ПРЯМОТОЧНАЯ МНОГОЗОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ Российский патент 2018 года по МПК F24F5/00 B05B1/00 

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

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является прямоточная система кондиционирования воздуха по патенту РФ №2363891, кл. F24F 3/06, содержащая обслуживаемые зоны в помещении, в каждой из которых имеется вытяжная регулируемая заслонка, соединенная магистралью через глушитель шума с рециркуляционно-вытяжным вентилятором.

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 прямоточной многозональной системе кондиционирования воздуха, включающей в себя обслуживаемые зоны в помещении, в каждой из которых имеется вытяжная регулируемая заслонка, соединенная магистралью через глушитель шума с рециркуляционно-вытяжным вентилятором, в состав многозональных систем, помимо основного кондиционера входят местные подогреватели, снабженные регулирующими клапанами с серводвигателями, установленными на магистралях подвода теплоносителя, и регулирующими клапанами, установленными на магистралях подвода подогретого воздуха в обслуживаемые зоны соответственно через регулируемые заслонки, причем местные подогреватели устанавливаются по числу обслуживаемых зон помещений, как правило, в непосредственной близости к основному кондиционеру, который состоит из приточной камеры с клапанами, воздушного фильтра, секций первого и второго подогревов и резервной секции подогрева с регулирующими клапанами, которая необходима для предупреждения замерзания первой секций подогрева, а камера орошения состоит из коллектора с форсунками, поддона с фильтром и насосной установки, подключенной к коллектору через регулирующий клапан с возможностью подачи холодной воды от холодильной машины, при этом камера орошения через направляющий аппарат 24 соединена с приточным вентилятором, который через регулирующую заслонку и глушитель шума, соединен с подающей магистралью, связывающей между собой местные подогреватели, а каждая из форсунок камеры орошения кондиционера выполнена с распылительным диском, и содержит цилиндрический корпус со штуцером, жестко связанным с корпусом и соосно расположенным в верхней части корпуса и, имеющим цилиндрическое отверстие для подвода жидкости, соединенное с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру, а в нижней части цилиндрического отверстия закреплен полый конический завихритель, коническая обечайка которого фиксируется посредством, по крайней мере, трех спиц, закрепленных одним концом на конической обечайке завихрителя, в ее верхней части, а другим концом - в кольцевой канавке, выполненной на внутренней поверхности цилиндрического отверстия, при этом на внешней поверхности полого конического завихрителя выполнена сквозная винтовая нарезка, а к корпусу, в его нижней части, посредством, по крайней мере, трех спиц подсоединен распылитель, расположенный перпендикулярно оси корпуса, и выполненный в виде сплошного диска, при этом диск распылителя образован двумя поверхностями, одна из которых, обращенная в сторону диффузора, криволинейная поверхность, причем в качестве линии, образующей эту поверхность является кривая линия n-го порядка, а вторая - плоскость.

На фиг. 1 изображена прямоточная многозональная система кондиционирования воздуха, на фиг. 2 изображена i-d - диаграмма процесса кондиционирования воздуха, на фиг. 3 - общий вид форсунки 20 из коллектора 19 камеры орошения 18 кондиционера 6.

Прямоточная многозональная система кондиционирования воздуха включает в себя обслуживаемые зоны а, р, m в помещении 1 (фиг. 1), в каждой из которых имеется вытяжная регулируемая заслонка 2, соединенная магистралью 3 через глушитель шума 4 с рециркуляционно-вытяжным вентилятором 5. В состав многозональных систем, помимо основного кондиционера 6 входят местные подогреватели 7, 8, 9, снабженные регулирующими клапанами К1а, К1р, К1m с серводвигателями (пневматическим или электрическим), установленными на магистралях подвода теплоносителя, и регулирующими клапанами К2а, К2р, К2m, установленными на магистралях подвода подогретого воздуха в обслуживаемые зоны соответственно а, р, m через регулируемые заслонки 10, 11, 12. Местные подогреватели (калориферы) 7, 8, 9 устанавливаются по числу обслуживаемых зон помещений, как правило, в непосредственной близости к кондиционеру 6.

Кондиционер 6 состоит из приточной камеры 13 с клапанами, воздушного фильтра 14, секций первого и второго подогревов 15 и 16 и резервной секции подогрева 17 с регулирующими клапанами К8 и К9 с серводвигателями для районов Крайнего Севера, которая необходима для предупреждения замерзания первой секций подогрева 15. Камера орошения 18 состоит из коллектора 19 с форсунками 20, поддона 21 с фильтром 22 и насосной установки 23, подключенной к коллектору 19 через регулирующий клапан КЗ с возможностью подачи холодной воды от холодильной машины (на чертеже не показана). Камера орошения 18 через направляющий аппарат 24 соединена с приточным вентилятором 25, который через регулирующую заслонку и глушитель шума 26, соединен с центральной подающей магистралью 27, связывающей между собой местные подогреватели 7, 8, 9 через магистрали 28, 29, 30. За счет регулирующих клапанов К2а, К2р, К2m воздух в обслуживаемые зоны а, р, m подается требуемой температуры t_2a, t_2p, t_2m (фиг. 2).

Прямоточная многозональная система кондиционирования работает следующим образом.

На схеме процессов кондиционирования воздуха, построенных на i-d - диаграмме (фиг. 2), точки, характеризующие состояние воздуха, обозначены индексами, которыми в тексте сопровождаются значения каждого из соответствующих параметров воздуха. Например, показано, что в теплый период года в местах установки датчиков в помещениях номинальная температура воздуха может колебаться в пределах от t_1a до t_1m при колебаниях относительной влажности, а в зимнее и переходное время года температура колеблется в пределах от t_11a до t_11m при колебаниях влажности.

В теплый период года системы, работающие без рециркуляции, забирают наружный воздух (точка 5 на фиг. 2), фильтруют и охлаждают его в камере орошения 18 или в поверхностном орошаемом воздухоохладителе до состояния, соответствующего параметрам точки 3. Затем воздух, проходя через вентилятор 25 и воздуховоды 27, нагревается (точка 4) и, если нужно, дополнительно подогревается в местных подогревателях 7, 8, 9 до температур, соответствующих точкам 2а, 2р или 2m, а затем нагнетается в помещения и приобретает там заданные параметры в обслуживаемой (О) или рабочей (РЗ) зоне.

В холодный период года наружный воздух (точка 15 на фиг. 2) подогревается в калориферах первого подогрева 15 до состояний, соответствующих параметрам точек 14, 17 или 18, затем увлажняется (точка 13), нагревается в местных подогревателях до параметров, соответствующих точкам 12а, 12р или 12m, при которых выпускается в помещения и приобретает заданные параметры в зонах О или РЗ.

Если в каком-либо из помещений а, р или m отсутствуют влаговыделения, то параметры воздуха в нем изменяются. Например, в помещении р они могут летом стать равными параметрам в точке 1'_Р, а зимой в точке 11'р вместо параметров в точках 1р и 11p, соответствующих заданным влаговыделениям.

При наличии в здании двух или большего числа кондиционеров прежде всего определяют возможность обеспечения заданного режима при уменьшенном числе работающих кондиционеров, а затем рассматривают необходимые пределы сокращения производительности отдельных установок. Расчет сокращения производительности СКВ начинают с определения отношений избытков явного тепла в переходный период года к избыткам явного тепла в теплый период (в обоих случаях при расчетных параметрах наружного воздуха). Затем выбирают наибольшее из найденных отношений теплоизбытков в комплексе помещений, обслуживаемых данным кондиционером, и делают предположение, что подача воздуха во все зоны или помещения может быть уменьшена пропорционально этому отношению К. Затем определяют количество воздуха, которое поступит в каждую зону или помещение при выбранном отношении, и проверяют равномерность параметров воздуха в их обслуживаемых или рабочих зонах путем перерасчета воздухораспределителей.

На фиг. 3 представлена схема форсунки камеры орошения 18 кондиционера, которая выполнена с распылительным диском и содержит цилиндрический корпус 31 со штуцером 32, жестко связанным с корпусом и соосно расположенным в верхней части корпуса и, имеющим цилиндрическое отверстие 33 для подвода жидкости, соединенное с диффузором 34, осесимметричным корпусу и штуцеру. В нижней части цилиндрического отверстия 33 для подвода жидкости закреплен полый конический завихритель 37, коническая обечайка которого фиксируется посредством, по крайней мере, трех спиц 38, закрепленных одним концом на конической обечайке завихрителя, в ее верхней части, а другим концом - в кольцевой канавке цилиндрического отверстия 33 (на чертеже не показана), выполненной на его внутренней поверхности. На внешней поверхности полого конического завихрителя 37 выполнена сквозная винтовая нарезка 39.

К корпусу 31, в его нижней части, посредством, по крайней мере, трех спиц 36 подсоединен распылитель 35, расположенный перпендикулярно оси корпуса, и выполненный в виде сплошного диска. Диск распылителя 35 образован двумя поверхностями, одна из которых, обращенная в сторону диффузора 34, криволинейная поверхность, причем в качестве линии, образующей эту поверхность является кривая линия n-го порядка, например эллиптическая, параболическая и др., а вторая - плоскость.

Спицы 36, посредством которых диск распылителя крепится к корпусу, расположены радиально по отношению к оси корпуса, и по форме могут быть выполнены прямыми и изогнутыми (на чертеже не показано), причем к корпусу они крепятся посредством винтов, а к диску -либо с помощью разъемного соединения, например резьбового, либо неразъемного, например контактной сваркой.

Диск распылителя может быть образован двумя конгруэнтными и эквидистантными поверхностями n-го порядка, при этом распылитель форсунки может быть выполнен из твердых материалов, например карбида вольфрама.

Форсунка с распылительным диском работает следующим образом.

Жидкость под давлением подается в полость цилиндрического отверстия 33 для подвода жидкости корпуса 31 форсунки, а затем в нижнюю часть отверстия 33, и через конический завихритель 37, выходит наружу, в распылитель 35, при этом происходит дополнительное дробление капель жидкости за счет турбулизации потока на выходе, и мелкодисперсный поток выходит из форсунки с широким факелом распыляющейся жидкости (раствора).

Использование форсунки описанной конструкции позволяет получить равномерный по объему поток капель мелкодисперсного распыла в диапазоне диаметров капель от 30 до 150 мкм при давлении подачи воды не более 1 МПа.

Возможен вариант выполнения форсунок, когда в распылителе, выполненным в виде сплошного диска 35, расположено центральное отверстие с винтовой нарезкой (на чертеже не показано), направление винтовой линии которой противоположно направлению винтовой линии винтовой нарезки 39 конического завихрителя 37. На спицах 36, посредством которых диск 35 распылителя крепится к корпусу 31 форсунки, установлены винтовые пропеллеры (на чертеже не показано) для получения мелкодисперсного распыла жидкости.

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции и может быть использовано для создания комфортных условий и микроклимата в производственных помещениях. Прямоточная многозональная система кондиционирования воздуха включает в себя обслуживаемые зоны в помещении, в каждой из которых имеется вытяжная регулируемая заслонка, соединенная магистралью через глушитель шума с рециркуляционно-вытяжным вентилятором, при этом в состав многозональных систем, помимо основного кондиционера, входят местные подогреватели, снабженные регулирующими клапанами с серводвигателями, установленными на магистралях подвода теплоносителя, и регулирующими клапанами, установленными на магистралях подвода подогретого воздуха в обслуживаемые зоны соответственно через регулируемые заслонки, причем местные подогреватели устанавливаются по числу обслуживаемых зон помещений, в непосредственной близости к основному кондиционеру, который состоит из приточной камеры с клапанами, воздушного фильтра, секций первого и второго подогревов и резервной секции подогрева с регулирующими клапанами, которая необходима для предупреждения замерзания первой секций подогрева, а камера орошения состоит из коллектора с форсунками, поддона с фильтром и насосной установки, подключенной к коллектору через регулирующий клапан с возможностью подачи холодной воды от холодильной машины, при этом камера орошения через направляющий аппарат соединена с приточным вентилятором, который через регулирующую заслонку и глушитель шума соединен с подающей магистралью, связывающей между собой местные подогреватели При этом каждая из форсунок камеры орошения кондиционера выполнена с распылительным диском и содержит цилиндрический корпус со штуцером, жестко связанным с корпусом и соосно расположенным в верхней части корпуса и имеющим цилиндрическое отверстие для подвода жидкости, соединенное с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру, а в нижней части цилиндрического отверстия закреплен полый конический завихритель, коническая обечайка которого фиксируется посредством по крайней мере трех спиц, закрепленных одним концом на конической обечайке завихрителя, в ее верхней части, а другим концом - в кольцевой канавке, выполненной на внутренней поверхности цилиндрического отверстия, при этом на внешней поверхности полого конического завихрителя выполнена сквозная винтовая нарезка, а к корпусу, в его нижней части, посредством по крайней мере трех спиц подсоединен распылитель, расположенный перпендикулярно оси корпуса и выполненный в виде сплошного диска, при этом диск распылителя образован двумя поверхностями, одна из которых, обращенная в сторону диффузора, криволинейная поверхность, причем в качестве линии, образующей эту поверхность, является кривая линия n-го порядка, а вторая - плоскость. Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания путем увеличения степени распыла жидкости форсунками. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Прямоточная многозональная система кондиционирования воздуха включает в себя обслуживаемые зоны в помещении, в каждой из которых имеется вытяжная регулируемая заслонка, соединенная магистралью через глушитель шума с рециркуляционно-вытяжным вентилятором, при этом в состав многозональных систем, помимо основного кондиционера, входят местные подогреватели, снабженные регулирующими клапанами с серводвигателями, установленными на магистралях подвода теплоносителя, и регулирующими клапанами, установленными на магистралях подвода подогретого воздуха в обслуживаемые зоны соответственно через регулируемые заслонки, причем местные подогреватели устанавливаются по числу обслуживаемых зон помещений, как правило, в непосредственной близости к основному кондиционеру, который состоит из приточной камеры с клапанами, воздушного фильтра, секций первого и второго подогревов и резервной секции подогрева с регулирующими клапанами, которая необходима для предупреждения замерзания первой секции подогрева, а камера орошения состоит из коллектора с форсунками, поддона с фильтром и насосной установки, подключенной к коллектору через регулирующий клапан с возможностью подачи холодной воды от холодильной машины, при этом камера орошения через направляющий аппарат соединена с приточным вентилятором, который через регулирующую заслонку и глушитель шума соединен с подающей магистралью, связывающей между собой местные подогреватели, отличающаяся тем, что каждая из форсунок камеры орошения кондиционера выполнена с распылительным диском и содержит цилиндрический корпус со штуцером, жестко связанным с корпусом и соосно расположенным в верхней части корпуса и имеющим цилиндрическое отверстие для подвода жидкости, соединенное с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру, а в нижней части цилиндрического отверстия закреплен полый конический завихритель, коническая обечайка которого фиксируется посредством по крайней мере трех спиц, закрепленных одним концом на конической обечайке завихрителя, в ее верхней части, а другим концом - в кольцевой канавке, выполненной на внутренней поверхности цилиндрического отверстия, при этом на внешней поверхности полого конического завихрителя выполнена сквозная винтовая нарезка, а к корпусу, в его нижней части, посредством по крайней мере трех спиц подсоединен распылитель, расположенный перпендикулярно оси корпуса и выполненный в виде сплошного диска, при этом диск распылителя образован двумя поверхностями, одна из которых, обращенная в сторону диффузора, криволинейная поверхность, причем в качестве линии, образующей эту поверхность, является кривая линия n-го порядка, а вторая - плоскость.

2. Прямоточная многозональная система кондиционирования по п. 1, отличающаяся тем, что диск распылителя форсунки образован двумя конгруэнтными и эквидистантными поверхностями n-го порядка, а спицы, посредством которых диск распылителя крепится к корпусу, по форме выполнены прямыми или изогнутыми.

3. Прямоточная многозональная система кондиционирования по п. 1, отличающаяся тем, что в распылителе форсунки, выполненном в виде сплошного диска, расположено центральное отверстие с винтовой нарезкой, направление винтовой линии которой противоположно направлению винтовой линии винтовой нарезки конического завихрителя, а на спицах, посредством которых диск распылителя крепится к корпусу форсунки, установлены винтовые пропеллеры для получения мелкодисперсного распыла жидкости.