Система кондиционирования воздуха с периодической сорбцией раствора Советский патент 1992 года по МПК F24F5/00 

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции, в частности к системам кондиционирования воздуха с использованием растворов сорбентов.

Известна система кондиционирования воздуха, содержащая контактные аппараты приточного и удаляемого воздуха, установленные в соответствующих каналах и соеди- нены между собой циркуляционным контуром раствора сорбента, у которого на подающих линиях к каждому из аппаратов размещены два водовсдяных теплообменника общий регенеративный водоводяной теплообменник, а на обратных линиях из каждого аппарата имеются насосы, кроме этого в канале приточного воздуха предусмотрена установка noc.ie контактного аппарата воздухоохлаждающего аппарата и вентилятора.

Недостатками этой системы являются низкая экономичность и сложность эксплуатации, обусловленные тем, что е теплый период года необходимо одновременно и непрерывно осуществлять процессы абсорбции влаги из приточного воздуха в абсорбере и регенерации обводненного раствора сорбента а регенераторе, что требует значительных затрат теплоты и холода, большого числа элементов оборудования системы, сложной схемы автоматического регулирования параметров.

В качестве прототипа может быть выбрана установка кондиционирования воздуха, содержащая установленные последовательно в канале проточного воздуха

VI VI 00

ь. ел

контактный аппарат-воздухоосушитель, гоздухоохлаждающй аппарат и вентилятор, установленный в канале регенерационного воздуха регенератор раствора сорбента, при этом поддон контактного аппарата-воз- духоосушителя через бак-аккумулятор с разделительной перегородкой, трехходовой смесительный кран, насос Н-1 и тепло- обмен ник-охладител ь подключен к оросительному устройству контактного ап- парата-воздухоосушителя, а к баку-аккумулятору подключен входом насос Н-2, который через теплообменник-нагреватель и регенератор сообщен выходом с баком- аккумулятором, кроме этого испаритель хо- лодильной машины может подключаться к теплообменнику-охладителю раствора сорбента, а конденсатор холодильной машины соответственно к теплообменнику-нагревателю.

Недостатками этой установки являются низкая экономичность и сложность эксплуатации, обусловленные тем, что в теплый период года необходимо одновременно и непрерывно осуществлять процессы абсор- бции влаги из приточного воздуха в абсорбере и регенерации обводненного раствора сорбента в регенераторе, что требует значительных затрат теплоты и холода (в связи с осуществлением взаимообратных процес- сов одновременного охлаждения и нагревания раствора в системе), большого числа элементов оборудования системы, сложной схемы автоматического регулирования параметров.

Цель изобретения - повышение экономичности и упрощение эксплуатации системы.

Цель достигается тем,, что в систему кондиционирования воздуха, содержа- щую установленные последовательно в канале приточного воздуха контактный аппарат-воздухоосушитель, воздухоох- лаждающий аппарат, вентилятор, а также циркуляционный контур раствора сорбен- та, включающий контактный аппарат-воздухоосушитель, бак-аккумулятор, насос, теплообменник, подключенный к трубопроводам хладоносителя, дополнительно вводятся выбросной канал, воздушные клапаны, регулирующие и запорные вентили, датчики температуры, концентрации и влажности с импульсными линиями, а также обводная линия и трубопровод теплоносителя, при этом выброг юй канал пр исоеди- нен к каналу приточного воздуха после вентилятора и сообщен с атмосферой, воздушные клапаны установлены в выбросном канале и в канале приточного воздуха перед помещением, датчики температуры размещены в помещении и в циркуляционном контуре перед аппаратом-воздухоосуши- телем и соответственно подключены к воздухоохлаждающему аппарату и регулирующему вентилю на трубопроводе хладоносителя, датчик концентрации установлен в баке-аккумуляторе к регулирующему вентилю на трубопроводе теплоносителя, датчик влажности расположен в помещении и соединен с регулирующим вентилем на циркуляционном контуре, причем трубопроводы теплоносителя подведены к теплообменнику, обводная линия включена в циркуляционный контур после теплобмен- ника, содержит запорный вентиль и подведена в бак-аккумулятор, а последний имеет вместимость не менее суточного расхода раствора сорбента.

На чертеже представлена принципиальная схема системы кондиционирования воздуха помещения с периодической сорбцией раствора.

Система кондиционирования воздуха помещения с периодической сорбцией раствора включает в себя установленные последовательно в канале приточного воздуха 1 контактный аппарат-воздухоосушитель 2, воздухоохлаждающий аппарат 3, вентилятор 4. а также циркуляционный контур 5 раствора сорбента, включающий контактный аппарат-воздухоосушитель 2, бак-аккумулятор 6, насос 7, теплообменник 8, подключенный к трубопроводам хладоносителя 9, выбросной канал 10, воздушные клапаны 11, 12, регулирующие 13-415 и запорные вентили 16, датчики температуры 17, 18, концентрации 19 и влажности 20 с импульсными линиями 21-24, a обводную линию 25 и трубопровод теплоносителя 26, при этом выбросной канал 10 присоединен к кэнэпу приточного воздуха 1 после вентилятора 4 и сообщен с атмосферой, воздушные клапаны 11,12 установлены в выбросном канале 10 и в канале приточного воздуха 1 перед помещением, датчики температуры 17, 18 размещены в помещении и в циркуляционном контуре 5 перед аппаратом-воздухоосушителем 2 и соответственно подключены к воздухоохлаждающему аппарату 3 и регулирующему вентилю 13 на трубопроводе хладоносителя 9, датчик концентрации 19 установлен в баке-аккумуляторе 6 и подключен к регулирующему вентилю 14 на трубопроводе 26 теплоносителя, датчик влажности 20 расположен в помещении и соединен с регулирующим вентилем 15 на циркуляционном контуре 5, причем трубопроводы теплоносителя 26 подведены к теплообменнику 8, обводная линия 25 включена в циркуляционный контур 5 после

теплообменника 8, содержит запорный вентиль 16 и подведена в бак-аккумулятор 6, а последний имеет вместимость не менее суточного расхода раствора сорбента.

Система кондиционирования воздуха помещения с периодической сорбцией раствора в теплый период года работает следующим образом.

Наружный воздух (или смесь наружного и рециркуляционного воздуха) в рабочее время суток поступает в контактный апгаа- рат-воздухоосушитель 2, где осушается и незначительно охлаждается при контакте с раствором сорбента, затем доохлаждается в воздухоохлаждающем аппарате 3 и вентилятором 4 по приточному каналу 1 подается в помещение. При этом воздушный клапан 12 открыт, а клапан 11 закрыт. Температура в помещении поддерживается по команде датчика температуры 17, соединенного импульсной линией 21 с каким-либо регулирующим устройством воздухоохлаждающего аппарата 3. Влажность в помещении поддерживается по команде датчика влажности 20. соединенного импульсной линией 24 с регулирующим вентилем 15 подачи раствора сорбента в контактный аппарат 2.

Обработка раствора сорбента осуществляется следующим образом. Перед включением подачи приточного воздуха в помещение раствор сорбента имеет максимальную рабочую концентрацию, требуемую температуру и все его количество находится в баке-аккумуляторе 6. В момент включения подачи приточного воздуха в контактный аппарат-воздухоосушитель 2 по контуру 5 насосом 7 через водоводяной теплообменник 3 подается высококонцентрированный раствор сорбента, причем его расход регулируется по команде датчика влажности 20, а температура поддерживается по команде датчика температуры 18, соединенного импульсной линией 22 с вентилем 13 подачи холодоносителя в водоводяной теплообменник 8. По мере обводнения раствора сорбента (т.е. снижения его концентрации)происходит увеличение до максимума подачи раствора в контактный аппарат 2. Минимальные и максимальные расходы и концентрация раствора сорбента и емкость бака-аккумулятора 6 рассчитываются на возможность обеспечения функционирования системы в рабочее время суток.

В нерабочее время суток закрывается воздушный клапан 12 и открывается воздушный клапан 11. Одновременно отключаются подача холодоносителп в водоводяной теплообменник 8 и подается в него требуемое количество теплоносителя.

Наружный воздух, проходя через контактный аппарат 2 при контакте с нагретым обводненным раствором сорбента поглощает из него влагу и нагревается, затем венти5 лятором 4 выбрасывается наружу по каналу 10. Раствор сорбента подается насосом 7 из бака-аккумулятора 6 по контуру 5 в водоводяной теплообменник 8, питаемый теплоносителем, где подогревается и подается

0 обратно в контактный аппарат 2. При контакте с воздухом раствор сорбента обезвоживается и охлаждается, после чего стекает в бак-аккумулятор 6. Цикл замыкается. В момент, когда концентрация раствора сор5 бента достигает максимального значения по сигналу датчика концентрации 19 закрывается вентиль 14 подачм теплоносителя в водоводяной теплообменник 8, закрывается вентиль 16 на циркуляционном контуре 5 и

0 задействуется перемычка 25. В водоводяной теплообменник 8 подается холодоноси- тель. Нагретый высококонцентрированный раствор сорбента насосом 7 подается по контуру 5 в водоводяной теплообменник 8,

5 где он охлаждается и затем по перемычке 13 поступает в бак-аккумулятор 6. При достижении температуры раствора сорбента заданной отсекается перемычка 25 и открывается вентиль 16 на циркуляционном

0 контуре 5. Система готова к работе Б режиме притока для помещения.

Таким образом, благодаря новой совокупности существенных отличительных признаков изобретения обеспечивается

5 поставленная цель - повышение экономичности и упрощение эксплуатации системы,

Формула изобретения

0Система кондиционирования воздуха

с периодической сорбцией раствора, содержащая установленные последовательно в канале приточного воздуха контактный ап- парат-воздухоосушитель, воздухоохлаждаю5 щи и аппарат, вентилятор, а также циркуляционный контур раствора сорбента, включающий контактный гппарат- воздухоосушитель, бак-аккумулятор, насос и теплообменник, подключенный к трубоп0 роводам хладоносителя, отличающая- с я тем, что, с целью повышения экономичности и упрощения эксплуатации, система дополнительно содержит выбросной канал, воздушные клапаны, регулирующие и за5 порные вентили, датчики темпера,уры, концентрации и влажности с импульсными линиями, а также обводную линию и трубопровод теплоносителя, при этом выбросной канал присоединен к каналу проточного воздуха после вентилятора и сообщен с атмосферой воздушные клапаны установлены в выбросном канале и а канале приточного воздуха перед помещением, датчики температуры размещены в помещении и в циркуляционном контуре перед аппара- том-воздухоосушителем и соответственно подключены к воздухоохлаждающему аппарату и регулирующему вентилю на трубопроводе хладоносителя, датчик концентрации установлен в баке-аккумуляторе и подключен к регулирующему венти

лю на трубопроводе теплоносителя, датчик влажности расположен в помещении и соединен с регулирующим вентилем на циркуляционном контуре, причем трубопроводы теплоносителя подведены к теплообменнику, обводная линия включена в циркуляционный контур после теплообменника, содержит запорный вентиль и подведена в бак-аккумулятор, а последний имеет вместимость не менее суточного расхода раствора сорбента.

Сущность изобретения: выбросной канал присоединен к каналу приточного воздуха после вентилятора и сообщен с атмосферой. Воздушные клапаны установлены в выбросном канале и канале приточного воздуха перед помещением. Датчики т-ры размещены в помещении и в циркуляционном контуре перед аппаратом-воздухо- осушителем и соответственно подключены к воздухоохлаждающему аппарату и регулирующему вентилю на трубопроводе хладо- носителя. Датчик концентрации установлен в баке-аккумуляторе и подключен к регулирующему вентилю на трубопроводе теплоносителя. Датчик влажности расположен в помещении и.соединен с регулирующим вентилем на циркуляционном контуре. Трубопроводы теплоносителя подведены к теплообменнику. Обводная линия включена в циркуляционный контур после теплообменника, содержит запорный вентиль и подведена в бак-аккумулятор, имеющий вместимость не менее суточного расхода раствора сорбента. 1 ил. (Л С

Л