Результат интеллектуальной деятельности: КОНДИЦИОНЕР С ОПТИМАЛЬНЫМ ОРОШЕНИЕМ

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является кондиционер по патенту РФ №2303750, кл. F24F 3/06 (прототип), содержащий корпус, секции приемных клапанов и подогрева, оросительную камеру, в которой установлены форсунки и каплеуловители с поддоном - фильтром, секцию фильтров, соединенную с вентиляционным агрегатом.

Недостатком его является сравнительно невысокая эффективность процесса орошения.

Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса орошения.

Это достигается тем, что в кондиционере, содержащим секцию приемных утепленных клапанов, соединительные секции, секцию первого подогрева, состоящую из калориферов, клапанов и обводного канала, секцию первой рециркуляции, оросительную камеру, в которой установлены форсунки и каплеуловители, причем под оросительной камерой расположен поддон-фильтр, а после оросительной камеры расположены секция второй рециркуляции и секция фильтров, соединенная с секцией второго подогрева, состоящей из калориферов и соединенной с вентиляционным агрегатом, дополнительно установлена система централизованного снабжения холодной водой, включающая в себя камеру орошения с насосом и трехходовым клапаном, а также регулятор давления, сборный бак, циркуляционный насос и испаритель, причем каждый регулятор давления имеет импульсную трубку, соединяющую его мембранную головку с расположенным за ним участком трубопровода холодного водоснабжения, а корпус установлен на упругие элементы, а всасывающий патрубок вентилятора соединен с корпусом посредством упругого звена.

На фиг. 1 изображен общий вид кондиционера, на фиг. 2 представлена система централизованного снабжения кондиционеров холодной водой, на фиг. 3 - схема форсунок 9, распыляющих воду встречными факелами в оросительной камере.

Кондиционер состоит из ряда последовательно соединенных секций (фиг. 1).

Секция приемных утепленных клапанов 1 регулирует поступление наружного воздуха в кондиционер. Клапаны делают утепленными, чтобы предохранить их от промерзания и обледенения в зимнее время. Соединительные секции 2 представляют собой камеры, которыми соединяются рабочие секции; через эти камеры возможен доступ в рабочие секции для их осмотра и ремонта.

Далее следует секция первого подогрева, служащая для нагрева наружного воздуха в объеме санитарной нормы; она состоит из калориферов 3, клапанов 4 и обводного канала 5. Клапанами 4 можно направлять наружный воздух в калориферы 3 или, минуя их (в летнее время), в обводный канал 5. В секции 6 первой рециркуляции установлены клапаны 7, регулирующие поступление внутреннего воздуха из цеха. Секция 8 представляет собой оросительную (форсуночную) камеру, в которой установлены два ряда форсунок 9, распыляющих воду встречными факелами. В оросительной камере воздух по потребности увлажняется или подсушивается, охлаждается или нагревается, а также очищается от пыли. Кроме того, воздух в оросительной камере заряжается ионами, преимущественно отрицательного знака. На входе и выходе из оросительной камеры устанавливаются каплеуловители 10 и 11. Каплеуловители препятствуют выбросу капель из оросительной камеры в смежные секции.

Под оросительной камерой расположен поддон - фильтр 12 для стекания и очистки воды. После оросительной камеры находится секция 13 второй рециркуляции с клапанами 14, которыми регулируется поступление воздуха из цеха. Для очистки воздуха от пыли устанавливается секция 15 фильтров. Далее следуют соединительная секция и секция второго подогрева, состоящая из калориферов 16, клапанов 17 и обводного канала 18, назначение которых то же, что и в секции первого подогрева. Эту секцию используют в рабочее время при недостатке тепла в зале, а в выходные дни - для отопления производственного помещения; в этом случае открывают клапаны 14 второй рециркуляции, и кондиционер работает как отопительный агрегат. В конце кондиционера установлена вентиляторная секция, состоящая из вентилятора 19, переходного патрубка 20 и электродвигателя 21. Для регулирования подачи воздуха в цех в приточном канале 22 установлены дозировочные клапаны 23. Регулирование подачи воздуха можно осуществлять также направляющим аппаратом 24. Для удобства обслуживания кондиционеры обычно ставят на упругие подставки 25.

На фиг. 2 представлена система централизованного снабжения кондиционеров холодной водой. Система включает в себя камеру орошения 26; насос 27; трехходовой клапан 28; регулятор давления 29; сборный бак 30; циркуляционный насос 31; испаритель 32; вентиль 33.

Каждый регулятор давления 29 имеет импульсную трубку, соединяющую его мембранную головку с расположенным за ним участком трубопровода холодного водоснабжения.

Кондиционер работает следующим образом.

Рассмотренные типовые секции компонуют в зависимости от требуемых процессов обработки воздуха. Например, если по расчету не нужен первый или второй подогрев воздуха, то надобность в этих секциях отпадает. Если установка должна работать без рециркуляции, то кондиционер компонуют без этих секций.

Кондиционеры производительностью до 120 тыс. м³/ч изготовляют из металла, а кондиционеры большей производительности - из железобетона.

Отепленная вода собирается в общий сборный бак 30, из которого забирается циркуляционным насосом 31 и поступает по трубопроводам на охлаждение в испаритель 32 холодильной станции. После испарителя она подается непосредственно к трехходовым клапанам 28, устанавливаемым на линии всасывания индивидуальных насосов 27, обслуживающих отдельные камеры орошения.

К клапанам подводится и отепленная вода из поддонов кондиционеров. Для удовлетворительного смешения поступающей воды и нормальной работы трехходовых клапанов 28 необходимо примерное равенство давлений холодной и отепленной воды перед ними. Оно достигается путем установки на линиях холодной воды автоматических регуляторов давления 29 («после себя»).

При отклонении давления от заданной величины происходит соответствующее перемещение клапана: при повышении давления он закрывается, а при понижении - открывается.

Для снижения виброакустической активности аппарата и его металлоемкости, а также повышения его надежности в предлагаемом устройстве предусмотрены следующие мероприятия: на поверхности деталей нанесен слой мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, причем соотношение между толщиной металла и вибродемпфирующего покрытия находится в оптимальном интервале величин: 1/(2,5…4).

Форсунка (фиг. 3) имеет цилиндрический полый корпус 34 с каналом 36 для подвода жидкости и содержит соосную и жестко связанную с корпусом втулку 35 с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки 37, верхняя цилиндрическая ступень 39 которой соединена посредством резьбового соединения с центральным цилиндрическим сердечником 40, имеющим сквозное внутреннее центральное отверстие 43, и установленным с кольцевым зазором 42 относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки 37. Кольцевой зазор 42 соединен, по крайней мере, с тремя радиальными каналами 38, выполненными в двухступенчатой втулке 37, соединяющими его с кольцевой полостью 41, образованной внутренней поверхностью втулки 35 и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени 39, причем кольцевая полость 41 связана с каналом 36 корпуса 34 для подвода жидкости.

В нижней части центрального цилиндрического сердечника 40 закреплен полый конический завихритель 44, коническая обечайка которого фиксируется посредством, по крайней мере, трех спиц 45, закрепленных одним концом на конической обечайке завихрителя, в ее верхней части, а другим концом - в кольцевой канавке (на чертеже не показано), выполненной на внутренней поверхности центрального цилиндрического сердечника 40. На внешней поверхности полого конического завихрителя 44 выполнена винтовая нарезка.

Работа форсунки осуществляется следующим образом.

Жидкость под давлением подается в полость 36 корпуса форсунки 34 и затем поступает по двум направлениям: первое - в кольцевую полость 41 через радиальные каналы 38 в кольцевой зазор 42 между соплом и центральным сердечником 40; второе направление, по которому поступает жидкость - через канал 36 для подвода жидкости в полость центрального отверстия 43 центрального сердечника 7, а затем в нижнюю часть центрального цилиндрического сердечника 40, и через конический завихритель 34, выходит наружу и встречается с потоком первого направления, образуя мелкодисперсный поток жидкости.

Использование мелкодисперсного распылителя описанной конструкции позволяет получить равномерный по объему поток капель мелкодисперсного распыла в диапазоне диаметров капель от 30 до 150 мкм при давлении подачи воды не более 1 МПа.