КОНДИЦИОНЕР ДЛЯ ЦЕХОВ С ВЫДЕЛЕНИЕМ ГАЗОВ Российский патент 2008 года по МПК F24F3/06 

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции и может быть использовано для создания комфортных условий и микроклимата в производственных помещениях с выделением вредных газов.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является кондиционер по патенту РФ №2067730, кл. F24F 3/06 от 10.10.96, содержащий корпус, секции приемных клапанов и подогрева, оросительную камеру, в которой установлены форсунки и каплеуловители с поддоном-фильтром, секцию фильтров, соединенную с вентиляционным агрегатом.

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность процесса пылеулавливания за счет недостаточно развитой поверхности распыления жидкости.

Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания путем увеличения степени распыла жидкости форсунками.

Это достигается тем, что в кондиционере, содержащем секцию приемных утепленных клапанов, соединительные секции, секцию первого подогрева, состоящую из калориферов, клапанов и обводного канала, секцию первой рециркуляции, оросительную камеру, в которой установлены форсунки и каплеуловители, причем под оросительной камерой расположен поддон-фильтр, а после оросительной камеры расположена секция второй рециркуляции и секция фильтров, соединенная с секцией второго подогрева, состоящей из калориферов и соединенной с вентиляционным агрегатом, причем приточная вентиляционная установка с электродвигателем установлена после двухсекционного дроссельного клапана и соединена с приточными каналами, а вытяжной вентилятор установлен непосредственно в помещении, где размещено оборудование, выделяющее в рабочую зону вредные вещества, а оборудование имеет местные укрытия зонтичного типа, выходы из которых соединены с вытяжным каналом, связанным с выхлопным каналом общих вентиляционных выбросов, поступающих к вентиляционной трубе, причем терморегуляторы размещены соответственно после камеры орошения и в рабочей зоне помещения, а приточные каналы и выхлопной канал общих вентиляционных выбросов размещены под потолком помещения и имеют общую разделяющую их стенку, или приточные каналы размещены внутри выхлопного канала общих вентиляционных выбросов, а на поверхности деталей кондиционера нанесен слой мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, причем соотношение между толщиной металла и вибродемпфирующего покрытия находится в оптимальном интервале величин: 1/(2,5...4), каждая из форсунок состоит из корпуса со впускным отверстием, крышки, герметизирующей прокладки между корпусом и крышкой, пружины, расположенной между крышкой и завихрителем, выполненным в виде перевернутого днищем вверх цилиндрического стакана, установленного относительно корпуса с кольцевым зазором, причем в завихрителе выполнено, по меньшей мере, два ряда дроссельных отверстий, а в каждом ряду выполнено, по меньшей мере, два равномерно расположенных по кольцевой стенке завихрителя тангенциальных дроссельных отверстия, а в нижней части корпуса установлен в виде конической шайбы сопловый вкладыш с калиброванным коническим отверстием, соосным с цилиндрической поверхностью завихрителя, и конусностью, обратной конусности конической шайбы вкладыша.

На фиг.1 изображен общий вид кондиционера, на фиг.2 - общий вид форсунки для распыливания жидкостей, на фиг.3 - разрез А-А фиг.2.

Кондиционер состоит из приемного утепленного клапана 2 с ручным управлением, установленного после жалюзийной решетки 1, масляного фильтра 3, двухсекционного регулировочного клапана 4 и калориферов первого и второго подогрева 5 и 12. Камера орошения 6 включает в себя насос 7 с электродвигателем, водоподогреватель 8 и подвод холодной воды 9, а также трехходовой клапан 10. Приточная вентиляционная установка 13 с электродвигателем установлена после двухсекционного дроссельного клапана 11 и соединена с приточными каналами 14. Вытяжной вентилятор 16 установлен непосредственно в помещении, где размещено оборудование, выделяющее в рабочую зону вредные вещества и имеющее местные укрытия зонтичного типа (на чертеже не показано), выходы из которых соединены с вытяжным каналом 15, связанным с выхлопным каналом 17 общих вентиляционных выбросов, поступающих к вентиляционной трубе. Терморегуляторы T₁, Т₂, Т₃ размещены соответственно после камеры орошения 6 и в рабочей зоне помещения. Система кондиционирования выполнена таким образом, что приточные каналы 14 и выхлопной канал 17 общих вентиляционных выбросов размещены под потолком помещения и имеют общую разделяющую их стенку, что позволяет в холодное время года использовать тепло отходящих газов и снижать нагрузку на калорифер первого подогрева. Кроме того, приточные каналы 14 могут быть размещены внутри выхлопного канала 17 общих вентиляционных выбросов для экономии энергоресурсов всего предприятия, где установлены кондиционеры (на чертеже не показано).

Центробежная форсунка (фиг.2-3) состоит из корпуса 18 с впускным отверстием 19, крышки 20, герметизирующей прокладки 21 между корпусом и крышкой, пружины 22, расположенной между крышкой и завихрителем 23, выполненным в виде перевернутого днищем вверх цилиндрического стакана, установленного относительно корпуса 18 с кольцевым зазором 24. В завихрителе 23 выполнено, по меньшей мере, два ряда дроссельных отверстий 25, в каждом ряду выполнено, по меньшей мере, два равномерно расположенных по кольцевой стенке завихрителя 23 дроссельных отверстия 25. В нижней части корпуса 18 установлен в виде конической шайбы сопловый вкладыш 26, выполненный из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира с калиброванным коническим отверстием 27, соосным с цилиндрической поверхностью завихрителя 23, причем отверстие 27 имеет обратную конусность с конической шайбой вкладыша 26.

Кондиционер работает следующим образом.

Для поддержания стабильных условий в помещении требуется в первую очередь обеспечение постоянства параметров подаваемого воздуха при выходе его из камеры орошения, в частности его температуры, условно называемой точкой росы.

На эту температуру настраивают датчики системы автоматического регулирования, управляющие протеканием первых стадий процессов обработки данного воздуха.

В холодный период года эта задача осуществляется терморегулятором T₁, установленным в кондиционере после камеры орошения. Терморегулятор управляет включаемыми последовательно, по мере снижения температур наружного воздуха, двухпозиционными клапанами на линиях подвода теплоносителя к водоподогревателю 8 и калориферу 5 и исполнительным механизмом пропорционального действия двухсекционного регулировочного клапана 4. При выключении калорифера из работы клапан 4 полностью закрывает сечение калорифера, направляя весь воздух в обвод. Одновременно терморегулятор закрывает клапан на линии подвода теплоносителя. К типовым кондиционерам могут поставляться исполнительные механизмы электрического и пневматического действия. Соответственно выбирают конструкции датчика и системы регулирования.

В летнее время, с того момента, когда энтальпия наружного воздуха начинает превышать энтальпию, соответствующую точке росы, а следовательно, и температура его после увлажнения в условиях адиабатического процесса может превысить определенное значение, камера орошения, в случае необходимости сохранения стабильности заданного режима, переводится на работу по политропическому циклу. Этот перевод осуществляется автоматически, например, с помощью терморегулятора Т₂, настроенного на ту же точку росы, как и терморегулятор T₁, но воздействующего уже на исполнительный механизм, управляющий подачей холодной воды к кондиционеру, и на автоматический трехходовой клапан, клапан, регулирующий условия ее смешения с оборотной водой из поддона кондиционера (от температуры получаемой смеси зависит степень снижения начальной энтальпии наружного воздуха в камере орошения).

Данная система регулирования обеспечивает компенсацию изменений начальных параметров обрабатываемого воздуха. Сопутствующие им изменения теплового баланса помещения компенсируются работой калорифера второго подогрева. Управление им осуществляется терморегулятором или регулятором относительной влажности Т₃, устанавливаемым в характерной точке помещения. Он обеспечивает постоянство значений параметров, воздействуя на исполнительные механизмы, управляющие клапаном на линии подачи теплоносителя к калориферу второго подогрева, а также регулирует теплоотдачу двухсекционным дроссельным клапаном 11. Управление приемным клапаном 2 осуществляется автоматическим регулятором двухпозиционного действия, сблокированным с пусковыми устройствами электродвигателя вентиляторного агрегата кондиционера.

Центробежная форсунка для распыливания жидкостей работает следующим образом.

Жидкость подается по впускному отверстию 19 в кольцевой зазор 24, откуда в завихритель 23 через тангенциально расположенные к внутренней поверхности завихрителя 23 дроссельные отверстия 25. Вращающийся поток жидкости из завихрителя 23 выходит через калиброванное коническое отверстие 27 соплового вкладыша 26, в результате чего образуется факел распыленной жидкости, корневой угол которого определяется величиной угла наклона конической поверхности отверстия 27.

При среднем диаметре отверстия 27, находящемся в диапазоне 2,5...3,5 мм, и давлении подаваемой через впускное отверстие 29 жидкости под давлением 6...9 МПа обеспечивается распыление от 400 до 1000 кг/ч жидкости. Форсунка проста в изготовлении и обслуживании.

Эти кондиционеры предназначены для круглосуточной работы с постоянной производительностью. Кондиционеры производительностью до 120 тыс.м³/ч изготовляют из металла, а кондиционеры большей производительности - из железобетона.

Для снижения виброакустической активности аппарата и его металлоемкости, а также повышения его надежности в предлагаемом устройстве предусмотрены следующие мероприятия: на поверхности деталей нанесен слой мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, причем соотношение между толщиной металла и вибродемпфирующего покрытия находится в оптимальном интервале величин: 1/(2,5...4).

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции и может быть использовано для создания комфортных условий и микроклимата в производственных помещениях с выделением вредных газов. Кондиционер содержит секцию приемных утепленных клапанов, соединительные секции, секцию первого подогрева, состоящую из калориферов, клапанов и обводного канала, секцию первой рециркуляции, оросительную камеру, в которой установлены форсунки и каплеуловители, причем под оросительной камерой расположен поддон-фильтр, а после оросительной камеры расположена секция второй рециркуляции и секция фильтров, соединенная с секцией второго подогрева, состоящей из калориферов и соединенной с вентиляционным агрегатом, причем приточная вентиляционная установка с электродвигателем установлена после двухсекционного дроссельного клапана и соединена с приточными каналами, а вытяжной вентилятор установлен непосредственно в помещении, где размещено оборудование, выделяющее в рабочую зону вредные вещества, а оборудование имеет местные укрытия зонтичного типа, выходы из которых соединены с вытяжным каналом, связанным с выхлопным каналом общих вентиляционных выбросов, поступающих к вентиляционной трубе, причем терморегуляторы размещены соответственно после камеры орошения и в рабочей зоне помещения, а приточные каналы и выхлопной канал общих вентиляционных выбросов размещены под потолком помещения и имеют общую разделяющую их стенку, или приточные каналы размещены внутри выхлопного канала общих вентиляционных выбросов, а на поверхности деталей кондиционера нанесен слой мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, причем соотношение между толщиной металла и вибродемпфирующего покрытия находится в оптимальном интервале величин: 1/(2,5...4), каждая из форсунок состоит из корпуса со впускным отверстием, крышки, герметизирующей прокладки между корпусом и крышкой, пружины, расположенной между крышкой и завихрителем, выполненным в виде перевернутого днищем вверх цилиндрического стакана, установленного относительно корпуса с кольцевым зазором, причем в завихрителе выполнено, по меньшей мере, два ряда дроссельных отверстий, а в каждом ряду выполнено, по меньшей мере, два равномерно расположенных по кольцевой стенке завихрителя тангенциальных дроссельных отверстия, а в нижней части корпуса установлен в виде конической шайбы сопловый вкладыш с калиброванным коническим отверстием, соосным с цилиндрической поверхностью завихрителя, и конусностью, обратной конусности конической шайбы вкладыша. Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания путем увеличения степени распыла жидкости форсунками. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Кондиционер, содержащий секцию приемных утепленных клапанов, соединительные секции, секцию первого подогрева, состоящую из калориферов, клапанов и обводного канала, секцию первой рециркуляции, оросительную камеру, в которой установлены форсунки и каплеуловители, причем под оросительной камерой расположен поддон-фильтр, а после оросительной камеры расположена секция второй рециркуляции и секция фильтров, соединенная с секцией второго подогрева, состоящей из калориферов и соединенной с вентиляционным агрегатом, причем приточная вентиляционная установка с электродвигателем установлена после двухсекционного дроссельного клапана и соединена с приточными каналами, а вытяжной вентилятор установлен непосредственно в помещении, где размещено оборудование, выделяющее в рабочую зону вредные вещества, а оборудование имеет местные укрытия зонтичного типа, выходы из которых соединены с вытяжным каналом, связанным с выхлопным каналом общих вентиляционных выбросов, поступающих к вентиляционной трубе, причем терморегуляторы размещены соответственно после камеры орошения и в рабочей зоне помещения, а приточные каналы и выхлопной канал общих вентиляционных выбросов размещены под потолком помещения и имеют общую разделяющую их стенку или приточные каналы размещены внутри выхлопного канала общих вентиляционных выбросов, а на поверхности деталей кондиционера нанесен слой мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, причем соотношение между толщиной металла и вибродемпфирующего покрытия находится в оптимальном интервале величин: 1/(2,5...4), отличающийся тем, что каждая из форсунок состоит из корпуса со впускным отверстием, крышки, герметизирующей прокладки между корпусом и крышкой, пружины, расположенной между крышкой и завихрителем, выполненным в виде перевернутого днищем вверх цилиндрического стакана, установленного относительно корпуса с кольцевым зазором, причем в завихрителе выполнено, по меньшей мере, два ряда дроссельных отверстий, а в каждом ряду выполнено, по меньшей мере, два равномерно расположенных по кольцевой стенке завихрителя тангенциальных дроссельных отверстия, а в нижней части корпуса установлен в виде конической шайбы сопловый вкладыш с калиброванным коническим отверстием, соосным с цилиндрической поверхностью завихрителя, и конусностью, обратной конусности конической шайбы вкладыша.2. Кондиционер по п.1, отличающийся тем, что сопловый вкладыш форсунки выполнен из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира.