УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ
TEST RIG FOR ELEMENTS OF INDUSTRIAL VENTILATION SYSTEMS

Изобретение относится к техническим средствам обеспечения испытаний элементов систем вентиляции, аэрогазового и пылевого контроля воздуха производственного помещения, применяемых в промышленности.
Известен стенд для испытания воздухоочистителя двигателя внутреннего сгорания, включающий испытательную камеру, вытяжную трубу, сообщающуюся с этой камерой, пылевую камеру для установки на воздухозаборнике воздухоочистителя и сообщенную с испытательной камерой, термометр, размещенный в верхней крышке камеры, средство подогрева воздуха, укрепленное на боковых стенках камеры. Устройства для измерения фракционного состава пылевоздушной смеси и определения степени концентрации пыли соединено с пылевой камерой и отводящим трубопроводом для сообщения последнего с воздухоочистителем. На данном трубопроводе размещен вакуум-насос, а до него последовательно установлены термометр, абсолютный фильтр, до и после которого размещены манометры, расходомер, и запорный кран, и анемометр. Выход системы подачи пыли сообщен с пылевой камерой, а устройства для создания заданной влажности воздуха - с испытательной камерой. Пылевая камера имеет элементы для создания заданного направления пылевоздушного потока, выполненные в виде направляющих пластин, которые размещены на стенках и/или по объему этой камеры. Пластины выполнены съемными с возможностью изменения пространственного положения каждой пластины. Стенд снабжен блоком управления положением пластин посредством соответствующего привода и передачи, сообщенного с направляющими пластинами (Патент РФ №2140065 C1, G01M 15/00, опубл. 1999).
Недостатком данного стенда является невозможность контроля запыленности воздуха и управления выделением пыли в непрерывном режиме времени, что снижает точность имитации реальных условий эксплуатации.
Наиболее близким по технической сущности к заявленной установке относится устройство для испытания приборов и элементов систем аэрогазового и пылевого контроля шахтной атмосферы, включающее испытательную камеру, систему подачи пыли, систему создания заданной влажности воздуха и поддержания температуры, устройство для определения степени концентрации пыли и измерительную станцию, включающую последовательно установленные термометр, расходомер, анемометр, манометр, систему ввода газа. Испытательная камера выполнена тороидальной формы и представляет собой герметичный замкнутый воздуховод, выполненный во взрывобезопасном исполнении, внутри которого расположены испытываемые приборы и элементы систем аэрогазового и пылевого контроля, и вентилятор, регулирующий скорость потока воздушной струи в испытательной камере, при этом измерительная станция дополнительно снабжена газоанализатором, трубкой полного давления Пито, психрометром и аспиратором, причем каждый из датчиков измерительной станции установлен внутри испытательной камеры через соответствующие вводные устройства, выполненные во взрывобезопасном исполнении (Патент РФ №2403393, E21F 5/00, G01D 21/00, опубл. 2010).
Недостатком данного устройства является невозможность обеспечения параметров воздушной среды, соответствующих реальным условиям эксплуатации, из-за отсутствия непрерывного контроля и регулирования запыленности воздуха согласно требованиям эксперимента, что снижает точность определения характеристик элементов систем производственной вентиляции.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение точности определения характеристик элементов систем производственной вентиляции.
Поставленная задача достигается тем, что установка для испытаний элементов систем производственной вентиляции, содержащая пылевую камеру, внутри которой установлены устройство подачи пыли, датчик температуры и относительной влажности воздуха, воздуховод с размещенными на нем датчиком концентрации пыли, аналитическим фильтром, расходомером, вентилятором с электродвигателем и теплопарогенератором, в отличие от прототипа, дополнительно снабжена кольцевым зазором приточного воздуха в верхней части пылевой камеры, конусовидной насадкой, установленной на наружной поверхности вытяжного воздуховода с воздухозаборным зонтом внутри пылевой камеры, и блоком регулирования параметров воздушной среды, соединенным через преобразователь входных сигналов с первичным оптическим датчиком концентрации пыли, датчиком температуры и относительной влажности воздуха, вторичным оптическим датчиком концентрации пыли, установленным после фильтрующего устройства перед расходомером на вытяжном воздуховоде, а через преобразователь выходных сигналов - с устройством подачи пыли, теплопарогенератором и преобразователем частоты вращения электродвигателя вентилятора.
Технический результат заключается в повышении точности определения характеристик элементов систем производственной вентиляции.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена схема установки для испытаний элементов систем производственной вентиляции.
Установка для испытаний элементов систем производственной вентиляции содержит пылевую камеру 1, которая снабжена кольцевым зазором 2 приточного воздуха в верхней части пылевой камеры 1, конусовидной насадкой 3, установленной на наружной поверхности вытяжной части воздуховода 4 с воздухозаборным зонтом 5 внутри пылевой камеры 1. Блок 6 регулирования параметров воздушной среды соединен через преобразователь 7 входных сигналов с первичным оптическим датчиком 8 концентрации пыли, датчиком 9 температуры и относительной влажности воздуха, вторичным оптическим датчиком 10 концентрации пыли, установленным после фильтрующего устройства 11 на вытяжной части воздуховода 4. Блок 6 через преобразователь 12 выходных сигналов соединен с устройством 13 подачи пыли, теплопарогенератором 14, подключенным к приточной части воздуховода 15, а также преобразователем 16 частоты вращения электродвигателя 17 вентилятора 18. В вытяжной части воздуховода 4 после первичного оптического датчика 8 установлен аналитический фильтр 19, затем последовательно фильтрующее устройство 11, вторичный оптический датчик 10, расходомер 20 и вентилятор 18. Оптические датчики 8 и 10 состоят из оптического излучателя и приемника. Блок 6 создан на базе электронно-вычислительной машины.
Установка для испытаний элементов систем производственной вентиляции работает следующим образом.
Перед началом эксперимента в пылевую камеру 1, согласно условиям проведения эксперимента, ставят воздухозаборный зонт 5, в устройство 13 вносят необходимое количество пылеобразующего материала, в блок 6 устанавливают необходимый алгоритм проведения эксперимента, ставят фильтрующее устройство 11. При испытании новых оптических датчиков концентрации запыленности в вытяжную часть воздуховода 4 ставят аналитический фильтр 19.
Перед подачей пыли обеспечивают необходимые температуру и относительную влажность воздуха. Для этого вентилятором 18 через приточную часть воздуховода 15 и кольцевой зазор 2 подается воздух в пылевую камеру 1, температура и относительная влажность воздуха устанавливается с помощью теплопарогенератора 14, согласно заложенному алгоритму эксперимента в блоке 6. После установления требуемых температуры и относительной влажности воздуха включается устройство 13 по сигналу от блока 6 через преобразователь 12. Для поддержания требуемой запыленности производится регулирование параметров установки путем постоянной подачи сигнала с первичного оптического датчика 8 и датчика 9 через преобразователь 7 на блок 6 и далее через преобразователь 12 на преобразователь 16, который изменяет частоту вращения электродвигателя 17 вентилятора 18, теплопарогенератор 14 и устройство 13. Контроль расхода воздуха определяется по расходомеру 20. Ход проведения эксперимента, данные, получаемые от датчиков 8, 9 и 10, и режимы работы устройства 13, теплопарогенератора 14 и преобразователя 16 анализируются блоком 6.
Таким образом, предложенная установка для испытаний элементов систем производственной вентиляции позволяет повысить точность определения необходимых характеристик элементов систем производственной вентиляции, за счет дополнительной установки кольцевого зазора приточного воздуха в верхней части пылевой камеры, конусовидной насадки, установленной на наружной поверхности вытяжного воздуховода с воздухозаборным зонтом внутри пылевой камеры, и блока регулирования параметров воздушной среды, соединенного через преобразователь входных сигналов с первичным оптическим датчиком концентрации пыли, датчиком температуры и относительной влажности воздуха, вторичным оптическим датчиком концентрации пыли, установленным после фильтрующего устройства перед расходомером в вытяжном воздуховоде, а через преобразователь выходных сигналов - с устройством подачи пыли, теплопарогенератором и преобразователем частоты вращения электродвигателя вентилятора. Вышеприведенные отличительные признаки в совокупности с известными необходимы и достаточны для достижения заявленного технического результата.