires additional forces and means to monitor the status in a particular room (for example, a ventilation control system - a panel with automation). The installation of indication systems implies the installation of additional elements (servo drives, flow sensors, a system for ensuring the operation of automation). Taking into account this need, numerous efforts have been and are being made to develop appropriate indicators of changes in the flow rate of the supplied air ("Automation module" RU 102980 U1 - application: 2010112273/08, 2010.03.31; "Structured monitoring and control system of engineering systems of buildings and structures ";" Laboratory test bench of automatic control devices for ventilation systems).
Из перечисленных способов ведения контроля в первом случае возникают проблемы организационного характера, а во втором случае требуются значительные капитальные вложения.Of the listed methods of control, in the first case, organizational problems arise, and in the second case, significant capital investments are required.
С целью минимизации затрат и оптимизации работы материально-обслуживающего персонала взамен существующим устройствам и способам индикации в помещении расхода воздуха предлагается устройство расхода воздуха газодинамического типа, принцип действия которого основан на особенностях распределения воздушных потоков в тройнике. Содержание этой ранней патентной заявки в полном объеме включено в настоящую заявку посредством ссылки (заявка 2018138424, 2018.10.30, Патент РФ на изобретение №270950).In order to minimize costs and optimize the work of the material and service personnel, instead of the existing devices and methods for indicating the air flow rate in the room, a gas-dynamic type air flow device is proposed, the principle of which is based on the peculiarities of the distribution of air flows in the tee. The content of this early patent application is incorporated in its entirety into this application by reference (application 2018138424, 2018.10.30, RF patent for invention No. 270950).
3. Сущность изобретения3. The essence of the invention
С учетом вышеназванных проблем с известными из уровня техники индикаторами, в настоящим изобретением поставлена задача создания устройства самонастраивающегося регулятора воздуха газодинамического типа, обеспечивающего в зависимости от величины и направления результирующего аэродинамического момента изменения угла поворота оси с передаточной муфтой и позволяющего создать управляющий сигнал для регулирования вентиляционной системы с индикацией на панели приборов.Taking into account the above problems with the indicators known from the prior art, the present invention sets the task of creating a self-adjusting air regulator of the gas-dynamic type, which, depending on the magnitude and direction of the resulting aerodynamic moment, changes the angle of rotation of the axle with the transfer clutch and allows you to create a control signal for regulating the ventilation system with indication on the instrument panel.
Описание изобретения: в процессе эксплуатации вентиляционной сети возникает необходимость организации контроля 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].Description of the invention: during the operation of the ventilation network, it becomes necessary to organize the control of the amount of supplied air in the room. The schematic diagram of air supply to the premises is shown in figure 1. The schematic diagram contains: 1 - a device for intake of outside air; 2 - fan; 3 - air distributor; 4 - serviced premises; 5 - device for regulating the flow rate of the supplied air; 6 - tee; 7 - main branch; 8 - branch. In this case, devices are used, the adjustment of which is carried out manually or by automatic regulation [1].
Индикатор, контролирующий расход количества 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 25 с муфтой и тем самым позволяет направить сигнал в индикационную панель, обеспечивающую контроль и мониторинг. Панель может быть выносной, мобильной или стационарной.An indicator that controls the flow rate of the amount of gas-dynamic air, the schematic diagram of which is shown in Figures 2, 3 and 4, depending on the magnitude and direction of the resulting aerodynamic moment created by the air flow, the angle of rotation of the
Фрагмент воздуховода с индикатором расхода воздуха представлен на фигуре 5, а конструкция устройства на фигуре 6. В тройнике 22 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.A fragment of an air duct with an air flow indicator is shown in figure 5, and the design of the device is shown in figure 6. In the
Сущность изобретения заявляемого эффекта индексации расхода воздуха заключается в подаче сигнала об аварийной ситуации в помещении на пульт управления регулятором.The essence of the invention of the claimed effect of indexing the air flow rate is to send a signal about an emergency situation in the room to the control panel of the regulator.
Согласно схеме движения воздуха (см. фигуру 2, 3, 4 и 6) Воздушный поток, воздействуя на пластину - 26, создает крутящий момент M1 относительно оси - 25 равныйAccording to the air movement pattern (see figure 2, 3, 4 and 6), the air flow, acting on the plate - 26, creates a torque M1 relative to the axis - 25 equal to
где сх - коэффициент аэродинамической формы пластины; R - радиус пластины; ρ - плотность воздуха; υv- осевая скорость потока в стволе тройника; β - угол поворота пластины на оси.where c x is the coefficient of the aerodynamic shape of the plate; R is the radius of the plate; ρ is the air density; υ v - axial flow velocity in the tee shaft; β is the angle of rotation of the plate on the axis.
Вращательная составляющая потока момента количества движения - М2, создаваемого крыльчаткой - 27 на оси, равна:The rotational component of the flow of the moment of momentum - M 2 , created by the impeller - 27 on the axis, is equal to:
где R - радиус канала; r - текущий радиус; ρ плотность воздуха; υϕ - вращательная составляющая скорости потока, создаваемая потоком в ответвлении тройника при осевой скорости V3.where R is the channel radius; r - current radius; ρ is the air density; υ ϕ is the rotational component of the flow velocity created by the flow in the branch of the tee at the axial velocity V3.
При движении воздуха в тройнике крыльчатка -27 и пластина -26. жестко посаженные на ось - 25, создают противоположно направленные крутящие моменты M1 и М2.When air moves in the tee, the impeller is -27 and the plate is -26. rigidly mounted on the axis - 25, create oppositely directed torques M1 and M2.
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.If the torques M1 and M2 are equal, the axis with the transfer clutch - 24 will be in a stationary position. A change in the ratio between the torques will lead to a rotation of the axis - 25 with the transfer clutch - 24 in the direction with a large moment. By turning the transfer clutch, it is possible to regulate air flows in other parts of the serviced ventilation network or in another system by either direct rotation of the throttle valve, or by changing the value of the electrical signal on the servo drive of the regulating device.
Представленная конструкция позволяет заменить установленные сложные и дорогостоящие вентиляционные системы индикации с датчиками, находящиеся в производственных помещениях, где требуется регулируемая вентиляция.The presented design makes it possible to replace the installed complex and expensive ventilation indication systems with sensors located in industrial premises where controlled ventilation is required.
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 и вывода их на приборную панель.Depending on the magnitude and direction of the resulting moment, the angle of rotation of the axis changes - 25 with the transfer clutch - 24 and allows you to create a control signal to regulate the ventilation system and output them to the dashboard.
Экспериментальная установка, представленная на фигуре 7, успешно прошла испытания и подтвердила свою работоспособность.The experimental setup shown in FIG. 7 has been successfully tested and proven to work.
4. Заключение4. Conclusion
Ответ на вопрос о необходимости широкомасштабного перехода на механическую вытяжную вентиляцию в производственных зданиях является положительным, а ее сочетание с индикацией об изменении расхода подаваемого воздуха в магистральную ветвь вентиляционной сети требует необходимость организации контроля количества подаваемого воздуха в производственные помещения и цеха арсенала комплексного хранения.The answer to the question about the need for a large-scale transition to mechanical exhaust ventilation in industrial buildings is positive, and its combination with an indication of a change in the flow rate of the supplied air into the main branch of the ventilation network requires the need to control the amount of air supplied to the production premises and the complex storage arsenal workshops.
К настоящему времени выявлены следующие требования к микроклимату производственных помещений арсенала комплексного хранения:To date, the following requirements have been identified for the microclimate of the industrial premises of the complex storage arsenal:
- понятие "вредности помещений" включает в себя большой комплекс показателей: окись углеродов (продукты сгорания), оксиды азота, биологические загрязняющие вещества, неорганические летучие соединения, радон, запахи людей, формальдегиды, бытовые химические вещества, частицы пороха в арсеналах комплексного хранения и т.д.;- the concept of "harmfulness of premises" includes a large set of indicators: carbon monoxide (combustion products), nitrogen oxides, biological pollutants, inorganic volatile compounds, radon, human odors, formaldehydes, household chemicals, powder particles in complex storage arsenals, etc. .d .;
- обеспечение условий микроклимата помещения включает в себя усредненные данные для больших групп людей, а также индивидуальные потребности каждого человека, то есть системы вентиляции должны предусматривать возможности индивидуального регулирования параметров микроклимата в пределах нормативного диапазона;- ensuring the conditions of the microclimate of the room includes averaged data for large groups of people, as well as the individual needs of each person, that is, ventilation systems should provide for the possibility of individual regulation of microclimate parameters within the regulatory range;
- при проектировании систем вентиляции необходимо ориентироваться не только на нейтрализацию постоянно действующих возмущений, но также учитывать кратковременные изменения возмущений.- when designing ventilation systems, it is necessary to focus not only on neutralizing permanent disturbances, but also take into account short-term changes in disturbances.
Индексации расхода воздуха заключается в подаче сигнала об аварийной ситуации в производственном помещении арсенала комплексного хранения на пульт управления регулирующим подачу воздуха в магистральную ветвь вентиляции.Air consumption indexing consists in signaling an emergency situation in the production room of the complex storage arsenal to the control panel that regulates the air supply to the main ventilation branch.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021103384A RU2757893C1 (en) | 2021-02-10 | 2021-02-10 | Device for indication of air flow distribution by air flow regulator of gas dynamic type |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021103384A RU2757893C1 (en) | 2021-02-10 | 2021-02-10 | Device for indication of air flow distribution by air flow regulator of gas dynamic type |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2757893C1 true RU2757893C1 (en) | 2021-10-22 |
Family
ID=78289607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021103384A RU2757893C1 (en) | 2021-02-10 | 2021-02-10 | Device for indication of air flow distribution by air flow regulator of gas dynamic type |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2757893C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6209792B1 (en) * | 2000-01-21 | 2001-04-03 | Clive Thomas Boorer | Thermally actuated diffuser |
| RU112357U1 (en) * | 2010-12-30 | 2012-01-10 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Пензенский Государственный Университет Архитектуры И Строительства" | SELF-ADJUSTABLE MECHANICAL VENTILATION NETWORK |
| RU2682808C2 (en) * | 2014-08-12 | 2019-03-21 | Зе Боинг Компани | Ventilation system with air splitting |
| RU2709950C1 (en) * | 2018-10-30 | 2019-12-23 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Михайловская военная артиллерийская академия" Министерства обороны Российской Федерации | Gas-dynamic flow rate controller |
-
2021
- 2021-02-10 RU RU2021103384A patent/RU2757893C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6209792B1 (en) * | 2000-01-21 | 2001-04-03 | Clive Thomas Boorer | Thermally actuated diffuser |
| RU112357U1 (en) * | 2010-12-30 | 2012-01-10 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Пензенский Государственный Университет Архитектуры И Строительства" | SELF-ADJUSTABLE MECHANICAL VENTILATION NETWORK |
| RU2682808C2 (en) * | 2014-08-12 | 2019-03-21 | Зе Боинг Компани | Ventilation system with air splitting |
| RU2709950C1 (en) * | 2018-10-30 | 2019-12-23 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Михайловская военная артиллерийская академия" Министерства обороны Российской Федерации | Gas-dynamic flow rate controller |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7886986B2 (en) | Building, ventilation system, and recovery device control | |
| CA2919507C (en) | Fluid control measuring device | |
| CN201302256Y (en) | Textile air conditioner used constant temperature and humidity variable air volume control system | |
| CN103109137A (en) | A method for controlling a ventilation system for the ventilation of an enclosure and a ventilation system | |
| WO2010001560A1 (en) | Group management device and group management system | |
| CN103335387A (en) | Central air conditioning system and air regulation device and method thereof | |
| CN201302259Y (en) | Gas flow control device | |
| RU2757893C1 (en) | Device for indication of air flow distribution by air flow regulator of gas dynamic type | |
| CN105679187A (en) | Industrial production physical simulation training and examination system | |
| CN116027744A (en) | Clean factory building environmental quality on-line monitoring and analysis system | |
| US5373987A (en) | Variable volume air valve | |
| US3999707A (en) | Air inlet means for air conditioning installations or the like | |
| CN215216642U (en) | Variable air volume two-position control valve | |
| CN206131326U (en) | Pathology air matter accuse system | |
| CN113251624B (en) | Variable air volume double position control valve | |
| CN215445079U (en) | Gravity type venturi air volume control valve | |
| CN1687657A (en) | Air supply device for variable air delivery through floor | |
| RU2564589C2 (en) | Gas-dynamic method of self-regulation of air flow in ventilation system | |
| RU192187U1 (en) | DEVICE FOR SELF-REGULATED AIR SUPPLY AT APPLICATION OF THE GAS-DYNAMIC REGULATOR IN THE MECHANICAL VENTILATION SYSTEM | |
| RU2709950C1 (en) | Gas-dynamic flow rate controller | |
| Zhussipkali | AUTOMATION OF HEAT AND POWER PLANTS | |
| GB2393799A (en) | An air ventilation system for a clean room | |
| Rohdin et al. | Energy efficient process ventilation in paint shops in the car industry: Experiences and an evaluation of a full scale implementation at Saab Automobile in Sweden. | |
| Safiullin et al. | Air diffuser for ventilation and air conditioning systems with quantitative control | |
| Max | Product brochure |