ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской разработки.

С целью повышения надежности функционирования вентиляционной системы разрабатываются комбинированные вентиляционные системы, позволяющие в период отсутствия электроэнергии использовать естественное побуждение воздуха. В последние годы в Алтайском крае широкое распространение получила система вентиляции с подпольным расположением воздуховодов, разработанная ВИЭСХ. Подача воздуха в зону нахождения животных, а при привязной технологии содержания - в зону дыхания позволяет повысить эффективность использования приточного воздуха, однако требования к расходу воздуха становятся еще более жесткими. Учитывая априорный характер изменения параметров наружного воздуха, влияющих на работу систем вентиляции с естественным побуждением воздуха, ручным регулированием обеспечить оптимальный расход невозможно. Как следствие, расход воздуха обычно занижается. В системах с механическим побуждением воздуха расход приточного воздуха может не меняться, его подогрев осуществляется в автоматическом режиме.

С целью повышения качества регулирования расхода воздуха, преимущественно в системах с естественным побуждением воздуха, разрабатываются регуляторы расхода воздуха прямого действия.

Расход воздуха через воздуховыпускное отверстие регулятора можно определить по формуле

гдеs- площадь воздуховыпускного отверстия;

w- скорость движения воздуха. Согласно уравнению Бернулли,

Согласно уравнению Бернулли,

гдеr- плотность воздуха;

Р - перепад давления.

Следовательно,

Регуляторы расхода воздуха, в соответствии с заданным режимом работы при увеличении перепада давления могут работать в режиме уменьшения, стабилизации и увеличения расхода воздуха. Диапазон работы давлений определяется предварительным заданием величины противодействующего усилия на подвижный регулирующий элемент.

К регуляторам, применяемым в системах вентиляции животноводческих помещений, предъявляются определенные требования. Они должны быть просты по конструкции, надежны при работе в агрессивной среде, просты в задании режима работы и алго­ритма регулирования в широком диапазоне давлений, обладать высокой чувствительностью, малым запаздыванием, иметь незначительную металлоемкость и устойчивость к резонансу.

Режимыработы(см. рисунок 1) могут быть разбиты на три группы: уменьшение расхода воздуха, стабилизация расхода, воздуха или увеличение расхода воздуха. Независимо от режима работы диапазон рабочих давлений задается предварительным определением величины противодействия на подвижный регулируемый элемент. Алгоритм регулирования расхода воздуха может быть задан следующими параметрами:

величиной и последовательностью взаимодействия уравновешивающих приспособлений (алгоритм 1);

формой неподвижного регулирующего элемента на участке перемещения подвижного элемента (алгоритмы 2 и 5);

формой выпускного отверстия в неподвижном регулирующем элементе на участке перемещения подвижного (алгоритмы 3 и 6);

формой выпускного отверстия в подвижном регулирующем эле­менте (алгоритмы 4, 7, 8).

Рисунок 1. Принципиальные схемы регуляторов расхода воздуха

Возможными конструкциями подвижного регулирующего элемента (заслонки или патрубка) могут быть заслонка поворотная или заслонка, перемещающаяся в осевом направлении; патрубок поворотный или патрубок, перемещающийся в осевом направлении.

Неподвижный регулирующий элемент конструктивно может быть выполнен в виде одной из следующих конструкций:

патрубка прямого в сочетании с поворотной заслонкой (алгоритм 1);

патрубка конического в сочетании с заслонкой, перемещающейся в осевом направлении (алгоритм 2);

патрубка коленообразного в сочетании с поворотной заслонкой (алгоритм 3) или патрубка, перемещающегося в осевом направлении (алгоритм 4);.

патрубка коленообразного без отверстия в сочетании с поворотной заслонкой (алгоритм 5);

патрубка прямого с отверстиями в сочетании с заслонкой, перемещающейся в осевом направлении (алгоритм 6), патрубком поворотным (алгоритм 7) или патрубком, перемещающимся в осевом направлении (алгоритм 8).

Указанным требованиям, как показали результаты теоретического анализа и экспериментальные данные, удовлетворяет регулятор, имеющий неподвижный регулирующий элемент в виде коленообразного патрубка. Подвижный регулирующий элемент выполнен в виде заслонки, причем ось заслонки, устанавливается с эксцентриситетом относительно оси образующей неподвижного регулирующего элемента.

В зависимости от назначения и режима работы вентиляционного устройства регулятор расхода воздуха может иметь некоторые конструктивные отличия, Так, для приточных шахт подполь­ной системы вентиляции ВИЭСХ неподвижный регулирующий элемент выполняет функцию защиты шахты от попадания атмосферных осадков (см. рисунок 2) и имеет водоотводящий щиток.

Для вытяжных шахт целесообразно применение сдвоенного регулятора (см. рисунок 3), что позволяет уменьшить габариты по высоте.

В процессе исследований были оптимизированы конструктивные параметры регулирующих элементов в режиме стабилизации расхода воздуха и предложен графический метод нахождения эксцентриситета (см. рисунок 2). Для этого из точки О ₂ (ось образующей корпуса) перпендикулярно к эксцентриситету О ₁О ₂ проводим прямую до пересечения с направляющей корпуса (точка А ₂). Из точки А ₂ под углом 38°проводим прямую. Заслонка устанавливается параллельно линии О ₂А ₂ и при касании свободным концом линии А ₂К задает место крепления оси заслонки.

Погрешность регулирования в устройствах с естественным побуждением воздуха, снабженных регуляторами, не превышает 15%.

Рисунок 2. Регулятор расхода воздуха для приточной системы вентиляции

Рисунок 3. Регулятор расхода воздуха для вытяжной системы вентиляции