Устройство для тепловлажностной обработки воздуха Советский патент 1991 года по МПК F24F6/14 F28C3/08 

Изобретение относится к вентиляции и кондиционированию воздуха.

Целью изобретения является повышение эффективности тепловлажностной обработки воздуха.

Па фиг. 1 изображено устройство для тепловлажностной обработки воздуха; на фиг. 2 - разрез А-А на фи.1. 1: на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Устройство для тепловлажностной обработки воздуха содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с входным 2 и выходным 3 воздушными патрубками, с размещенными в нем лопаточным закручивате- лем 4, оросителем 5, теплообменными элементами б и каплеуловителем 7.

Ороситель 5 выполнен в виде цилиндрической камеры 8, установленной во входном патрубке 2, соединенной одним торцом с питательным трубопроводом 9, при этом на противоположном торце по его периферии выполнены калиброванные отверстия 10, равноудаленные друг от друга и от оси 11. Лопаточный закручиватель 4 выполнен в виде турбовентиляторного ротора 12, установленного с возможностью вращения на оси 11 оросителя 5, на турбинную часть профилированных лопаток которого ориентированы калиброванные отверстия 10. Теплообменные элементы б выполнены в виде ряда усеченных конусов 13с жесткими перфорированными стенками, установленными соосно с зазором друг к другу и пластинами каплеуловителя 7, образуя кольцевые каналы 14, и ориентированных меньшим основанием к ротору 12, причем площади меньших оснований убывают, а поперечные сечения каналов 14 возрастают по мере удаления от ротора 12. Каплеуловитель выполнен спиралеобразно-навивным из непрерывной ленты 15 со скошенными краями по концам, причем верхняя кромка ленты 15 снабжена равномерно расположенными выступами 16, ориентированными

внутрь спирали, с образованием зазора для прохода воздуха и стегания жидкости, причем верхний край ленты 15 жестко примыкает к входному патрубку 2 а нижний

край - к корпусу 1 устройства

Профилированные лопатки имею турбинную со сплошной решеткой и вентиляторную части. Каплеуловитель 7 сверху перекрыт сеткой 17 из гидрофильного материала. В нижней части корпуса 1 размещены поддон 18 и гидрозатвор 19 с водоотводящими 20 и шламоотводящими 21 патрубками, последний из которых снабжен запорно-регулирующим органом 22.

Устройство работает следующим образом.

Подача холодной (теплой) воды осуществляется по питательному трубопроводу 9 в цилиндрическую камеру 3, откуда она

через калиброванные отверст я 10 выбрасывается на турбинные части лопаток (например, через 7 отверстий на 0 лопаток). При ударе струй воды в турбинные части лопаток возникает упорядоченное силовое

поле, под действием которого турбовентиляторный ротор 12 приобретает вращательное движение на оси 11, в результате чего включаются в работу вентиляторные части лопаток, образуя разрежение во входном

воздушном патрубке 2, за счет которого воздух подсасывается из атмосферы. На границе входного воздушного патрубка 2 поток воздуха встречает тонкораспьиен- ную (в виде тумана) завесу воды, выбрасываемую вверх с кромок лопатой. Па турбинной части лопаток жидкость дробится, растекаясь по ним от основания к периферии в виде вихревых пленок, при этом часть пленок срывается с их поверхности о

пространство между уходящей и набегающей лопатками и увлекается закрученным воздушным потоком во входные отверстия теплообменных элементов б, площади сечения которых убывают, а поперечные сечеиия образованных ими кольцевых каналов 14 возрастают по ходу воздушного потока, что способствует более равномерному распределению образованной воздушно-жидкостной смеси,

В кольцевых каналах 14 воздух и жидкость интенсивно контактируют между собой на смоченных поверхностях теплооб- менного элемента 6, при этом воздушно- жидкостная смесь способна покрывать сплошным слоем нижнюю стенку канала 14, что при значительной скорости потока приводит к образованию на стенке очагов нестабильной пены, а часть жидкости при этом в виде струек перетекает через отверстия перфорации в нижерасположенный канал 14, создавая дополнительную поверхность контакта. Из кольцевых теплообмен- ных каналов 14 воздушно-жидкостная смесь поступает к каплеуловителю 7, ударяясь о стенки которого смесь распадается, при этом воздушный поток изменяет направление движения более, чем на 90°, благодаря чему пленочная и капельная взвешенная влага налипает на стенки ленточного капле- уловителя 7 и стекает в поддон 18, откуда через гидрозатвор 19 по водоотводящему патрубку 20 удаляется в узел подготовки. При этом воздушный поток благодаря свободном напору, развиваемому турбовентиляторным ротором 12, нагнетается в выходной воздушный патрубок 3 и далее в сеть воздуховодов к потребителю, а накапливающийся в гидрозатворе 19 шлам периодически (или постоянно и в небольших количествах) сбрасывается через патрубок 21 при открытии запорно-регулирующего органа 22.

Технико-экономический эффект от применения предлагаемого устройства заключается в существенном повышении эффективности тепломассообмена между жидкостью и воздухом, подсасываемым за счет кинематической энергии струй подаваемой жидкости. Повышение эффективности тепломассообмена в устройстве достигается за счет создания более развитой поверхности контакта взаимодействующих сред путем интенсивного дробления струй, закручивания воздушно-жидкостного потока в турбовентиляторном роторе 10 и образовании пленочно-вихревого движения жидкости на поверхности лопаток, в кольцевых каналах 14 между теплообменными элементами 6 и на стенках каплеуловителя 7, Изменение направления движения воздушного потока (примерно на 135°) в сочетании с каплезадерживающей сеткой 17 предот- вращают унос взвешенных в воздухе капель.

Формула изобретения

1. Устройство для тепловлажностной обработки воздуха, содержащее вертикальный цилиндрический корпус с входным и выходным воздушными патрубками, с размещенными в нем лопаточным

закручивателем, оросителем, тепло- обменными элементами и каплеулови- телем, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности тепловлажностной обработки воздуха, ороситель

выполнен в виде цилиндрической камеры, установленной во входном патрубке, соединенной одним торцом с питательным трубопроводом, при этом на противоположном торце по его периферии выполнены калиброванные отверстия, равноудаленные друг от друга и от оси, лопаточный закру- чиватель выполнен в виде турбовентиляторного ротора, установленного с возможностью вращения их на оросителе, на турбинную часть профилированных лопаток которого ориентированы калиброванные отверстия оросителя, тепло- обменные элементы выполнены в виде ряда усеченных конусов с жесткими перфорированными стенками, установленными соосно с зазором друг к другу и пластинами каплеуловителя, образуя кольцевые каналы, и ориентированных меньшим основанием к ротору, причем

площади меньших оснований убывают, а поперечные сечения каналов возрастают по мере удаления от ротора.

2. Устройство поп. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что каплеуловитель выполнен спиралеобразно-навивным из непрерывной ленты со скошенными краями по концам, причем верхняя кромка ленты снабжена равномерно расположенными выступами, ориентированными внутрь спирали, с образованием зазора для прохода воздуха и стекания жидкости, причем верхний край ленты жестко примыкает по входному патрубку, а нижний край - к корпусу устройства.

1682726

А-А

Изобретение относится к вентиляции и кондиционированию воздуха и позволяет повысить эффективность тепловлажност- ной обработки воздуха. В корпусе 1 во входном патрубке установлен ороситель 4 с калиброванными отверстиями 10 для подачи воды на турбовентиляторный ротор 12, за ним установлены теплообменные элементы в виде усеченных конусов 13 с жесткими перфорированными стенками, установленными соосно с зазором друг к другу и пластинами каплеуловителя 7. образуя кольцевые каналы 14, причем площади меньших оснований убывают, а поперечные сечения каналов 14 возрастают по мере удаления от ротора 12. Каплеуловитель 7 выполнен спирально канавкам, верхняя