Устройство для косвенно-испарительного охлаждения воздуха

 

Использование: в технике кондиционирования воздуха. Сущность изобретения: пластины пакета имеют чередующиеся поверхности, попарно образующие каналы из влагонепроницаемого материала - для общего потока, открытые с обоих торцов пакета, из капиллярнопористого материала - каналы для вспомогательного потока воздуха, заглушенные с одного торца со стороны входа общего потока и сообщающиеся с второго торца с каналами общего потока воздуха. Каждая пластина выполнена разной толщины, увеличивающейся равномерно снизу вверх и образующей вместе с соседней пластиной каналы общего потока трапецеидальной формы. Поверхности пластин со стороны общего потока снабжены оппозитно расположенными продольными ребрами. Каналы общего потока выполнены с соотношением верхнего и нижнего оснований соответственно 1/2-1/3. Ребра расположены на расстоянии 2/3 от нижнего края пластин. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха.

Известна установка для косвенно-испарительного охлаждения газа, включающая корпус с поддоном, патрубки для подвода и отвода основного и вспомогательного потоков газа, пакета последовательно установленных пластин, имеющих чередующиеся поверхности, попарно образующие каналы из влагонепроницаемого с поверхности материала для основного потока воздуха, и из капилляронопористого для вспомогательного потока.

Недостатком этого устройства является низкая эффективность использования естественной охлаждающей способности воздуха.

Известна также установка, взятая авторами за прототип, включающая корпус с поддоном, патрубки для подвода и отвода основного и вспомогательного потоков воздуха, пакеты последовательно установленных пластин, имеющих чередующиеся поверхности, попарно образующие каналы из влагонепроницаемого материала для общего потока воздуха, и из капиллярнопористого для вспомогательного потока воздуха. Последние выполнены с одного торца сообщающимися с каналами общего потока, а с другого заглушенными.

К недостаткам этой установки следует отнести низкую эффективность охлаждения из-за естественного ослабления капиллярного эффекта на верхних участках пластин, образующих каналы вспомогательного потока, что приводит к частичному высыханию верхних участков пластин и особенно проявляется при высоких скоростях продувки и малых толщинах капиллярнопористого материала. Указанный недостаток существенно сдерживает повышение холодопроизводительности и глубины охлаждения при попытках форсирования режимов работы устройства.

Этот существенный недостаток определил задачу, на решение которой направлено заявляемое изобретение.

Задача эта сводится к повышению эффекта капиллярного смачивания всей площади пластин и вертикального распределения общего потока в определенном состоянии с поступлением влаги.

Решение указанной задачи достигается за счет того, что в заявляемом устройстве, содержащем корпус с поддоном, патрубки для поддона общего и отвода основного и вспомогательного потоков воздуха, пакет пластин, имеющих чередующиеся поверхности, попарно образующие каналы из влагонепроницаемого материала для общего потока воздуха, открытые с обеих торцев пакета, и из капиллярнопористого материала каналы для вспомогательного потока воздуха, заглушенные с одного торца со стороны входа общего потока и сообщающиеся со второго торца с каналами общего потока воздуха, согласно изобретению каждая пластина выполнена разной толщины, увеличивающейся равномерно снизу вверх и образующей вместе с соседней пластиной каналы общего потока трапецеидальной формы с соотношением верхнего и нижнего оснований 1/2 1/3, при этом поверхности пластин со стороны основного потока снабжены оппозитно расположенными продольными ребрами на расстоянии 2/3 от нижнего края пластин.

Предлагаемое устройство поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан продольный разрез устройства, а на фиг. 2 частичный поперечный разрез.

Устройство для косвенно-испарительного охлаждения воздуха содержит корпус 1 с поддоном 2 и патрубками 3, 4 и 5 для подвода общего Z_общ. и отвода основного Z_осн. и вспомогательного Z_всп.. потоков воздуха. В корпусе размещена насадка 6, состоящая из пакета пластин 7, выполненных из капиллярнопористого материала с гидроизоляционным покрытием 8 со стороны каналов общего потока воздуха, нагнетаемого вентилятором 9. В патрубке 5 размещен отсасывающий вентилятор 10. Поверхности 8 пластин 7 снабжены оппозитно расположенными продольными ребрами 11.

Устройство работает следующим образом. Общий охлаждаемый поток воздуха поступает через патрубок 3 и нагнетается вентилятором 9 в увлажнительную насадку 6. В патрубке 4 общий поток делится на основной, идущий к потребителю, и вспомогательный, отсасываемый вентилятором 10. В момент противоточного движения Z_всп. испаряет влагу с капиллярнопористых поверхностей, охлаждает их и через них общий поток воздуха.

Благодаря тому, что каналы общего потока разделены ребрами 11, расположенными на расстоянии 2/3 от нижнего края пластин, главная часть общего потока проходит через нижнюю полость канала. Средняя температура пластин в этой зоне устанавливается выше, чем в верхней полости, соответствующей остальной 1/3 части высоты канала. Образуется устойчивый градиент температуры, направленный сверху вниз по толщине пластин. Согласно законам перемещения влаги в капиллярнопористых телах под действием термодиффузии устанавливается постоянно движущийся поток влаги, пропорциональный градиенту температуры и направленный в сторону, противоположную этому градиенту. Кроме того, более успешному перемещению влаги снизу вверх способствует снижение гидравлического сопротивления за счет увеличения толщины пластин.

Формула изобретения

1. Устройство для косвенно-испарительного охлаждения воздуха, содержащее корпус с поддоном, патрубки для подвода общего и отвода основного и вспомогательного потоков воздуха, пакет пластин, имеющих чередующиеся поверхности, попарно образующие каналы из влагонепроницаемого материала для общего потока, открытые с обоих торцов пакета, и из капиллярно-пористого материала каналы для вспомогательного потока воздуха, заглушенные с одного торца со стороны входа общего потока и сообщающиеся с другого торца с каналами общего потока воздуха, отличающееся тем, что каждая пластина выполнена разной толщины, увеличивающейся равномерно снизу вверх и образующей вместе с соседней пластиной каналы общего потока трапецеидальной формы, при этом поверхности пластин со стороны общего потока снабжены оппозитно расположенными продольными ребрами.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каналы общего потока выполнены с соотношением верхнего и нижнего оснований соответственно 1/2 1/3.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ребра расположены на расстоянии 2/3 от нижнего края пластин.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2