通风系统、操作通风系统的方法、要在通风系统中使用的管道段、以及这种管道段的用途技术方案

一种通风系统包括主管道，主管道连接至电动风扇，经由局部管道布置进一步连接至作业场所。局部管道布置包括非对称弯曲管道段和闸门，非对称弯曲管道段具有连接至弯曲管道部分的直管道部分。第一压力传感器布置在非对称弯曲管道段外侧，经由直管道部分中的第一开口与非对称弯曲管道段内部流体连通，第二压力传感器布置在非对称弯曲管道段外侧，经由弯曲管道部分中的或连接至其的管道段中的第二开口与非对称弯曲管道段内部流体连通。第一和第二压力传感器与控制计算机进行通信，控制计算机确定第一和第二压力传感器位置间的压力差，且还基于确定的压力差控制电动风扇的速度。还披露了一种操作通风系统的方法及一种非对称弯曲管道段及其用途。

Ventilation system, method of operating the ventilation system, pipe sections to be used in the ventilation system, and the purpose of such pipe sections

【技术实现步骤摘要】
通风系统、操作通风系统的方法、要在通风系统中使用的管道段、以及这种管道段的用途
本专利技术涉及通风系统、操作通风系统的方法、要在通风系统中使用的管道段以及这种管道段的用途。
技术介绍
工业通风系统通常包括管道系统，该管道系统包括：连接至至少一个电动风扇的主管道；以及多个分支局部管道，每个分支局部管道连接至作业场所。沿着局部管道中的每一个局部管道在合适的位置布置有闸门，以允许部分地或完全地关闭穿过局部管道的通道，从而允许对从各个作业场所到主管道的空气流动进行控制。电动风扇和闸门通常由至少一个控制计算机控制，该控制计算机基于从沿管道系统(比如沿与闸门和/或作业场所相邻的局部管道)布置在多个位置上的多个传感器接收的信号进行操作。流动穿过管道系统的空气通常含有可燃的颗粒和灰尘，并且某些条件下可能是易燃易爆的。颗粒和灰尘在作业场所产生，并通过风扇产生的空气流动从作业场所运走。为了降低可燃的颗粒和灰尘沿管道系统内部沉降的风险，通常需要始终在通风系统管道中保持材料的最小运输速度，从而防止或降低在通风系统中发生燃烧的风险。设计、安装、并且维护通风系统也是复杂且耗时的。为确保空气速度高于所推荐的和相关的标准，通常在安装期间在整个通风系统中测量并记录空气速度。但是，安装人员和制造商经常更改其安装和制造设置。用户也可以更改设置。此外，在许多情况下，由于生产机器的升级/更换、过滤器堵塞等原因，通风系统的设置在使用寿命期间被更改。每次更改虽然很小，但对通风系统的整体性能有影响。由于在空气速度变得过高的情况下热量损失，不正确操作的通风系统也可能影响建筑物的能量消耗。此外，过高的空气速度导致(多个)马达和(多个)风扇的额外能量消耗并导致过滤系统部件(比如过滤材料)的过度磨损。此外，在灰尘具有磨蚀性的情况下，管道系统中的弯曲部可能会磨损。此外，众所周知，即使通风系统在安装时被校准，但是在许多情况下不会在其使用寿命期间重新校准，其原因是校准既昂贵又耗时，并且还影响并限制进入工作现场。由于管道系统中的每个障碍物(包括传感器)充当颗粒沉降的潜在表面，因此在管道内避免固定的传感器。相反，在基于从探头(即穿过管道壁临时插入的传感器)接收的信息对系统进行校准时，通常临时关闭日常生产。为了解决这些问题，市场推出了所谓的按需通风系统。按需通风系统使用基于来自多个传感器的信号进行操作的控制计算机。控制计算机被配置用于自动设置闸门和变频驱动器，从而调节通风系统的性能。US9657958中披露了一种这样的解决方案。此文献描述了使用控制计算机对通风系统进行闭环调节的系统和方法。控制计算机被配置用于基于从一个或更多个气压传感器接收的信号进行操作，气压传感器被置于至少一个管道的一侧，使得在空气被抽吸穿过至少一个管道时对气压进行测量，由此产生多个气压测量值。一个或更多个气压传感器被配置成与至少一个管道的内侧齐平，从而在空气被抽吸穿过至少一个管道时不会过度地阻碍空气。相应地，此系统和方法还依赖于传感器靠近管道系统内部布置从而形成颗粒可能在其上沉降的障碍物的问题以及传感器受到空气流中的颗粒影响的风险。相应地，需要一种测量系统，该测量系统不需要在管道内部或靠近管道内部有传感器，并且该系统安装简单，而无论安装是与通风系统的整体安装一起进行还是该系统是作为改装而安装。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种控制系统，该控制系统允许对通风系统进行按需闭环调节，该通风系统没有布置在管道内部或靠近管道内部的部件，从而避免形成可能允许灰尘/颗粒物质沉降在管道内的任何障碍物，并且还避免传感器的性能受到空气流中的颗粒的负面影响。另一个目的是提供一种控制系统，该控制系统安装简单，无论是在安装通风系统期间进行安装，还是在已安装的系统中进行的改装都是如此。又另一个目的是提供一种控制系统，该控制系统自动提供对可以用于确定并控制单个作业场所附近的局部管道部分内的空气速度的测量值的多次采样，并且控制系统使用此信息控制整个通风系统的运行，以因此保持通风系统的局部管道布置中的最小空气流动。本专利技术的另一个目的是提供一种在通风系统的连续操作期间测量、计算、并且控制每个作业场所附近的空气速度的系统和方法。这些目的和其他目的通过一种通风系统解决，该通风系统包括：主管道，该主管道连接至至少一个电动风扇、并且经由局部管道布置进一步连接至至少一个作业场所，其中，所述局部管道布置包括非对称弯曲管道段，该非对称弯曲管道段具有连接至弯曲管道部分的直管道部分，并且该局部管道布置包括闸门，该闸门布置在该作业场所与该主管道之间的位置；以及控制计算机；所述非对称弯曲管道段由周向壁部分限定，该周向壁部分形成如沿该非对称弯曲管道段的纵向范围所观察到的面向该作业场所的第一管道开口和面向该主管道的第二管道开口；所述通风系统进一步包括：第一压力传感器，该第一压力传感器布置在该非对称弯曲管道段的外侧、并且经由布置在该直管道部分的周向壁部分中的第一贯通开口而与该非对称弯曲管道段的内部处于流体连通；以及第二压力传感器，该第二压力传感器布置在该非对称弯曲管道段的外侧，并且经由布置在该弯曲管道部分的周向壁部分中或布置在连接至该弯曲管道部分的管道段中的第二贯通开口而与该非对称弯曲管道段的内部处于流体连通；其中，所述第一和第二压力传感器被配置用于与该控制计算机进行通信；其中，所述控制计算机被配置用于基于来自该第一和第二压力传感器的输入信号来确定该第一和第二压力传感器的、在这些贯通开口的这些位置之间的压力差；以及其中，所述控制计算机进一步被配置用于基于所确定的压力差来控制该电动风扇的速度。通过本专利技术，提供了一种通风系统，该通风系统基于确定每个局部管道布置中的压力差来操作，其中压力差由控制计算机用作输入以控制电动风扇的速度。更确切地，当计算局部管道布置内的空气速度时，控制计算机使用所确定的压力差作为输入值。每个局部管道布置内的压力差是基于来自传感器的信号确定的，这些传感器布置在每个局部管道布置的外侧、同时与局部管道布置的内部处于流体连通。更确切地，压力差在贯通开口的位置之间确定。通过将传感器物理地布置在局部管道布置的外侧，提供了许多优点。首先，在管道系统内部或靠近管道系统内部没有可能阻碍或以其他方式影响管道内的空气流动的传感器。相应地，在管道系统内部或靠近管道系统内部没有空气流中的颗粒物质可能沉降到其上的传感器。而且，传感器的性能不受空气流中任何颗粒物质的影响。此外，支撑传感器的非对称弯管道段可以设置为现成的管道单元，该管道单元可以在安装期间容易地安装在通风系统中或者可以容易地改装在已经安装好的通风系统中。非对称弯曲管道段可以布置在主管道与作业场所之间的任何位置。在典型的通风系统中，主管道沿天花板延伸并且经由竖直下降管道连接至每个作业场所，这些竖直下降管道经由弯曲管道连接至主管道。非对称弯曲管道段可以例如替换这种弯曲管道。压力传感器与控制计算机之间的通信可以经由各种类型的有线现场总线工业协议或无线工业协议来进行。预定可接受空气速度通常由指南或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通风系统(100)，包括：主管道(101)，该主管道连接至至少一个电动风扇(105)、并且经由局部管道布置(102a；102b；102c)进一步连接至至少一个作业场所(Wa；Wb；Wc)；闸门(104)，该闸门布置在该作业场所(Wa；Wb；Wc)与该主管道(101)之间的位置；以及控制计算机(200)，/n其中，所述局部管道布置(102a；102b；102c)包括非对称弯曲管道段(106)，该非对称弯曲管道段具有连接至弯曲管道部分(109)的直管道部分(108)，所述非对称弯曲管道段(106)由周向壁部分限定，该周向壁部分形成如沿该非对称弯曲管道段(106)的纵向范围所观察到的面向该作业场所(Wa；Wb；Wc)的第一管道开口(110)和面向该主管道(101)的第二管道开口(111)，/n所述通风系统(100)进一步包括：第一压力传感器(120)，该第一压力传感器布置在该非对称弯曲管道段(106)的外侧、并且经由布置在该直管道部分(108)的周向壁部分中的第一贯通开口(121)而与该非对称弯曲管道段(106)的内部处于流体连通，以及/n第二压力传感器(122)，该第二压力传感器布置在该非对称弯曲管道段(106)的外侧，并且经由布置在该弯曲管道部分(109)的周向壁部分中或布置在连接至该弯曲管道部分(109)的管道段(300)中的第二贯通开口(123；123’)而与该非对称弯曲管道段(106)的内部处于流体连通，/n其中，所述第一和第二压力传感器(120；122)和被配置用于与该控制计算机(200)进行通信，/n其中，所述控制计算机(200)被配置用于基于来自该第一和第二压力传感器(120；122)的输入信号来确定该第一和第二压力传感器(120；122)的、在这些贯通开口(121；123；123’)的位置之间的压力差，并且/n其中，所述控制计算机(200)进一步被配置用于基于所确定的压力差来控制该电动风扇(105)的速度。/n...

【技术特征摘要】
20180822 EP 18190266.91.一种通风系统(100)，包括：主管道(101)，该主管道连接至至少一个电动风扇(105)、并且经由局部管道布置(102a；102b；102c)进一步连接至至少一个作业场所(Wa；Wb；Wc)；闸门(104)，该闸门布置在该作业场所(Wa；Wb；Wc)与该主管道(101)之间的位置；以及控制计算机(200)，
其中，所述局部管道布置(102a；102b；102c)包括非对称弯曲管道段(106)，该非对称弯曲管道段具有连接至弯曲管道部分(109)的直管道部分(108)，所述非对称弯曲管道段(106)由周向壁部分限定，该周向壁部分形成如沿该非对称弯曲管道段(106)的纵向范围所观察到的面向该作业场所(Wa；Wb；Wc)的第一管道开口(110)和面向该主管道(101)的第二管道开口(111)，
所述通风系统(100)进一步包括：第一压力传感器(120)，该第一压力传感器布置在该非对称弯曲管道段(106)的外侧、并且经由布置在该直管道部分(108)的周向壁部分中的第一贯通开口(121)而与该非对称弯曲管道段(106)的内部处于流体连通，以及
第二压力传感器(122)，该第二压力传感器布置在该非对称弯曲管道段(106)的外侧，并且经由布置在该弯曲管道部分(109)的周向壁部分中或布置在连接至该弯曲管道部分(109)的管道段(300)中的第二贯通开口(123；123’)而与该非对称弯曲管道段(106)的内部处于流体连通，
其中，所述第一和第二压力传感器(120；122)和被配置用于与该控制计算机(200)进行通信，
其中，所述控制计算机(200)被配置用于基于来自该第一和第二压力传感器(120；122)的输入信号来确定该第一和第二压力传感器(120；122)的、在这些贯通开口(121；123；123’)的位置之间的压力差，并且
其中，所述控制计算机(200)进一步被配置用于基于所确定的压力差来控制该电动风扇(105)的速度。


2.根据权利要求1所述的通风系统，其中，该弯曲管道部分(109)具有在第一虚拟平面A的视角中沿角度α延伸的弯曲部，该第一虚拟平面延伸穿过该弯曲管道部分(109)的曲率中心CC并且与该非对称弯曲管道段(106)的纵向中心线CL垂直；并且其中，该贯通开口(123；123’)沿第二虚拟平面B布置在该弯曲管道部分(109)的周向壁部分中或者布置在连接至该弯曲管道部分(109)的管道段(300)中，该第二虚拟平面延伸穿过该弯曲管道部分(109)的曲率中心CC并且相对于该第一虚拟平面A形成角度β，该角度β在与该纵向中心线CL平行的虚拟平面C中延伸，并且其中，该角度β该在角度α的+/-2/3范围内、更优选在该角度α的+/-1/2范围内。


3.根据权利要求1所述的通风系统，其中，该控制计算机(200)被配置用于基于所确定的压力差来计算该局部管道布置(102a；102b；102c)内的当前空气速度；将所计算的当前空气速度与该局部管道布置(102a；102b；102c)内的预定可接受空气速度进行比较；并且如果确定所计算的当前空气速度与该预定可接受空气速度不同，则调节该电动风扇(105)的速度。


4.根据权利要求3所述的通风系统，包括：至少两个作业场所(Wa；Wb；Wc)，该至少两个作业场所具有相关的局部管道布置(102a；102b；102c)，并且其中，该控制计算机(200)被配置用于确定哪个局部管道布置(102a；102b；102c)呈现出与该预定可接受空气速度相差最大的所计算的当前空气速度，并且该控制计算机被配置用于将该电动风扇(105)的速度调节到以下状况：对于这些局部管道布置(102a；102b；102c)中的至少一个局部管道布置而言，该差值大约为零；并且其他局部管道布置(102a；102b；102c)呈现出高于或等于该预定可接受空气速度的空气速度。


5.根据权利要求1所述的通风系统，
其中，该控制计算机(200)进一步被配置用于控制该闸门(104)的打开和关闭。


6.根据权利要求1所述的通风系统，
其中，该第一和第二压力传感器(120；122)被布置成经由连接器或距离构件而与该非对称弯曲管道段(106)的内部处于流体连通。


7.根据权利要求1所述的通风系统，
其中，该系...

【专利技术属性】
技术研发人员：克劳斯·比黑雷特，
申请(专利权)人：尼的曼控股公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE