CZ2010932A3 - Zarízení pro regulaci prutoku vzduchu v systémech vzduchotechniky - Google Patents
Zarízení pro regulaci prutoku vzduchu v systémech vzduchotechniky Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2010932A3 CZ2010932A3 CZ20100932A CZ2010932A CZ2010932A3 CZ 2010932 A3 CZ2010932 A3 CZ 2010932A3 CZ 20100932 A CZ20100932 A CZ 20100932A CZ 2010932 A CZ2010932 A CZ 2010932A CZ 2010932 A3 CZ2010932 A3 CZ 2010932A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- flap
- flaps
- damper
- control
- air
- Prior art date
Links
Landscapes
- Air-Flow Control Members (AREA)
Abstract
Zarízení pro regulaci prutoku vzduchu v systémech vzduchotechniky, opatrené regulacním prvkem (1), který je tvoren dvojicí klapek (11, 12), umístených v potrubí (2) koncového elementu za sebou ve vzdálenosti vetší než je polomer potrubí (2), pricemž alespon jedna klapka (11, 12) je propojena s regulacním zarízením. Alespon jedna klapka (11, 12) muže být opatrena na 30 až 60 % své plochy perforací a/nebo prumer alespon jedné klapky (11, 12) muže být o 4 až 8 % menší než je vnitrní prumer potrubí (2).
Description
(57) Anotace:
Zařízení pro regulaci průtoku vzduchu v systémech vzduchotechniky, opatřené regulačním prvkem (1), který je tvořen dvojicí klapek (11, 12), umístěných v potrubí (2) koncového elementu zasebou ve vzdálenosti větší než je poloměr potrubí (2), přičemž alespoň jedna klapka (11, 12) jc propojena s regulačním zařízením. Alespoň jedna klapka (II. 12) může být opatřena na 30 až. 60 % své plochy perforací a/nebo průměr alespoň jedné klapky (11. 12) inúžebýt o 4 až 8 % menší než je vnitřní průměr potrubí (2).
CZ 2010-932 A3
-μ ,
Zařízení pro regulaci průtoku vzduchu v systémech vzduchotechniky
Oblast techniky
Vynález se týká zařízení pro regulaci průtoku vzduchu v systémech vzduchotechniky opatřeného regulačním prvkem.
Dosavadní stav techniky
V České republice je většina nových staveb určených pro pobyt lidí vybavena vzduchotechnickými zařízeními. Tato zařízení, i když splňují tepelně technické požadavky na ně kladené, jsou často nevyhovující z hlediska hlukového. Před koncové elementy - vyustky přiváděči i odváděči se vkládají regulační klapky. Tyto klapky jsou nastavený buď na stabilní polohu, nebo jsou plynule regulovatelné podle požadovaného průtoku vzduchu. Jejich nežádoucí vlastností je značný aerodynamický hluk, který již není obvykle možno potlačit dodatečnými protihlukovými úpravami.
U stávajících provedení regulačních klapek je známo, že natočením listu klapky od zcela otevřené polohy se zpočátku téměř nemění součinitel místní tlakové ztráty. Teprve od úhlů výrazně vyšších - cca od 60°, začne odpor klapky prudce narůstat. Tato vlastnost výrazně omezuje regulační schopnost klapek, protože více než 50 % rozsahu nastavení není vhodných pro regulování průtoku vzduchu.
Pokud se bude sledovat hlučnost regulačních klapek, tak lze na základě experimentů prokázat, že se akustický výkon odpovídající generování aerodynamického hluku klapkou dá vyjádřit funkční závislostí
W « K.w | ||
kde je K | (-) | konstanta úměrnosti, |
(m/s) | rychlost proudění vzduchu, | |
n | (-) | exponent závislý na hodnotě Machova čísla. |
Pro oblast Ma < 0,2 činí exponent n ~ 6. Tento poznatek znamená, že se vyzařovaný akustický výkon zvýší 64 x pokud se zvýší rychlost proudění 2x. Při snaze o snížení hlučnosti regulačních klapek je tedy třeba přednostně snižovat rychlost proudění vzduchu.
Podstata vynálezu
Výše uvedené nedostatky jsou do značné míry odstraněny zařízením pro regulaci průtoku vzduchu v systémech vzduchotechniky podle tohoto vynálezu. Jeho podstatou je to, že regulační prvek je tvořen dvojicí klapek, umístěných v potrubí koncového elementu za sebou ve vzdálenosti větší než je poloměr potrubí, přičemž alespoň jedna klapka je propojena s regulačním zařízením.
Alespoň jedna klapka může být opatřena na 30 až 60 % své plochy perforací, popřípadě může být průměr alespoň jedné klapky o 4 až 8 % menší než je vnitřní průměr potrubí.
Ve výhodném provedení jsou klapky navzájem propojeny pro současné naklápění pod stejným úhlem. Úhel naklápění klapek může být nastaven po 15° od 0 do 90°.
Úprava koncového elementu je založena na kaskádové expanzi vzduchu. Podstatou konstrukční úpravy je zařazení dvou klapek za sebou, které tvoří jeden konstrukční celek. Požadovaná tlaková ztráta se rozloží na dvě klapky, čímž se sníží potřebná rychlost proudění vzduchu v jejím zúženém průřezu wc.
-3' * l
Za předpokladu, že obě klapky budou natočeny na stejný úhel a tudíž budou vykazovat stejný součinitel místní tlakové ztráty a tedy i stejnou tlakovou ztrátu - pří sériově řazených odporech se tlakové ztráty sečítají, tak pro vytvoření požadované tlakové ztráty může poklesnout rychlost proudění na 70 % původní hodnoty u jednoduché klapky.
Vzhledem ke shora uvedeným skutečnostem tj. závislost akustického výkonu na 6. mocnině rychlosti proudění, poklesne generovaný aerodynamický hluk na 1/8. Tomu teoreticky odpovídá pokles hladiny akustického výkonu o 9 dB.
Druhou nezanedbatelnou vlastností prezentované konstrukce klapky je skutečnost, že se výrazně zlepší regulační schopnost tohoto řešení, což je dokumentováno průběhem součinitele místní tlakové ztráty pro dvojitou klapku (viz obr. 2 a 3).
V praxi se běžně pracuje se jmenovitým průtokem, tzv. k*, hodnotou - v rámci drive používané terminologie průtokový součinitel, vyjadřující objemový průtok klapkou k* [m3/h] při definovaném rozdílu tlaků Δρ*,- Provedě-li se přepočet součinitelů ζ na poměr ki/k^oo» je možno v grafech v bezrozměrných souřadnicích sledovat chování soustavy klapek.
Řešení podle vynálezu má nízkou hlučnost a lineární regulační charakteristiku
Objasnění obrázků na výkresech
Zařízení pro regulaci průtoku vzduchu v systémech vzduchotechniky podle tohoto vynálezu bude podrobněji popsáno na konkrétním příkladu s pomocí přiložených výkresů, kde na Obr. 1 je schéma dvou sériově řazených regulačních klapek. Na Obr. 2 je znázorněna závislost poměrného průtoku k^kkioQ pro soustavu dvou těšných klapek na poměrném úhlu natočení regulačního listu klapky θίθιοο pro nastavený konstantní úhel klapky A. Na Obr. 3 je znázorněna závislost poměrného průtoku kt/k^ioo pro soustavu perforované klapky, s perforací 35 % a těsné klapky na poměrném úhlu natočení regulačního listu klapky Θίθ^ο pro nastavený konstantní úhel klapky B. Na Obr. 4a až 4d je zobrazen pohled na regulační list klapky.
-4Příklady uskutečnění vynálezu
Příkladné zařízení pro regulaci průtoku vzduchu v systémech vzduchotechniky je opatřeno regulačním prvkem £, tvořeným dvojicí klapek 11, 12. umístěných v potrubí 2 koncového elementu za sebou ve vzdálenosti větší než je poloměr potrubí 2. Jedna klapka 11 je propojena s regulačním zařízením a je opatřena na 35 % své plochy perforací. Klapky 11. 12 jsou navzájem propojeny pro současné naklápění pod stejným úhlem.
V dalším provedení je regulační prvek 1 tvořen dvojicí klapek 11, 12, umístěných v potrubí 2 koncového elementu, za sebou ve vzdálenosti větší než je poloměr potrubí 2. Jedna klapka 12 je propojena s regulačním zařízením a její průměr je o 4 % menší, než je vnitřní průměr potrubí 2. Úhel naklápění klapek 11,12 je nastaven po 15° od 0 do 90°.
Na Obr. 1 d označuje průměr regulačního listu klapky Π, 12, Z) vnitřní průměr potrubí 2, w rychlost nabíhajícího proudu, wc rychlost v zúženém průřezu a B úhel natočení klapky 11, 12.
Nezanedbatelnou vlastností klapek 11, 12 je jejich regulační schopnost. Závislost tlakové ztráty na klapce 11.12 lze vyjádřit funkční závislostí
kde ξ (-) je součinitel místní tlakové ztráty, w (m/s) rychlost proudění, p (kg/m3)hustota vzduchu.
Zobrazená soustava dvou klapek Π. 12 je určena do potrubí 2 o průměru Γ80 mm. Tento rozměr byl zvolen z důvodů, aby byl eliminován negativní vliv přechodu z experimentální trati na měřený element, současně byla kladena podmínka na tlakovou odolnost celého měřicího řetězce včetně měřené klapky 11, 12 a připojovacího potrubí. Vhodně
-5-,,. .
se podařilo nalézt plastové potrubí o vnitřním průměru 0,175 m, s tlakovou odolností min. 0,1 MPa. což bylo dostačující pro plánované experimenty.
Prakticky je možné klapku H, 12 konstruovat z jakéhokoliv běžně používaného materiálu, nejčastěji z pozinkovaného plechu, tak jak je zvykem v systémech vzduchotechniky.
Prstenec instalovaný po obvodu potrubí 2 plní nosnou funkci hřídelí klapky 11. 12 a současně je na obou stranách osazen aretačním prvkem pro přesné nastavení požadovaného úhlu natočení klapky 11,12. Nastavení úhluje rozděleno pó 15° od plného otevření úhel 0° do plného uzavření 90°.
Pro konstrukci soustavy klapek 11, 12 účinně snižující akustický výkon generovaný při škrcení průtoku vzduchu se ukazují jako nejvhodnější řešení regulační listy zobrazené na Obr.
4. Jejich vhodnou kombinací je možné, pro požadované parametry v potrubí 2 dosáhnout snížení celkové hladiny akustického výkonu min. o 5 dB. Všechny regulační listy jednotlivých klapek 11,12 mají vnější průměr 0,175 m a tloušťku 2 mm - perforované 1 mm. Výjimkou je regulační klapka, jejíž list má průměr snížen na 93 %. Podle typu jsou jednotlivé listy plné Či perforované s perforací 35 a 58 %. Tyto perforace byly voleny s ohledem na běžnou dostupnost a praktické využití v systémech vzduchotechniky.
Tloušťka regulačního listu má bezprostřední souvislost s množstvím vyvářené akustické energie při obtékání turbulentním proudem. Tento rozměr má souvislost se vznikem čistých tónových složek ve spektru daných bezrozměrným Strouhalovým číslem, v němž je charakteristickým rozměrem právě tloušťka obtékané desky. Tloušťky listů klapek 11. 12 byly voleny s ohledem na tuhost listu a prakticky používané rozměry.
Akustický výkon generovaný klapkou závisí nejen na tlakové ztrátě klapky 11. 12, ale také na rozměru a geometrii regulačního listu. Je-li dán požadavek na porovnání různých typů klapek 1T, 12, je nutné všechny tyto informace vzít v úvahu.
V tab. 1 je provedeno porovnání jednotlivých soustav klapek 11,12 pro tlakovou ztrátu - 100 Pa, Porovnání je provedeno pro tři vybrané střední rychlosti proudění v potrubí ma
3, 6, 9 a 12 m/s. Prázdná pole v tabulce vyjadřují, že daný typ klapky není schopen požadovanou tlakovou ztrátu dosáhnout.
V soustavě jsou vždy obě klapky 11, 12 natočeny na stejný úhel. Pro soustavu perforované klapky 35 % a těsné klapky jsou v tabulce uvedeny dvě varianty nastavení. První variantou je perforovaná klapka pevně nastavena na úhel 75° (A75°). Druhý případ je pro pevně nastavenou těsnou klapku na úhel 15° (B15°), průtok je pak regulován perforovanou klapkou. Tato varianta byla vybrána s přihlédnutím k velmi dobrým výsledkům, přinášejícím možnost linearizace regulační charakteristiky.
Klapky 11, 12 byly posuzovány jako samostatný prvek včleněný do potrubní sítě bez vlivu úseků regulovaných klapkou. Na základě tohoto přístupu lze považovat získané měřené hodnoty za hodnoty příslušející autoritě klapky Pk = 1. V grafech značí θ!Οο úhel natočení listu při plném otevření klapky.
Na obr. 2 je zobrazena soustava dvou těsných klapek Π , 12, kde d ~ D 3. Z grafu je patrné, že lineární průběh je nejlépe popsán křivkami A30° a A45°. A označuje klapku instalovanou jako první v proudu vzduchu. V oblasti odpovídající 50 % otevření jsou křivky A30° i A45° výrazně vzdáleny od lineárního průběhu. V této oblasti by bylo výhodné přejít na jiné přednastavení klapky A.
Vhodně navržená soustava sestavená z klapky perforované s perforací 35 % a těsné klapky je zobrazena na obr. 3. Při nastavení druhé klapky na úhel 15 ° (B15) dosáhne se, jak zobrazuje graf, výrazné lineární odezvy. Průtok je pak plynule regulován perforovanou klapkou. Lineární regulační schopnost reprezentuje v obrázcích čárkovaná čára.
Na obr. 4 - a) Regulační list těsné klapky, b) List regulační klapky, c) List klapky s perforací 35 %, d) List klapky s perforací 58 %,
-7Tab. 1 Porovnání jednotlivých klapek a soustav klapek (obě klapky natočeny na stejný úhel) při tlakové ztrátě dp* = 100 Pa a střední rychlosti proudění v potrubí
Θ 1Ί | IdBl | Θ j ΙΊ 1 | Lwc IdBl | e ΙΊ | LWc IdBl | Θ 1Ί | L*C | |
Typ klapky | ws = 3 m/s dpA= 100 Pa | = 6 m/s dp* = 100 Pa | Wj = 9 m/s 100 Pa | w, = 12 m/s Apk =100 Pa | ||||
těsná klapka | 46,8 | 60,3 | 34,3 | 67,4 | 27,7 | 75 | 21,6 | 76,8 |
soust, dvou těsných klapek | 40,7 | 61,6 | 27,4 | 70,5 | 19,5 | 73,5 | 153 | 76,5 |
perforovaná klapka 35 % | - | - | 59,8 | 59,4 | 44,4 | 65,8 | 35 | 69,7 |
soust. dvou perforovaných klapek 35% | 78,9 | 52,7 | 45,5 | 61,9 | 33,2 | 66,5 | 26 | 70,7 |
perforovaná klapka 58 % | - | - | - | - | 71,5 | 62 | 52,2 . | 66,7 |
soust. dvou perforovaných klapek 58% | - | - | 81,2 | 593 | 49,7 | 643 | 36 | 68,5 |
soust, perforovaná 35 % / těsná (A75) | 43,6 | 58 | - | - | - | - | - | - |
soust, perforovaná 35 %/těsná (B15) | - | - | 60 | 61,9 | 42,5 | 67,8 | 29 | 723 |
Průmyslová využitelnost
Zařízení pro regulaci průtoku vzduchu v systémech vzduchotechniky podle tohoto vynálezu nalezne uplatnění v širokém rozsahu výrobků pro vzduchotechnická zařízení a to zejména v případech, kdy je požadovaná nízká hlučnost těchto zařízení a kvalitní regulovatelnost průtoku vzduchu.
Claims (6)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Zařízení pro regulaci průtoku vzduchu v systémech vzduchotechniky opatřené regulačním prvkem, vyznačující se tím, že regulační prvek (1) je tvořen dvojicí klapek (11,12), umístěných v potrubí (2) koncového elementu za sebou ve vzdálenosti větší než je poloměr potrubí (2), přičemž alespoň jedna klapka (11, 12) je propojena s regulačním zařízením.
- 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že alespoň jedna klapka (11, 12) je opatřena na 30 až 60 % své plochy perforací.
- 3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že průměr alespoň jedné klapky (11, 12) je o 4 až 8 % menší než je vnitřní průměr potrubí (2).
- 4. Zařízení podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že klapky (11, 12) jsou navzájem propojeny pro současné naklápění.
- 5. Zařízení podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že úhel naklápění klapek (11, 12) je nastaven po 15° od 0 do 90°.
- 6. Zařízení podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že je součástí koncového distribučního elementu.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ20100932A CZ2010932A3 (cs) | 2010-12-14 | 2010-12-14 | Zarízení pro regulaci prutoku vzduchu v systémech vzduchotechniky |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ20100932A CZ2010932A3 (cs) | 2010-12-14 | 2010-12-14 | Zarízení pro regulaci prutoku vzduchu v systémech vzduchotechniky |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ303109B6 CZ303109B6 (cs) | 2012-04-04 |
CZ2010932A3 true CZ2010932A3 (cs) | 2012-04-04 |
Family
ID=45891615
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ20100932A CZ2010932A3 (cs) | 2010-12-14 | 2010-12-14 | Zarízení pro regulaci prutoku vzduchu v systémech vzduchotechniky |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ2010932A3 (cs) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT323954B (de) * | 1972-03-24 | 1975-08-11 | Rickenbach Hugo | Klimakonvektor |
US4017025A (en) * | 1974-01-28 | 1977-04-12 | Wehr Corporation | Variable volume control box and system incorporating same |
FR2709343B1 (fr) * | 1993-08-25 | 1995-10-27 | Abb Flakt | Bouche d'aération auto-réglable, acoustiquement isolante. |
FR2790069B1 (fr) * | 1999-02-24 | 2001-04-20 | Nicoll Raccords Plastiques | Regulateur de debit d'air et entree d'air autoreglable pour fenetre d'un batiment |
-
2010
- 2010-12-14 CZ CZ20100932A patent/CZ2010932A3/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ303109B6 (cs) | 2012-04-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20190145653A1 (en) | Damper with integrated blade stop | |
SE1450147A1 (sv) | Ventilationsdon med ljuddämpning. | |
EP3265706B1 (en) | A pressure valve and method of adjusting a pressure valve | |
CZ2010932A3 (cs) | Zarízení pro regulaci prutoku vzduchu v systémech vzduchotechniky | |
CZ22037U1 (cs) | Zařízení pro regulaci průtoku vzduchu v systémech vzduchotechniky | |
El Moueddeb et al. | Perforated ventilation ducts: part 1, a model for air flow distribution | |
US9074790B2 (en) | Plenum box | |
EP1334316B1 (en) | Valve for variable flows, fire damper and combined fire damper and valve for variable flows | |
RU112357U1 (ru) | Саморегулируемая механическая вентиляционная сеть | |
US20180073763A1 (en) | Discharge system and methods | |
US6508246B1 (en) | Mechanical draft controller | |
FI97256B (fi) | Laite paineen laskun aikaansaamiseksi tuuletus tai ilmankäsittelylaitteistossa sekä tämän käyttö | |
Mortensen et al. | System design for demand controlled ventilation in multi-family dwellings | |
SE520294C2 (sv) | Ventil för varierbar strypning av flöden | |
SE0900399A1 (sv) | Flödesregulator för tilluftsdon | |
Taylor et al. | VAV Box Duct Design | |
CN107940562A (zh) | 自调温的空调内机 | |
JP2002195581A (ja) | セントラルヒーティング設備 | |
CN108006815A (zh) | 自动控温的空调内机 | |
BE1031086B1 (nl) | Hybride ventilatiesysteem en werkwijze voor het aansturen van een dergelijke ventilatiesysteem | |
RU2778847C1 (ru) | Способ распределения воздуха | |
SE443224B (sv) | Forfarande och anordning for omvexlande inblasning av varm resp kall luft vid luftkonditionering av rum | |
EP2184557B1 (de) | Lüftungssystem | |
US1592956A (en) | Air-flow regulator | |
WO2008085115A8 (en) | Air conditioning equipment for return air |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20141214 |