Теплообменный аппарат для охлаждения воздуха

 

Использование: для охлаждения воздуха. Сущность изобретения: в корпусе аппарата установлены с влагонепроницаемым и капиллярно - пористым покрытиями теплообменные пластины, образующие чередующиеся перекресточные каналы. Эти покрытия расположены на каждой стороне пластины так, что под влагонепроницаемым покрытием одной стороны пластины расположено равное ему по площади капиллярно - пористое покрытие другой стороны этой пластины. Причем эти покрытия соединены между собой по диагонали пластины. Теплообменный аппарат снабжен также дополнительными патрубками выхода основного и вспомогательного потоков воздуха. Дополнительный патрубок выхода вспомогательного потока расположен со стороны патрубка выхода основного потока, а дополнительный патрубок выхода основного потока - со стороны патрубка выхода вспомогательного потока. Кроме того, теплообменный аппарат может быть снабжен регулируемыми заслонками, размещенными между основными и дополнительными патрубками выхода основного и вспомогательного потоков воздуха. 1 з.п.ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к технике различных газообразных веществ, в частности к способам охлаждения воздуха, а также к теплообменным аппаратам для осуществления таких способов.

Настоящая технология с успехом может быть использована в системах кондиционирования воздуха, а также в холодильных и тепловых машинах.

В настоящее время для охлаждения воздуха в основном используются холодильные машины. Они потребляют значительное количество энергии, конструктивно сложны и ненадежны.

В некоторых случаях для охлаждения воздуха используют более простой способ охлаждения это испарительное охлаждение. В нем в качестве энергоресурса для охлаждения воздуха используется природная неравновесность атмосферного воздуха психометрическая разность температур (разность температур по сухому и мокрому термометрам).

Сущность испарительного охлаждения воздуха заключается в том, что ненасыщенный водяными парами воздух контактирует с водой. При этом часть воды испаряется в этот воздух, отбирая скрытую теплоту парообразования. Это приводит к снижению температуры воздуха в пределе до температуры мокрого термометра этого воздуха. Однако способ испарительного охлаждения воздуха и теплообменные аппараты, его реализующие, имеют ряд существенных недостатков. Это прежде всего низкий предел охлаждения (температура мокрого термометра наружного воздуха). Кроме того, при испарительном охлаждении воздуха, последний увлажняется и энтальпия его не меняется. Т.е. холод в этом процессе не производится, так как явное тепло переходит в скрытое. Такой увлажненный и охлажденный воздух не обладает практически, полезными качествами для использования в системах кондиционирования. Его охлаждающая способность невелика, так как в процессе испарительного охлаждения энтальпия воздуха не изменялась.

Использование такого воздуха возможно в небольших климатических зонах, где исключительно низкое влагосодержание воздуха и его увлажнение в процессе испарительного охлаждения не вызывает существенного увлажнения воздуха. Следует отметить, что увлажнение воздуха ухудшает его охладительные свойства в системах кондиционирования воздуха.

Известны способ косвенно-испарительного охлаждения воздуха и теплообменные аппараты, его реализующие, в которых требуемый воздух охлаждается при контакте с теплообменной поверхностью. Другая сторона этой поверхности смачивается водой и омывается наружным воздухом, который за счет испарительного охлаждения увлажняется и охлаждается в пределе до температуры мокрого термометра. При этом охлаждается теплообменная поверхность, с которой испаряется влага в этот воздух, а это в свою очередь приводит к охлаждению требуемого воздуха, который контактирует с другой стороны этой поверхности. Причем теплообменивающиеся потоки воздуха в этом случае движутся по разные стороны теплообменной поверхности в параллельном или противоточном направлении [1] Способ косвенно-испарительного охлаждения воздуха также использует природную неравновесность атмосферного воздуха психрометрическую разность температур.

Однако недостатком вышеописанного способа охлаждения воздуха является высокая температура предела охлаждения (температура мокрого термометра наружного воздуха). В действительности эта температура еще выше из-за наличия термического сопротивления теплообменной поверхности. Кроме того, при реализации данного способа эффективность охлаждения воздуха невелика из-за низкой интенсивности процессов теплопередачи между теплообменивающимися потоками воздуха.

Также известен способ охлаждения воздуха и теплообменный аппарат, его реализующий [2] на основе принципа косвенно испарительного охлаждения, в котором требуемый воздух охлаждается при контакте с теплообменной поверхностью. Другая сторона этой поверхности смачивается водой и омывается наружным воздухом (вспомогательным потоком), который за счет испарительного охлаждения увлажняется и охлаждается в пределе до температуры мокрого термометра. При этом охлаждается теплообменная поверхность, с которой испаряется влага в этот воздух, а это в свою очередь приводит к охлаждению требуемого воздуха, который контактирует с другой стороны этой поверхности. Причем теплообменивающиеся потоки воздуха в этом случае движутся перекрестноточно относительно друг друга по разные стороны теплообменной поверхности.

Однако известный способ охлаждения воздуха и реализующий его теплообменный аппарат недостаточно эффективны, так как при их реализации они имеют высокую температуру предела охлаждения требуемого воздуха (температуру мокрого термометра наружного воздуха). В действительности эта температура еще выше из-за наличия термического сопротивления теплообменной поверхности.

Таким образом, известный способ охлаждения воздуха и известные теплообменные аппараты не позволяют обеспечить эффективное его охлаждение ниже его температуры по мокрому термометру.

Кроме того, данный теплообменный аппарат для охлаждения воздуха не позволяет регулировать тепловлажностные параметры охлаждаемого воздуха, например осуществлять его адиабатическое доувлажнение в случае необходимости.

Целью изобретения является снижение температуры охлаждаемого воздуха при одновременном упрощении регулирования его тепловлажностных параметров.

В основу изобретения положена задача создания теплообменного аппарата для охлаждения воздуха ниже его температуры по мокрому термометру в пределе до температуры точки росы путем его теплообмена с другим потоком воздуха, в который испаряют влагу. Кроме того, охлаждаемый воздух можно одновременно адиабатически доувлажнить, что позволяет эффективно регулиpовать его тепловлажностные параметры.

Кроме того, в теплообменном аппарате для охлаждения воздуха, содержащем корпус с поддоном и патрубками входа общего потока и выхода основного и вспомогательного потоков воздуха, а также установленные в корпусе с влагонепроницаемым и капиллярно-пористым покрытиями теплообменные пластины, образующие чередующиеся перекрестноточные каналы, влагонепроницаемое и капиллярно-пористое покрытия расположены на каждой стороне пластины так, что под влагонепроницаемым покрытием одной стороны пластины расположено равное ему по площади капиллярно-пористое покрытие другой стороны этой пластины, причем покрытия соединены между собой по диагонали пластины, при этом теплообменный аппарат снабжен дополнительными патрубками выхода основного и вспомогательного потоков воздуха, причем дополнительный патрубок выхода вспомогательного потока расположен со стороны патрубка выхода основного потока, а дополнительный патрубок выхода основного потока расположен со стороны патрубка выхода вспомогательного потока.

Следует отметить, что теплообменный аппарат для охлаждения воздуха может быть также снабжен регулируемыми заслонками, размещенными между основными и дополнительными патрубками выхода основного и вспомогательного потоков воздуха.

Сущность изобретения заключается в следующем.

В известном теплообменном аппарате для охлаждения воздуха перекрестноточные (первый и второй) потоки направляют по разные стороны теплообменной поверхности. Первый поток в известном теплообменном аппарате для охлаждения воздуха проходит вдоль одной стороны теплообменной поверхности, вся поверхность которой имеет сухое покрытие, а второй поток перекрестноточно проходит вдоль другой стороны этой же теплообменной поверхности, вся поверхность которой имеет влажное покрытие, которое смачивается водой.

В предлагаемом теплообменном аппарате для охлаждения воздуха используется теплообменная поверхность, каждая сторона которой имеет участки как с сухим, так и с влажным покрытиями.

Следует отметить, что там, где размещен сухой участок на одной стороне теплообменной поверхности, на этом же месте с другой ее стороны размещен такой же влажный участок, и наоборот. Влажные участки смачиваются водой. Причем, как первый поток, (проходит вдоль одной стороны теплообменной поверхности), так и второй поток, (проходит перекрестноточно первому вдоль другой стороны той же теплообменной поверхности), направляют последовательно сначала вдоль участка с сухим покрытием, а затем вдоль участка с влажным покрытием. Причем площадь участка с сухим покрытием равна площади участка с влажным покрытием и каждый из них составляет площадь треугольника, которая равна половине площади одной стороны теплообменной поверхности.

В предлагаемом теплообменном аппарате для охлаждения воздуха, когда первый поток воздуха проходит вдоль участка с сухим покрытием, он охлаждается без изменения влагосодержания через теплообменную поверхность вторым перекрестноточным потоком воздуха, который проходит в это время вдоль участка с влажным покрытием с другой стороны этой же теплообменной поверхности. Но так как второй поток воздуха имеет температуру более низкую температуры окружающей среды (этот поток воздуха предварительно до влажного покрытия прошел вдоль участка с сухим покрытием, где он охладился), следовательно, при испарении в этот поток паров воды теплообменная поверхность со стороны второго потока охладится в пределе до температуры мокрого термометра второго потока воздуха. Но так как второй поток воздуха уже предварительно был охлажден, то и его температура мокрого термометра будет ниже температуры мокрого термометра наружного воздуха. В предельном случае, это может быть температура точки росы наружного воздуха. Обычно, в реальных условиях это температура выше температуры точки росы, но существенно ниже температуры мокрого термометра наружного воздуха.

Теплообменная поверхность со стороны второго потока охлаждена до температуры ниже температуры мокрого термометра. При охлаждении первого потока воздуха с другой стороны теплообменной поверхности вдоль ее сухого участка этот первый поток воздуха соответственно охладился до температуры теплообменной поверхности, а именно до температуры ниже температуры мокрого термометра. Затем первый поток воздуха проходит вдоль участка с влажным покрытием. При этом первый поток воздуха доувлажняется за счет испарения в него паров воды и температура его также понижается. Однако следует отметить, что при прохождении первого потока воздуха вдоль стороны теплообменной поверхности с сухим и влажным участками часть потока воздуха (основной поток) при своем движении будет контактировать в основном с сухим участком теплообменной поверхности и только на небольшой длине с влажным участком. Другая часть первого потока (вспомогательный поток) наоборот, при своем движении будет контактировать в основном с влажным участком и только на небольшой длине с сухим участком. Естественно, что основной поток воздуха в конечном результате после прохождения теплообменной поверхности охладится до температуры ниже температуры мокрого термометра и незначительно увлажниться, что также приведет к еще большему снижению температуры. Этот поток охлажденного воздуха является продукцией и его отводят потребителю.

Вспомогательный поток воздуха после прохождения теплообменной поверхности увлажняется (за счет испарения в него паров воды) и нагревается (за счет отвода тепла от основного потока воздуха), который является частью второго потока, проходящего через сухой участок с другой стороны теплообменной поверхности. Затем вспомогательный поток выбрасывают в атмосферу.

Аналогичный процесс происходит и со вторым потоком воздуха, проходящим вдоль другой стороны теплообменной поверхности. Здесь также свой основной поток направляют потребителю, а свой вспомогательный поток выбрасывают в атмосферу.

Целесообразно в некоторых случаях в качестве первого или второго потоков либо обоих потоков использовать воздух помещения. Это связано с тем, что в летнем режиме кондиционирования воздуха температура воздуха в помещении всегда ниже температуры наружного воздуха. Следовательно, температура мокрого термометра воздуха помещения ниже подобной температуры наружного воздуха. Это в свою очередь приводит к снижению температуры охлаждаемого воздуха при реализации предлагаемого способа.

На фиг. 1 показано графическое изображение одного элемента, а именно, одной стороны теплообменной поверхности предлагаемого теплообменного аппарата и характера движения первого потока воздуха вдоль нее; на фиг.2 графическое изображение другой стороны той же поверхности и характера движения второго потока воздуха вдоль нее; на фиг.3 теплообменная поверхность в аксонометрическом изображении и потоки, которые омывают ее с двух сторон; на фиг. 4 принципиальная схема теплообменного аппарата для охлаждения воздуха с вертикальным размещением пластин, вид спереди; на фиг.5 то же, разрез А-А на фиг. 4; на фиг.6 разрез Б-Б на фиг.5; на фиг.7 разрез В-В на фиг.5; на фиг.8 теплообменный аппарат для охлаждения воздуха с горизонтальным размещением пластин, вид спереди; на фиг.9 разрез А-А на фиг.8; на фиг.10 разрез Б-Б на фиг.8.

Поток 1 наружного воздуха направляют вдоль стороны 2 теплообменной поверхности 3. Стороны 2 этой теплообменной поверхности имеют сухой 4 и влажный 5 участки. Их площади равны и каждый из них имеет форму треугольника (см. фиг. 1, 2 и 3). Одновременно с потоком 1 наружного воздуха вдоль другой стороны теплообменной поверхности 3, а именно вдоль стороны 6 теплообменной поверхности 3, направляют поток 7 наружного воздуха. Причем поток воздуха 7 направляют вдоль теплообменной поверхности 3 перекрестноточного по отношению к потоку воздуха 1.

Сторона 6 теплообменной поверхности 3 имеет сухой 8 и влажный 9 участки. Площади участков 8 и 9 также равны и каждый из них имеет форму треугольника. Таким образом, сухие и влажные участки по обе стороны теплообменной поверхности 3 размещены так, что там, где имеется сухой участок 4 со стороны 2 теплообменной поверхности 3, с другой ее стороны 6 размещен влажный участок 9. И наоборот, так где размещен влажный участок 5 со стороны 2 теплообменной поверхности 3, с другой ее стороны 6 размещен сухой участок 8. Поток воздуха 1, проходя вдоль стороны 2 теплообменной поверхности 3, последовательно проходит сначала вдоль сухого участка 4, а затем вдоль влажного участка 5. Поток воздуха 7, проходя перекpеcтноточно вдоль стороны 6 теплообменной поверхности 3, последовательно проходит сначала вдоль сухого участка 8, а затем вдоль влажного участка 9. При прохождении потока воздуха 1 вдоль стороны 2 теплообменной поверхности 3 часть этого потока (основной поток 10, т.е. верхняя часть потока воздуха 1) в основном контактирует на своем пути движения с сухим участком 4. И только перед выходом основной поток 10 контактирует на небольшом отрезке пути с влажным участком 5.

В свою очередь при прохождении потока воздуха 1 вдоль стороны 2 теплообменной поверхности 3 часть этого потока (вспомогательный поток 11 нижняя часть потока воздуха 1) контактирует на своем пути движения, в основном с влажным участком 5. И только в начале движения на небольшом отрезке пути вспомогательный поток 11 контактирует с сухим участком 4.

Аналогично происходит с потоком воздуха 7, который движется перекрестноточно потоку 1 вдоль другой стороны 6 теплообменной поверхности 3.

При прохождении потока воздуха 7 вдоль стороны 6 теплообменной поверхности 3 часть этого потока основной поток 12 (см.фиг.2) это правая часть потока воздуха 7 контактирует в основном на своем пути движения с сухим участком 8. Лишь перед выходом основной поток 12 контактирует на небольшом отрезке пути с влажным участком 9. В свою очередь при прохождении потока воздуха 7 вдоль стороны 6 теплообменной поверхности 3 часть этого потока вспомогательный поток 13 (см. фиг.2) это левая часть потока воздуха 7 контактирует на своем пути движения в основном с влажным участком 9. Лишь в начале движения на небольшом отрезке пути вспомогательный поток воздуха 13 контактирует с сухим участком 8.

При прохождении части потока воздуха 1 вдоль сухого участка 4 (основной поток 10) этот поток воздуха охлаждается без изменения своего влагосодержания за счет отвода тепла в часть потока воздуха 7, которая в это же время движется с другой стороны 6 теплообменной поверхности 3 вдоль влажного участка 9, в основном это вспомогательный поток 13. Влага с влажного участка 9 испаряется во вспомогательный поток воздуха 13, отбирая при этом скрытую теплоту парообразования. Это приводит к охлаждению в пределе до температуры мокрого термометра поверхности влажного участка 9, другая сторона которого является сухим участком 4, поверхность которого омывается основным потоком воздуха 10. При этом происходит охлаждение основного потока воздуха 10. Следует отметить, что вспомогательный поток воздуха 13 до контакта с влажным участком 9 контактировал с сухим участком 8, в результате чего температура вспомогательного воздуха 13 понизилась без изменения его влагосодержания за счет отвода тепла частью потока воздуха 1. В основном этой частью является вспомогательный поток 11, проходящий в это же время вдоль влажного участка 5, размещенного с другой стороны теплообменной поверхности 3. Это приводит к тому, что температура мокрого термометра вспомогательного потока воздуха 13 будет ниже температуры мокрого термометра наружного воздуха, а следовательно, и температура охлажденного основного потока 10 будет ниже температуры мокрого термометра наружного воздуха. В пределе это может быть температура, близкая к температуре точки росы.

Охлажденный ниже температуры мокрого термометра основной поток воздуха 10 после своего контакта с сухим участком 4 при своем дальнейшем движении начинает контактировать на небольшом отрезке пути с влажным участком 5. При этом основной поток 10 частично повышает свое влагосодержание, одновременно понижая свою температуру еще на некоторую величину. Это приводит к еще более эффективному охлаждению основного потока 10, который после этого процесса направляется потребителю.

При прохождении части потока воздуха 1 вдоль влажного участка 5, в основном это вспомогательный поток воздуха 11, в него испаряется влага, что приводит к охлаждению поверхности влажного участка 5. Но так как вспомогательный поток воздуха 11 до контакта с влажным участком 5 предварительно контактировал на малом отрезке пути с сухим участком 4, это привело к предварительному частичному охлаждению вспомогательного потока 11 до его контакта с влажным участком 5. В свою очередь это привело к охлаждению поверхности влажного участка 5 до температуры ниже температуры мокрого термометра наружного воздуха, а также к охлаждению до этой же температуры основного потока воздуха 12, который в это же время контактирует с сухим участком 8, являющимся другой стороной влажного участка 5. При этом вспогательный поток воздуха 11 нагревается, увлажняется и в этом состоянии после прохождения всего влажного участка 5 выбрасывается в атмосферу.

Аналогичные процессы происходят при рассмотрении движения другого потока воздуха 7, перекрестноточно контактирующего со стороной 6 теплообменной поверхности 3. При прохождении части потока воздуха 7 вдоль сухого участка 8, в основном это основной поток воздуха 12, этот поток охлаждается без изменения своего влагосодержания за счет отвода тепла в часть потока воздуха 1, которая в это же время движется с другой стороны 2 теплообменной поверхности 3 вдоль влажного участка 5. В основном это вспомогательный поток воздуха 11. Влага с влажного участка 5 испаряется во вспомогательный поток воздуха 11, отбирая при этом скрытую теплоту парообразования. Это приводит к охлаждению в пределе до температуры мокрого термометра поверхности влажного участка 5, другая сторона которого является сухим участком 8. Этот сухой участок 8 омывается основным потоком воздуха 12. При этом происходит охлаждение основного потока воздуха 12. Следует отметить, что вспомогательный поток воздуха 11 до контакта с влажным участком 5 контактировал с сухим участком 4, в результате чего температура вспомогательного потока воздуха 11 понизилась за счет отвода тепла частью потока воздуха 7. В основном этой частью является вспомогательный поток воздуха 13, проходящий в это же время вдоль влажного участка 9, размещенного с другой стороны теплообменной поверхности 3. Это приводит к тому, что температура мокрого термометра вспомогательного потока воздуха 11 будет ниже температуры мокрого термометра наружного воздуха, а следовательно, и температура охлажденного основного потока 12 будет ниже температуры мокрого термометра наружного воздуха. В пределе это может быть температура, близкая к температуре точки росы.

Охлажденный ниже температуры мокрого термометра основной поток воздуха 12 после своего контакта с сухим участком 8 при своем дальнейшем движении начинает контактировать на небольшом отрезке пути с влажным участком 9. При этом основной поток 12 частично повышает свое влагосодержание, одновременно понижая свою температуру еще на некоторую величину. Это приводит к еще более эффективному охлаждению основного потока воздуха 12, который после этого процесса направляется потребителю.

При прохождении части потока воздуха 7 вдоль влажного участка 9, в основном это вспомогательный поток воздуха 13, в него испаряется влага, что приводит к охлаждению поверхности влажного участка 9. Но так как вспомогательный поток 13 до контакта с влажным участком 9 предварительно контактировал на малом отрезке пути с сухим участком 8, это привело к предварительному частичному охлаждению вспомогательного потока 13 до его контакта с влажным участком 9. В свою очередь это привело к охлаждению поверхности влажного участка 9 до температуры ниже температуры мокрого термометра наружного воздуха, а также к охлаждению до этой же температуры основного потока воздуха 10, который в это же время контактирует с сухим участком 4, являющимся другой стороной влажного участка 9. При этом, вспомогательный поток воздуха 13 нагревается, увлажняется и в этом состоянии после прохождения всего влажного участка 9 выбрасывается в атмосферу.

Следует отметить, что разделение в количественном отношении потока воздуха 1 на основной поток 10 и вспомогательный поток 11 (аналогично разделение в количественном отношении потока воздуха 7 на основной поток 12 и вспомогательный поток 13) зависит от влагосодержания наружного воздуха, т.е. от влагосодержания потоков воздуха 1 и 7. Если эти потоки воздуха имеют низкое влагосодержание, то в этом случае можно допустить большую величину основных потоков 10 и 12. В предельном случае величины основных потоков 10 и 12 могут составлять каждый 0,8 величины своих полных потоков воздуха 1 и 7.

В этом случае вспомогательные потоки воздуха 11 и 13 соответственно составляют 0,2 величины своих полных потоков воздуха 1 и 7.

Если потоки воздуха 1 и 7 имеют высокое влагосодержание, то в этом случае основные потоки воздуха 10 и 12 составляют незначительную их величину, а именно в предельном случае каждый составляет 0,2 величины своих полных потоков воздуха 1 и 7. В этом случае вспомогательные потоки воздуха 11 и 13 составляют большую величину, а именно каждый из них составляет 0,8 величины своих полных потоков воздуха 1 и 7.

В качестве каждого из потоков воздуха 1 или 7 либо в качестве потоков воздуха 1 и 7 одновременно может быть использован поток воздуха, отбираемый из помещения. В летнем режиме кондиционирования воздух помещения всегда имеет более низкую температуру, чем наружный воздух. Таким образом, использование воздуха помещения вместо наружного воздуха позволяет повысить эффективность охлаждения воздуха за счет снижения его температуры и уменьшения тепловой нагрузки в процессе охлаждения. Это связано прежде всего с тем, что воздух помещения имеет более низкую температуру мокрого термометра, чем наружный воздух.

Рассмотрим более подробно конструктивные признаки предлагаемого теплообменного аппарата для охлаждения воздуха (см. фиг.4-10).

Теплообменный аппарат для охлаждения воздуха состоит из корпуса 14 с поддоном 15 для воды. Корпус 14 теплообменного аппарата снабжен патрубком 16 для входа общего потока воздуха, патрубком 17 выхода основного потока и патрубком 18 выхода вспомогательного потока воздуха. В корпусе 14 размещен набор (насадка) теплообменных пластин 19, каждая сторона которых имеет влагонепроницаемое 20 и капиллярно-пористое 21 покрытие. Причем под влагонепроницаемым 20 покрытием одной стороны пластины 19 расположено равное ему по площади капиллярно-пористое 21 покрытие другой стороны этой пластины 19. Покрытия 20 и 21 соединены по диагонали пластины 19 (см. фиг.4-7).

Набор теплообменных пластин 19 образуют чередующиеся перекресточные каналы. Корпус 14 теплообменного аппарата снабжен также дополнительным патрубком 22 выхода основного потока, который размещен со стороны патрубка 18 выхода вспомогательного потока. Корпус 14 снабжен также дополнительным патрубком 23 выхода вспомогательного потока, который размещен со стороны патрубка 17 выхода основного потока.

Теплообменный аппарат имеет также регулируемую заслонку 24, размещенную между патрубком 17 выхода основного потока и дополнительным патрубком 23 выхода вспомогательного потока. Регулируемая заслонка 25 размещена между патрубком 18 выхода вспомогательного потока и дополнительным патрубком 22 выхода основного потока. Для смачивания капиллярно-пористых 21 покрытий пластин 19 в теплообменном аппарате предусмотрены перфорированные трубки 26 и 27, которые при помощи фителей или других устройств осуществляют подачу воды. Транспортировка воздуха в теплообменном аппарате осуществляется при помощи вентилятора 28.

Теплообменный аппарат для охлаждения воздуха работает следующим образом.

Общий поток воздуха 29 вентилятором 28 через патрубок 16 входа общего потока нагнетается в чередующиеся двух типов перекрестноточные каналы, образованные пластинами 19. Первый тип каналов образован сторонами пластин 19 (см. фиг. 6). Второй тип каналов, которые размещены в аппарате перекрестноточно первому типу, образованы сторонами пластин 19 (см. фиг.7). В этих каналах общий поток воздуха 29 двумя перекрестноточными потоками проходит сначала вдоль влагонепроницаемого 20, а затем вдоль капиллярно-пористого 21 покрытий, причем последние через перфорированные трубки 26 и 27 смачиваются водой.

Общий поток воздуха 29 проходит через каналы первого типа (см. фиг.6) и на выходе из них благодаря наличию регулируемой заслонки 24 разделяется на два потока: основной 30 и вспомогательный 31. Охлажденный и частично адиабатически доувлажненный основной поток воздуха 30 через патрубок 17 выхода основного потока направляется потребителю (см. фиг.4). А нагретый и увлажненный вспомогательный поток воздуха 31 через дополнительный патрубок 23 выхода вспомогательного потока выбрасывается в атмосферу.

Аналогичный процесс происходит в каналах второго типа (см. фиг.7). Общий поток воздуха 29 проходит через каналы второго типа и на выходе из них благодаря наличию регулируемой заслонки 25 разделяется на свои два потока: основной 30 и вспомогательный 31. Охлажденный и частично адиабатически доувлажненный основной поток воздуха 30 через дополнительный патрубок 22 выхода основного потока направляется потребителю (см. фиг.4). А нагретый и увлажненный вспомогательный поток воздуха 31 через патрубок 18 выхода вспомогательного потока воздуха выбрасывается в атмосферу.

Если в вышеописанном теплообменном аппарате для охлаждения воздуха в пластинах 19 поменять местами между собой размещение влагонепроницаемого 20 и капиллярно-пористого 21 покрытий, т.е. на месте капиллярно-пористого 21 покрытия разместить влагонепроницаемое 20 покрытие и наоборот, то при направлении движения общего потока воздуха в каналах (см. фиг.4) через патрубки 17 и 22 (они имеют смежное размещение) будет выбрасываться в атмосферу вспомогательный поток воздуха. А основной поток воздуха будет направляться потребителю через патрубки 18 и 23.

Вариантом вышеописанного теплообменного аппарата с вертикальным размещением теплообменных пластин 19 может служить теплообменный аппарат с горизонтальным размещением теплообменных пластин 19 (см. фиг.8, 9 и 10).

Единственным отличительным конструктивным признаком этого теплообменного аппарата (кроме горизонтального размещения пластин) по сравнению с вышеописанным является система подачи воды для смачивания капиллярно-пористых 21 покрытий теплообменных пластин 19. Для этой цели используются стойки 32 и 33. Сам аппарат снабжен четырьмя стойками 32-35, на которых крепятся горизонтальные теплообменные пластины 19, образующие чередующиеся перекрестноточные каналы.

По этим каналам движется общий поток воздуха, который на выходе разделяется на два потока: основной и вспомогательный. Каждый из этих потоков через свои патрубки выхода направляется либо потребителю либо выбрасывается в атмосферу. Этот теплообменный аппарат с горизонтальным размещением теплообменных пластин 19 работает также, как вышеописанный теплообменный аппарат с вертикальным размещением теплообменных пластин 19. Стойки 32 и 33 содержат водяные трубки с перфорацией в месте их контакта с капиллярно-пористым 21 покрытием теплообменных пластин 19. В стойки 32 и 33 подается вода, которая через водяные трубки и перфорацию поступает для смачивания капиллярно-пористых 21 покрытий теплообменных пластин 19.

В предлагаемых теплообменных аппаратах могут быть использованы и другие системы смачивания капиллярно-пористых 21 покрытий теплообменных пластин 19. Целесообразно, чтобы смачивание было капиллярным.

Предлагаемый теплообменный аппарат для охлаждения воздуха может быть использован в системах кондиционирования воздуха как стационарных, так и транспортных. Кроме того, эти аппараты могут быть реализованы в тепловых и холодильных машинах для отвода тепла конденсации рабочих тел. Данный теплообменный аппарат может найти применение в различных химических и других производствах, где необходимо охлаждать различные вещества и материалы.

Формула изобретения

1. ТЕПЛООБМЕННЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ВОЗДУХА, содержащий корпус с поддоном и патрубками входа общего потока и выхода основного и вспомогательного потоков воздуха, а также установленные в корпусе с влагонепроницаемым и капиллярно-пористым покрытиями теплообменные пластины, образующие чередующиеся перекрестноточные каналы, отличающийся тем, что влагонепроницаемое и капиллярно-пористое покрытия расположены на каждой стороне пластины так, что под влагонепроницаемым покрытием одной стороны пластины расположено равное ему по площади капиллярно-пористое покрытие другой стороны этой пластины, причем покрытия соединены между собой по диагонали пластины, при этом теплообменный аппарат снабжен дополнительными патрубками выхода основного и вспомогательного потоков воздуха, причем дополнительный патрубок выхода вспомогательного потока расположен со стороны патрубка выхода основного потока, а дополнительный патрубок выхода основного потока расположен со стороны патрубка выхода вспомогательного потока.

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что он снабжен регулируемыми заслонками, размещенными между основными и дополнительными патрубками выхода основного и вспомогательного потоков воздуха.