Устройство для косвенно-испарительного охлаждения воздуха

 

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха. Устройство содержит корпус с поддоном, патрубки для подвода общего и отвода основного и вспомогательного потоков воздуха, нагнетающий и отсасывающий вентиляторы, пакеты последовательно установленных пластин, имеющих чередующиеся поверхности, попарно образующие каналы из влагонепроницаемого материала - для основного потока воздуха и из капиллярно-пористого - для вспомогательного, с одного торца выполненных сообщающимися с каналами основного потока, а с другого - заглушенными. Для повышения эффективности охлаждения пространство между капиллярно-пористыми пластинами разделено парами гофрированных водонепроницаемых пластин, образующих двойные треугольного профиля "мокрые" каналы с обеих сторон испаряющей пластины и "сухие" каналы квадратного сечения. Техническим результатом является повышение эффективности охлаждения и снижение энергетических затрат на охлаждение. 2 ил.

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха.

Известна установка для косвенно-испарительного охлаждения воздуха, 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 основного потока воздуха и из капиллярно-пористого - для вспомогательного потока воздуха [1], [2].

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

Известна также взятая авторами за прототип установка для косвенно-испарительного охлаждения воздуха, включающая корпус с поддоном, патрубки для подвода общего и отвода основного и вспомогательного потоков воздуха, нагнетающий и отсасывающий вентиляторы, пакеты последовательно установленных пластин, имеющих чередующиеся поверхности, попарно образующие каналы из влагонепроницаемого материала - для основного потока воздуха и из капиллярно-пористого - для вспомогательного потока воздуха. Последние с одного торца выполнены сообщающимися с каналами основного потока, а с другого - заглушенными [3].

Недостатком этой установки является низкая эффективность охлаждения, объясняемая следующей основной причиной - охлаждение воздуха организовано как процесс теплопередачи от общего потока через разделяющую стенку, состоящую из капиллярно-пористого тела и гидроизоляционного с одной стороны покрытия; большинство калиллярно-пористых тел, обладающих хорошим фитильным эффектом, имеют низкую теплопроводность, поэтому при выполнении испарительной насадки толщину этого тела стремятся ограничить, чтобы не создавать избыточного термического сопротивления теплопроводности [4]. Последнее обстоятельство порождает, в свою очередь, следующие недостатки: 1) из-за естественного ослабления капиллярного эффекта, на верхних участках пластин, образующих каналы вспомогательного потока, происходит частичное высыхание поверхности на верхних участках пластин, что особенно проявляется при высоких скоростях продувки и малых толщинах капиллярно-пористого материала; указанный недостаток существенно сдерживает повышение холодопроизводительности и глубины охлаждения при попытках форсирования режимов работы устройства; 2) испарение, а следовательно, и эффективность охлаждения, осуществляется только с одной стороны; вторая закрыта водонепроницаемой пленкой или клеевой (красочной) композицией; при капиллярном насыщении пористого тела между этим покрытием и граничащими с ним порами остается так называемый "защемленный" воздух, создающий дополнительное термосопротивление.

Эти и другие недостатки определили задачу, на решение которой направлено заявляемое изобретение.

Эта задача сводится к повышению эффективности охлаждения, компактности и снижению энергетических затрат на охлаждение.

Решение указанной задачи достигается тем, что предлагается устройство, содержащее корпус с поддоном и патрубками для подвода общего и отвода основного и вспомогательного потоков воздуха, нагнетающий и отсасывающий вентиляторы, размещенные в корпусе пластины из капиллярно-пористого материала, отделяемые друг от друга двойными гофрированными по специальным профилям пластинами из высокотеплопроводного влагонепроницаемого материала, попарно образующими чередующиеся каналы из влагонепроницаемого материала - для общего потока воздуха, 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 со второго торца с каналами общего потока воздуха, при этом каждая влагонепроницаемая пластина имеет гофры треугольного профиля, образующие между собой "сухие" каналы квадратного сечения.

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 L_общ. и отвода основного L_осн. и вспомогательного L_всп. потоков воздуха. В патрубках 3 и 5 установлены нагнетающий 6 и отсасывающий 7 вентиляторы. В корпусе размещена насадка 8, состоящая из пакета пластин 9, выполненных из капиллярно-пористого материала. Пластины 9 разделены парой гофрированных водонепроницаемых пластин 10 так, что они образуют в пространстве между двумя капиллярно-пористыми пластинами 9 два "мокрых" 11 и один "сухой" 12 каналы. В торцевой части гофры сминаются так, что "мокрые" каналы становятся закрытыми.

Устройство работает следующим образом.

Общий охлаждаемый поток воздуха поступает через патрубок 3 и нагнетается вентилятором 6 в увлажнительную насадку 8. В патрубке 4 общий поток делится на основной, идущий к потребителю, и вспомогательный, отсасываемый вентилятором 7. В момент противоточного движения вспомогательный поток испаряет влагу с капиллярно-пористых поверхностей, охлаждает их и через них - общий поток воздуха.

Предлагаемая конструкция обеспечивает работу каждой испарительной пластины 9 на обе стороны и более интенсивный теплообмен через тонкие водонепроницаемые и высокотеплопроводные (выполненные, например, из алюминиевой фольги) пластины 10.

Источники информации 1. Авторское свидетельство СССР N 357424, кл. F 24 F 3/14, 1971 г.

2. Авторское свидетельство СССР N 407519, кл. F 24 F 3/14, 1972 г.

3. Авторское свидетельство СССР N 979796, кл. F 24 F 3/14, 1976 г. - прототип.

4. Лыков А.В., Тепло- и массообмен в процессах сушки. - М.-Л., Госэнергоиздат, 1956 г. - 464 с.: ил.

Формула изобретения

Устройство для косвенно-испарительного охлаждения воздуха, содержащее корпус с поддоном и патрубками для подвода общего и отвода основного и вспомогательного потоков воздуха, нагнетающий и отсасывающий вентиляторы, размещенные в корпусе пластины из капиллярно-пористого и водонепроницаемого материалов, образующие открытые с обоих торцов "сухие" и закрытые с входного торца "мокрые" каналы, отличающееся тем, что "мокрые" каналы образованы с каждой стороны капиллярно-пористой пластины двойными гофрированными по треугольным профилям пластинами из высокотеплопроводного водонепроницаемого материала, образующими между собой "сухие" каналы квадратного сечения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2