В зимний период отражатель закрывается и остается зазор между ним и нижним основанием короба 1.Причем величина зазора задается в процессе изготовления и составляет10 мм на 1м высоты установки отражателя для взрослого КРС и 0,5 мм для молодняка. При низких температурах наружного воздуха крышка 2 посредством тяги 5 частично прикрывается. При этом тяга 5 опирается на отражатель 3 верхним упором 6. . При экстремально низкой температуре наружного воздуха (например, минус 40о С и сопровождаемой ветром) наблюдается предельный дефицит тепла и приток воздуха происходит только за счет инфильтрации, а также в период открытия ворот. Забор воздуха с чердака полностью прекращается. Для этого посредством тяги 5 крышкой 2 закрываем короб. Конструктивные параметры приточного устройства обоснованы и прошли производственную проверку.
Превышение площади живого сечения короба над площадью живого сечения отверстий между коробом и отражателем должно быть не менее 30%. В противном случае изменится характер истечения приточных струй в связи с увеличенным сопротивлением потоку воздуха в коробе.
В короб поступает воздух большей плотности, чем в помещении и при разности давлений, создаваемых вытяжными шахтами, происходит заполнение короба воздухом как бы наливом. Воздух, опустившись в короб, ударяется об отражатель, изменяет свое направление и выходит в помещение горизонтальными струями. При движении потока приточного воздуха в помещении он перемешивается с воздухом помещения. Нагреваясь смесь опускается вниз.
Высота короба определяется требованиями к его установке в потолке здания. В межкрышном пространстве короб должен быть установлен исходя из условия превышения его верхнего основания над утеплителем, но высота слоя утеплителя зависит от его теплотехнических свойств (для фиброплиты, минваты, шлака высота слоя колеблется от 0,1 до 0,2м). В помещении нижнее основание короба должно находиться не выше уровня ребер жесткости плит перекрытия. В противном случае приточные струи, ударяясь о ребра жесткости плит, опускаются вниз компактными струями, не нагреваясь и с большой скоростью. Практика показала, что высота короба должна быть не менее 0,5м.
9. Конструктивные особенности автоматических воздухорегулирующих устройств для естественной вентиляции
Устройства естественной вентиляции, вне зависимости от их типа, принятой организации воздухообмена управляются в ручном режиме. Попытки заимствовать зарубежные разработки электронных систем контроля и автоматического регулирования с применением централизованных электрифицированных
приводов в условиях Сибири не дали положительных результатов. Тяги приводов и клапаны обледеневают и в лучшем случае в зимний период не работают, а в худшем - выходят из строя, лишая систему не только автоматического, но и ручного управления. Кроме того естественная система вентиляции лишается такого преимущества перед искусственной, как независимость от дополнительного источника энергии.
Имея воздушный поток, обладающий энергией, в системах естественной вентиляции целесообразно использовать его энергию для регулирования расхода воздуха, т. е. применить пневмоавтоматику. Может возникнуть вопрос о том, зачем в век электроники разрабатывать пневмоавтоматику. За электроникой - современный уровень техники и большие функциональные возможности, что логично. Но оценка только по этим критериям энергонезависимого оборудования едва – ли верна. В области животноводства показатели безопасности, надежности, простота в изготовлении, настройке и эксплуатации преобладают над другими показателями. Подтверждением этому является то, что в развитых странах Европы и Америки доля пнемоавтоматики достигает 30%, причем на силовые механизмы в некоторых отраслях приходится до 90%. Видимо, только средствами пневмоавтоматики в ближайшем будущем и можно решить проблему регулирования расхода воздуха в системах естественной вентиляции.
В России не выпускались и не выпускаются устройства регулирования расхода воздуха для систем естественной вентиляции, а количество исследований в этом направлении крайне мало. Но теоретические обоснования позволяют предположить, что рациональны конструкции с простыми кинематическими связями, где перемещение регулирующего элемента осуществляется от динамического или статического давления потока. Однако действие и взаимопереход этих давлений в различных конструкциях регуляторов имеют сложный характер. Эжекторные устройства используют указанные изменения на суживающемся участке, где скорость потока увеличивается, а давление понижается, что способствует перемещению подвижного регулирующего элемента.
Максимальная средняя скорость потока в шахте не превышает 2,5 м/с, а минимальной средней, с какой необходимо начинать регулирование, можно считать 0,5м/с. Соответственно диапазон используемых динамических давлений для перемещения регулирующего элемента не велик и не превышает 3 Па. Кроме того, перемещение регулирующего элемента для обеспечения постоянства расхода воздуха в шахте ведет к изменению живого сечения на участке регулирования.
Учитывая неравномерность распределения скоростей в сечении потока, а также потери за счет создаваемого меняющегося местного сопротивления аналитическим путем определить постоянную регулятора невозможно. Но регули-
рование с учетом струйного эффекта представляет определенный интерес, т. к. при нем обеспечиваются наименьшие потери на местное сопротивление, что особенно важно на начальном участке регулирования для повышения чувствительности и качества регулирования.
Конструктивное исполнение регуляторов, использующих статическую и кинетическую энергию, может быть различным – от одного до четырех подвижных регулирующих элементов для шахты с основанием в виде четырехугольника. В большинстве такого типа конструкций задание закона регулирования определяется конструкцией неподвижного регулирующего элемента, а задание диапазона регулирования - уравновешивающим приспособлением. В некоторых конструкциях закон и диапазон регулирования задаются несколькими уравновешивающими приспособлениями, но такие устройства сложнее по конструкции и в настройке.
Предлагается регулятор прямого действия, устанавливаемый в помещении на нижнем основании каждой шахты естественной вытяжки (рис. 7). Он является локальным регулирующим устройством, независимым от дополнительного источника энергии, так как использует для перемещения саму регулируемую среду.
Испытания в производственных условиях хозяйств Алтайского края показали, что регуляторы необходимо изготавливать из материала, устойчивого к коррозии в агрессивной среде животноводческого помещения. Известно, что высокая агрессивность аммиака во влажном воздухе ведет к коррозии стали на глубину 0,3 мм в год. Поэтому целесообразно использование листовых полимерных материалов. . При установке вытяжных шахт над кормовым проездом, исходя из условия возможности проезда мобильного раздатчика кормов и снижения материалоемкости регуляторы выполняют двухсекционными. Разработан и четырехсекционный вариант. Такое исполнение уменьшает габариты по высоте вдвое. Следует учитывать, что чувствительность регулятора, в первую очередь, определяется площадью подвижного регулирующего элемента, являющегося одновременно и чувствительным элементом. Поэтому для шахт с размерами основания до 0,5*0,5м целесообразны односекционные, а для больших размеров-двухсекционные регуляторы.
Из всего конструктивного разнообразия разработанных нами и другими специалистами регуляторов наиболее приемлем регулятор с заданием закона регулирования формой отверстия на неподвижной криволинейной поверхности, на участке перемещения регулирующего элемента (рис. 18). Регулятор состоит из прямоугольной рамы, к которой попарно и зеркально на противоположных сторонах жестко закреплены две плоские и две криволинейные пластины 2 и 4 соответственно, являющимися стенками. Вышеуказанные пластины жестко со-
