CN112816176A - 人防工程除尘滤毒装置阻力模拟器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种人防工程除尘滤毒装置阻力模拟器，使用方便，适应性强，调节性能好。本发明的阻力模拟器，包括管状外壳(1)，位于外壳(1)内沿气流方向依次放置的通风阻力固定的基础阻力孔板(2)和通风阻力可调的阻力调节机构(3)。优选地，阻力调节机构(3)包括调节阀座(31)和与调节阀座(31)平行的调节阀芯(33)；所述调节阀座(31)和调节阀芯(33)上均开有多个相互平行的条缝；调节阀芯(33)平行于调节阀座(31)相对移动，从而改变阻力调节机构(3)的流通面积的大小，以调节通风阻力。

Description

人防工程除尘滤毒装置阻力模拟器

技术领域

本发明属于人防工程通风附属设备技术领域，特别是一种方便、准确地模拟人防工程除尘滤毒装置阻力和风量大小的通风阻力模拟器。

背景技术

人防工程战时通风方式通常包括清洁通风、滤毒通风和隔绝通风。滤毒通风是在工程外界染毒条件下引入一定量的新风，以确保工程内人员呼吸和出入工程的主要手段。

滤毒通风时，在进风机的抽吸作用下，室外新风必须经过除尘滤毒装置处理后，才允许进入工程内部。对于防化等级较高的人防工程，除尘滤毒设备有精滤器和过滤吸吸收器，两者串联相接；对于防化等级较低的人防工程，只设有过滤吸收器。在滤毒通风时，通过除尘滤毒设备的风量应符合相关设计标准的规定值。如果风量太大，将超过除尘滤毒装置的处理能力，影响过滤效果；如果风量太小，将无法保证工程内人员呼吸和人员出入工程口部时的换气要求。

然而，人防工程在平时，精滤器和过滤吸收器的进风口和出风口均处于密封状态，严禁打开，只有在战时才能开封并接入进风系统。这就导致人防工程进风系统在安装完毕，进行调试时，无法对进风机接入除尘滤毒设备后的性能进行真实的检测和调试，因而无法确定进风机在战时滤毒通风时的进风量能否达到设计要求，从而无法保证进风系统的战备功能。

人防工程除尘滤毒设备的过滤阻力较大，通常在500～900Pa之间。这比通风系统的中的高效过滤器的阻力(通常约为250Pa)要大很多。目前，通风空调系统中并无专门模拟阻力的风阀。如果采用对开多页调节阀来模拟，存在以下两个问题：其一，因其依靠叶片转动来调节风量，风量调节过程中气流改变方向，尤其在阀门开度较小时，空气流速较大，容易造成叶片抖动，不仅噪音大，而且需要固定阀门开度，否则，测量阀门开度会飘移；其二，阀门在高阻力区的特性曲线斜率大，开度稍有变化，阀门阻力就会急剧变化，导致调节精度低、稳定性差。

为了解决阀门调节过程中的抖动和噪声问题，中国实用新型专利“菱形可变叶片风量调节阀”(申请号：201220056208.1，公开日：2012.9.19)公开了一种风量调节阀，该阀门采用了菱形可变叶片来调节风量，同时在一定程度好改善了阀门风量的调节性能，使得阀门开度和风量成为线性。但其阻力特性曲线在阀门开度较小的高阻力区，依然非常陡峭。从其发明人在国内期刊《建筑技术通讯(暖通空调)》1979年04期发表的文章“菱形可变叶片风量调节阀门”中的介绍的阻力特性曲线可知，当该阀门的开度从20％继续关小(即处于高阻力区)时，其阻力急速上升，难以实现精细调节，实现阻力模拟。

为便于对阻力较大的装置的模拟，中国发明专利申请“核电站通风过滤器阻力模拟装置”(申请号：201710982042.3,公开日：2018.02.16)，公开了一种采用两组调节板来模拟核电站通风时过滤器阻力的过滤器阻力模拟器，其包括框架和调节板，调节板上开有若干个调节板条形孔，调节板固定在框架的一侧上；所述的若干个调节板条形孔的大小相等、且互相平行；框架的一侧设有框架底板，调节板固定在框架底板上；框架底板的四个角的孔内分别设有一个框架螺栓，调节板的四个角各开有一个调节板螺栓孔；调节板通过框架螺栓、调节板螺栓孔固定在框架上；框架上与框架底板相对的一侧上设有框架翻边；框架翻边上固定有密封垫。

尽管该装置能够模拟出调试过程中所使用的高效过滤器的初阻力和终阻力，其最大的优点是模拟阻力非常稳定。然而，由于两组调节板各自的阻力是固定不变的，即其中阻力较小的一组调节板模拟过滤器器的初阻力，另一组模拟过滤器的终阻力。在模拟试验时，必须通过拆卸和安装阻力调节板来实现两种阻力的模拟，使用不方便。由于不同的人防工程因其规模和防护等级不同，采用的除尘滤毒装置规格和型号各不相同，并且设计中是通过精滤器和过滤吸收器的不同组合来实现滤毒功能的。因此，除尘滤毒装置的阻力千差万别，无法用上述固定阻力的模拟器来真实模拟。

发明内容

本发明的目的在于提供一种人防工程除尘滤毒装置阻力模拟器，能够现场调节阻力，并且使用方便，适应性强，调节性能好。

实现本发明目的的技术方案为：

一种人防工程除尘滤毒装置阻力模拟器，包括端部用于与通风管道相连的管状外壳，还包括位于所述外壳内，沿气流方向依次放置的通风阻力固定的基础阻力孔板和通风阻力可调的阻力调节机构。

优选地，所述阻力调节机构包括周边与所述外壳内壁密闭连接的调节阀座和与所述调节阀座平行的调节阀芯；所述调节阀座上开有多个相互平行的阀座条缝，所述调节阀芯上开有与阀座条缝数量相同的相互平行的阀芯条缝，阀芯条缝与对应位置上的阀座条缝形状、大小相同；所述调节阀芯可在与调节阀座平行的平面内相对于调节阀座移动，从而改变阀芯条缝与阀座条缝相对的流通面积的大小。

与现有技术相比，本发明的显著优点为：

1、使用方便：本发明通过阻力模拟器，替代接入除尘滤毒设备，无需更换调节板，就能方便、灵活调节通风阻力，检测滤毒通风时进风机的性能，包括风量和压力，最终确定进风系统能否达到滤毒通风时保障能力，从而确保人防工程的备战功能。

2、适应性强：本发明的模拟器，根据被检测工程除尘滤毒装置的型号和连接方式，确定其阻力的模拟基本范围，并可在线调节阻力和风量大小，从而适用于不同型号、组合除尘滤毒装置的滤毒通风阻力模拟，适应性强。

3、噪音小：调节阀采用阀芯和阀座多个调缝平移调节技术，通过螺杆螺母传动，可以实现阀芯的精细移动，调节的稳定和可控性好于对开多页调节风阀，同样克服了对开多页调节风阀“调节靠叶片转动来调节风量，风量调节过程中气流改变方向，造成叶片抖动，噪音大的问题”，并且无需专门固定调节阀开度位置。

4、调节性能好：本发明在调节阀前增加了基础阻力板，将大部分流动阻力分配在基础板上，调节阀两边的压力差相应减小，其阻力特性曲线斜率减小，调节敏感度降低，提高了模拟精确性和稳定性。

附图说明

图1为本发明人防工程滤毒通风装置阻力模拟器的结构示意图。

图2为图1中阻力调节机构的结构示意图。

图3为图2中调节阀座的结构示意图。

图4为图2中调节阀芯的结构示意图。

图5为基础阻力孔板的结构示意图。

图6为调节阀的阻力特性曲线。

图中，外壳1，基础阻力孔板2，阻力调节机构3，压差计4，风量计5，

第一测压孔11，第二测压孔12，风量测量孔13，

基础阻力底板21，基础条缝22，

调节阀座31，阀座条缝32，调节阀芯33，阀芯条缝34，阀芯轴线35，调节螺杆36，螺母37，连接杆38-1，导向杆38-2，活动结39。

具体实施方式

如图1所示，本发明人防工程除尘滤毒装置阻力模拟器，包括端部用于与通风管道相连的管状外壳1，还包括位于所述外壳1内，沿气流方向依次放置的通风阻力固定的基础阻力孔板2和通风阻力可调的阻力调节机构3。

如图2所示，优选地，所述阻力调节机构3包括周边与所述外壳1内壁密闭连接的调节阀座31和与所述调节阀座31平行的调节阀芯33；

如图3所示，所述调节阀座31上开有多个相互平行的阀座条缝32；如图4所示，所述调节阀芯33上开有与阀座条缝32数量相同的相互平行的阀芯条缝34，阀芯条缝34与对应位置上的阀座条缝32形状、大小相同；

所述调节阀芯33可在与调节阀座31平行的平面内相对于调节阀座31移动，从而改变阀芯条缝34与阀座条缝32相对的流通面积的大小。通过改变阀芯条缝34与阀座条缝32相对的流通面积的大小，从而改变通风阻力。

本发明的阻力模拟器，无需接入除尘滤毒设备，无需更换调节板，就能方便、灵活调节通风阻力，检测滤毒通风时进风机的性能；并能根据被检测工程除尘滤毒装置的型号和连接方式，在线调节阻力和风量大小，从而适用于不同型号、组合除尘滤毒装置的滤毒通风阻力模拟；通过多个条缝结构的调节阀芯和调节阀座的相对移动，来调节流通面积的大小，从而调节通风阻力，减小了阻力和阀门开度特性曲线的斜率，改善了阀门在高阻力段的调节性能；同时，基础阻力孔板与阻力调节机构相配合，将一部分流动阻力分配在基础板上，从而降低了阻力调节机构的调压范围，进一步减小了特性曲线的斜率，提高调节的稳定性和精确性。

调节阀芯33可在与调节阀座31平行的平面内相对于调节阀座31线性移动或转动，以实现改变阀芯条缝34与阀座条缝32相对的流通面积的大小。

作为一种优选方案，如图2所示，所述调节阀芯33在与调节阀座31平行的平面内沿阀芯轴线35移动，所述阀芯轴线35与阀芯条缝34垂直。

本优选方案采用调节阀芯33相对于调节阀座31线性移动的方式，从而有效简化结构设计和制作，提高设备的整体可靠性和可操作性。

作为使调节阀芯33线性移动的一种实现方式，如图2所示，所述阻力调节机构3还包括连接杆381、导向杆382、调节螺杆36、活动结39和螺母37；

所述连接杆381沿阀芯轴线35设置，朝向调节阀芯33一端与调节阀芯33固定连接，远离阀芯33一端与活动结39固定连接，所述调节螺杆36的一端与活动结39活动连接，当所述调节螺杆36转动时，活动结39沿阀芯轴线35移动；调节螺杆36的另一端沿阀芯轴线35远离阀芯33伸出外壳1，与所述螺母37螺纹配合连接，所述螺母37与外壳1外壁固定连接；

所述导向杆382沿阀芯轴线35设置，位于调节阀芯33与所述连接杆381相对的另一端，所述导向杆382一端与调节阀芯33固定连接，另一端沿阀芯轴线35远离阀芯33方向松配合伸出外壳1，其伸出外壳1的长度确保活动结39运动至与外壳1内壁接触时，导向杆382不会从外壳1脱落。例如，导向杆382伸出外壳1的长度大于调节螺杆36的最大调节行程。

活动结39可以确保螺杆36转动时，连接杆38-1不转动。当旋转螺杆36时，在螺母37的作用下，螺杆可以上下移动，从而通过活动结39带动连接杆38-1、调节阀芯33和导向杆38-2上下移动，造成调节阀芯33上的调缝34与阀座31上的调缝32位置发生相对变化，改变流通面积，进而改变流通阻力和风量。

优选地，如图5所示，所述基础阻力孔板2包括周边与所述外壳1内壁密闭连接的基础阻力底板21，在所述基础阻力底板21开有多个相互平行的基础条缝22。

采用多个相互平行的基础条缝22，一方面能保证空气流动性能，另一方面可简化生产制备工艺，以降低成本，并便于维护。

作为一种实现阻力模拟的方式，如图1所示，

在所述外壳1侧壁上还开有第一测压孔11、第二测压孔12和风量测量孔13；

所述第一测压孔11位于基础阻力孔板2前部，第二测压孔12位于阻力调节机构3后部，风量测量孔13位于基础阻力孔板2与第一测压孔11之间；

还包括压差计4和风量计5；

所述压差计4的一端与第一测压孔11相连，另一端与第二测压孔12相连；

所述风量计5通过风量测量孔13伸入外壳1内，使其测量端置于基础阻力孔板2与阻力调节机构3之间。

本发明的工作过程如下：

在检测进风机在滤毒通风时性能时，将该模拟器接入进风系统，在进风机的抽吸作用下，室外新风流过模拟器，在风量计和压差计的显示装置上可以显示风量和压差(阻力)，调节模拟器的阻力，当显示风量等于过滤吸收器的标称风量时，如测得的压差大于标称的终压差，需要则需关小进风机的插板阀，同时调节模拟器的流量调节阀，直至显示器流量值和压力值等于除尘滤毒装置的标称的风量和终压差值为止，并标记插板阀的终阻力位置，再继续关小进风机的插板阀，同时调节模拟器的调节阀，直到显示器显示的风量值和差压值等于除尘滤毒装置标称的风量和初始压力值，并标记插板阀的初阻力位置；当风量为标称风量时，如果所测压差小于过滤吸收器的标称的初阻力，则风机的性能不合格。

图6所示为实验测定的调节阀阻力特性曲线。

图6中，曲线A为没有加基础阻力孔板时，调节阀的阻力性能曲线，曲线B为加基础阻力孔板时，调节阀的性能曲线，BP为基础阻力板的流动阻力。

从图6中可以看出，本发明通过在调节阀前增加基础阻力板，将大部分流动阻力分配在基础板上，调节阀两边的压力差相应减小，其阻力特性曲线斜率减小，调节敏感度降低。如图中所示，在调节阻力同为500Pa时，加基础阻力孔板后，螺杆调节行程由LA变长为LB，即通过螺杆精细移动阀芯32，就可以实现阻力的相对缓慢改变，从而提高了模拟精确性和稳定性。

Claims (6)

1.一种人防工程除尘滤毒装置阻力模拟器，包括端部用于与通风管道相连的管状外壳(1)，其特征在于：

还包括位于所述外壳(1)内，沿气流方向依次放置的通风阻力固定的基础阻力孔板(2)和通风阻力可调的阻力调节机构(3)。

2.根据权利要求1所述的阻力模拟器，其特征在于：

所述阻力调节机构(3)包括周边与所述外壳(1)内壁密闭连接的调节阀座(31)和与所述调节阀座(31)平行的调节阀芯(33)；

所述调节阀座(31)上开有多个相互平行的阀座条缝(32)，所述调节阀芯(33)上开有与阀座条缝(32)数量相同的相互平行的阀芯条缝(34)，阀芯条缝(34)与对应位置上的阀座条缝(32)形状、大小相同；

所述调节阀芯(33)可在与调节阀座(31)平行的平面内相对于调节阀座(31)移动，从而改变阀芯条缝(34)与阀座条缝(32)相对的流通面积的大小。

3.根据权利要求1所述的阻力模拟器，其特征在于：

所述调节阀芯(33)在与调节阀座(31)平行的平面内沿阀芯轴线(35)移动，所述阀芯轴线(35)与阀芯条缝(34)垂直。

4.根据权利要求3所述的阻力模拟器，其特征在于：

所述阻力调节机构(3)还包括连接杆(381)、导向杆(382)、调节螺杆(36)、活动结(39)和螺母(37)；

所述连接杆(381)沿阀芯轴线(35)设置，朝向调节阀芯(33)一端与调节阀芯(33)固定连接，远离阀芯(33)一端与活动结(39)固定连接，所述调节螺杆(36)的一端与活动结(39)活动连接，当所述调节螺杆(36)转动时，活动结(39)沿阀芯轴线(35)移动；调节螺杆(36)的另一端沿阀芯轴线(35)远离阀芯(33)伸出外壳(1)，与所述螺母(37)螺纹配合连接，所述螺母(37)与外壳(1)外壁固定连接；

所述导向杆(382)沿阀芯轴线(35)设置，位于调节阀芯(33)与所述连接杆(381)相对的另一端，所述导向杆(382)一端与调节阀芯(33)固定连接，另一端沿阀芯轴线(35)远离阀芯(33)方向松配合伸出外壳(1)，其伸出外壳(1)的长度确保活动结(39)运动至与外壳(1)内壁接触时，导向杆(382)不会从外壳(1)脱落。

5.根据权利要求1至5之一所述的阻力模拟器，其特征在于：

所述基础阻力孔板(2)包括周边与所述外壳(1)内壁密闭连接的基础阻力底板(21)，在所述基础阻力底板(21)开有多个相互平行的基础条缝(22)。

6.根据权利要求5所述的阻力模拟器，其特征在于：

在所述外壳(1)侧壁上还开有第一测压孔(11)、第二测压孔(12)和风量测量孔(13)；

所述第一测压孔(11)位于基础阻力孔板(2)前部，第二测压孔(12)位于阻力调节机构(3)后部，风量测量孔(13)位于基础阻力孔板(2)与第一测压孔(11)之间；

还包括压差计4和风量计5；

所述压差计4的一端与第一测压孔11相连，另一端与第二测压孔12相连；

所述风量计5通过风量测量孔13伸入外壳1内，使其测量端置于基础阻力孔板2与阻力调节机构3之间。

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