Установка кондиционирования воздуха Советский патент 1985 года по МПК F24F3/06 

Изобретение относится к вентиляции и кондиционированию воздуха и может быть использовано для создания и автоматического поддержания в обслуживаемом помещении или группе помещений заданной температуры и влажности воздуха, необходимых по технологическим и санитарно-гигиеническим условиям. Цель изобретения - повыщение надежности и экономичности работы уставки кондиционирования воздуха. На фиг. 1 представлена принципиальная схема установки кондиционирования воздуха; на фиг. 2 - то же, но с иным подключением воздухоподогревателя и водоподогревателя. Установка кондиционирования воздуха (фиг. 1 и 2) содержит расположенные по ходу воздуха секцию 1 первого подогрева, воздухоподогреватель 2, контактный аппарат 3 с оросительным устройством 4 с входным трубопроводом 5, и секцию 6 второго подогрева. К подающему и возвратному трубопроводам 7 и 8 подвода теплоносителя при помощи индивидуальных прямых и обратных трубопроводов 9, 10-и 11, 12 подсоединены секции 1 и 6 подогрева. Воздухоподогреватель 2 прямым трубопроводом 13 подключен к подающему трубопроводу 7, а обратным трубопроводом 14 - к обратному трубопроводу 11 секции I первого подогрева (фиг. 1). Установка кондиционирования воздуха также содержит регулирующий и двухпозиционные клапаны 15 и 16, дополнительный трубопровод 17 и может иметь в своем составе водоподогреватель 18, причем первый клапан 15 установлен на прямом трубопроводе 9 секций 1 первого подогрева, второй клапан 16 - на обратном трубопроводе 12 секции 6 второго подогрева, дополнительный трубопровод 17 соединен с прямым трубопроводом 9 секции 1 первого подогрева после регулирующего клапана 15 и с обратным трубопроводом 12 секции 6 второго подогрева до двухпозиционного клапана 16, а водоподогреватель 18 расположен на входном трубопроводе 5 оросительного устройства 4 и подключер прямым трубопроводом 19 к прямому трубопроводу 9 секции 1 первого подогрева до регулирующего клапана 15, а обратным трубопроводом 20 - обратному трубопроводу 11 секции 1 первого подогрева (фиг. 1). Установка кондиционирования воздуха снабжена теплообменником (воздухоохладителем) 21, который установлен в контактном аппарате 3 за оросительным устройством 4 по ходу воздуха и подключен к источнику холодоносителя (не показана). Оросительное устройство 4 может быть выполнено из соединенных между собой труб, на которых установлены форсунки (не показаны): центробежные, с соударяющими струями, ударноструйные с пластинами или дисками, пневматические и т.п., а также туманогенераторы различных конструкций. Конструкция воздухоохладителя 21 может включать параллельные ряды оребренных труб, соединенные между собой в единую гидравлическую систему (не показано). Оребрение труб может быть выполнено из пластин, кольцевых или спиральных ребер, проволоки и т.п., а также могут быть использованы гладкие трубы. Водоподогреватель 18 может быть подключен по теплоносителю прямым трубопроводом 19 к обратному трубопроводу 14 воздухоподогревателя 2, а обратным трубо-, проводом 20 - к обратному трубопроводу 11 секции 1 первого подогрева (фиг. 2), а оросительное устройство 4 может быть подключено входным трубопроводом 5 к источнику воды с избыточным давлением, например к водопроводу. Перемещение воздуха через элементы установки кондиционирования воздуха и подача обработанного приточного воздуха в обслуживаемое помещение 22 осуществляется вентилятором 23. Для регулирования расхода теплоносителя через секцию 6 второго подогрева используется регулирующий клапан 24, который может быть установлен на обратном трубопроводе 12 секции 6 второго подогрева до подключения к нему дополнительного трубопровода 17, а также на прямом трубопроводе секции 6 второго подогрева (не показано). Для регулирования расхода теплоносителя через воздухоподогреватель 2 (фиг. 1) или одновременно через воздухоподогреватель 2 и водоподогреватель 18 (фиг. 2) используется регулирующий клапан 25, который может быть установлен на обратном трубопроводе 14 воздухоподогревателя 2 или на его подающем трубопроводе (не показано). Для регулирования расхода теплоносителя через водоподогреватель 18 (фиг. 1) используется регулирующий клапан 26, который может быть установлен на обратном трубопроводе 20 водоподогревателя 18 (не показано) или на его прямом трубопроводе 19. Для местного регулирования расхода воды через водоподогреватель 18 на входном трубопроводе 5 может быть установлена задвижка (вентиль) 27. Для регулирования расхода воды через оросительное устройство 4 на входном трубопроводе 5 может быть установлена задвижка 28 или регулирующий клапан (не показано). Для исключения протока теплоносителя через секцию 1 первого подогрева в летний период года на обратном трубопроводе 11 может быть установлен двухпозиционный клапан 29, взаимообратный с двухпозиционным клапаном 16. Клапан 29 может быть выполнен регулирующим с условием начала его закрытия после открытия двухпозиционного клапана 16.

Холодоснабжение воздухоохладителя 21 осуществляется по закрытой схеме с подачей жидкого хладоносителя (воды или водных растворов солей) или жидкого хладагента (хладона, аммиака и т.п.) из системы холодоснабжения. Для регулирования холодвпроизводительности воздухоохладителя 21 используется регулирующий клапан 30 (при хладагенте - терморегулирующий вентиль), установленный на входе в воздухоохладитель 21. При использовании жидкого хладоносителя регулирующий клапан 30 может быть установлен на выходе из воздухоохладителя 21 (не показано). Для удаления в канализацию сконденсировавщейся из обрабатываемого воздуха на поверхности воздухоохладителя 21 воды, а также не испарившейся части воды, поданной на увлажнение воздуха через оросительное устpoctBo 4, используется трубопровод 31, подсоединенный к дренажу поддона воздухоохладителя 21.

При перемен-ной температуре теплоносителя в течение года в подающем трубопроводе 7 тепловой сети (например, изменяемой по температурному графику теплосети) и постоянстве требуемой максимальной теплопроизводительности секции 6 второго подогрева в течение года, стабилизация динамических характеристик по теплопроизводительности секции 6 второго подогрева может быть осуществлена путем устройства обводного воздущного канала секции 6 второго подогрева и воздущного регулирующего клапана, выполненного двухсекционным, первая секция которого установлена в обводном воздущном начале, а вторая, опозитная с первой, - перед секцией 6 второго подогрева (не показано).

За воздухоохладителем 21 в потоке воздуха установлен датчик 32 температуры, либо в обслуживаемом помещении 22 установлен датчик влажности (не показано). Датчик 32 температуры может быть связан посредством системы автоматического управления (САУ) с регулирующими клапанами 25, 26 и 30. В обслуживаемом помещении установлен датчик 33 температуры, связанный посредством САУ с регулирующим клапаном 24. Перед секцией 1 первого подогрева в потоке воздуха установлен датчик 34 температурь, а на обратном трубопроводе 11 секции 1 первого подогрева установлен датчик 35 температуры теплоносителя. Датчики 34 и 35 температуры связаны посредством САУ с регулирующим клапаном 15 и двухпозиционными клапанами 16 и 29. Связь датчиков 32-35 с клапанами посредством САУ показана на фиг. 1 и 2 линиями связи, а направление управляющего воздействия - стрелками на линиях связи. Передача управляющего воздействия от датчиков на регулирующие клапаны посредством САУ может осуществляться импульсно или непрерывно (аналоговый закон регулирования), а также с использованием регуляторов прямого действия.

Установка может содержать также в своем составе воздущный фильтр, воздущные регулирующие клапаны наружного и рециркуляционного воздуха, утепленный клапан наружного воздуха, устройство защиты воздухоподогревателя от замерзания (не показано),ч

Установка кондиционирования воздуха 5 работает следующим образом.

Воздух, поступающий на обработку, последовательно пропускают через секцию 1 первого подогрева, воздухоподогреватель 2, оросительное устройство 4, воздухоохладитель 21, секцию 6 второго подогрева. Обработанный воздух вентилятором 23 подают в обслуживаемое помещение 22.

Влажность приточного воздуха поддерживают автоматически САУ по команде датчика 32 температуры «точки росы или дат5 чика влажности (не показано).

Управляющее воздействие отдатчика 32 температуры может передаваться на регулирующий клапан 30, который изменяет расход холодоносителя или хладагента через воздухоохладитель 21, либо на регулирующий клапан 25, который изменяет расход теплоносителя через воздухоподогреватель 2 (фиг. 1), или одновременно через воздухоподогреватель 2 и водоподогреватель 18, либо на регулирующий клапан 26, который изменяет расход теплоносителя через водоподогреватель 18.

При повышении влажности воздуха сигналу датчика 32 температуры САУ открывает клапан 25 или 26. Открытие соответствующего клапана происходит до тех пор, пока влажность воздуха не достигнет заданной величины. При этом задвижка (вентиль) 28 открыта полностью.

При повышении влажности воздуха по сигналу датчика 32 температуры САУ закрывает клапан 25 до полного закрытия, после этого регулирование переключается на клапан 26. Закр.ытие соответствующего клапана происходит до тех пор, пока влажность воздуха не достигнет заданной величины. При полностью закрытых клапанах 25 и 26 САУ переводит регулирование на клапан 30.

При последующем понижении влажности воздуха регулирование осуществляется в обратном порядке.

5 Вода, разбрызгиваемая в потоке обрабатываемого воздуха оросительным устройством 4, увлажняет воздух за счет его контакта как с поверхностью капель, так и с

поверхностью пленки воды, осевшей на поверхности воздухоохладителя 21.

Увлажнение воздуха осуществляется либо за счет его собственного теплового потенциала, когда в секцию 1 первого подогрева воздухоподогреватель 2 и водоподогреватель 18 теплоноситель не подается, либо за счет предварительного подогрева воздуха.

Заданная температура приточного воздуха поддерживается автоматически САУ по команде датчика 33 температуры. Управляющее воздействие от датчика 33 температуры передается на регулирующий клапан 24, кото)ый изменяет расход теплоносителя через секцию 6 второго подогрева.

Температура теплоносителя, поступающего из хстановки кондппионировапия воздуха в возвратный трубопровод 8 тепловой сети, в хо..1одпый период года поддерживается автоматически С.АУ на заданном минимальном уровне но си1налу датчика 35 температур, путем воздействия на регулирую1ДИП к.чапан 15, который изменяет расход

теплоносителя, поступающего в секцию 1 первого подогрева.

При понижении те.мпературы воздуха перед секцией 1 первого подогрева ниже заданной САУ по сигналу датчика 34 закрывает двухпозициопный клапан 16 и открывает двухпозиционный клапан 29.

При понижении те.мпературы теплоносителя в трубопроводе 11 ниже заданной САУ по сигналу датчика 35 температуры подает команду на открытие регулирующего клапана 15, пока температура теплоносителя в трубопроводе 11 не достигнет заданной величины. При повыщении температуры теплоносителя в трубопроводе 11 выще заданной САУ ведет регулирование в обратном порядке.

Перемещение теплоносителя в установке кондиционирования воздуха через ее элементы осуществляется за счет перепада давлений в подающем и возвратном трубопроводах 7 и 8 тепловой сети.

Распыление воды через оросительное устройство 4 может, например, осуществляться за счет избыточного давления в водопроводе.

УСТАНОВКА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА, содержаш.ая расположенные по ходу воздуха секцию первого подогрева, воздухоподогреватель, контактный аппарат с оросительным устройством с входным трубопроводом, секцию второго подогрева, подающий и возвратный трубопроводы подвода теплоносителя, к которым при помощи индивидуальных прямых и обратных трубопроводов подсоединены секции подогрева, а воздухоподогреватель прямым трубопроводом подключен к подающему трубопроводу, регулирующий и двухпозиционный клапаны , дополнительный трубопровод и источник холодоносителя, причем первый клапан установлен на прямом трубопроводе секции первого подогрева, второй - на обратном трубопроводе секции второго подогрева, а дополнительный трубопровод соединен с прямым трубопроводом секции первого подогрева после регулирующего клапана и с обратным трубопроводом секции второго подогрева до двухпозиционного клапана, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности работы, воздухоподогреватель подключен обратным трубопроводом к обратному труi бопроводу секции первого подогрева, установка снабжена теплооб.менником, который (Л установлен в контактном аппарате за оросительным устройством по ходу воздуха и подключен к источнику холодоносителя. со СП О5

Риг. г К системе Ъолодоснад J мнения