Устройство косвенно-испарительного охлаждения
Использование: для охлаждения еоздуха. Сущность изобретения: водяной контур косвенно-испарительного воздухоохладителя разбит на несколько теплоизолированных циркуляционных контуров с индивидуальными насосами, поддонами и оросителями каждый, а каналы вспомогательного потока заглушены со стороны вентилятора. Регенеративный косвенно-испарительный воздухоохладитель состоит из вентилятора 1, пластинчато-ребристых каналов 2, теплоизолированных секций оросителя 3, теплоизолированных секций поддона 4, насосов 5, шиберов для регулировки соотношения основного и вспомогательного потоков 6. 2 ил.
СОЮЗ С06ЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 F 24 F 3/14
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
С ЮЖОЫ полок
Пол
ПО (21) 4887441/29 (22) 25,09.90 .(46) 30.10.92. 6юл. Мг 40 (71) Одесский институт низкотемпературной техники и энергетики (72) Ю.И.Демьяненко, А.B.Äîðîøåíêo, Ю.P.ßðìîëîaè÷., С.В.Тувиченько и Г.К.Лавренченко (56) Авторское свидетельство СССР
N 1113641, кл. F 24 F 3/14, 1984. (54) УСТРОЙСТВО КОСВЕННО-ИСПЯРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ (57) Использование: для охлаждения воздуха. Сущнссть изобретения; водяной контур. !Ж 1772532 А1 косвенно-испарительного воздухоохладителя разбит на несколько теплоизолированных циркуляционных контуров с индивидуальными насосами, поддонами и оросителями каждый, а каналы вспомогательного потока заглушены со стороны вентилятора, Регенеративный косвенно-испа- рительный воздухоохладитель состоит из вентилятора
1, пластинчато-ребристых каналов 2. теплоизолированных секций оросителя 3, теплоизолированных секций поддона 4,.насосов
5, шиберов для регулировки соотношения основного и вспомогательного потоков 6.
2 ил.
1772532
10
40
Изобретение относится к области кондиционирования воздуха и вентиляции и может быть использовано для косвенно-испарительного охлаждения газов.
Преимущественная область использования — бескомпрессорные системы кондиционирования воздуха.
Известно устройство для косвенно-испарительного охлаждения воздуха регенеративного типа (РКИ), включающее корпус с поддоном и патрубками для подвода и отвода полного, основного и вспомогательного воздушных потоков, пакеты последовательно установленных пластин, имеющих чередующиеся поверхности, попарно образующие каналы из влагопроницаемого материала для основного потока воздуха и из капиллярно-пористого для вспомогательного воздушного потока. Орошение поверхности вспомогательных каналов осуществляется за счет капиллярного подъема воды из поддона по поверхности пластин.
Положительными свойствами такой конструкции являются отсутствие насоса и перемешивания воды в баке. Однако капиллярно-пористая поверхность вспомогательных каналов в результате контакта с водой и воздухом насыщается солями и постепенно утрачивает свои первоначальные свойства. Поэтому в ходе эксплуатации эффективность РКИ падает, Известен двухступенчатый косвенноиспарительный воздухоохладитель, состоящий из корпуса с вентилятором, с двумя поддонами и оросителями, с двумя насосами и патрубками для подвода и отвода полного, основного и вспîMогаTåëbных воздушных потоков.
Положительными свойствами такой конструкции является более низкая температура охлаждения воздуха (теоретическим пределом является температура мокрого термометра основного воздушного потока после первой ступени). К недостаткам следует отнести в два раза меньшее, чем в одноступенчатом аппарате, количество основного потока и соответственно меньшая холодопроизводительность, Известен двухступенчатый косвенноиспарительный воздухоохладитель, конструкция которого аналогична предыдущей. за исключением второй ступени, которая в данном аппарате является прямой увлажнительной. Здесь тот же предел охлаждения. количество основного потока такое же, как и в одноступенчатом аппарате.
Недостатком аппарата является увлажнение основного потока, что ограничивает область его использования регионами с сухим жарким климатом.
Известен косвенно-испарительный воздухоохладитель, содержащий корпус, патрубки входа и выхода воздуха, теплообменные гофрированные элементы из металлической фольги, водораспределитель, насос и поддон. Благодаря гофрировке элементов с переменным углом наклона к горизонтали вода, стекающая по впадинам гофр, смачивает ту часть поверхности теплообменных элементов, которая находится в зоне выхода вспомогательного потока. Зффективность охлаждения основного воздушного потока при этом повышается.
Недостатком следует считать ограничение теоретического предела охлаждения воздуха его температурой по мокрому термометру
В качестве прототипа выбран косвенноиспарительный воздухоохладитель, содержащий размещенные в корпусе между оросителем и поддоном теплообменные эл емец-ы в виде чередующихся сухих и орошаемыхк каналов соответственно для прохода основного и вспомогательных потоков и тепломассообменную набивку из гигроскопического материала, размещенную под теплообменными элементами, причем орошаемые каналы последних снабжены теплообменной насадкой. В тепломассообменной набивке напротив орошаемь1х каналов выполнены сквозные проемы, в которые нижними концами заведены листы теплообменной насадки орошаемых каналов с наклонными .гофрами. Благодаря этому достигается более равномерное распределение воздушного потока и повышается эффективность охлаждения, Однако основное сопротивление теплопередаче сосредоточено на стороне основного потока, поэтому интенсифицировать процесс необходимо здесь. Установка гофрированных листов во вспомогательных каналах вызовет только увеличение сопротивления потоку, Это является существенным недостатком конструкции.
Целью изобретения является увеличение эффективности и холодопроизводительности косвенно-испарительного аппарата за счет регенеративного охлаждения воздуха до температуры, равной или ниже температуры мокрого термометра полного воздушного потока, Теоретическим пределом охлаждения является при этом точка росы, Указанная цель достигается за счет предлагаемой конструкции косвенно-испар ительного воздухоохладител я, содержа щего корпус с оросителем. поддоном, насосом для циркуляции воды и патрубками для подвода полного и отвода основного и вспомо1772532 гательного воздушных потоков и размещенные в корпусе пластинчэто-ребристыые каналы для полного и вспомогательного воздушных потоков, последние из которых заглушены со стороны входа полного потока. Ороситель и поддон разделены в направлении движения воздуха на несколько теплоизолированных контуров для циркуляции воды с индивидуальным насосом каждый.
Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что предлагаемое устройство отличается от прототипа наличием нескольких теплоизолирован- ных контуров для циркуляции воды, Предложенный аппарат РИК действительно позволяет увеличить эффективность охлаждения, поскольку теоретическим пределом охлаждения у прототипа является температура мокрого термометра, а у регенеративного аппарата — точка росы.
КрОме того, возрастает и холодопроизводительность РИК, тэк кэк при увеличившемся температурном перепаде воздуха количество и полного, и основного потоков в обоих аппаратах одинаково, Изобретение иллюстрируется чертежами. Нэ фиг, 1 схематически изображено предлагаемое устройство, состоящее из вентилятора 1, пластинчато-ребристых каíà loG ., теплоизолировэнных секций оросителя 3, теплоизолированных секций поддона 4, насосов 5, шиберов для регулировки соотношения Основного и вспомогательного потоков 6.
Аппарат работает следу ощим образом, Полный воздушный поток вентилятором 1 гюдается в основные каналы косвенно-испэрительной ступени 2. Нэ выходе из каналов благодаря наличию шиберов б воздух делится на два примерно равных потока; часть, развернувшись на 180, входит во всг1омогательные каналы и через окно 7 выбрасывается наружу, остальное >ке количество (основной поток) поступает в помещение. Такая организация движения воздуха способс1вует тому, что вспомогательный поток (по сравнению с прототипом), во-первых, движется противотоком к полному, a ao-вторых, он имеет более низкую температуру. Существование градиента температуры воздуха вдоль канала обуславливает и градиент температуры воды, текущей по поверхности каналов. Однако в конструкции, являющейся прототипом, . эта вода разных потенциалов смешивается в поддоне, а в заявляемой конструкции этого не происходит из-за наличия нескольких теплоизолированных контуров для циркуляции воды. Тэк. Вспомогательный воздушный
40 поток по длине аппарата орошается водой из нескольких (например, четырех) теплоизолированных циркуляционных контуров; из поддона 4 насосом 5 вода через ороситель 3 подается во вспомогательные каналы, Вода, стекающая по наружной поверхности каналов 2, охлаждается за счет испарения некоторой ее части во вспомогательный воздушный поток. Охлажденный и увлажненный вспомогательный поток и охлажденная вода, двигаясь во вспомогательных каналах (между каналами 2), отбирают тепло у полного воздушного потока, подаваемого вентилятором I e каналы 2.
Предлагаемая конструкция обладает несомненными преимуществами: при незначительном (по сравнению с прототипом) увеличении габаритов зэ счет теплоизоляции циркуляционных контуров и неизменном аэродинамическом сопротивлении возрастают эффективность и холодопроизводительность аппарата. Так, на фиг, 2 кривые 1, 2 и 3 иллюстрируют зависимости температуры выхода основного воздушного потока от эффективности аппаратов соответственно прототипа, регенеративного и двухступенчатого, Если, к г, p . Ã,.ã3, сопост. и l ь холод .. l l роизводительнасть двухступенчатого и регенеративного аппаратов при эффективности Е = 0.5 (фиг. 2, кривые 3 и 2), то тдаухступ. — A Основного потока Opere, =- 26двухступ. CPeäoвательно, холодопроизводительность регенеративного косвенно-испарительного аппарата будет почти в два раза больше, чем у двухступенчатого. Кроме того. регенеративный аппарат удобен в эксплуатации: одним шибером, изменяя соотношение основного и вспомогательного потоков, можно регулировать температуру Основного (продуктового) потока. Формула изобретения Устройство косвенно-испарительного охлаждения воздуха, содержащее корпус с оросителем, поддоном, насосом для циркуляции Воды и патрубками для подвода полных и отвода основного и вспомогательного воздушных потоков и размещения в корпусе пластинчато-ребристых каналов для ионного и вспомогательного потоков, последние из которых заглушены со стороны входа полного потока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения температуры охлаждения основного потока воздуха, Ороситель и поддон разделены с образованием теплоизолированных контуров., снабженных насосами. 1772532 0Я ОЯ 13 Впг,) Составитель О.Демьяненко Техред M.Mîðãåèòàë Корректор Т,Палий,Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1()1 Заказ 3833 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Л(-35, Раушская наб„4/5
