191704. lajstromszámú szabadalom • Állandó térfogatáram biztosítására szolgáló csappantyú
1 2 A találmány tárgya állandó térfogatáram hiztosftására szolgáló csappantyú, ahol a légcsatornaszakaszban a kívánt pillanatnyi fojtás! állapotnak megfelelő helyzetbe önműködően beálló záróelem kerül beépítésre. A légtechnikai rendszerek üzembehelyezésekor sok gondot okoz a tervezettnek megfelelő térfogatáramok beszabályozása1 Különösen a több ágra osztott légcsatornákba a kívánt térfogatáram csak több lépcsőben, hosszadalmas munkával állítható be. Egy csatomaág hagyományos beszabályozása általában zsaluval vagy pillangószeleppel történik. A tervezett térfogatáram beállításával a légvezetékág a további üzem során passzív légtechnikai elemként viselkedik, amely az ellenállástényezővel jellemezhetek Ha a légvezetékág tápnyomása a szabályozási állapothoz képest megváltozik (pl. szűrők ellenállásváltozása, kapcsolódó más légcsatornák további szabályozása stb.) az ennek eredményeképpen kialakuló térfogatáram jelentősen eltér a Korábban beállított értéktől. A hagyományos szabályozóelemek felsorolt hátrányait (nehézkes rendszer-beszabályozhatóság, a tápnyomás függvényében jelentősen változó térfogatáram) aktív légtechnikai elemekkel igyekeznek kiküszöbölni. Ilyen aktív elem a TROX cég automatikusan működő pillangószelepe, amely a tápnyomás nagymértékű változása mellett is gyakorlatilag állandó értéken tartja a térfogatáramot. A légcsatorna középvonalán átmenő tengely körül elforduló pillangószelepre ható áramlási eredetű erők keltette nyomatékot a szelep kisebb nyomású (hát) oldalához rögzített műanyag fóliazsák fokozza olymódon, hogy a szelep vagy csappantyú lemezén átmenő furaton keresztül a nagyobb nyomású tér hatására a fóliazsák járulékos záróirányú nyomatékot hoz létre. E megoldás hátránya a fólia sérülékenységében, valamint az átvezető furat eltömődési veszélyében rejlik. Ugyancsak aktív szabályozóelemként működik az axiális lapátokkal ellátott légszelep is, amelynél a záróirányú forgatónyomaték a lapátokon átáramló levegő keltette kerületi erőből származtatható. Az ilyen kialakítású szabályozó elem ugyancsak kényes az elszennyeződésre és gyártása — különösen nagyobb méretek esetén — nehezen oldható meg. A találmány feladata olyan csappantyú létrehozása, amelynél az áramló levegő térfogatárama széles nyomástartományváltozás mellett is közel állandó marad, a szerkezet ne legyen érzékeny az elszennyeződésre és könnyen gyártható legyen. Ezt a feladatot szem előtt tartva, jutottunk arra a találmányi gondolatra, hogy a szokásostól eltérően, a légcsatorna középvonalától eltolt tengelyű, aszimmetrikus elhelyezésű és kialakítású záróclemet pl. csappantyút alkalmazunk. A találmány szerinti feladatot azáltal oldjuk meg, hogy a záróelem forgástengelye és a forgástengelyre merőleges méretű légcsatornaszakasz hosszirányú szimmetriatengelye közötti távolságra fennáll a 0 < m < 0,4 arány, és a záróelem áramlásiránnyal szemben lévő belépő éle, valamint a forgástengely közötti távolság a ( ■!* ♦ m) < k < 2 (-^ ♦ m) határok közé esik, és a záróelem áramlásirányba eső kilépő éle, valamint a forgástengely közötti távolság aránya a távolsághoz mérten: 0,8 <JL< 2,5. Előnyösen a kívánt térfogatáram vagy a záróelem tengelyére rögzített karon elhelyezett ellensúlyokkal, vagy a záróelem tengelyére rögzített karhoz kapcsolt rugó rugóerejének változtatásával állítható be. Célszerűen a légcsatornaszakasz és a záróelem megfelelő tűzállóságú kialakításban tűzvédelmi csappantyúként is alkalmazható. Az ilymódon előállított szabályozószerkezet előnyei a korábbi konstrukciókhoz képest: — az áramló levegő a záróelem a hidraulikaiig lehetséges legnagyobb záróirányú nyomatékot hozza létre, — a záróelem az elszennyeződésre nem hajlamos, ill. az előforduló porlerakódásra nem érzékeny, megbízható működésű, — tetszőleges méretben, viszonylag egyszerűen gyártható. A találmányt részletesebben a rajzok alapján ismertetjük, amelyek a találmány szerinti csappantyú példakénti kiviteli alakját tüntetik fel. Az 1. ábra a csatornaszakaszban beépített záróelem elvi rajza hosszmetszetben. A 2. ábra az 1. ábra szerinti záróelem elölnézete. A 3. ábra a záróelem súly terhelésű állító mechanizmusának elvi vázlata. A 4. ábra a záróelem súly terhelésű rugós állítómechanizmusának elvi vázlata. A találmány szerinti szabályozószerkezet elvi felépítése az 1. ábrán látható. A célszerűen négyszög keresztmetszetű 1 légcsatornaszakasz áramlási irányban mérhető A p’ nyomásveszteségét az áramlástanilag megfelelően kiképzett 2 záróelem önműködően változtatja olymódon, hogy a rajta átáramló térfogatáramot közel állandó értéken tartja. A 2 záróelem az 1 légcsatomaszakasz két szemközti oldalfalában elhelyezett 3 csapágyazásban a 7 áramlásirányra merőleges 4 tengely körül elfordulhat. A 4 tengelyre merőlegesen d méretű 1 légcsatornaszakaszban a 2 záróelem úgy helyezkedik el, hogy a 2 záróelem 4 tengelye és az I légcsatomaszakasz hosszirányú 5 szimmetriatengelye közötti m távolság: 0 < m < 0,4 d. A 2 záróelem kialakítása olyan, hogy a 7 áramlásiránnyal szemben lévő 6 belépő éle és a 4 tengely közötti k távolság a ♦ m) < k < 2 (| ♦ m) határok közé esik, és a 2 záróelem 7 áramlásirányba eső 8 kilépő éle és a 4 tengely közötti 1 távolság aránya a k távolsághoz: 0,8 <-£<2,5. A 2 záróelem a teljes nyitásnak megfelelő \p = 0°C alaphelyzetétől mérve bármely y> szögelfordulast felvehet egészen a y>z zárási helyzetig. A 2 záróelem y? helyzetű pillanatnyi egyensúlyát az 1 légcsatornában mérhető c áramlási sebesség hatására a 2 záróelemen ébredő hidraulikai erők 4 tengelyre ható M záróirányú forgatónyomatékának és a y> szögelforduláshoz tartozó My visszatérő nyomaték egyensúlya adja. A c áramlási sebesség megváltozásával az forgatónyomaték nagysága is megváltozik, aminek 191 704 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
