用于管道通风的系统和方法技术方案

在一方面，公开了一种用于向通道(103)内的通风位置(101)提供通风的系统(100)。该系统(100)包括：管道(102)，管道布置成在入口位置(104)和通风位置(101)附近的出口位置(106)之间延伸；与管道装配的轴流式风扇(10)，轴流式风扇具有适于在入口位置(104)和出口位置(106)之间移动空气的叶轮(22)；位于管道(102)内、在叶轮(22)的相对上游的控制翼片(38)；传感器(108)，传感器位于叶轮(22)的相对下游，且适于提供指示从出口位置(106)排出的体积流速的测量结果；以及控制器(112)，控制器与传感器(108)和翼片(38)可操作地通信，控制器(112)可配置成确定体积流速并控制翼片(38)以将体积流速保持高于预定的最小体积流速。还公开了系统和相关方法的其他示例。

Systems and methods for duct ventilation

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于管道通风的系统和方法相关申请本申请要求于2017年2月23日提交的澳大利亚临时专利No.2017900608以及于2017年7月9日提交的澳大利亚临时专利No.2017902986的优先权，两者的内容通过引用并入。
本专利技术涉及一种用于管道通风的系统和方法，更具体地，本专利技术涉及一种用于运行高输出轴流式风扇的系统和方法，高输出轴流式风扇例如为用于通道、隧道地下巷道、建筑空间等非常宝贵的空间中通风的管道内的脉冲叶片轴流式风扇-。
技术介绍
管道通风系统用于在例如在隧道、通道、建筑物和地下采矿中的各种应用中提供额外的气流。用于在限制性空间中通风的当前行业惯例是使用固定节距轴流式风扇。这些风扇可用于单级、两级和三级布置，并以恒定的节距和恒定速度运行。随着所需气流距离的增加，对风扇性能和数量的需求必然增加，以提供气流来维持最小的通风和安全要求。随着阻力增加，压力升高并且流速降低。无论保持人员和机器安全的距离如何，这由于管道末端或射程末端的固定空气体积或最小空气体积而成为一个问题。为了适应这种情况，在已知随着长度增加，体积流量将下降的情况下，现行做法是首先提供比所需更多的空气。这意味着当风扇提供比所需更多的空气体积时，是在浪费功率。考虑到在典型系统中运行的风扇数量，这种功率浪费可能是对邻近基础设施的大量消耗和大功率成本。另一种在使用的方法是随着长度的增加，向风扇添加额外的级。然而，安装第二或第三级所需的场地工作使得这种方法在单位成本、服务和停机时间上都是昂贵的选择，同样地，风扇在一段时间内提供比所需更多的空气并使用更多的功率。另一问题涉及对从管道排出空气的临时堵塞或流动阻力，该问题导致通向隧道、通道、建筑物的气流体积较低，并且在一些情况下，气流体积下降到所需的气流体积以下。本文公开的本专利技术试图克服一个或多个上述问题或者至少提供有用的替代方案。
技术实现思路
根据第一宽泛方面，提供一种用于为通道内的通风位置提供通风的系统，该系统包括：管道，其布置成在入口位置和通风位置附近的出口位置之间延伸；与管道装配的轴流式风扇，该轴流式风扇具有适于在入口位置和出口位置之间移动空气的叶轮；位于管道内在叶轮的相对上游的可控制翼片；位于叶轮的相对下游的传感器，该传感器适于提供指示从出口位置排出的体积流速的测量结果；以及控制器，其与传感器和翼片可操作地通信，且可配置成确定体积流速并控制翼片，以便将体积流速保持为高于预定的最小体积流速。在一方面，传感器位于管道的出口处或出口附近。在另一方面，传感器适于测量流速，并且控制器配置成基于管道的直径计算体积流速。在又一方面，传感器是皮托管或阿牛巴流量计，或包括皮托管或阿牛巴流量计。在又一方面，叶轮是脉冲叶片叶轮。在又一方面，叶轮的每个叶片具有基本恒定的厚度。在又一方面，叶轮的直径和管道的直径基本相近。在又一方面，可控制翼片以紧接地位于叶轮上游的多个径向翼片的形式设置，多个径向翼片经由与控制器可操作地通信的致动器可枢转地移动。在又一方面，多个径向翼片可控制地移动到一角度，以在与叶轮的旋转方向相同的方向上产生气流的预盘旋，从而减小体积流速。在又一方面，多个径向翼片可控制地移动到一角度，以在与叶轮的旋转方向相反的方向上产生气流的预盘旋，从而增加体积流速。在又一方面，叶轮速度是恒定的。在又一方面，叶轮速度是预定的并且是恒定的。在又一方面，控制翼片能够在大约+30度到-30度的范围内成角度。根据第二宽泛方面，提供一种用于为通道内的通风位置提供通风的系统，该系统包括：管道，其布置成在入口位置和通风位置附近的出口位置之间延伸；与管道装配的轴流式风扇，该轴流式风扇具有适于在入口位置和出口位置之间移动空气的叶轮，该叶轮布置成以固定的旋转速度运行；位于管道内在叶轮的相对上游的可控制翼片；位于叶轮的相对下游的传感器，该传感器适于测量管道内朝向出口位置的流速；以及控制器，其与传感器和翼片可操作地通信，且可配置成基于流速确定体积流速，并控制翼片以在将叶轮保持在固定的旋转速度的同时将体积流速保持为高于预定的最小体积流速。根据第三宽泛方面，提供一种用于在通道中的第一位置和通道中的第二位置之间提供通风流量的系统，该系统包括：管道，其布置成在入口位置和第一位置附近的出口位置之间延伸；轴流式风扇，其适于在入口位置和出口位置之间移动空气，以便在通道中在第一位置和第二位置之间产生通风流量；位于管道内在轴流式风扇的相对上游的可控制翼片；位于管道内在轴流式风扇的相对下游的传感器，该传感器适于提供指示体积流速的测量结果；以及控制器，其与翼片和传感器可操作地通信，其中，该控制器和传感器配置成使得在第一位置和第二位置之间存在物体时，传感器可检测到可指示物体存在的体积流速的变化，并且翼片可被致动以将第一位置和第二位置之间的体积流速维持为高于预定的最小体积流速。根据第四宽泛方面，提供一种用于为通道内的通风位置提供通风的方法，该方法包括：测量空气供应管道内的轴流式风扇的相对下游处指示排出到通风位置的体积流速的参数，该空气供应管道布置成为通道供应通风；以及选择性地移动位于轴流式风扇翼片的相对上游的控制翼片，以便将体积流速保持为高于预定的最小体积流速。根据第五宽泛方面，提供一种用于为通道内的通风位置提供通风的方法，该方法包括：使用位于空气供应管道内的轴流式风扇的相对下游处的传感器测量指示排出到通风位置的测得的体积流速的参数，该空气供应管道布置成为通道供应通风；基于该参数，使用传感器和控制系统中的至少一者来确定测得的体积流速；使用控制系统将测得的体积流速与预定的最小体积流速比较；以及使与控制系统可操作地通信的控制翼片运行，控制翼片位于供应管道内的轴流式风扇的相对上游，以便将体积流速保持为高于预定的最小体积流速。根据第六宽泛方面，提供一种用于在通道中位于通道的封闭端和开口端之间存在可移除物体的情况下将预定的体积通风状态维持到通道的封闭端的方法，该方法包括：使用具有管道轴流式风扇的管道供应通风空气，该管道轴流式风扇布置成将第一位置附近的空气朝向通道的封闭端排出，使用位于轴流式的相对下游的传感器测量可用于确定排出到第一位置的测得的体积流速的流量参数；基于该参数，使用传感器和控制系统中的至少一者确定测得的体积流速，测得的体积流速的变化指示可移除物体是可移除物体在第一位置和第二位置之间被移走和定位在第一位置和第二位置之间中的至少一者；使用控制系统将测得的体积流速与预定的体积通风比较，预定的体积通风包括预定的最小体积流速和预定的最大体积流速；以及使与控制系统可操作地通信的控制翼片运行，控制翼片位于供应管道内的轴流式风扇的相对上游，以便将体积流速大致保持在预定的最小体积流速和预定的最大体积流速之间。根据第七宽泛方面，提供一种用于为通道内的通风位置提供通风的方法，该方法包括：设置管道，该管道布置成在入口位置和通风位置附近的出口位置之间延伸；在管道内设置适于在入口位置和出口位置之间移动空气的轴流式风扇；利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于为通道内的通风位置提供通风的系统，所述系统包括：/n管道，所述管道布置成在入口位置和所述通风位置附近的出口位置之间延伸；/n与所述管道装配的轴流式风扇，所述轴流式风扇具有适于在所述入口位置和所述出口位置之间移动空气的叶轮；/n位于所述管道内在所述叶轮的相对上游的可控制翼片；/n位于所述叶轮的相对下游的传感器，所述传感器适于提供指示从所述出口位置排出的体积流速的测量结果；以及/n控制器，所述控制器与所述传感器和所述翼片可操作地通信，且能够配置成确定所述体积流速并控制所述翼片，以便将所述体积流速保持为高于预定的最小体积流速。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170223 AU 2017900608;20170728 AU 20179029861.一种用于为通道内的通风位置提供通风的系统，所述系统包括：
管道，所述管道布置成在入口位置和所述通风位置附近的出口位置之间延伸；
与所述管道装配的轴流式风扇，所述轴流式风扇具有适于在所述入口位置和所述出口位置之间移动空气的叶轮；
位于所述管道内在所述叶轮的相对上游的可控制翼片；
位于所述叶轮的相对下游的传感器，所述传感器适于提供指示从所述出口位置排出的体积流速的测量结果；以及
控制器，所述控制器与所述传感器和所述翼片可操作地通信，且能够配置成确定所述体积流速并控制所述翼片，以便将所述体积流速保持为高于预定的最小体积流速。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器位于所述管道的出口处或出口附近。


3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述传感器适于测量流速，并且所述控制器配置成基于所述管道的直径计算所述体积流速。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中，所述传感器是皮托管或阿牛巴流量计，或者包括皮托管或阿牛巴流量计。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其中，所述叶轮是脉冲叶片叶轮。


6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述叶轮的每个叶片具有基本恒定的厚度。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，其中，所述叶轮的直径和所述管道的直径基本相近。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统，其中，所述可控制翼片以紧接地位于所述叶轮上游的多个径向翼片的形式设置，所述多个径向翼片经由与所述控制器可操作地通信的致动器能够枢转地移动。


9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述多个径向翼片能够可控制地移动到一角度，以在与所述叶轮的旋转方向相同的方向上产生气流的预盘旋，从而减小所述体积流速。


10.根据权利要求8所述的系统，其中，所述多个径向翼片能够可控制地移动到一角度，以在与所述叶轮的旋转方向相反的方向上产生气流的预盘旋，从而增加所述体积流速。


11.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述叶轮的速度是恒定的。


12.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述叶轮的速度是预定的并且是恒定的。


13.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述可控制翼片能够在大约+30度到-30度的范围内成角度。


14.一种用于为通道内的通风位置提供通风的系统，所述系统包括：
管道，所述管道布置成在入口位置和所述通风位置附近的出口位置之间延伸；
与所述管道装配的轴流式风扇，所述轴流式风扇具有适于在所述入口位置和所述出口位置之间移动空气的叶轮，所述叶轮布置成以固定的旋转速度运行；
位于所述管道内在所述叶轮的相对上游的可控制翼片；
位于所述叶轮的相对下游的传感器，所述传感器适于测量所述管道内朝向所述出口位置的流速；以及
控制器，所述控制器与所述传感器和所述翼片可操作地通信，所述控制器可配置成基于所述流速确定所述体积流速，并控制所述翼片以在将所述叶轮保持在所述固定的旋转速度的同时将所述体积流速保持为高于预定的最小体积流速。


15.一种用于在通道中的第一位置和所述通道中的第二位置之间提供通风流量的系统，所述系统包括：
管道，所述管道布置成在入口位置和所述第一位置附近的出口位置之间延伸；
轴流式风扇，所述轴流式风扇适于在所述入口位置和所述出口位置之间移动空气，以便在通道中在所述第一位置和所述第二位置之间产...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·M·S·波西亚，
申请(专利权)人：米内特克投资有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU