УСТАНОВКА ДЛЯ ОСУШКИ ВОЗДУХА Российский патент 1995 года по МПК F24F3/14 

Изобретение относится к кондиционированию воздуха и может быть использовано как для получения осушенного воздуха, так и воды из воздуха.

Известно устройство для осушки воздуха, содержащее последовательно установленные по ходу воздуха испаритель, вихревой энергоразделитель, циклон и конденсатор холодильной машины [1]
Недостаток известного устройства значительные энергозатраты в процессе осушки воздуха и низкая производительность оборудования.

Из известных наиболее близким по технической сущности к описываемому изобретению является устройство для осушки воздуха, содержащее последовательно установленные по ходу воздуха воздухоохладители предварительного и окончательного охлаждения и циклон, установленный на выходе воздухоохладителя предварительного охлаждения и снабженный центральной трубкой, сообщенной входом с выходом воздухоохладителя окончательного охлаждения и имеющей отверстие в боковой стенке, и расположенный на входе закручиватель [2]
Недостатками известного устройства являются сложность конструкции, низкая производительность и значительные энергозатраты в процессе эксплуатации.

Техническая задача изобретения увеличение производительности и снижение энергозатрат при упрощении конструкции установки.

Поставленная техническая задача решается за счет того, что установка для осушки воздуха, содержащая охладитель, влагоотделитель и влагосборник, в соответствии с описываемым изобретением дополнительно содержит центробежный компрессор и теплоизолированный кожух, при этом охладитель выполнен в виде центростремительной турбины, размещенной на одном валу с компрессором, влагоотделитель выполнен в виде резервуара с теплопроводными стенками, сообщенного с выходным патрубком турбины и с входным патрубком компрессора, влагосборник выполнен в виде емкости с теплопроводными гофрированными стенками, размещенной в теплоизолированном кожухе под влагоотделителем и сообщенной с последним патрубком.

На чертеже показана схема описываемой установки для осушки воздуха.

Описываемая установка для осушки воздуха содержит охладитель, выполненный в виде центростремительной турбины 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками и центробежный компрессор 4 с входным 5 и выходным 6 патрубками. Центростремительная турбина 1 размещена на одном валу 7 с компрессором 4. Установка содержит также мультипликатор 8 с приводом 9, установленные на подставке 10, размещенной на влагоотделителе 11, выполненном в виде резервуара с теплопроводными стенками, сообщенного с выходным патрубком 3 турбины 1 и с входным патрубком 5 компрессора 4. Под влагоотделителем 11 размещен влагосборник 12, выполненный в виде емкости с теплопроводными гофрированными стенками, сообщенной с влагоотделителем 11 через соединительный патрубок 13 с задвижкой 14. Влагосборник 12 размещен в теплоизолированном кожухе 15 с горловиной 16 и снабжен патрубком 17 с задвижкой 18. Выходной патрубок 3 турбины 1 соединен посредством трубопровода 19 с влагоотделителем 11, имеющим выходной трубопровод 20, соединенный с входным патрубком 5 компрессора 4, выходной патрубок 6 которого соединен трубопроводом 21 с теплоизолированным кожухом 15. Установка размещена на опорах 22. Движение поступающего влажного воздуха показано стрелкой 23, движение охлажденного осушенного воздуха стрелкой 24. Отделившиеся частицы влаги 25 образуют осадок 26 на дне влагоотделителя 11. Нагретый сжатием осушенный воздух 27 поступает в теплоизолированный кожух 15, откуда поступает потребителю в направлении 28 через горловину 16.

Описываемая установка для осушки воздуха работает следующим образом.

Влажный воздух 23 через входной патрубок 2 поступает в центростремительную турбину 1, где расширяется, в результате чего давление и температура его снижаются. Влажный воздух 23 разделяется во влагоотделителе 11 на охлажденный осушенный воздух 24 и капли влаги 25 (или частицы льда), которые выпадают в осадок 26 на дне влагоотделителя 11. Охлажденный осушенный воздух 24 забирается через трубопровод 20 и патрубок 5 центробежным компрессором 4, где нагревается при адиабатном сжатии до атмосферного давления, а осушенный нагретый воздух 27 через патрубок 6 и трубопровод 21 поступает в теплоизолированный кожух 15, где, двигаясь сверху вниз, нагревает во влагосборнике 12 воду, поступившую из влагоотделителя 11 через соединительный патрубок 13 с задвижкой 14. В результате этого температура воздуха 27 снижается и через горловину 16 кожуха 15 воздух 28 поступает потребителю. В случае заполнения влагоотделителя 11 льдом и жидкостью работа установки прекращается, после чего подогретая вода через патрубок 17 с открытой задвижкой 18 отбирается потребителем. Затем открывается задвижка 14 и по патрубку 13 вода из влагоотделителя 11 поступает во влагосборник 12. Эта вода образуется во влагоотделителе 11 в результате таяния осадка 26 за счет передачи ему тепла от наружного воздуха через теплопроводные стенки влагоотделителя 11. После этого установку вновь можно включать в работу. При этом воздушный холодильный цикл можно считать замкнутым, а паровой тепловой цикл неполным.

Описываемая установка не имеет теплообменника и для ее работы не требуется холодильной машины, вследствие чего значительно упрощается конструкция, уменьшаются габаритно-весовые показатели, снижаются энергозатраты. За счет того, что в описываемой установке охлаждение воздуха производится непосредственно при его расширении во влагоотделителе без использования хладагента, минимальная температура в воздушном холодильном цикле будет выше, максимальная ниже по сравнению с соответствующими температурами в известных установках, а работы затрачивается в два с лишним раза меньше.

Использование описываемой установки позволяет увеличить производительность и снизить энергозатраты при осушке воздуха.

Сущность изобретения: установка для осушки воздуха содержит последовательно установленные охладитель, влагоотделитель, влагосборник и дополнительно содержит центробежный компрессор и теплоизолированный кожух, при этом охладитель выполнен в виде центростремительной турбины, размещенной на одном валу с компрессором, влагоотделитель выполнен в виде резервуара с теплопроводными стенками, сообщенного с выходным патрубком турбины и с входным патрубком компрессора, влагосборник выполнен в виде емкости с тепло проводными гофрированными стенками, размещенной в теплоизолированном кожухе под влагоотделителем и сообщенной с последним патрубком. 1 ил.

УСТАНОВКА ДЛЯ ОСУШКИ ВОЗДУХА, содержащая последовательно размещенные охладитель, влагоотделитель и влагосборник, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит центробежный компрессор и теплоизолированный кожух, при этом охладитель выполнен в виде центростремительной турбины, размещенной на одном валу с компрессором, влагоотделитель выполнен в виде резервуара с теплопроводными стенками, сообщенного с выходным патрубком турбины и входным патрубком компрессора, влагосборник выполнен в виде емкости с теплопроводными гофрированными стенками, размещенной в теплоизолированном кожухе под влагоотделителем и сообщенной с последним патрубком.