Результат интеллектуальной деятельности: КОНДИЦИОНЕР ДЛЯ ЦЕХОВ С ВЫДЕЛЕНИЕМ ТЕПЛА

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции и может быть использовано для создания комфортных условий и микроклимата в производственных помещениях с избыточным выделением тепла.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является кондиционер по патенту РФ №2067730, кл. F24F 3/06 от 10.10.96, 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 автоматического регулирования.

Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса автоматического регулирования двухвентиляторных кондиционеров.

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 расположена секция второй рециркуляции и секция фильтров, соединенная с секцией второго подогрева, состоящей из калориферов и соединенной с вентиляционным агрегатом, кондиционер включает в себя клапан дистанционного управления в приточных каналах для подвода приточного воздуха к комбинированному приточно-вытяжному плафону, установленному в полу помещения, а рабочее колесо приточного центробежного вентилятора через электрические индукционные муфты скольжения соединено с электродвигателем, причем рабочее колесо вытяжного осевого вентилятора также через электрические индукционные муфты скольжения соединено с электродвигателем, а калориферы второго подогрева размещены в байпасных отводах приточных каналов, в которых размещены также осевые вентиляторы подогревателя, причем в приточных каналах размещены клапаны дистанционного управления, а автоматические двухпозиционные клапаны установлены на линиях подачи теплоносителя в калориферы, причем вытяжной канал связан с приточно-вытяжными плафонами и проходит в помещении, в котором установлен терморегулятор и датчик регулятора давления, причем вытяжной канал связан с камерой вытяжного осевого вентилятора и вытяжной шахтой, которая примыкает к воздухозаборной шахте, имеющей жалюзийную решетку, а приточные каналы размещены внутри выхлопной шахты, причем на поверхности деталей кондиционера 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).

На фиг.1 изображена схема двухвентиляторного кондиционера с автоматическим регулированием для цехов с избыточными выделениями тепла, на фиг.2 - схема форсунки камеры орошения.

Кондиционер включает в себя клапан 6 дистанционного управления в приточных каналах 9 для подвода приточного воздуха к комбинированному приточно-вытяжному плафону 8, установленному в полу помещения 11 с избыточным выделением тепла. Рабочее колесо приточного центробежного вентилятора 1 через электрические индукционные муфты скольжения 2 соединено с электродвигателем 3, а рабочее колесо вытяжного осевого вентилятора 12 через электрические индукционные муфты скольжения также соединено с электродвигателем. Калориферы 4 второго подогрева размещены в байпасных отводах приточных каналов 9, в которых размещены осевые вентиляторы 5 подогревателя. В приточных каналах размещены клапаны 6 дистанционного управления. Автоматические двухпозиционные клапаны 7 установлены на линиях подачи теплоносителя в калориферы 4. Вытяжной канал 10 связан с приточно-вытяжными плафонами 8 и проходит в помещении 11, в котором установлен терморегулятор Т₂ и датчик Д регулятора давления. Канал 10 связан с камерой вытяжного осевого вентилятора 12 и вытяжной шахтой, которая примыкает к воздухозаборной шахте, имеющей жалюзийную решетку 20.

В шахте для выброса части вытяжного воздуха наружу установлен клапан 13, а на линии забора наружного воздуха - клапан 14. Клапан 15 рециркуляционного воздуха установлен перед масляным самоочищающимся фильтром 16. Камера орошения 17 содержит насос 18 и клапан 19 на линии подачи холодной воды. После камеры орошения установлен терморегулятор T₁. Система кондиционирования выполнена таким образом, что приточная 20 и выхлопная шахты имеют общую разделяющую их стенку, что позволяет в холодное время года использовать удаляемое из помещения 11 тепло и снижать нагрузку на калорифер подогрева. Кроме того, приточная шахта 20 может быть размещена внутри выхлопной с целью экономии энергоресурсов всего предприятия, где установлены кондиционеры (на чертеже не показано).

Форсунка (фиг.2) камеры орошения 17 содержит полый корпус, состоящий из цилиндрической части 1 с внешней резьбой для подсоединения к штуцеру распределительного трубопровода для подвода жидкости, и внутренней резьбой для соединения с коническим соплом 5.

Корпус 1 и сопло 5 образуют две, соосных между собой внутренних камеры 4 и 13. Цилиндрическая камера 4 служит для подвода жидкости, а коническая камера 13, образованная поверхностью усеченного конуса сопла является нагнетательной камерой для создания повышенного давления.

На сопле 5, со стороны, противоположной подводу жидкости, выполнен жиклер, который состоит из цилиндрического дроссельного отверстия 8 и конического отверстия 9 с расширением в сторону объекта. При этом на поверхности конического отверстия 9 выполнена винтовая (на чертеже не показано) нарезка (например, коническая резьба с крупным шагом) для создания веерообразного выхода жидкости из жиклера.

На конической боковой поверхности 5 сопла выполнено, по крайней мере, два ряда цилиндрических дроссельных отверстий 6 и 7, оси которых перпендикулярны конической боковой поверхности сопла 5, и в каждом ряду выполнено, по крайней мере, три цилиндрических дроссельных отверстия, причем в горизонтальной плоскости проекции осей отверстий 6 и 7 в этих рядах отстоят друг от друга на угол 7,5…60° для создания мелкодисперсной сплошной фазы распыливаемой жидкости.

Для создания наибольшего эффекта образования мелкодисперсной сплошной фазы распыливаемой жидкости в цилиндрической камере 4, соосно ей, установлен с зазором 12 относительно внутренней боковой поверхности камеры 4 завихритель 3, выполненный в виде втулки с винтовой внешней нарезкой с крупным шагом трапециидального профиля, и закрепленный посредством внутренней резьбы 11 на штоке 2 с коническим обтекателем в верхней части.

Завихритель 3 закреплен в своей нижней части посредством жестко присоединенной к нему круглой пластины 14 к корпусу 1. В круглой пластине 14 выполнен паз по спирали Архимеда, имеющий направление крутки, совпадающее с направлением крутки потока жидкости завихрителя 3.

Кондиционер работает следующим образом.

Работа установки регулируется с помощью двух терморегуляторов: T₁, Т₂. Первый из них, установленный внутри кондиционера после камеры орошения, воздействует в зимний и переходный периоды года на воздушные клапаны 13, 14, 15, обеспечивая необходимую температуру смеси холодного наружного и теплого рециркуляционного воздуха. В летнее время этот терморегулятор управляет трехходовым клапаном, регулирующим температуру воды, распыляемой в камере орошения для осуществления политропического процесса обработки воздуха. Таким образом, терморегулятор T₁ осуществляет круглосуточное качественное регулирование работы кондиционера.

Работа форсунки осуществляется следующим образом.

При подаче жидкости в корпус 1 под действием перепада давления 0,4…0,8 МПа в камерах 4 и 13 благодаря завихрителю 3 создаются вихревые потоки жидкости, которые устремляются в жиклер 5, а в цилиндрических дроссельных отверстиях 6 и 7 создаются потоки жидкости, устремляющиеся к выходным срезам отверстий и жиклера.

При столкновении расширяющихся потоков жидкости, истекающих через выходное коническое отверстие жиклера с винтовой нарезкой и цилиндрических дроссельных отверстиях 6 и 7 происходит образование веерообразного газожидкостного потока в виде пелены, т.е. реализуется механизм дробления капель жидкости, но генерируемый пеленообразный поток отклоняется от горизонтальной плоскости на больший угол, в диапазоне от 45 до 60°, в направлении к центральной области орошаемой поверхности, расположенной непосредственно под жиклером.

Терморегулятор Т₂ устанавливают либо непосредственно в помещении, либо в вытяжном канале 10, внутри которого проходит воздух с температурой цеха. Этот терморегулятор предназначен в основном для регулирования (в зависимости от температуры помещения) числа оборотов приточного центробежного вентилятора 1 путем воздействия на электрическую индукционную муфту, соединяющую его с электродвигателем. Таким образом, терморегулятор Т₂ выполняет задачу количественного регулирования работы установки. Соответствующее изменение объема удаляемого воздуха также производится автоматически при использовании в качестве датчика регулятора давления Д, реагирующего на изменения перепада давлений воздуха внутри и вне помещения, который зависит от соотношения между производительностями приточного и вытяжного вентиляторов. Этот датчик действует на индукционную муфту, соединяющую вытяжной вентилятор с его электродвигателем.

После снижения производительности обоих вентиляторов до минимальной терморегулятор T₂ одновременно открывает клапан 7 для подачи теплоносителя к калориферам второго подогрева 4 и включает в действие электродвигатель осевого вентилятора 5.

Клапан 14 на линии забора наружного воздуха управляется двухпозиционным электрическим исполнительным механизмом, сблокированным с пусковыми устройствами приточного центробежного, вентилятора 1 и закрывает доступ наружного воздуха в систему при его остановке. При наличии большого количества кондиционеров, устанавливаемых в крупных корпусах современных предприятий, управление их работой и обслуживающими их системами автоматическое регулирования, а также контроль за поддержанием требуемых параметров воздуха в помещениях осуществляется дистанционно. Для этого сооружают контрольные пульты управления, на которых размещают кнопки и рычаги управления всеми пусковыми устройствами вентиляторных, насосных и прочих агрегатов кондиционирования и вентиляции воздуха данного корпуса, а также соответствующие сигнальные приборы, контролирующие и регистрирующие метеорологические условия в помещениях.

Кондиционер работает без применения доувлажнения, первого подогрева в зимнее время, и рециркуляциии воздуха в летнее время. Кондиционеры производительностью до 120 тыс.м³/ч изготовляют из металла, а кондиционеры большей производительности - из железобетона. 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).