Установка для косвенно-испарительного охлаждения воздуха Советский патент 1992 года по МПК F24F3/14 

Изобретение относится к санитарной технике и может быть использовано при проектировании и эксплуатации систем кондиционирования воздуха (СКВ) различных объектов.

Проблемы создания необходимых теп- ловлажностных параметров воздушной среды являются актуальными для различных по назначению объектов.

Особенно быстро эти проблемы стоят в объектах, характеризуемых большими тепловыделениями, а также в объектах, расположенных в жарких климатических районах.

Поэтому создание эффективных устройств для тепловлажностной обработки воздуха, безопасных в экономическом отношении, является очень актуальной задачей, особенно остро встающей в связи с запрещением, по возможности, использования фреоновых холодильных машин, применяемых в СКВ.

Устройства, использующие для тепловлажностной обработки воздуха воду, а также естественные и искусственные источники холода или работающие без использования источника холода, представляет

VI 00

(Л

собой различного рода контактные и поверхностные аппараты, местные, автономные и неавтономные кондиционеры и т. д.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является установка для косвенно-испарительного охлаждения воздуха.

Данная установка представляет собой корпус с поддоном и патрубками для подвода общего и отбода осно§.ного и вспомогательного пбтокоё вТЙдуха в размещенные в корггусе пластины с кЈпил,лярно-пористым покрытием на одной иИювБрхностей, образующие Уродующиеся каналы общего и вспомогЗтШ ьного потоков воздуха, причем каналы вспомогательного потока воздуха выполнены заглушенными со стороны патрубков подвода общего потока и отвода основного потока воздуха, а каждый из каналов общего потока сообщен по меньшей мере с одним из смежных каналов вспомогательного потока через отверстия, выполненные в пластинах со стороны патрубка отвода основного потока.

Установка работает следующим образом.

Полный поток приточного воздуха проходит по сухим каналам, где охлаждается при постоянном влагосодержании, а затем, на выходе из каналов делится на две части: основной поток охлажденного воздуха поступает в кондиционируемое помещение, а вспомогательный поток направляется противотоком в смежные каналы, увлажняемые водой, поступающей из поддона в слой капиллярно-пористого материала, которым покрыты стенки данных каналов. После прохождения влажных каналов вспомогательный поток воздуха нагревается и увлажняется, а затем выбрасывается в окружающую среду.

Известная установка имеет следующие недостатки: ограниченную производительность при охлаждении воздуха и большие удельные объемы установки, из-за низкой интенсивности испарительного процесса, протекающего во влажных каналах вспомогательного потока, и процесса сухого охлажденного воздуха, протекающего в сухих каналах, вследствие ламинарного характера движения воздушного потока и недостаточно развитой поверхности контакта между теплообменивающимися средами, а также низкую эксплуатационную надежность из-за засорения капиллярно-пористого материала и тем самым, замедления испарительного процесса во влажных каналах,

Целью изобретения является увеличение производительности, сокращение

удельных габаритов установки и повышение ее эксплуатационной надежности.

Указанная цель достигается тем, что испарительный тракт установки выполнен в

виде аппарата контактного типа и орошаемых каналов воздуховоздушного теплообменника, а установка дополнительно снабжена последовательно расположенными водовоздушными теплообменниками,

0 баком охлажденной воды, воздуховодом общего потока, проходящим через бак охлажденной воды и имеющим на внутренней поверхности оребрение, воздуховодами основного и вспомогательного потоков, насо5 сом с трубопроводами, сливным патрубком. При этом, сухие каналы воздуховоздушного теплообменника последовательно соединены с воздушными теплообменниками и воздуховодом общего потока, проходящим

0 через бак охлажденной воды и имеющим на внутренней поверхности оребрение, который соединен с воздуховодами основного и вспомогательного потоков. Воздуховод вспомогательного потока соединен с вход5 ным патрубком аппарата контактного типа, а выходной патрубок аппарата контактного типа соединен с орошаемыми каналами воэ- духовоздушного теплообменника. С помощью насоса с трубопроводами, бак

0 охлажденной воды соединен с орошаемыми каналами воздуховоздушного теплообменника, а также, через водовоздушные теплообменники, с аппаратом контактного типа, причем нижняя часть орошаемых каналов

5 воздуховоздушного теплообменника выполнена с уклоном в сторону аппарата контактного типа, поддон которого соединен с баком охлажденной воды с помощью сливного патрубка.

0 На фиг. 1 и 2 изображена предлагаемая установка.

Устройство состоит из орошаемого воздуховоздушного теплообменника 1, представляющего собой корпус с отверстиями

5 для подачи и отвода общего и вспомогательного потоков воздуха, подающее и отводящее отверстия тракта общего потока соединены между собой с помощью плоских воздуховодов 2, установленных с зазорами

0 между ними, а снаружи воздуховоды 2 покрыты орошаемым капиллярно-пористым материалом, благодаря чему между воздуховодами 2 образуются влажные каналы 3 тракта вспомогательного потока воздуха, а

5 также воздуховодов общего потока 4, 5, б, причем на поверхности воздуховода 5 изнутри выполнено оребрение, последовательно установленных водовоздушных теплообменникое 7, бака охлажденной воды 8, воздуховода 9, для отбора основного

потока воздуха, воздуховода вспомогательного потока воздуха 10, контактного аппарата 11с поддоном 12 и сливным патрубком 13, насоса 14 с трубопроводами 15, патрубка для удаления вспомогательного потока воздуха 16, подпиточного устройства 17. При этом сухой тракт 2 орошаемого возду- ховоздушного теплообменника 1 на выходе из него общего потока воздуха соединен через воздуховод 4 с последовательно расположенными водовоздушными теплообменниками 7. Выходной патрубок теплообменников 7 соединен с воздуховодом 5, проходящим через бак охлажденной воды 8 и имеющим на внутренней поверхности оребрение. Воздуховод 5, соединен с воздуховодом 6, а тот, в свою очередь, с воздуховодом основного потока воздуха 9 и воздуховодом вспомогательного потока воздуха 10. Воздуховод вспомогательного потока воздуха 10 соединен с входным патрубком аппарата контактного типа 11, а аппарат 11с орошаемыми каналами 3 теплообменника 1. Орошаемые каналы 3 теплообменника 1 и контактный аппарат 11, с помощью насоса 14, с трубопроводами 15 и патрубка 13 соединены с баком охлажденной воды 8.

Установка работает следующим образом.

Общий поток воздуха с параметрами А поступает в сухой тракт 2 теплообменника 1, где, контактируя с охлажденными поверхностями воздуховодов сухого тракта 2, охлаждается при постоянном влагосодер- жании. Далее по воздуховоду 4 общий поток воздуха поступает в последовательно расположенные теплообменники 7, где производится его дополнительное сухое охлаждение. После теплообменников 7 общий поток воздуха поступает в воздуховод 5, проходящий через бак охлажденной воды 8, и для еще большего усиления эффекта сухого охлаждения общего потока воздуха, за счет использования теплоаккум лй ру- ющей способности охлажденной воды, находящейся в баке 8, на внутренней поверхности воздуховода 5 выполнено оребрение (не показано), позволяющее развить поверхность контакта между теплообменивающи- мися средами. Из воздуховода 5 общий поток воздуха с параметрами В поступает в воздуховод 6, где он разделяется на основной поток, направляемый через воздуховод 9 к потребителю, и вспомогательный поток, поступающий через воздуховод 10 в контактный аппарат 11. В контактном аппарате 11, работающем в режиме адиабатического охлаждения, вспомогательный поток воздуха обрабатывается до состояния С (рис. 2) и

поступает во влажные каналы 3 теплообменника 1, где приобретает параметры С и поглощая от стенок каналов 2 теплоту, передаваемую им общим потоком воздуха 5 состояния А, расходуемую на испарение разбрызгиваемой в каналах 3 воды, принимает параметры состояния Д и через патрубок 16 удаляется в окружающую среду или направляется на охлаждение теплоаккуму0 лирующих объемов или массивов. Для интенсификации процесса тепломассообмена в каналах 3, за счет развития поверхности контакта, стенки каналов 3 покрыты капиллярно-пористым материалом.

5 Параллельно, в результате адиабатического процесса, протекающего в аппарате контактного типа 11, вода приобретает параметры Е и поступает в поддон 12. Туда же поступает охлажденная вода из влажных

0 каналов 3 теплообменника 1, благодаря тому, что нижняя часть канала 3 выполнена с уклоном в сторону контактного аппарата 11. Из поддона 12 охлажденная вода, с помощью сливного патрубка 13, поступает в

5 бак охлажденной воды 8, а из бака 8, с помощью насоса 14 с трубопроводами 15 охлажденная вода подается в орошаемые каналы 3, а также в теплообменники 7, из которых поступает в аппарат контактного

0 типа 11.

В баке 8 уровень воды, испаряющейся в аппарате 11 и каналах 3, поддерживается с помощью подпиточного устройства 17. Заявляемое устройство имеет следую5 щие преимущества перед прототипом: более высокую производительность и эксплуатационную надежность, меньшие удельные габариты, за счет интенсификации испарительного процесса во вспомога0 тельном тракте устройства, благодаря тому, что испарительный тракт выполнен в виде аппарата контактного типа и орошаемых каналов воздуховоздушного теплообменника. а также за счет развития поверхности кон5 такта между охлаждаемым потоком воздуха и водой, путем использования водовоздуш- ных теплообменников и выполнению ореб- рения на внутренней поверхности воздуховода, совмещенного с баком охлаж0 денной воды.

Формула изобретения Установка для косвенно-испарительного охлаждения воздуха, содержащая сухие и влажные каналы общего и вопомогательно5 го потоков воздуха, поддон и подпиточное устройство, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и эксплуатационной надежности, установка снабжена последовательно расположенными водовоздушными теплообменниками,

баком охлажденной воды, воздуховодом общего потока, проходящим через бак охлажденной воды и имеющим на внутренней поверхности оребрение, воздуховодами основного и вспомогательного потоков, насосом с трубопроводами, сливным патрубком, при этом влажный канал выполнен в виде аппарата контактного типа и орошаемых каналов воздуховоздушного теплообменника, причем сухие каналы общего потока возду- ховоздушных теплообменников последовательно соединены с водовоздушными теплообменниками и воздуховодом общего потока, соединенного с воздуховодами основного и вспомогательного потоков воздуха, воз

духовод вспомогательного потока воздуха соединен с аппаратом контактного типа, а последний - с орошаемыми каналами вспомогательного потока воздуховоздушного теплообменника, бак охлажденной воды соединен посредством насоса с трубопроводом с орошаемыми каналами воздуховоздушного теплообменника, а также через водовоздушные теплообменники - с аппаратом контактного типа, при этом нижняя часть орошаемых каналов воздуховоздушного теплообменника выполнена с уклоном в сторону аппарата контактного типа, поддон которого соединен с баком охлажденной воды посредством сливного патрубка.

Использование: для охлаждения воздуха. Сущность изобретения: испарительный тракт установки выполнен в виде аппарата контактного типа и орошаемых каналов воздуховоздушного теплообменника, а установка дополнительно снабжена последовательно расположенными водовоздушными теплообменниками, баком охлажденной воды, воздуховодом общего потока, проходящим через бак охлажденной воды и имеющим на внутренней поверхности оребрение, воздуховодами основного и вспомогательного потоков, насосом с трубопроводами, сливным патрубком, при этом сухие каналы общего потока воздуховоздушного теплообменника последовательно соединены с водовоздушными теплообменниками и воздуховодом общего потока, проходящим через бак охлажденной воды и имеющим на внутренней поверхности оребрение, который, в свою очередь, соединен с воздуховодами основного и вспомогательного потоков воздуха. Воздуховод вспомогательного потока воздуха соединен с аппаратом контактного типа, а последний с орошаемыми каналами вспомогательного потока воздуховоздушного теплообменника. С помощью насоса с трубопроводами бак охлажденной воды соединен с орошаемыми каналами воздуховоздушного теплообменника, а также через водовоздушные теплообменники с аппаратом контактного типа, причем нижняя часть орошаемых каналов воздуховоздушного теплообменника выполнен с уклоном в сторону аппарата контактного типа, поддон которого соединен с баком охлажденной воды с помощью сливного патрубка. 2 ил. С 3

IL

/0

//

S

Фиг.1

if

2 ft

/7

3F

-fOO%

d

Фив. 2.