RU187187U1

RU187187U1 - Ventilation protection device

Info

Publication number: RU187187U1
Application number: RU2018136314U
Authority: RU
Inventors: Владимир Павлович Мацюк; Александр Борисович Федоров; Александр Николаевич Акимкин; Никита Анатольевич Матвеев
Priority date: 2018-10-15
Filing date: 2018-10-15
Publication date: 2019-02-22

Abstract

Полезная модель относится к средствам защиты систем вентиляции атомных электростанций при воздействии воздушной ударной волны детонационного взрыва и волны сжатия дефлаграционного взрыва.Техническим результатом является создание защитного устройства системы вентиляции, лишенного указанного недостатка, и обеспечивающего нормальную работу вентиляционной системы при воздействии ветра со скоростью до 35 м/с и защиту вентиляционных проемов, каналов, помещений и оборудования, расположенного в них, от избыточного давления или разрежения при воздействии воздушной ударной волны.Технический результат достигается тем, что защитное устройство системы вентиляции, содержащее раму, лопатки Л-образной формы, установленные с возможностью поворота под действием давления воздушного потока на осях, установленных в боковинах рамы, снабжено на одной боковине кулачками, закрепленными на осях, при этом кулачки с двух сторон поджаты планками с помощью пружин, расположенных в верхней и нижней частях боковины рамы.С одной из сторон кулачков в верхней и нижней частях боковины рамы установлены дополнительные пружины большей жесткости и меньшей длины по сравнению с основными пружинами устройства.Кулачки имеют симметричный рабочий профиль, представляющий собой две плоские параллельные поверхности, верхняя и нижняя части которого выполнены по радиусу так, что при вращении лопаток нагружена только одна из прижимных планок. 2 з.п. ф-лы, 4 фиг.The invention relates to the protection of ventilation systems of nuclear power plants under the influence of an air shock wave of a detonation explosion and compression wave of a deflagration explosion. The technical result is the creation of a protective device of a ventilation system devoid of this drawback and ensuring normal operation of the ventilation system when exposed to wind at a speed of up to 35 m / s and protection of ventilation openings, channels, rooms and equipment located in them from excessive pressure or vacuum when exposed to an air shock wave. The technical result is achieved by the fact that the protective device of the ventilation system containing the frame, L-shaped blades, mounted with the possibility of rotation under the influence of air pressure on the axes installed in the sidewalls of the frame, is equipped with cams fixed on one side on the axles, while the cams on both sides are clamped by bars using springs located in the upper and lower parts of the side of the frame. On one side of the cams in the upper and lower parts of the side of the frame enes additional springs of greater rigidity and lesser length than the main springs have symmetrical ustroystva.Kulachki work profile representing two planar parallel surfaces, the upper and lower parts of which are formed radially so that during rotation of the blades is loaded with only one of the clamps. 2 s.p. crystals, 4 FIG.

Description

Полезная модель относится к средствам защиты систем вентиляции атомных электростанций при воздействии воздушной ударной волны детонационного взрыва и волны сжатия дефлаграционного взрыва.The utility model relates to the protection of ventilation systems of nuclear power plants under the influence of an air shock wave of a detonation explosion and a compression wave of a deflagration explosion.

Известно «Противовзрывное устройство» (патент RU №2240476 от 26.03.2002, кл. F24F 13/08) содержащее опорную раму с фланцем, выполненную в виде опорной решетки, к которой шарнирно прикреплены подпружиненные пружинами лопасти под фиксированным углом к решетке, например, 45°, и рамку фиксации указанного угла. Подпружиненные лопасти выполнены с профилем кромок, которые при сопряжении друг с другом в закрытом положении образуют лабиринтные каналы. Длина лабиринтного канала составляет 0,10-0,25 ширины лопастей, т.е. L=(0,10-0,25) В; где L - длина лабиринтного канала; В - ширина лопасти. Лопасти после воздействия ударной волны фиксируются захватами в закрытом положении.Known "Explosive device" (patent RU No. 2240476 of 03/26/2002, class F24F 13/08) containing a support frame with a flange made in the form of a support grid, to which the spring-loaded blades are pivotally attached at a fixed angle to the grid, for example, 45 °, and the frame fixing the specified angle. The spring-loaded blades are made with a profile of the edges, which when mated with each other in the closed position form labyrinth channels. The length of the labyrinth channel is 0.10-0.25 width of the blades, i.e. L = (0.10-0.25) V; where L is the length of the labyrinth channel; In - the width of the blade. The blades after exposure to the shock wave are fixed by captures in the closed position.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции - наличие пружин, тяг, штоков, рычагов, при воздействии на которые в ходе эксплуатации различных внешних факторов, таких, например, как: пыль, обледенение и т.п., приведет либо к отказу устройств, либо к увеличению основной характеристики - времени срабатывания устройства, а, следовательно, к пропуску недопустимой величины давления. Кроме того, данная конструкция обладает высоким коэффициентом гидравлического сопротивления и не рассчитана на отрицательную фазу воздействия.The disadvantage of this device is the design complexity - the presence of springs, rods, rods, levers, when exposed to various external factors during operation, such as, for example: dust, icing, etc., will either cause the devices to fail, or increase the main characteristics - the response time of the device, and, therefore, to skip the unacceptable pressure. In addition, this design has a high coefficient of hydraulic resistance and is not designed for a negative phase of exposure.

Известно устройство того же назначения «Устройство перекрытия воздушного канала» (патент на полезную модель RU №53402 от 22.11.2005 кл. F16K 17/34), содержащее модуль из перекрывающих элементов, выполненных в виде пластин, установленных с возможностью поворота под действием давления воздушного потока и взаимодействующих с приводным механизмом, соединенным с удерживающим приспособлением, отличающееся тем, что устройство содержит дополнительный модуль из противоположно направленных по отношению к первому модулю перекрывающих элементов, при этом каждый перекрывающий элемент модулей, ориентирован передней кромкой параллельно направлению движения воздушного потока и упруго нагружен по длине, по крайней мере, двумя автономными упругими элементами приводного механизма, перекрывающие элементы каждого модуля соединены между собой подвижной тягой с взаимодействующим с ней устройством одновременного принудительного закрывания пластин.A device of the same purpose is known, “Air channel overlap device” (utility model patent RU No. 53402 dated November 22, 2005, class F16K 17/34), comprising a module of overlapping elements made in the form of plates mounted to rotate under the influence of air pressure flow and interacting with a drive mechanism connected to a holding device, characterized in that the device comprises an additional module from the overlapping elements opposite to the first module, while zhdy masking element modules oriented leading edge parallel to the direction of movement of the air flow and is loaded elastically in length, at least two elastic elements autonomous actuator elements overlapping each module interconnected with the movable rod interacting with her device simultaneously forced closing plates.

Недостатками данной полезной модели является сложность конструкции, наличие тяг, кронштейнов, пружин. При воздействии, в ходе эксплуатации, различных внешних факторов, таких, например, как: пыль, обледенение и т.п., приведет либо к отказу устройств, либо к увеличению основной характеристики - времени срабатывания устройства, а, следовательно, к пропуску недопустимой величины давления. Кроме того, данная конструкция обладает высоким коэффициентом гидравлического сопротивления.The disadvantages of this utility model is the complexity of the design, the presence of rods, brackets, springs. When exposed to, during operation, various external factors, such as, for example, dust, icing, etc., will either lead to device failure or to an increase in the main characteristic - the device’s response time, and, therefore, an unacceptable value is missed pressure. In addition, this design has a high coefficient of hydraulic resistance.

Известно «Защитное устройство системы вентиляции» (патент на полезную модель № RU 134299 от 09.08.2913, кл. F24F 13/08), представляющее собой устройство перекрытия воздушного канала и содержащее раму, модуль из перекрывающих элементов (Λ-образных лопаток), установленных с возможностью поворота под действием давления воздушного потока, причем каждая лопатка нагружена по длине автономным элементом, при этом лопатки расположены под углом к потоку воздуха и прикреплены к осям, которые установлены в боковинах рамы, с возможностью совершения вращения, причем для ограничения поворота лопаток внизу рамы установлен упор, а вверху рамы установлены две прижимные планки, при этом нагрузочные автономные элементы выполнены в виде противовесов, закрепленных с одной стороны каждой оси при помощи фиксаторов на регулировочных шпильках.It is known "Protective device of the ventilation system" (utility model patent No. RU 134299 from 08/09/2913, class F24F 13/08), which is a device for blocking the air channel and containing a frame, a module of overlapping elements (Λ-shaped blades) installed with the possibility of rotation under the influence of air flow pressure, each blade being loaded along the length by an autonomous element, while the blades are located at an angle to the air flow and are attached to the axes that are installed in the sidewalls of the frame, with the possibility of rotation, To limit the rotation of the blades, a stop is installed at the bottom of the frame, and two clamping strips are installed at the top of the frame, while the load-bearing autonomous elements are made in the form of counterweights fixed on one side of each axis with the help of latches on the adjusting pins.

Недостатком данной конструкции, как и приведенных выше является несоответствие требованиям по ветровой нагрузке, а именно, устройство при воздействии ветра со скоростью до 35 м/с перекрывает проходное сечение воздушного канала, тем самым нарушая нормальную работу вентиляционной системы.The disadvantage of this design, as described above, is the discrepancy with the requirements for wind load, namely, the device, when exposed to wind at a speed of up to 35 m / s, blocks the passage section of the air channel, thereby disrupting the normal operation of the ventilation system.

Техническим результатом является создание защитного устройства системы вентиляции, лишенного указанного недостатка, и обеспечивающего нормальную работу вентиляционной системы при воздействии ветра со скоростью до 35 м/с и защиту вентиляционных проемов, каналов, помещений и оборудования, расположенного в них, от избыточного давления или разрежения при воздействии воздушной ударной волны.The technical result is the creation of a protective device of the ventilation system, devoid of this drawback, and ensuring the normal operation of the ventilation system when exposed to wind at a speed of up to 35 m / s and protecting the ventilation openings, channels, rooms and equipment located in them from overpressure or vacuum exposure to an air shock wave.

Технический результат достигается тем, что защитное устройство системы вентиляции, содержащее раму, лопатки JI-образной формы, установленные с возможностью поворота под действием давления воздушного потока на осях, установленных в боковинах рамы, снабжено на одной боковине кулачками, закрепленными на осях, при этом кулачки с двух сторон поджаты планками с помощью пружин, расположенных в верхней и нижней частях боковины рамы.The technical result is achieved by the fact that the protective device of the ventilation system containing the frame, JI-shaped blades, mounted with the possibility of rotation under the influence of air pressure on the axles installed in the sidewalls of the frame, is equipped on one side with cams fixed on the axles, while the cams on both sides are tightened with straps using springs located in the upper and lower parts of the side of the frame.

С одной из сторон кулачков в верхней и нижней частях боковины рамы установлены дополнительные пружины большей жесткости и меньшей длины по сравнению с основными пружинами устройства.On one side of the cams in the upper and lower parts of the sidewall of the frame there are additional springs of greater stiffness and shorter length than the main springs of the device.

Кулачки имеют симметричный рабочий профиль, представляющий собой две плоские параллельные поверхности, верхняя и нижняя части которого выполнены по радиусу так, что при вращении лопаток нагружена только одна из прижимных планок.The cams have a symmetrical working profile, which is two flat parallel surfaces, the upper and lower parts of which are made in radius so that when the blades rotate, only one of the pressure bars is loaded.

Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами, на которых изображены:The proposed utility model is illustrated by drawings, which depict:

на фиг. 1 - общий вид предлагаемого защитного устройства системы вентиляции;in FIG. 1 is a general view of the proposed protective device of the ventilation system;

на фиг. 2 - вид А фиг. 1 в увеличенном масштабе;in FIG. 2 is a view A of FIG. 1 on an enlarged scale;

на фиг. 3 - положение лопаток защитного устройства при скорости ветра 35 м/сек;in FIG. 3 - the position of the blades of the protective device at a wind speed of 35 m / s;

на фиг. 4 - профиль кулачка устройства.in FIG. 4 - cam profile of the device.

Защитное устройство системы вентиляции содержит опорную раму 1, в боковины 2 которой установлены с возможностью поворота оси 3, на которых закреплены Л-образные лопатки 4. На одной из боковин 2 рамы 1 к осям 3 прикреплены кулачки 5, которые с обеих сторон сжимают планки 6, поджатые в верхней и нижней частях боковины 2 пружинами 7. Каждый из кулачков 5 имеет симметричный рабочий профиль, представляющий собой две плоские параллельные поверхности 8, верхняя и нижняя части 9 которого выполнены по радиусу так, что при вращении лопаток 4 нагружается только одна из прижимных планок 6. При этом вторая планка 6 остается незадействованной. Планки 6 имеют возможность перемещения вдоль направляющей 10, сжимая и разжимая пружины 7. Со одной из сторон кулачков 5 (со стороны выхода воздуха из устройства) на направляющей 10 внутри пружин 7 установлены дополнительные пружины 11. Направляющая 10 закреплена на раме 1 с помощью кронштейна 12. Усилием пружин 7 планки 6 прижаты к плоским поверхностям 8 кулачков 5, тем самым оказывая сопротивление вращению лопаток 4. Для ограничения вращения нижней лопатки 4 на раме 1 предусмотрен упор 13.The protective device of the ventilation system contains a support frame 1, in the sidewalls 2 of which are mounted axially 3, on which L-shaped blades are fixed 4. On one of the sidewalls 2 of the frame 1, cams 5 are attached to the axles 3, which compress the bars 6 on both sides pressed in the upper and lower parts of the sidewall 2 by springs 7. Each of the cams 5 has a symmetrical working profile, which is two flat parallel surfaces 8, the upper and lower parts 9 of which are made in radius so that only the vanes 4 are loaded about one of the clamping bars 6. In this case, the second bar 6 remains unused. The slats 6 have the ability to move along the guide 10, compressing and unclenching the springs 7. On one side of the cams 5 (from the air outlet side of the device), additional springs 11 are installed on the guide 10 inside the springs 7. The guide 10 is mounted on the frame 1 using the bracket 12 By the force of the springs 7, the strips 6 are pressed against the flat surfaces 8 of the cams 5, thereby resisting the rotation of the vanes 4. To limit the rotation of the lower vanes 4, a stop 13 is provided on the frame 1.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При нормальной эксплуатации - работе приточной (или вытяжной) системы вентиляции - поток воздуха со скоростью до 10-15 м/с проходит через устройство, обтекая лопатки 4, стремится повернуть их и закрыть. При этом кулачки 5 удерживаются от поворота планками 6, поджатыми пружинами 7 к плоским параллельным поверхностям 8.During normal operation - the operation of the supply (or exhaust) ventilation system - the air stream at a speed of 10-15 m / s passes through the device, flowing around the blades 4, tends to turn them and close. In this case, the cams 5 are kept from turning by strips 6, drawn by springs 7 to flat parallel surfaces 8.

При превышении скорости потока воздуха в канале свыше 15 м/с лопатки 4 устройства начинают вращение и, соответственно, кулачки 5, вращаясь, нижней частью 9, выполненной по радиусу, перемещают одну из планок 6 вдоль направляющей 10, сжимая пружины 7. При приближении к скорости потока воздуха в канале 35 м/с, планка 6 устройства начинает сжимать дополнительные пружины 11, тем самым увеличивая величину противодействующей силы, которая препятствует дальнейшему закрытию лопаток 4 - они остаются прикрытыми на определенный угол (см. фиг. 3). Величина увеличившегося гидравлического сопротивления устройства, снижает скорость воздуха в канале до проектных значений (не более 10-15 м/с).When the air flow in the channel exceeds 15 m / s, the blades 4 of the device begin to rotate and, accordingly, the cams 5, rotating with the lower part 9, made along the radius, move one of the bars 6 along the guide 10, compressing the springs 7. When approaching air velocity in the channel of 35 m / s, the bar 6 of the device begins to compress additional springs 11, thereby increasing the counteracting force, which prevents further closing of the blades 4 - they remain covered by a certain angle (see Fig. 3). The magnitude of the increased hydraulic resistance of the device reduces the air velocity in the channel to design values (not more than 10-15 m / s).

При воздействии на устройство ударной волны, в воздушном канале и на лопатках устройства образуется градиент давления. Под действием этого градиента давления лопатки 4 преодолевают усилие от действия пружин 7 и 11 кулачкового механизма, поворачиваются и перекрывают сечение воздушного канала.When a shock wave is applied to the device, a pressure gradient forms in the air channel and on the blades of the device. Under the influence of this pressure gradient, the blades 4 overcome the force from the action of the springs 7 and 11 of the cam mechanism, rotate and overlap the cross section of the air channel.

При воздействии на устройство волны разрежения, приходящей после ударной волны, образуется градиент давления обратного направления, в результате которого лопатки 4 поворачиваются в обратную сторону, перекрывая сечение воздушного канала.When the rarefaction wave arriving after the shock wave is exposed to the device, a pressure gradient forms in the opposite direction, as a result of which the blades 4 rotate in the opposite direction, blocking the cross section of the air channel.

Техническим результатом является способность устройства при экстремальном воздействии, скорости ветра до 35 м/с, не перекрывать проходное сечение, тем самым, не нарушая нормальную работу системы вентиляции и, в тоже время, обеспечить защиту вентиляционных проемов, каналов, помещений и оборудования, расположенного в них, от избыточного давления или разрежения при воздействии воздушной ударной волны.The technical result is the ability of the device under extreme impact, wind speeds up to 35 m / s, not to block the flow area, thereby not interfering with the normal operation of the ventilation system and, at the same time, to protect ventilation openings, ducts, rooms and equipment located in them, from excessive pressure or rarefaction when exposed to an air shock wave.

Кроме того, созданное устройство имеет меньшую массу по сравнению с аналогами и компактнее в осевом направлении.In addition, the created device has a lower mass compared to analogues and more compact in the axial direction.

Claims

1. The protective device of the ventilation system containing the frame, L-shaped blades, mounted with the possibility of rotation under the influence of air pressure on the axes installed in the sidewalls of the frame, characterized in that the device on one sidewall is equipped with cams mounted on the axles, the cams on both sides are clamped by bars using springs located in the upper and lower parts of the side of the frame.

2. The protective device according to claim 1, characterized in that on one of the sides of the cams in the upper and lower parts of the side of the frame there are additional springs of greater stiffness and shorter length compared to the main springs.

3. The protective device according to claim 1, characterized in that the cams have a symmetrical working profile, which consists of two flat parallel surfaces, the upper and lower parts of which are made in radius so that only one of the pressure bars is loaded when the blades rotate.