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-
единены и между собой, по линии ребер. Ребра выполнены в виде дуг с центром радиуса кривизны, лежащим на оси крепления створки 3. При этом, вышеуказанная ось снабжена установленным на рычаге грузом 1, обеспечивающим уравновешивание створки 3.
Регулятор работает следующим образом. При минимальном перепаде давлений между входом и выходом вытяжной шахты створки 3 не уменьшают живого сечения отверстий на плоских и криволинейных стенках 2 и 4. При достижения перепада давлений, достаточного для создания средней скорости в шахте, большей, чем минимально достаточная для обеспечения требуемого газового режима в помещении, створки 3 поворачиваются на определенный угол. Отверстия на плоских и криволинейных стенках 2и 4 частично прикрываются, соответственно уменьшается живое сечение на входе шахты. Уменьшение общей площади отверстий пропорционально возрастанию скорости движения воздуха в шахте, что и обеспечивает стабилизацию расхода воздуха.
Для повышения чувствительности подвижного регулирующего элемента в регуляторах с большими габаритами и малым перепадом давлений возможна установка последних не на осях, а на призмах, что максимально снижает сопротивление. Также для повышения чувствительности возможно искривление створки навстречу воздушному потоку. Это позволяет повысить устойчивость регулирующего элемента к автоколебаниям.
(подвижный регулирующий элемент); 4 – криволинейная стенка (неподвижный регулирующий элемент)
