Устройство для охлаждения воздуха Советский патент 1989 года по МПК E21F3/00 

11476150

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к устройству холодильников, раоотающих на эффект разделения энергии во вращающемся потоке и предназначенных для охлаждения вентиляционного воздуха,

Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения за счет увеличения продолжительности процесса теп- ю ломассообмена между воздухом и водой.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, разрез; на фиг.2 - сече- 1ние А-А на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - обтекатель 15 с лопатками, сечение Б-В на фиг,К

Устройство для охлаждения воздуха в горных выработках содержит цилиндрический корпус 1 с расположенным в нем осевым вентилятором 2, непосред- 20 ственно за рабочим колесом которого размещен завихритель 3 с лопатками 4, выполненными с переменным по их длине углом закрутки, увеличивающимзультате чего формируется свободно вращающийся вихревой поток с тангенциальной скоростью, увеличивающейся от центра к периферии. Частично охлажденный и очищенный от пыли воздуш ный поток проходит через водяную завесу, создаваемую форсункой 6, и образует водовоздушный поток, разделен ный по температурному фактору, где периферийные слои имеют скорость и температуру торможения выше, чем центральные. Периферийная воздушная смесь попадает в пространство между спирально-направляющими ребрами 13 и движется по образующему каналу, при этом происходит наиболее полная передача тепла от вращающегося потока воздуха воде за счет увеличения продолжительности отбора тепла путем искусственного уменьшения шага завих рения потока. Выпавшая вода из водо- воздушного потока образует слой, удерживающийся на стенке корпуса под

ся от центра к периферии, и обтекате-25 действием центробежных сил, и перезультате чего формируется свободно вращающийся вихревой поток с тангенциальной скоростью, увеличивающейся от центра к периферии. Частично охлажденный и очищенный от пыли воздушный поток проходит через водяную завесу, создаваемую форсункой 6, и образует водовоздушный поток, разделенный по температурному фактору, где периферийные слои имеют скорость и температуру торможения выше, чем центральные. Периферийная воздушная смесь попадает в пространство между спирально-направляющими ребрами 13 и движется по образующему каналу, при этом происходит наиболее полная передача тепла от вращающегося потока воздуха воде за счет увеличения продолжительности отбора тепла путем искусственного уменьшения шага завихрения потока. Выпавшая вода из водо- воздушного потока образует слой, удерживающийся на стенке корпуса под

действием центробежных сил, и пере

Изобретение относится к холодильной технике. Цель - повышение эффективности охлаждения за счет увеличения продолжительности тепломассообмена между воздухом и водой. Устройство содержит расположенные в цилиндрическом корпусе 1 вентилятор 2, завихритель 3 с лопатками 4, форсунку (Ф) 6 , водоуловитель 11 и обтекатели 5,9. Обтекатель 9 имеет лопатки 10, направленные противоположно лопаткам 4. Устройство имеет спирально-направляющие ребра 13 и каплеуловитель 14. Расположена Ф 6 за обтекателем 5 и сообщена с выходным коллектором. Обтекатель 9 расположен на расстоянии 6-10 диаметров корпуса 1 от Ф 6. Вдоль оси корпуса 1 расположены теплообменные продольнооребренные трубы 8 между Ф 6 и обтекателем 9. Каплеуловитель 14 размещен за водоуловителем 11 на расстоянии 1-1,5 диаметра корпуса 1, центральная водовоздушная смесь смешивается с периферийными слоями воздуха с равномерно распределенной т-рой, которой полностью освобождается от капель воды, пройдя через каплеуловитель 14. Выполнение внутренней поверхности корпуса 1 в виде спирально-направляющих ребер с одинаковым шагом обеспечивает продолжительный теплообмен. Установка обтекателя 9 с лопатками 10 позволяет получить установившийся поток. 4 ил.

лем 5. Непосредственно за обтекателем 5 располагается зонтичная форсунка 6, установленная в трубопроводе 7, который подсоединен к выходному колмещается вместе с потоком. Теплая вода отделяется от водовоэдушного п тока водоотделителем 14. Центральна водовоэдушная смесь, проходя через

лектору магистрали теплообменных про- 30 пространство теплообменных труб 8, дольно сребренных труб 8, расположенных вдоль центральной оси, на расстоянии 6-10 диаметров корпуса от активной зоны факела воды зонтичной форсунки установлен обтекатель 9 с лопатками 10, который связан с водо- уловителем И рабрами жесткости 12, причем плоскости лопаток обтекателя направлены противоположно вектору скорости воздушного потока. К внутренней поверхности корпуса жестко крепятся спирально-направляющие ребра 13 с одинаковым шагом, на расстоянии одного диаметра корпуса 1 от во- доуловителя 11 установлен каплеуло- витель 14. Вода и образовавшийся шлам удаляются через патрубок 15.

35

40

45

охлзадается, при этом часть воды, в павшей из потока смеси, смывает осе шую пыль на трубках. Образовавшийся шлам и вода удаляется через патрубок 15. При попадании водовоэдушной смеси на лопатки 10 обтекателя ее вращение изменяется на противополож ное. Центральная водовоздушная смес смешиваясь с периферийными слоями воздуха, вращающимися в противополо ную сторону, образует установившийс поток с равномерно распределенной температурой, который полностью освобождается от капель воды, пройдя через каплеуловитель 14, Незначител ное количество влаги, осевшей на пластины каплеуловителя, стекает на почву выработки.

50

I ;

Устройство для охлаждения воздуха в горных выработках работает следующим образом.

При включении вентилятора под действием разрежения воздух поступает в цилиндрический корпус 1. Предварительно закрученный рабочим колесом -с вентилятора 2 воздушный поток подается непосредственно в завихритель 3 криволинейными лопатками 4 с переменным по их длине углом закрутки, в ремещается вместе с потоком. Теплая вода отделяется от водовоэдушного потока водоотделителем 14. Центральная водовоэдушная смесь, проходя через

пространство теплообменных труб 8,

пространство теплообменных труб 8,

охлзадается, при этом часть воды, выпавшей из потока смеси, смывает осевшую пыль на трубках. Образовавшийся шлам и вода удаляется через патрубок 15. При попадании водовоэдушной смеси на лопатки 10 обтекателя ее вращение изменяется на противоположное. Центральная водовоздушная смесь, смешиваясь с периферийными слоями воздуха, вращающимися в противоположную сторону, образует установившийся поток с равномерно распределенной температурой, который полностью освобождается от капель воды, пройдя через каплеуловитель 14, Незначительное количество влаги, осевшей на пластины каплеуловителя, стекает на почву выработки.

Выполнение внутренней поверхности корпуса в виде спирально-образующих ребер с одинаковым шагом обеспечивает продолжительный теплообмен. Установка обтекателя с лопатками, направленными противоположно движению потока, позволяет получить установившийся поток с равномерно распределенной температурой за счет перемешивания слоев.

Формула изобретения

Устройство для охлаждения воздуха в горных выработках, включающее расположенные в цилиндрическом корпусе вентилятор, завихритель с лопатками, форсунку, водоуловитель и обтекатель отличающееся тем, что с целью повышения эффективности охлаждения за счет увеличения продолжительности процесса тепломассообмена между воздухом и водой, оно снабжено теплообменными продольногоребренными трубами с входным и выходным коллекторами, дополнительным обтекателем,

(Риг. 2

0

имеющим лопатки, направленные противоположно лопаткам завихрителя, спирально направляющими ребрами и капле- уловителем, при этом форсунка расположена за обтекателем и сообщена с выходным коллектором, дополнительный обтекатель расположен на расстоянии 6-10 диаметров корпуса от форсунки, причем теплообменные продольно-ореб- ренные трубы расположены вдоль оси корпуса между форсункой и дополнительным обтекателем, а каплеулови- тель размещен за водоуловителем на расстоянии от него 1-1 ,5 диаметра корпуса.

6-6

&А

Фиг.З