Оросительное устройство шахтного кондиционера для термовлажной обрабротки воздуха с отрицательными температурами Советский патент 1982 года по МПК F24F5/00 

(54) ОРОСИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ШАХТНОГО КОНДИЦИОНЕРА

ДЛЯ ТЕРМОВЛАЖНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ВОЗДУХА С ОТРИЦАТЕЛЬНЫМИ ТЕМПЕРАТУРАМИ

1

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в системах рудничной вентиляции и кондиционирования воздуха.

Известно устройство для кондиционирования рудничного воздуха, в котором для предотвращения обмерзания элементов конструкции перед первым рядом трубопроводов с форсунками установлен защитный экран, присоединеный одним концом к потолку и имеющий на другом конце желоб 1.

Однако конструкция не обеспечивает работу кондиционера без обмерзания ее составных элементов.

Известно также оросительное устройство шахтного кондиционера для термовлажной обработки воздуха с отрицательными температурами, включающее корпус и размещенные в нем ряды трубопроводов с форсунками, и входной и выходной сепараторы 2.

Недостатком устройства является обмерзание его элементов и малая интенсификация теплообмена.

Цель изобретения - предотвращение обмерзания элементов устройства и интенсификация теплообмена.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено пластинами-ребрами, расположенрыми между трубопроводами с форсунками первого ряда и на боковых и верхних поверхностях внутри корпуса после входного сепаратора.

При этом пластина-ребро, расположен ная на верхней внутренней поверхности корт- пуса, установлена с наклоном в сторону второго ряда трубопроводов с форсунками, а пластины-ребра, расположенные на ботсовой

10 внутренней поверхности корпуса, выполнены с канавками, наклоненными в ту же сторону.

Кроме того, пластины-ребра выполнены полыми, причем полости пластин-ребер заполнены жидкостью с низкой температурой

15 кипения.

Устройство снабжено дополнительными форсунками, установленными на торце трубопроводов первого ряда, причем .форсунки направлены на пластины-ребра, расположенные между трубопроводами с форсунками

20 первого ряда. При этом пластины-ребра выполнены из теплопроводного материала.

На фиг. 1 показана оросительная камера со сплошными пластинами-ребрами, разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 (со СПЛОШНЫМИ пластинагии ребрами); на фиг. 3 - то же, с полыми пластинами-ребрами. Оросительная камера состоит из корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 сепараторами, нескольких рядов по ходу движения воздуха трубопроводов 4 для подачи воды к форсункам 5. Каждый ряд трубопроводов состоит из группы отдельных трубопроводов (фиг. 2), расположенных параллельно друг другу и равномерно распределенных по поперечному сечению камеры. На внутренней поверхности камеры устанавливаются пластины-ребра из теплопроводного материала, например из меди, алюминия, латуни. Пластины-ребра размещены после входного сепаратора до второго ряда стояков с форсунками и крепятся к поверхности камеры через теплоизоляционные прокладки 6. Пластинаребро 7 на потолке камеры имеет наклон в сторону трубопроводов с форсунками, а пластина-ребро 8 на боковых стенках камеры снабжена канавками 9, имеющими наклон также в сторону трубопроводов. Между трубопроводами первого ряда размещены промежуточные пластины-ребра 10 (фиг. 2), прикрепленные к потолку камеры. Промежуточные ребра-пластины размещены аналогично ребрам на боковых стенках после входного сепаратора до второго ряда стояков параллельно боковым стенкам камеры. Поверхность промежуточных пластин снабжена канавками, имеющими наклон в сторону трубопроводов, каждая труба первого ряда снабжена в своейверхней части форсункой И (фиг. 1), направленной на пластину-ребро, расположенную на потолке. Пластины-ребра 7, 8 и 10 (фиг. 3) могут быть выполнены полыми с внутренними каналами 12. Ось каналов 12 имеет наклон в сторону трубопроводов с форсунками. Работа оросительной камеры щахтного кондиционера осуществляется следующим образом. В зимнее время воздух с отрицательной температурой через сепаратор 2 попадает в пространство между стояками с форсунками 5, где вступает в контакт с теплой водой, разбрызгиваемой форсунками 5. После обработки теплой водой воздух с положительной температурой через выходной сепаратор 3 движется в последующие элементы кондиционера. В объеме камеры между входным сепаратором 2 и первым рядом стояков с форсунками (фиг. 1), холодный воздух обтекает пластины-ребра 8, 7 и 10, размещенные на внутренней боковой поверхности камеры, на потолке и параллельно боковым стенкам камеры. Эти пластины-ребра имеют положительную температуру, вследствие чего воздух нагревается и поступает далее к форсункам. Положительная температура пластин-ребер достигается тем, что один конец их находится в зоне действия форсунок между первым и вторым стояками. Теплая вода из форсунок первого ряда стояка попадает на пластины-ребра и нагревает их, а вследствие теплопроводности материала пластин тепло передается по пластинеребру в зону холодного воздуха. Пластиныребра предотвращают обмерзание стенок оросительной камеры, так как капли жидкости, выносимые за пределы зоны обработки воздуха теплой водой, попадают на элементы ограждения, защищенные пластинами-ребрами и имеющие положительную температуру, соприкасаются с ними и стекают в зону с положительной температурой. Наклон пластин 7, а на пластинах 8 и 10 - канавок 9, обеспечивает стекание капель жидкости в зону обработки воздуха теплой водой. Влажный воздух, выносимый от форсунок турбулентной диффузией в зону с отрицательной температурой, также соприкасается с пластинами-ребрами, часть влаги из него конденсируется на пластинах и стекает к форсункам. Таким образом, все частицы влаги, выносимые в зону холодного воздуха, соприкасаются с пластинами-ребрами, имеющими положительную температуру, и по ним транспортируются в зону обработки воздуха теплой водой: Вследствие этого полностью предотвращается обмерзание элементов конструкции оросительной камеры. Пластины-ребра являются также дополнительными интенсификаторами тепломассообмена. Часть жидкости от форсунок первого ряда трубопроводов попадает на пластины-ребра 7, 8 и 10 и стекает по ним в нижнюю часть оросительной камеры. Как известно, аппараты с пленочным орошением эффективнее аппаратов с форсунками в 1,5 - 2,0 раза, поэтому установка пластин приводит к дополнительной интенсификации теплообмена в оросительной камере. При использовании в предлагаемой конструкции поль1Х ребер-пластин (фиг. 3), каналы в пластинах частично заполнены легко кипящим веществом типа фреон. Часть канала, находящаяся в зоне омывания пластины теплой водой из форсунок, заполнена жидким фреоном с температурой кипения выще 0°С. Под воздействием теплой воды фреон испаряется и пары его поступают в часть канала пластины, находящуюся в холодной зоне камеры. Холодный воздух охлаждает пластину и пары фреона в каналах конденсируются, а конденсат стекает в зону, омываемую теплой водой. Процесс кипения и конденсации фреона идет непрерывно, при этом температура пластины поддерживается постоянной, равная приблизительно температуре кипения фреона. Форсунки 11 обеспечивают лучшее омывание пластины-ребра 7 на потолке корпуса камеры. Пластины-ребра 8 и 10 дополнительно омываются водой от форсунок, установленных на крайних трубопроводах первого ряда таким образом, что основная маеса воды от них направлена на пластиныребра. Изобретение позволяет предохранить оросительную камеру от обмерзания и умень шить расход электроэнергии на прокачивания воздуха, а также уменьшить расход воды за счет интенсификации процессов тепломассообмена. Формула изобретения Г. Оросительное устройство шахтного кон диционера для термовлажностной обработки воздуха с отрицательными температурами, включающее корпус и размешенные в нем ряды трубопроводов с форсунками и входной и выходной сепараторы, отличающееся тем, что, с целью предотврашения обмерзания элементов устройства и интенсификации теплообмена, оно снабжено пластинами-ребрами, расположенными между трубопроводами с форсунками первого ряда и на боковых -и верхней пойерхностях внутри корпуса после входного сепаратора. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пластина-ребро, расположенная на верхней внутренней поверхности корпуса, установлена с наклоном в сторону второго ряда трубопроводов с форсунками, а пластины-ребра, расположенные на боковой внутренней поверхности корпуса, выполнены с канавками, имеюш.ими наклон в сторону второго ряда трубопроводов с форсунками. 3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что пластины-ребра выполнены полыми, причем полости пластин-ребер заполнены жидкостью с низкой температурой кипения. 4.Устройство по пп. 1-3, отличающееся те.м, что оно снабжено дополнительными форсунками, установленными на торце трубопроводов первого ряда причем форсунки направлены на пластины-ребра, расположенные между трубопроводами с форсунками первого ряда. 5.Устройство по пп. , отличающееся тем, что пластины-ребра выполнены из теплопроводного материала. Источники информации, принятые во внимание при эксаертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 326412, кл. F 24 F 3/14, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР № 321661, кл. F 24 F 5/00, 1970 (прототип) .

в)(од комодного воздуха

67 //

ФцгЛ

Влод водь