ПРИТОЧНОЕ УСТРОЙСТВО СИСТЕМЫ ЕСТЕСТВЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ ЖИВОТНОВОДЧЕСКОГО ПОМЕЩЕНИЯ
AIR SUPPLY UNIT OF NATURAL VENTILATION SYSTEM IN LIVESTOCK BUILDING

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно устройствам естественной вентиляции, и может быть использовано в животноводческих помещениях.
Известно приточное устройство системы естественной вентиляции животноводческого помещения, состоящее из отверстия в стене помещения, воздухозаборного патрубка, регулирующего клапана с приводом (Международный сельскохозяйственный журнал, №6, 1985 г., с.79).
Недостатками данного устройства являются:
1) не предусмотрено немедленное закрытие клапана воздухозаборного патрубка в случае внезапного усиления ветра до значений выше расчетного;
2) не предусмотрено немедленное открытие клапана воздухозаборного патрубка после снижения напора ветра до расчетных значений;
3) необходимость применения ручного воздействия для выполнения регулирования режимов работы устройства приводит к повышению эксплуатационных издержек.
При несвоевременном закрытии клапана воздухозаборного патрубка с наветренной стороны животноводческого помещения, в случае внезапного усиления ветра выше расчетных значений внутрь помещения надувается излишнее количество наружного воздуха, что в холодный период года вызывает переохлаждение животных, как за счет увеличения скорости движения воздуха, так и за счет понижения температуры внутреннего воздуха. После снижения силы ветра до расчетных значений необходимо также немедленно открыть клапан воздухозаборного патрубка системы вентиляции, чтобы обеспечить необходимый уровень воздухообмена. Переохлаждение животных за счет излишнего воздухообмена, а также и дефицит объема подачи вентиляционного воздуха недопустим по зоогигиеническим требованиям.
Известна также система естественной вентиляции животноводческого помещения по патенту 2282110 РФ, кл. F24F 7/04.
В системе естественной вентиляции животноводческого помещения со стенами, окнами, крышей, системой вытяжной вентиляции на крыше, устройством подачи наружного воздуха, состоящим из воздухозаборных патрубков, располагаемых в стенах и соединенных с воздухораспределительными каналами внутри помещения под потолком (крышей), воздухораспределительные каналы непосредственно у стены снабжены водосборной канавкой (буртиком), а воздухозаборные патрубки на входе снабжены регулирующими клапанами.
Недостатком известного устройства является то, что известное устройство не имеет средств автоматического воздействия на регулирующий клапан с целью немедленного закрытия и последующего открытия регулирующего клапана при внезапном усилении или ослаблении ветра по сравнению с его расчетными значениями, что снижает его эффективность.
Задача изобретения - автоматизация процесса управления режимами работы приточного устройства системы естественной вентиляции.
В приточном устройстве системы естественной вентиляции животноводческого помещения со стенами, крышей, вытяжной системой вентиляции, устройством подачи наружного воздуха, состоящим из воздухозаборного патрубка, расположенного в отверстии стены и соединенного с воздухораспределительным каналом внутри помещения, воздухозаборный патрубок на входе снабжен регулирующим клапаном, при этом регулирующий клапан выполнен в виде двух створок, направленных ко входу воздухозаборного патрубка и шарнирно закрепленных на валу, жестко установленном внутри воздухозаборного патрубка, при этом створки соединены между собой калиброванной пружиной растяжения, на внутренних сторонах двух противоположных стенок воздухозаборного патрубка жестко установлены упоры; "живое сечение" воздухозаборного патрубка на входе равно поперечному сечению воздухораспределительного канала внутри помещения, а корпус воздухозаборного патрубка выполнен в виде конфузора.
Новые существенные признаки:
1) регулирующий клапан выполнен в виде двух створок, направленных ко входу воздухозаборного патрубка и шарнирно закрепленных на валу;
2) вал жестко установлен внутри воздухозаборного патрубка, при этом створки соединены между собой, створки клапана со стороны входа воздухозаборного патрубка соединены калиброванной пружиной растяжения, на внутренних сторонах двух противоположных стенок воздухозаборного патрубка жестко установлены упоры;
3) "живое сечение" воздухозаборного патрубка на входе равно поперечному сечению воздухораспределительного канала внутри помещения;
4) корпус воздухозаборного патрубка выполнен в виде конфузора.
Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными позволяют получить технический результат во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.
Конструкция регулирующего клапана, которая состоит из двух V-образно расположенных створок, шарнирно закрепленных одним концом на неподвижном валу, находящемся внутри воздухозаборного патрубка, другими концами свободно направлены ко входу воздухозаборного патрубка навстречу потоку приточного воздуха с возможностью их раскрытия от максимального сближения, ограниченного фиксаторами до максимально разведенного положения, ограниченного стенками воздухозаборного патрубка, позволяет использовать силу набегающего потока воздуха (ветра) для регулирования объема подачи наружного воздуха внутрь помещения. В положении максимального сближения створок клапана, ограниченного фиксаторами, "живое сечение" воздухозаборного патрубка на входе имеет максимальную величину и соответствует объему подачи наружного воздуха внутрь помещения при расчетных значениях силы ветра.
При усилении силы ветра на створки клапана усиливается воздействие потока приточного воздуха и створки перемещаются в сторону наружных стенок воздухозаборного патрубка, уменьшая тем самым "живое сечение" для прохода воздуха вплоть до полного его закрытия. Соответственно уменьшается объем подачи наружного воздуха до полного прекращения подачи.
Створки клапана со стороны входа воздухозаборного патрубка соединены калиброванной пружиной растяжения. Когда сила ветра, воздействующая на створки клапана, превышает усилие натяжения калиброванной пружины, створки клапана расходятся, уменьшая "живое сечение" для прохода наружного воздуха вплоть до полного перекрытия "живого сечения". При ослаблении силы ветра до расчетных значений усилие калиброванной пружины преодолевает силу ветра и возвращает створки в положение максимального открытия "живого сечения" приточного патрубка, и тем самым устанавливая объем подачи наружного воздуха в расчетном объеме.
Выполнение воздухозаборного патрубка в виде конфузора позволяет сократить до минимума потери на трение воздушного потока при переходе от входного сечения воздухозаборного патрубка к сечению воздухораспределительного канала. Равенство "живого сечения" воздухозаборного патрубка на входе и "живого сечения" воздухораспределительного канала обеспечивает постоянство скорости потока приточного воздуха в приточном устройстве системы естественной вентиляции.
Применение в системах естественной вентиляции животноводческих помещений предлагаемого приточного устройства исключает негативное воздействие силы наружного ветра выше расчетного значения на характеристики воздушной среды внутри животноводческого помещения, т.к. исключается переохлаждение животных повышенной подвижностью воздуха и снижением его температуры без воздействия обслуживающего персонала в автоматическом режиме при простоте конструктивного решения, что положительно сказывается на надежности работы системы естественной вентиляции. Устройство не требует больших затрат ни на изготовление, ни на эксплуатацию.
На фиг.1 схематично изображено приточное устройство животноводческого помещения, продольный разрез; на фиг.2 изображена фронтальная проекция устройства.
Приточное устройство животноводческого помещения со стеной 1 и отверстием в ней 2 состоит из воздухозаборного патрубка 3, воздухораспределительного канала 4, на входе воздухозаборного патрубка 3, выполненного в виде конфузора, установлен регулирующий клапан, состоящий из двух створок 5, шарнирно закрепленных на неподвижном валу 6, расположенном внутри воздухозаборного патрубка 3, створки 5 регулирующего клапана направлены ко входу воздухозаборного патрубка 3 с возможностью их раскрытия от максимального сближения, ограниченного упорами 7, до максимально разведенного положения ограниченного стенками воздухозаборного патрубка 3, створки клапана 5 со стороны входа воздухозаборного патрубка 3 соединены калиброванной пружиной растяжения 8, площадь приточного воздуховода 4 равна площади "живого сечения" воздухозаборного патрубка 3 на входе в положении максимального сближения створок 5 регулирующего клапана, ограниченного фиксаторами 7.
Приточное устройство системы естественной вентиляции животноводческого помещения работает следующим образом.
При расчетной ветровой нагрузке створки 5 регулирующего клапана под воздействием калиброванной пружины растяжения 8 находятся в положении максимального сближения, ограниченного упорами 7. Наружный воздух через воздухозаборный патрубок 3 поступает в воздухораспределительный канал 4 и далее внутрь животноводческого помещения. При усилении силы ветра выше расчетного значения створки клапана 5 преодолевают усилие пружины растяжения 8 и расходятся, уменьшая "живое сечение" воздухозаборного патрубка 3, что приводит к уменьшению объема подачи наружного воздуха. При значительном превышении силы ветра по сравнению с расчетным значением створки клапана 5 соприкасаются с внутренней поверхностью стенок воздухозаборного патрубка 3, тем самым "живое сечение" входного отверстия воздухозаборного патрубка практически полностью перекрывается, и соответственно подача наружного воздуха внутрь помещения через приточное устройство прекращается. Вентиляция помещения в ситуации, когда регулирующие клапана 5 приточных устройств системы естественной вентиляции животноводческого помещения с наветренной стороны закрыты, осуществляется путем инфильтрации воздуха через притворы ограждающих конструкций с наветренной стороны помещения, а также через приточные устройства систем естественной вентиляции с подветренной стороны помещения, если они предусмотрены при проектировании системы естественной вентиляции помещения.
При ослаблении силы ветра пружина растяжения 8 воздействует на створки клапана 5 и возвращает их в исходное положение, ограниченное упорами 7, тем самым обеспечивается подача наружного воздуха в расчетном режиме.