Клапан для регулирования расхода воздуха Советский патент 1992 года по МПК F24F7/00 

Изобретение относится к вентиляции и может использоваться как в промышленной вентиляции, так и в машиностроении и самолетостроении.

Известен клапан для регулирования расхода воздуха (авт. св. № 1151779, кл. F 24 F 13/08), имеющий один консольный гибкий элемент для регулировки сечения прямоугольного воздуховода.

Однако в таком клапане за гибким элементом образуется внезапное расширение воздушного потока, что влечет за собой большую турбулентность и потери кинетической энергии, аэродинамический шум. За один оборот привода сечение меняется на шаг резьбы, что неудобно и не позволяет быстро регулировать расход воздуха. Клапан рассчитан на работу в системе воздухопроводов только в одном направлении воздушного потока.

Для регулирования расхода воздуха наиболее близким к изобретению является устройство для регулирования среды, состоящее из корпуса, внутри которого через приводную систему рычагов работают на изменение проходного сечения воздуховода две упругие пластины (1).

Недостатком указанного устройства является то, что две упругие пластины эффективно могут работать в воздуховодах только небольшого сечения, так как при относительно больших сечениях, при малом расходе воздуха образуется большой перепад в размерах проходных сечений, что вызывает большую турбулентность и потерю кинетической энергии потока, шум.

Целью изобретения является уменьшение потерь кинетической энергии потока в клапане для регулирования воздуха.

Цель достигается путем деления клапана для регулирования расхода воздуха гибкими элементами и перегородками, размещенными параллельно основанию корпуса и делящими его на герметичные полости, в которых установлены гибкие элементы, при этом последние взаимосвязаны с перегородками. Диапазон изменения угла

СО

с

А)

Ю

-л

Ю

о

наклона гибких элементов относительно перегородок составляет средний угол 7°.

Предложенный клапан позволяет уменьшить потери кинетической энергии потока, так как средний угол наклона упру- гих пластин при регулировании потока 7° является теоретически оптимальным, при котором не происходит отрыв от стенок потока и имеет более низкий коэффициент полноты удара.

На фиг.1 показан клапан для регулирования расхода воздуха, вид сверху (без крышки); на фиг.2 - места крепления упругих пластин к пластине-гайке (вид А на фиг.1); на фиг.З - эпюра скоростей потока внутри клапана без дополнительных перегородок; на фиг.4 - эпюра скоростей потока внутри клапана с предлагаемым делением на несколько каналов.

Клапан для регулирования расхода воз- духа состоит из прямоугольного корпуса 1, который составляет часть воздухопровода, перегородок 2, которые расположены вдоль оси по всей высоте корпуса, делят воздушный поток на несколько герметичных кана- лов и являются несущими гибких упругих пластин 3. Количество перегородок 2 и пластин 3 зависит от величины сечения воздуховода. Упругие гибкие пластины 3 крепятся одним концом к корпусу 1 и к пе- регородкам 2 планками 4, обеспечивая свободный ход, другим концом - жестко к пластинам-гайкам 5 приводного винта 6. Для уплотнения к упругим пластинам,их соприкосновения с корпусом и перегородка- ми приклеиваются мягкие прокладки 7. Приводной винт 6 крепится к корпусу, опираясь на втулки 8.

Клапан для регулирования расхода воздуха работает следующим образом.

При вращении приводного винта 6 упругие гибкие пластины 3 начинают перемещаться на величину прямо пропорционально шагу резьбы, изменяя проходное сечение воздуховода и тем са- мым изменяя количество подаваемого воздуха. В воздушном потоке внутри воздуховода при этом не возникает внезапного расширения и сужения в клапане, т.е. эффект выравнивания скоростей достигает- ся именно продольным делением потока перегородками и упругими пластинами на несколько герметичных проходных каналов, с углом наклона упругих пластин относительно оси не более 14°, так как при таких углах наклона 6-8° отрыв потока воздуха от

стенок прямоугольного диффузора не происходит, а угол 7° является средним оптимальным в предлагаемой конструкции, значит, полный угол наклона упругих пластин (при полном перекрытии сечения регулятора воздуха) равен 7°-2г14°. Кроме того, при углах наклона 6-8° наиболее низкий коэффициент полноты удара,

1-П1ЯАР ffpQl -QS)2 J - U, I о Јд г потери- о-

значит, меньше потери кинетической энергии.

Для конкретного изготовления клапана для регулирования расхода воздуха можно использовать различные материалы и технологии, например: корпус и перегородки изготовить из конструкционной стали; упругие пластины - из пластмассы или из пружинной стали; прокладки - из войлока, пенополиуретана, фланели, резины; привод, пластины-гайки, опоры - также из стали; неразъемные соединения обеспечить сваркой, заклепкой, клеем; разьемные - болты, винты.

Как видно из вышеописанной конструкции клапана для регулирования расхода воздуха, введение ряда продольных перегородок с упругими пластинами будет явно уменьшать потерю кинетической энергии в системе воздушного потока и его аэродинамического шума, из-за уменьшения его турбулентности удобно изменять сечение регулятора, обеспечивать плотность перекрытия потока воздуха.

Указанная конструкция является сравнительно простой в изготовлении и может выпускаться серийно.

Формула изобретения

Клапан для регулирования расхода воздуха, содержащий корпус, гибкий элемент, расположенный в корпусе и взаимосвязанный с ним привод, выполненный в виде винта, закрепленного в корпусе, и установленной на винте гайки, жестко связанной с гибким элементом, отличающий- с я тем, что, с целью уменьшения потерь кинетической энергии потока воздуха, он дополни- тельно содержит гибкие элементы и перегородки, размещенные параллельно основанию корпуса и делящие его на герметичные полости, в которых установлены гибкие элементы, при этом последние взаимосвязаны с перегородками, а диапазон изменения угла наклона гибких элементов относительно перегородок от 0 до 14°.

Bu3fi

Изобретение относится к вентиляции. Цель изобретения - уменьшение потерь кинетической энергии при регулировании расхода воздуха в системе воздуховодов. Клапан состоит из прямоугольного корпуса, перегородок, расположенных вдоль оси регулятора по всей высоте корпуса, которые делят воздушный поток на несколько герметичных каналов и являются несущими гибких упругих пластин, перекрывающих проходное сечение регулятора и имеющих соедини угол наклона продольной оси 7°. Этим самым обеспечивается оптимальное выравнивание потока и уменьшение потерь кинетической энергии. 4 ил.

9иг. Z

X V S / J S S S S f f S / / / / f

Фиг. 3

2Г / / / //:zz2izz:

ъг 4