RU2709950C1 - Gas-dynamic flow rate controller - Google Patents
Gas-dynamic flow rate controller Download PDFInfo
- Publication number
- RU2709950C1 RU2709950C1 RU2018138424A RU2018138424A RU2709950C1 RU 2709950 C1 RU2709950 C1 RU 2709950C1 RU 2018138424 A RU2018138424 A RU 2018138424A RU 2018138424 A RU2018138424 A RU 2018138424A RU 2709950 C1 RU2709950 C1 RU 2709950C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flow rate
- gas
- air flow
- air
- self
- Prior art date
Links
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
- F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ventilation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области механической вентиляции принудительного типа, а именно к устройствам автоматического регулирования расхода воздуха.The invention relates to the field of mechanical ventilation of a forced type, namely, devices for automatically controlling air flow.
Цель изобретения заключается в автоматическом регулировании расхода воздуха при работе механической вентиляционной сети за счет применения самонастраивающегося регулятора расхода воздуха газодинамического типа.The purpose of the invention is to automatically control the air flow during operation of the mechanical ventilation network through the use of a self-adjusting gas flow regulator of gas-dynamic type.
Настройка устройств регулирования расхода подаваемого воздуха в магистральную ветвь вентиляционной сети вручную требует участия квалифицированных специалистов и соответствующего инструментального обеспечения.Manual configuration of devices for controlling the flow rate of the supplied air into the main branch of the ventilation network requires the participation of qualified specialists and appropriate tooling.
Автоматическое регулирование подразумевает установку дополнительных элементов автоматики (сервоприводы, датчики расхода, систему обеспечения работы автоматики).Automatic control implies the installation of additional automation elements (servos, flow sensors, automation system).
Из перечисленных способов наладки в первом случае возникают проблемы организационного характера, а во втором случае требуются значительные капитальные вложения.Of the above setup methods, in the first case, organizational problems arise, and in the second case, significant capital investments are required.
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.Therefore, instead of existing devices and methods for regulating air flow, a self-adjusting gas flow type air flow regulator is proposed, the principle of which is based on the characteristics of the distribution of air flows in the tee.
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].The essence of the invention: during the operation of the ventilation network there is a need to control the amount of air supplied in the room. The schematic diagram of the air supply to the premises is shown in figure 1. The schematic diagram contains: 1 - a device for intake of outdoor air; 2 - fan; 3 - air distributor; 4 - served premises; 5 - a device for controlling the flow rate of the supplied air; 6 - tee; 7 - trunk branch; 8 - branch. In this case, devices are used, the adjustment of which is done manually or by automatic regulation [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.A self-adjusting gas flow regulator of gas-dynamic type, the schematic diagram of which is shown in Figures 2, 3 and 4. Depending on the size and direction of the resulting aerodynamic moment created by the air flow, the angle of rotation of the
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.A fragment of an air duct with a self-adjusting gas-dynamic air flow regulator is shown in Figure 5, and the design of the device is shown in Figure 6. In the tee - 23, the axis - 25 is firmly seated: the plate - 26, the impeller - 27 and the transfer clutch - 24. The axis - 25 is fixed to 2 sliding bearings - 23 which are located in the wall of the tee - 1 and in the branch of the
Заявляемый эффект работы самонастраивающегося газодинамического регулятора расхода воздуха происходит следующим образом.The claimed effect of the self-adjusting gas-dynamic air flow controller is as follows.
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 scheme of air movement (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
где сх - коэффициент аэродинамической формы пластины; R - радиус пластины; ρ - плотность воздуха; υx - осевая скорость потока в стволе тройника; β - угол поворота пластины на оси.where c x is the aerodynamic shape coefficient of the plate; R is the radius of the plate; ρ is the air density; υ x is the axial flow velocity in the tee barrel; 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 angular momentum - M 2 created by the impeller - 27 on the axis is:
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 radius of the channel; r is the current radius; ρ air density; υ ϕ is the rotational component of the flow velocity created by the flow in the tee branch at the axial speed 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 the air moves in the tee, the impeller -27 and the plate -26, rigidly set 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 transmission clutch -24 will be in a stationary position. Changing the relationship between the torques will cause the -25 axis to rotate with the -24 gearbox to the side with high torque. By turning the transfer clutch, you can adjust the air flow in other parts of the serviced ventilation network or in another system by either directly turning the throttle valve or by changing the magnitude of the electrical signal on the servo drive of the control device.
Такая конструкция позволяет заменить более сложные и дорогие системы автоматического регулирования вентиляционных систем с датчиками и т.п.This design allows you to replace the more complex and expensive automatic control systems of ventilation systems with sensors, etc.
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.Depending on the magnitude and direction of the resulting moment, the angle of rotation of the axis -25 changes with the transfer clutch -24 and allows you to create a control signal to regulate the ventilation system.
Экспериментальная установка, представленная на фигуре 7, успешно прошла испытания и подтвердила свою работоспособность.The experimental setup shown in figure 7, successfully passed the test and confirmed its performance.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018138424A RU2709950C1 (en) | 2018-10-30 | 2018-10-30 | Gas-dynamic flow rate controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018138424A RU2709950C1 (en) | 2018-10-30 | 2018-10-30 | Gas-dynamic flow rate controller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2709950C1 true RU2709950C1 (en) | 2019-12-23 |
Family
ID=69022931
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018138424A RU2709950C1 (en) | 2018-10-30 | 2018-10-30 | Gas-dynamic flow rate controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2709950C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2757893C1 (en) * | 2021-02-10 | 2021-10-22 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Михайловская военная артиллерийская академия" Министерства обороны Российской Федерации | Device for indication of air flow distribution by air flow regulator of gas dynamic type |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4186876A (en) * | 1977-12-07 | 1980-02-05 | Carrier Corporation | System powered damper blade assembly for use in an air conditioning system |
US4488575A (en) * | 1981-11-05 | 1984-12-18 | Gebr. Trox Gmbh | Volume flow regulator for ventilation systems |
US4628954A (en) * | 1985-03-28 | 1986-12-16 | Rachels Industries, Inc. | Multi-use damper |
US4848653A (en) * | 1987-10-02 | 1989-07-18 | Philips Industrial Components Inc. | Ridge vent with shape-memory actuated heat valve |
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 |
RU2564589C2 (en) * | 2011-09-16 | 2015-10-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Пензенский Государственный Университет Архитектуры И Строительства" | Gas-dynamic method of self-regulation of air flow in ventilation system |
-
2018
- 2018-10-30 RU RU2018138424A patent/RU2709950C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4186876A (en) * | 1977-12-07 | 1980-02-05 | Carrier Corporation | System powered damper blade assembly for use in an air conditioning system |
US4488575A (en) * | 1981-11-05 | 1984-12-18 | Gebr. Trox Gmbh | Volume flow regulator for ventilation systems |
US4628954A (en) * | 1985-03-28 | 1986-12-16 | Rachels Industries, Inc. | Multi-use damper |
US4848653A (en) * | 1987-10-02 | 1989-07-18 | Philips Industrial Components Inc. | Ridge vent with shape-memory actuated heat valve |
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 |
RU2564589C2 (en) * | 2011-09-16 | 2015-10-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Пензенский Государственный Университет Архитектуры И Строительства" | Gas-dynamic method of self-regulation of air flow in ventilation system |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2757893C1 (en) * | 2021-02-10 | 2021-10-22 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Михайловская военная артиллерийская академия" Министерства обороны Российской Федерации | Device for indication of air flow distribution by air flow regulator of gas dynamic type |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2640707C2 (en) | Method of adjustment of air conditioner blinds | |
US4836096A (en) | Variable air volume air distribution system | |
WO2009012282A2 (en) | Extremum seeking control with reset control | |
CN205372921U (en) | Adaptive variable blast volume air conditioner air supply fan speed controller | |
RU2709950C1 (en) | Gas-dynamic flow rate controller | |
CN107560108A (en) | Air supply device, air supply control system and method | |
CN110594861A (en) | Indoor unit, air conditioner and air conditioner control method | |
US10809021B2 (en) | Heat exchanger with sliding aperture valve | |
US20230204234A1 (en) | HVAC System With Volume Modulating Valve | |
RU192187U1 (en) | DEVICE FOR SELF-REGULATED AIR SUPPLY AT APPLICATION OF THE GAS-DYNAMIC REGULATOR IN THE MECHANICAL VENTILATION SYSTEM | |
CN109140735A (en) | It is a kind of can feedback regulation wind speed, wind direction and air quantity air port distributor | |
US20200393144A1 (en) | Efficient multi-zone multi-velocity hvac control method and apparatus | |
CN102889674A (en) | Variable air volume air-conditioning tail end device and air volume control method thereof | |
US3561345A (en) | Damper arrangement | |
RU112357U1 (en) | SELF-ADJUSTABLE MECHANICAL VENTILATION NETWORK | |
CN105698205A (en) | Throttling resistance adjusting device and coal pulverizing system | |
RU2564589C2 (en) | Gas-dynamic method of self-regulation of air flow in ventilation system | |
CN108019880B (en) | Fresh air volume control method and system | |
EP1334316B1 (en) | Valve for variable flows, fire damper and combined fire damper and valve for variable flows | |
US5373987A (en) | Variable volume air valve | |
CN210832232U (en) | Indoor unit and air conditioner | |
CN203922996U (en) | A kind of lear cooling duct energy conserving system | |
RU2607883C1 (en) | Mechanical controlled ventilation system | |
CN111023500A (en) | Staged temperature control method for air valves of air handling unit in working condition of transition season | |
CN205561103U (en) | Balanced distribution of air conditioner water system pipe network and change flow control device |