УСТАНОВКА ДЛЯ ПОДОГРЕВА ВОЗДУХА В ЗИМНИЙ ПЕРИОД Российский патент 1995 года по МПК F24F3/14 

Изобретение относится к вентиляции и кондиционированию воздуха, а именно к приточным установкам систем вентиляции промышленных зданий.

Известна гидрокалориферная установка для подогрева воздуха, включающая камеру с водораспыляющим устройством, вентилятор и сливное устройство [1].

Недостатком данной установки является невозможность многократного использования воды, замерзающей в камере гидрокалорифера, и нагрев воздуха ограничен 1^оС.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является гидрокалориферная установка для подогрева воздуха, включающая камеру орошения с водораспылительным устройством вверху, отделителем льда и растеплительным устройством внизу, вентилятор и калорифер в вентиляционном канале, размещенном после камеры орошения по ходу движения воздуха, входной патрубок над растеплительным устройством, рециркуляционный насос на трубопроводе, связывающим низ оростительной камеры и водораспылительное устройство, кроме того калорифер соединен трубопроводом с растеплительным устройством, которое связано с распылительным устройством [2].

Недостатками такой установки являются большой расход воды питьевого качества, так как вода, подаваемая в водяной калорифер, а затем после калорифера в камеру с водораспыляющим устройством и растеплительное устройство, участвует в процессе тепломассообмена с воздухом, подаваемым затем зону дыхания людей, а также возможность выноса на водяной калорифер воды из камеры с водораспыляющим устройством, что также ведет к перерасходу воды питьевого качества на обработку воздуха.

Цель изобретения - снижение расхода тепловой энергии на обработку воздуха и сокращение расхода горячей воды питьевого качества.

Поставленная цель достигается тем, что в установке для подогрева воздуха в зимний период, включающей камеру срошения с водораспылительным устройством вверху, отделителем льда и растеплительным устройством внизу, вентилятор и калорифер в вентиляционном канале, входной патрубок над растеплительным устройством, рециркуляционный насос на трубопроводе, связывающем низ оростительной камеры и водораспылительное устройство, в отличие от известного, растеплительное устройство выполнено в виде теплообменника с автономным источником тепла. В качестве источника тепла может быть использована технологическая отбросная вода или жидкость, применяющаяся, например, для охлаждения станков или агрегатов с температурами 50-70^оС. Кроме того, в установке над растеплительным устройством размещен каплеотделитель, предотвращающий унос капель воды с воздухом в вентилируемые помещения. Наибольший эффект снижения расхода тепловой энергии может быть достигнут при использовании в распылительном устройстве широкофакельных форсунок, позволяющих достичь такого же коэффициента энтальпийной эффективности обработки воздуха, как и в прототипе при меньшем расходе воды. В заявляемой установке распылительное устройство не связано с водяным калорифером и к распылительному устройству подается вода с температурой ниже 10^оС питьевого качества, часть которой замерзает при контакте с холодным наружным воздухом и выделяемая при замерзании теплота льдообразования идет на дополнительный нагрев воздуха. В водяной калорифер подается горячая вода не питьевого качества. В нижней части камеры орошения растеплительное устройство с автономным источником тепла, не связано с распылительным устройством, что дает возможность использовать в нем на растапливание льда теплоту технологической воды. В верхней части камеры орошения установленный каплеотделитель возвращает в камеру орошения распыленную воду и предотвращает вынос капель воды на калорифер и снижает расход воды в камере орошения. Все это приводит, во-первых, к снижению расхода тепловой энергии на обработку воздуха, а, во-вторых, к снижению расхода питьевой воды.

На чертеже представлена установка для подогрева воздуха в зимний период.

Установка включает камеру 1 орошения, водораспылительное устройство 2, установленное в верхней части камеры орошения, каплеотделитель 3, установленный в верхней части над распылительным устройством, калорифер 4 и вентилятор 5, установленные после камеры орошения, отделитель 6 льда, расположенный в нижней части камеры орошения, распределительное устройство-теплообменник 7, установленный после отделителя льда в нижней части камеры орошения с подающим 8 и обратным 9 трубопроводами, связывающими его с автономным источником теплоты, насос 10, установленный в нижней части камеры орошения после отделителя льда и связывающий нижнюю часть камеры орошения с распылительным устройством трубопроводом 11.

Установка работает следующим образом.

Холодный воздух поступает в камеру 1 орошения, где во встречном потоке с водой, подаваемой из форсунок 2, нагревается за счет теплоты охлаждения воды и теплоты льдообразования до температур 0...1^оС, проходит через каплеотделитель 3, в котором из воздуха отделяются частички воды, и, подогреваясь в калорифере 4, подается вентилятором 5 в помещение с необходимой температурой. Охлажденная вода, частично превратившаяся в лед, собирается в нижней части камеры орошения, где лед растапливается за счет теплоты, отдаваемой теплообменником 7. Из нижней части камеры орошения вода насосом 10 по трубопроводу 11 подается к форсункам 2. В теплообменник поступает технологическая вода с температурой 20...30^оС по подающему трубопроводу 8 и, охлаждаясь удаляется по обратному трубопроводу 9. Расход технологической отбросной воды предусматривается таким, что температура воды, подаваемой к форсункам 2, не превышает температуры 10^оС.

Использование данной установки позволит снизить расход тепловой энергии и горячей воды питьевого качества, предотвратит замерзание калориферов в приточной вентиляционной установке и позволит утилизировать теплоту технологических отбросных вод промышленных предприятий.

Сущность изобретения: установка состоит из камеры 1 орошения, распылительного устройства 2, каплеотделителя 3, калорифера 4, вентилятора 5, в нижней части камеры 1 после отделителя 6 льда установлен теплообменник 7. Из нижней части камеры 1 вода насосом 10 подается к устройству 2. В теплобменник 7 подается технологическая вода по трубопроводом 8 и 9. Установка позволяет обрабатывать наружный воздух с температурами -20°С и ниже. В камере орошения установки воздух предварительно нагревается водой за счет теплоты льдообразования. Дальнейший нагрев воздуха осуществляется калорифером. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ПОДОГРЕВА ВОЗДУХА В ЗИМНИЙ ПЕРИОД, включающая камеру орошения с водораспылительным устройством вверху, отделителем льда и растеплительным устройством внизу, вентилятор и калорифер в вентиляционном канале, размещенном после камеры орошения по ходу движения воздуха, входной патрубок над растеплительным устройством, рециркуляционный насос на трубопроводе, связывающем низ камеры орошения и водораспределительное устройство, отличающаяся тем, что, с целью снижения расхода тепловой энергии на обработку воздуха и сокращение расхода горячей воды питьевого качества, растеплительное устройство выполнено в виде теплообменника с автономным источником тепла, кроме того, над распылительным устройством размещен каплеотделитель. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве распылительного устройства использованы широкофакельные форсунки.