[go: up one dir, main page]

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 PDF

Info

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
Application number
RU2021103384A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Александрович Мельников
Дмитрий Петрович Гасюк
Виталий Александрович Кулишкин
Михаил Анатольевич Борисевич
Денис Александрович Залозний
Алексей Александрович Вырвич
Артём Михайлович Каблянов
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Михайловская военная артиллерийская академия" Министерства обороны Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Михайловская военная артиллерийская академия" Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Михайловская военная артиллерийская академия" Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2021103384A priority Critical patent/RU2757893C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2757893C1 publication Critical patent/RU2757893C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control 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

FIELD: ventilation.
SUBSTANCE: invention relates to the field of forced-type mechanical ventilation, namely to devices for indicating the amount of air flow. Self-regulating mechanical ventilation network with indicator automatic air flow control device, which contains a device for outside air intake, a fan, air distributors, air flow control devices, tees, main branch and branches. Instead of the existing devices and methods of control over the regulation of air flow in the main and in the branches of the air duct network, as well as control in the premises of the complex storage arsenal, an indication air flow controller of the gas-dynamic type is proposed, the principle of operation of which is based on the features of the distribution of air flows in the tee, which provides automatic control air consumption and the formation of a control signal, which is displayed on the dashboard.
EFFECT: objective of the invention is to display the air flow rate on the dashboard, when the mechanical ventilation network is operating, through the use of a device that allows generating a signal from the gas-dynamic type air flow controller.
1 cl, 7 dwg

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 axis 25 with the clutch changes and thereby allows the signal to be sent to the indication panel providing control and monitoring. The panel can be portable, mobile or stationary.

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 tee 22 on the axis - 25 are rigidly mounted: plate - 26, impeller - 27 and transfer coupling - 24. Axle - 25 is fixed on 2 bearings slides - 23 which are located in the wall of the tee - 1 and in the branch of the tee 28.

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

Figure 00000001
Figure 00000001

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:

Figure 00000002
Figure 00000002

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)

Саморегулируемая механическая вентиляционная сеть с индикаторным регулятором расхода воздуха газодинамического типа, содержащая устройство для забора наружного воздуха, вентилятор, воздухораспределители, устройства регулирования расхода подаваемого воздуха, тройники, магистральную ветвь, отличается тем, что имеет индикаторный регулятор расхода газодинамического типа воздуха, который изменяет угол поворота оси с передаточной муфтой, в зависимости от величины и направления результирующего аэродинамического момента и позволяет создавать управляющий сигнал для регулирования вентиляционной системы, передаваемый на панель приборов для сигнализации о неисправности в производственных помещениях.A self-regulating mechanical ventilation network with an indicator gas-dynamic type air flow regulator, containing a device for taking outside air, a fan, air distributors, devices for regulating the flow of supplied air, tees, a main branch, is distinguished by the fact that it has an indicator gas-dynamic type air flow controller that changes the angle of rotation axles with a transfer clutch, depending on the magnitude and direction of the resulting aerodynamic moment, and allows you to create a control signal for regulating the ventilation system, which is transmitted to the instrument panel to signal a malfunction in production premises.
RU2021103384A 2021-02-10 2021-02-10 Device for indication of air flow distribution by air flow regulator of gas dynamic type RU2757893C1 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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