ЭЛЕМЕНТ ВОЗДУХОВОДНОЙ СЕТИ (ЭВС)
AIR DUCT NETWORK ELEMENT

Изобретение относится к системам воздушного отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и может быть использовано для отвода потока в воздуховодных сетях этих систем. Изобретение предназначено для отвода потока в воздуховодных сетях систем воздушного отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и позволяет снизить аэродинамическое сопротивление потоку воздуха в ответвлении и уровень шума.
Известным является элемент воздуховодной сети, в частности тройник, содержащий имеющие в поперечном сечении прямоугольную форму, сообщенные между собой ствол и ответвление, продольные оси которых взаимно перпендикулярны, а стенки выполнены прямолинейными (Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3-х частях. Ч. 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Кн. 2 / Б.В. Баркалов, Н.Н. Павлов, С.С. Амирджанов и др.; Под ред. Н.Н. Павлова и Ю.И. Шиллера. - 4-е изд. - М.: Стройиздат, 1992. - С. 217-218). Однако ввиду того, что стенки ответвления выполнены прямолинейными, и ствол, и ответвление расположены под прямым углом относительно друг друга, участок канала для прохода воздуха на границе перехода потока из ствола в ответвление имеет высокое аэродинамическое сопротивление за счет образования мощных вихрей в месте отрыва потока и как следствие высокий уровень шума, генерируемый ответвлением.
В качестве прототипа выбран элемент воздуховодной сети, содержащий имеющие в поперечном сечении прямоугольную форму сообщенные между собой ствол и, по меньшей мере, одно ответвление с прямолинейными стенками, отличающийся тем, что внутренняя поверхность, по меньшей мере, на части своей длины, начиная от входа потока в ответвление, по меньшей мере, ближней по ходу потока в стволе из двух стенок ответвления, меньшие стороны которых сориентированы поперек потока в стволе, снабжена направляющей вставкой, при этом обращенная к потоку поверхность направляющей вставки имеет криволинейную форму, обеспечивающую безотрывный вход потока из ствола в ответвление (Патент РФ на изобретение №2166701, опубл. 10.05.2001).
Такой элемент воздуховодной сети имеет сложную конструкцию, но обеспечивает низкие значения уровня шума и аэродинамического сопротивления потоку воздуха в ответвлении.
Задачей изобретения является создание такого элемента воздуховодной сети, который обладает более простой конструкцией, но при этом обеспечивает низкие значения уровня шума и аэродинамического сопротивления потоку воздуха в ответвлении.
К дополнительным техническим результатам относится снижение аэродинамического сопротивления потока воздуха в ответвлении и уровня шума, повышение технологичности и пожарной безопасности.
Это достигается тем, что в отличие от известного технического решения для повышения технологичности путем упрощения конструкции и снижения материалоемкости при обеспечении низкого уровня шума, и низкого аэродинамического сопротивления потоку воздуха в ответвлении, в элементе воздуховодной сети, содержащем имеющие в поперечном сечении прямоугольную форму сообщенные между собой ствол и ответвление с прямолинейными стенками, и возможностью размещения на внутренней поверхности, на части своей длины, начиная от входа потока в ответвление ближней по ходу потока в стволе из двух стенок ответвления, меньшие стороны которых сориентированы поперек потока в стволе, направляющего элемента с поверхностью криволинейной формы обращенной к потоку для обеспечения безотрывного входа потока из ствола в ответвление, при этом стенка ответвления на части своей длины, начиная от входа потока в ответвление ближней по ходу потока в стволе из двух стенок ответвления, меньшие стороны которых сориентированы поперек потока в стволе, выполнена фасонной, с образованием впадины на наружной стороне стенки ответвления и направляющего выступа с поверхностью криволинейной формы на внутренней стороне стенки ответвления, при этом поверхность криволинейной формы обращена к потоку для обеспечения безотрывного входа потока из ствола в ответвление.
Снижению аэродинамического сопротивления и уровня шума способствует то, что обращенная к потоку в ответвлении поверхность криволинейной формы направляющего выступа, размещенного на упомянутой ближней стенке, имеет в продольном сечении вид волнообразной кривой, состоящей из двух участков, первый из которых по ходу потока обращен выпуклой, а второй - вогнутой стороной к потоку или направляющий выступ в продольном сечении плоскостью параллельной оси ответвления и перпендикулярной к стенке ответвления, меньшая сторона которой сориентирована поперек потока в стволе, имеет вид участка спирали - жезла.
Так же снижению уровня шума способствует то, что направляющий выступ выполнен перфорированным, причем впадина заполнена звукопоглощающим материалом, а снаружи ответвления установлена П-образная крышка, охватывающая ответвление с перекрытием впадины и возможностью фиксации положения.
Повышению пожарной безопасности способствует то, что звукопоглощающий материал состоит из каучука с пористой структурой и реакционно-активных ингредиентов огнезащитной композиции, например, огракс - л, огнеза - трм, с возможностью термовспучивания при повышении температуры с образованием пенококса для огнезащиты и перекрытия проходного сечения ответвления.
Повышение технологичности обеспечивается тем, что фасонная стенка ответвления выполнена съемной или ответвление выполнено сварным и состоит из двух частей, одна из которых - фасонная стенка.
Сущность заявленного технического решения поясняется чертежами: на фиг. 1 представлено схематичное изображение элемента воздуховодной сети (разрез); на фиг. 2 представлено схематичное изображение элемента воздуховодной сети с перфорированным направляющим выступом и впадиной заполненной звукопоглощающим материалом (разрез); на фиг. 3 представлено схематичное изображение элемента воздуховодной сети с П-образной крышкой (общий вид).
Устройство содержит ответвление 1, ствол 2, впадину 3 на наружной стороне стенки ответвления 1, направляющий выступ 4 с поверхностью криволинейной формы на внутренней стороне стенки ответвления 1, звукопоглощающий материал 5 и П-образную крышку 6.
Устройство работает следующим образом.
Работа элемента воздуховодной сети осуществляется следующим образом. Поток воздуха, проходит по стволу 2 и дойдя до ближней по ходу потока в стволе 2 стенки ответвления 1, часть этого потока поворачивает в ответвление 1. Благодаря наличию направляющего выступа 4 поток воздуха двигается вдоль обращенной к потоку поверхности этого выступа 4, расположенного только на упомянутой ближней стенке (фиг. 1). Поскольку вышеуказанная форма и параметры обращенной к потоку поверхности направляющего выступа соответствуют размерам и повторяют форму зоны отрыва потока, образующейся в традиционных ответвлениях прямоугольного поперечного сечения без направляющих вставок, при скоростях потока, принятых в современных системах воздушного отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, то в данном случае отрыва потока от ближней стенки ответвления 1 не происходит. Это препятствует образованию интенсивных вихрей, что способствует выравниванию эпюры скоростей потока в ответвлении, снижению аэродинамического сопротивления и уменьшению уровня шума, источником которого являлось вихреобразование. Обращенная к потоку в ответвлении 1 поверхность криволинейной формы направляющего выступа 4, размещенного на упомянутой ближней стенке, может иметь в продольном сечении вид волнообразной кривой, состоящей из двух участков, первый из которых по ходу потока обращен выпуклой, а второй - вогнутой стороной к потоку или направляющий выступ 4 в продольном сечении плоскостью параллельной оси ответвления 1 и перпендикулярной к стенке ответвления 1, меньшая сторона которой сориентирована поперек потока в стволе 2, может иметь вид участка спирали - жезла. Для снижения уровня шума направляющий выступ 4 выполняется перфорированным, при этом впадина 3 заполняется звукопоглощающим материалом 5 (на фиг. 2), а снаружи ответвления 1 установлена П-образная крышка 6 (на фиг. 3), охватывающая ответвление 1 с перекрытием впадины 3 и возможностью фиксации положения. Материал 5 поглощает энергию звуковых колебаний, обеспечивается дополнительное снижение уровня шума в ответвлении 1, выполняя функции глушителя шума. Для повышения пожарной безопасности звукопоглощающий материал 5 может состоять из каучука с мелкопористой структурой и реакционно-активных ингредиентов огнезащитной композиции, например, огракс - л, огнеза - трм, с возможностью термовспучивания при повышении температуры с образованием пенококса для огнезащиты и перекрытия проходного сечения ответвления 1. Повышение пожарной безопасности обусловлено тем, что предотвращается поступление пламени в ответвление 1 из ствола 2 и дальнейшее распространение пламени по сети. Для повышения технологичности выполняют фасонную стенку ответвления 1 съемной или ответвление 1 выполняют сварным, состоящим из двух частей, одна из которых - фасонная стенка.
Таким образом, предлагаемый элемент воздуховодной сети, обладающий простой конструкцией, обеспечивает снижение аэродинамического сопротивления, а также снижение уровня шума.