Результат интеллектуальной деятельности: КОНДИЦИОНЕР ДЛЯ ЦЕХОВ С ВЫДЕЛЕНИЕМ ГАЗОВ

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

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является кондиционер по патенту РФ №2305229, 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 автоматического регулирования.

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

Это достигается тем, что в кондиционере, содержащем 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, приточная вентиляционная установка с электродвигателем установлена после двухсекционного дроссельного клапана и соединена с приточными каналами, а вытяжной вентилятор установлен непосредственно в помещении, где размещено оборудование, выделяющее в рабочую зону вредные вещества, а оборудование имеет местные укрытия зонтичного типа, выходы из которых соединены с вытяжным каналом, связанным с выхлопным каналом общих вентиляционных выбросов, поступающих к вентиляционной трубе, причем терморегуляторы размещены соответственно после камеры орошения и в рабочей зоне помещения, а приточные каналы и выхлопной канал общих вентиляционных выбросов размещены под потолком помещения и имеют общую разделяющую их стенку, причем приточные каналы размещены внутри выхлопного канала общих вентиляционных выбросов, а 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 изображен общий вид кондиционера, на фиг. 2 - схема форсунки камеры орошения 6.

Кондиционер состоит из приемного утепленного клапана 2 с ручным управлением, установленного после жалюзийной решетки 1, масляного фильтра 3, двухсекционного регулировочного клапана 4 и калориферов первого и второго подогрева 5 и 12. Камера орошения 6 включает в себя насос 7 с электродвигателем, водоподогреватель 8 и подвод холодной воды 9, а также трехходовой клапан 10. Приточная вентиляционная установка 13 с электродвигателем установлена после двухсекционного дроссельного клапана 11 и соединена с приточными каналами 14. Вытяжной вентилятор 16 установлен непосредственно в помещении, где размещено оборудование, выделяющее в рабочую зону вредные вещества и имеющее местные укрытия зонтичного типа (не показано), выходы из которых соединены с вытяжным каналом 15, связанным с выхлопным каналом 17 общих вентиляционных выбросов, поступающих к вентиляционной трубе. Терморегуляторы Τ₁ Т₂, Т₃ размещены соответственно после камеры орошения 6 и в рабочей зоне помещения. Система кондиционирования выполнена таким образом, что приточные каналы 14 и выхлопной канал 17 общих вентиляционных выбросов размещены под потолком помещения и имеют общую разделяющую их стенку, что позволяет в холодное время года использовать тепло отходящих газов и снижать нагрузку на калорифер первого подогрева. Кроме того, приточные каналы 14 могут быть размещены внутри выхлопного канала 17 общих вентиляционных выбросов для экономии энергоресурсов всего предприятия, где установлены кондиционеры (не показано).

Кондиционер работает следующим образом.

Для поддержания стабильных условий в помещении требуется в первую очередь обеспечение постоянства параметров подаваемого воздуха при выходе его из камеры орошения, в частности его температуры, условно называемой точкой росы.

На эту температуру настраивают датчики системы автоматического регулирования, управляющие протеканием первых стадий процессов обработки данного воздуха.

В холодный период года эта задача осуществляется терморегулятором Τ₁, установленным в кондиционере после камеры орошения. Терморегулятор управляет включаемыми последовательно, по мере снижения температур наружного воздуха, двухпозиционными клапанами на линиях подвода теплоносителя к водоподогревателю 8 и калориферу 5 и исполнительным механизмом пропорционального действия двухсекционного регулировочного клапана 4. При выключении калорифера из работы клапан 4 полностью закрывает сечение калорифера, направляя весь воздух в обвод. Одновременно терморегулятор закрывает клапан на линии подвода теплоносителя. К типовым кондиционерам могут поставляться исполнительные механизмы электрического и пневматического действия. Соответственно выбирают конструкции датчика и системы регулирования.

Форсунка (фиг. 2) камеры орошения 6 имеет цилиндрический полый корпус 18 с каналом 20 для подвода жидкости и содержит соосную и жестко связанную с корпусом втулку 19 с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки 21, верхняя цилиндрическая ступень 23 которой соединена посредством резьбового соединения с центральным цилиндрическим сердечником 24, имеющим сквозное внутреннее центральное отверстие 27 и установленным с кольцевым зазором 26 относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки 21. Кольцевой зазор 26 соединен, по крайней мере, с тремя радиальными каналами 22, выполненными в двухступенчатой втулке 21, соединяющими его с кольцевой полостью 25, образованной внутренней поверхностью втулки 19 и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени 23, причем кольцевая полость 25 связана с каналом 20 корпуса 18 для подвода жидкости.

В нижней части центрального цилиндрического сердечника 24 закреплен полый конический завихритель 28, коническая обечайка которого фиксируется посредством, по крайней мере, трех спиц 29, закрепленных одним концом на конической обечайке завихрителя, в ее верхней части, а другим концом - в кольцевой канавке (не показано), выполненной на внутренней поверхности центрального цилиндрического сердечника 24. На внешней поверхности полого конического завихрителя 28 выполнена винтовая нарезка.

Работа форсунки осуществляется следующим образом.

Жидкость под давлением подается в полость 20 корпуса форсунки 18 и затем поступает по двум направлениям: первое - в кольцевую полость 25 через радиальные каналы 22 в кольцевой зазор 26 между соплом и центральным сердечником 24.

Второе направление, по которому поступает жидкость, - через канал 20 для подвода жидкости в полость центрального отверстия 27 центрального сердечника 24, а затем в нижнюю часть центрального цилиндрического сердечника 24 и через конический завихритель 28 выходит наружу и встречается с потоком первого направления, образую 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.

В летнее время, с того момента, когда энтальпия наружного воздуха начинает превышать энтальпию, соответствующую точке росы, а следовательно, и температура его после увлажнения в условиях адиабатического процесса может превысить определенное значение, камера орошения, в случае необходимости сохранения стабильности заданного режима, переводится на работу по политропическому циклу. Этот перевод осуществляется автоматически, например, с помощью терморегулятора Т₂, настроенного на ту же точку росы, как и терморегулятор Τ₁, но воздействующего уже на исполнительный механизм, управляющий подачей холодной воды к кондиционеру, и на автоматический трехходовой клапан, регулирующий условия ее смешения с оборотной водой из поддона кондиционера (от температуры получаемой смеси зависит степень снижения начальной энтальпии наружного воздуха в камере орошения).

Данная система регулирования обеспечивает компенсацию изменений начальных параметров обрабатываемого воздуха. Сопутствующие им изменения теплового баланса помещения компенсируются работой калорифера второго подогрева. Управление им осуществляется терморегулятором или регулятором относительной влажности Т₃, устанавливаемым в характерной точке помещения. Он обеспечивает постоянство значений параметров, воздействуя на исполнительные механизмы, управляющие клапаном на линии подачи теплоносителя к калориферу второго подогрева, а также регулирует теплоотдачу двухсекционным дроссельным клапаном 11. Управление приемным клапаном 2 осуществляется автоматическим регулятором двухпозиционного действия, сблокированным с пусковыми устройствами электродвигателя вентиляторного агрегата кондиционера.

Эти кондиционеры предназначены для круглосуточной работы с постоянной производительностью. 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).