ТЗК-ИННОВЕНТ

ТЗК-ИННОВЕНТ – ОРИГИНАЛЬНЫЕ ВОЗДУШНО-ТЕПЛОВЫЕ ЗАВЕСЫ С МНОГООБРАЗИЕМ КОМПОНОВОЧНЫХ РЕШЕНИЙ

Статья к 20-летию компании "ИННОВЕНТ" из цикла « Российские инновации конца XX века-начала ХХI века, давшие новый вектор в развитии техники для вентиляции и кондиционирования воздуха».

Предыдущие статьи серии:

«Вентилятор УНИВЕНТ – инновационный российский канальный радиальный вентилятор».

«АПК-ИННОВЕНТ – первые в России центральные кондиционеры на базе вентилятора со свободным колесом».

В 1998 году впервые в России было освоено производство канальных радиальных вентиляторов ВК-11, впоследствии получивших название УНИВЕНТ (рис. 1). Это вентилятор стал базовым элементом для создания специалистами ИННОВЕНТ более сложной климатической техники.

Рис.1. Канальный радиальный вентилятор УНИВЕНТ.

Про центральные кондиционеры мы рассказали в статье «АПК-ИННОВЕНТ – первые в России центральные кондиционеры на базе вентилятора со свободным колесом». В данной статье речь пойдет об оригинальных воздушно-тепловых завесах «шиберирующего» типа, создающих струю подогретого воздуха для защиты от проникновения холодного воздуха внутрь помещения через открытый проем. Именно использование канального радиального вентилятора собственной разработки определило оригинальность конструкции и многочисленные возможности этих завес, а также их название – «ТЗК», что означает - «Тепловая Завеса Канальная». В 1999 г. разработчики - владельцы « ИННОВЕНТ» - к.т.н. Караджи В.Г., к.т.н. Московко Ю.Г., Балакирев Е.Б. получили свидетельство на полезную модель воздушно-тепловой завесы. С 2004 года после получения свидетельства на товарный знак «ИННОВЕНТ» воздушно-тепловые завесы с учетом борьбы с недобросовестной конкуренцией стали выпускаться под торговой маркой ТЗК-ИННОВЕНТ.

В конструкции завес в дополнение к канальному вентилятору разработчики предусмотрели использование для нагрева воздуха теплообменники с разными теплоносителями, чтобы предоставить проектировщикам и монтажникам больше вариантов для выбора, с учетом наличия на объекте того или иного теплоносителя. Теплообменник может быть водяным, паровым или электрическим. Также для специального исполнения завес в качестве теплоносителя может использоваться газ. Есть вариант и завесы без нагрева. Для варианта с нагревом вентилятор и теплообменник в совокупности разработчики назвали «силовым блоком». Типоразмер силового блока определяется типоразмером используемого вентилятора УНИВЕНТ. Завесы ТЗК-ИННОВЕНТ выпускаются от № 1,6 до № 12,5 и имеют максимальную производительность 96000 м³/час (для одного стояка). По специальному заказу в силовой блок может быть включен фильтр и дополнительный шумоглушитель. Вентилятор нагнетает подогретый калорифером воздух в воздухораздаточный короб, благодаря щели в котором создается струя, препятствующая проникновению холодного воздуха внутрь помещения. Наклон щели в раздаточном корпусе можно сделать разным и, таким образом, обеспечить истечение воздуха не только параллельно плоскости ворот, но в необходимых случаях и под углом.

Еще одной оригинальной особенностью завес ТЗК-ИННОВЕНТ является наличие в силовом блоке встроенной системы шумоглушения. Воздухораздаточный короб также может быть изготовлен в шумозаглушенном исполнении по требованию заказчика. Он может быть изготовлен из оцинкованной стали или из стали обычного качества с нанесением порошкового покрытия, цвет которого может выбрать заказчик. Между силовым блоком и коробом устанавливается гибкая вставка. Крепление завес к строительным конструкциям осуществляется с помощью кронштейнов.

С 2019 года в завесах используются вентиляторы УНИВЕНТ с новым, высокоэффективным рабочим колесом РК-14.

Завесы могут устанавливаться в горизонтальном положении (горизонтальное исполнение) и в вертикальном положении (вертикальное исполнение) и быть односторонними и двусторонними. Пример воздушно тепловой завесы показан на рис. 2.

Рис 2. Вертикальная односторонняя воздушно-тепловая завеса ТЗК-ИННОВЕНТ.

Завесы ТЗК-ИННОВЕНТ могут применяться в промышленных, общественных, жилых зданиях, складах, депо для защиты проемов с воротами любых типов: распашными, раздвижными, откатными, секционными.

Завесы предназначены для перемещения воздуха с температурой от -40°С до +40°С ( до +45°С для тропического климата) 2-ой категории размещения.

Диапазон площади проема ворот, который могут перекрывать завесы типа ТЗК-ИННОВЕНТ достаточно большой и достигает 36 м². Данные завесы возможно использовать не только для предотвращения проникновения холодного воздуха внутрь помещения, но и предотвращения проникновения горячего воздуха, пыли, газов. Предусмотрено применение на автомойках и других объектах с повышенной влажностью. Так же завеса с нагревом частично может работать в режиме подогрева воздуха в зоне ворот.

Важной особенностью конструкции завес ТЗК-ИННОВЕНТ является очень большое количество компоновочных решений. Часто бывает, что свободное пространство над воротами или рядом с воротами ограничено. Многовариантность компоновочных решений ТЗК-ИННОВЕНТ позволяет подобрать завесу даже с учетом имеющихся пространственных ограничений. Возможность разнообразной компоновки определяется различным расположением силового блока относительно воздухораздаточного короба. На рис.2 представлен вариант завесы, где силовой блок расположен на одной оси с воздухораздаточным коробом. Если свободное место над воротами ограничено, то силовой блок можно расположить под прямым углом к коробу, соединив его с коробом поворотным коленом. В этом случае получится угловая завеса. Силовой блок может быть повернут к коробу как в плоскости ворот, так и перпендикулярно плоскости ворот (рис. 3).

Рис.3. Угловые завесы ТЗК-ИННОВЕНТ (слева - силовой блок в плоскости ворот; справа - силовой блок перпендикулярно плоскости ворот).

Разновидностью угловых завес являются компактные угловые завесы без поворотного колена (рис.4), в которых также силовой блок может быть расположен в плоскости ворот и перпендикулярно плоскости ворот.

Рис.4. Компактные угловые завесы ТЗК-ИННОВЕНТ (слева - силовой блок в плоскости ворот; справа - силовой блок перпендикулярно плоскости ворот).

В ряде случаев для двусторонней вертикальной завесы возможно использовать один силовой блок на два воздухораздаточных короба (рис.5). Такая компоновка возможна благодаря уникальной особенности вентилятора УНИВЕНТ обеспечить выход потока не только по оси, но и в другие стороны, а также одновременно в несколько сторон.

Рис.5. Вертикальная двусторонняя завеса с одним силовым блоком.

В случае отсутствия свободного места в зоне ворот используются особо компактные завесы, как вертикальные, так и горизонтальные (рис.6). Калорифер в таких случаях располагается перед вентилятором, поэтому воздух не должен нагреваться выше температуры 40°С.

Рис.6. Особо компактные завесы (слева - вертикальная, справа – горизонтальная)

Также есть варианты завес для межворотных проемов (рис.7). Если рядом стоящие ворота открываются поочередно, то в межворотных проемах устанавливаются завесы с одним силовым блоком, рассчитанным для работы с выходом воздуха на одну из сторон. В коробах размещаются воздушные клапаны с электроприводом. При закрытых воротах клапаны находятся в закрытом положении. При открывании одних из ворот автоматически открывается соответствующий воздушный клапан и включается вентилятор.

Рис.7. Завесы ТЗК-ИННОВЕНТ для межворотных проемов (слева - для широких проемов; справа – для узких проемов).

При очень ограниченном пространстве между воротами применяется особо компактный вариант завес ТЗК-ИННОВЕНТ (рис.8). Данный вариант возможен также благодаря особенности вентилятора УНИВЕНТ обеспечить выход потока воздуха в разные стороны. Калорифер может быть расположен как сверху вентилятора, так и снизу.

Рис.8. Особо компактный вариант завесы ТЗК-ИННОВЕНТ для межворотных проемов.

Для управления работой завес ТЗК-ИННОВЕНТ и их защиты компания «ИННОВЕНТ» выпускает системы автоматического управления САИН. Система автоматики обеспечивает включение/выключение завесы при открытии/закрытии ворот, защиту электродвигателя вентилятора по току, защиту ТЭНов от перегрева, защиту водяного калорифера от замерзания, отключение нагрева при неработающем вентиляторе, догрев воздуха после закрытия ворот по датчику, установленному в обслуживаемой зоне и другие функции по требованию заказчика.

Для завес с электрическим калорифером система автоматики входит в комплект поставки. При температурах выше нуля градусов блок автоматики крепится на боковой панели корпуса электрокалорифера. При температурах ниже нуля градусов блок автоматики располагается отдельно. Для завес с теплоносителями вода и пар системы автоматики поставляется по отдельному заказу. Также завесы с водяным теплообменником могут комплектоваться узлами обвязки УО-ИННОВЕНТ. Следует отметить, что для двусторонней завесы устанавливается один узел обвязки и одна система автоматики.

Подбор-расчет воздушно-тепловой завесы, если речь идет о действительно высокоэффективной завесе, должен учитывать влияние различных факторов и требует квалифицированного инженерного подхода и правильно выбранной методики расчета.

Еще в 2006 году под руководством к.т.н. Московко Ю.Г. была разработана собственная методика расчета тепловой завесы. На основании данной методики сотрудником компании и участником разработки Мирошниченко Л.О. в 2007 году была защищена диссертация на тему «Влияние внешних условий и внутренних факторов защищаемого объекта на работу струйного заграждения». Также в журнале «АВОК» №1 за 2007 год была опубликована статья «Математическое моделирование течения в проемах, оборудованных завесами», авторами который были Мирошниченко Л.О., Сергиевский Э.Д., Караджи В.Г., Московко Ю.Г.

Методика основана на определении параметра «К», который характеризует отношение количества движения истекающей из щели струи к количеству движения врывающегося в проем ворот воздуха (на единицу длины завесы).

Параметр «К» был определен разработчиками, как параметр аэродинамической эффективности тепловой завесы. При этом подбирается соответствующая производительность вентилятора и скорость истечения, при которой величина параметра К должна быть не меньше 0,6. Соответствие или превышение данной величины говорит об эффективности воздушно-тепловой завесы.

В процессе разработки методики был произведено большое количество экспериментов. Например, были проведены эксперименты, при помощи которых определялось как работает односторонняя и двусторонняя завесы с различными углами наклона щели в раздаточном коробе, точнее как происходит истечение воздуха в рамке ворот (рис.9, рис.10) :

Рис.9. Истечение воздуха в односторонней завесе при разных углах наклона щелей в раздаточном коробе.

Рис.10. Истечение воздуха в двусторонней завесе при разных углах наклона щелей в раздаточном коробе.

Более подробно с данной методикой можно ознакомиться в книге «Вентиляционное оборудование. Технические рекомендации для проектировщиков и монтажников». Караджи В.Г. Московко Ю.Г. Кроме того, на сайте ИННОВЕНТ в разделе «Вебинары» можно посмотреть запись вебинара. «Воздушно-тепловые завесы. Физика явлений и методика расчета».

С учетом понимания того, что промышленная воздушно-тепловая завеса – это сложное в расчете изделие, его подбор в основном осуществляют инженеры из технического отдела компании на основе бланка-заказа. Подбор также может осуществляться по производительности, тепловой мощности и скорости истечения, полученным в результате расчета по стандартным методикам. Для упрощения подбора был разработан ряд стандартных завес ТЗК-ИННОВЕНТ, включающий 7 типоразмеров производительностью от 2800 м³/час до 24600 м³/час, как с электрическим, так и с водяным обогревом. Завесы могут быть вертикальными и горизонтальными, односторонними и двусторонними. Силовой блок может располагаться по оси воздухораздаточного короба («линейное» исполнение) и под углом к коробу («Г-образное» исполнение). Стандартную завесу может подобрать сам проектировщик или специалист монтажной организации по простой методике, изложенной в каталоге ИННОВЕНТ «Вентиляторы, кондиционеры, тепловые завесы и др.». При этом, хотелось бы отметить, что эффективность таких завес, так же будет достаточна высока.

Для решения задач противодымной защиты специалисты ИННОВЕНТ первыми в России в 2008 году разработали воздушную противодымную завесу ВПЗ-ИННОВЕНТ (рис.11).

Рис.11. Воздушная противодымная завеса ВПЗ-ИННОВЕНТ.

Противодымные завесы согласно СП 154.13130.2013 используются в подземных автостоянках взамен тамбур-шлюзов и устанавливаются совместно с воротами первого типа со стороны помещения хранения автомобилей. Особенностью таких завес является скорость истечения струи не менее 10 м/с, начальная толщина струи не менее 0,03 м и ширина завесы не менее ширины защищаемого проема. Данные завесы создают воздушный экран, препятствующий проникновению дыма из автостоянки в соседние помещения.

Воздушно-тепловые завесы ТЗК-ИННОВЕНТ благодаря возможности использования различных теплоносителей, применения практически для любых по размерам и типам ворот и с учетом различных вариантов монтажа нашли свое применение на многочисленных предприятиях металлургии, машиностроения, химической, пищевой промышленности (рис.12), нефте-газового и топливоэнергетического комплексов, складах, депо, жилых, общественных, административных зданиях и других объектах.

Рис.12. Вертикальные двусторонние завесы ТЗК-ИННОВЕНТ на фабрике компании Nestle

Оригинальная конструкция ТЗК-ИННОВЕНТ, позволяющая обеспечить многообразие компоновочных решений в совокупности с аэродинамической эффективностью, позволили занять этой разработке свое достойное место на российском рынке.