Способ работы устройства для тепловлажной обработки воздуха


 


Владельцы патента RU 2429425:

Савельев Денис Анатольевич (RU)

Способ работы устройства для тепловлажной обработки воздуха может быть использован в системах кондиционирования и водообеспечения, а именно для получения пресной воды из атмосферного воздуха. Способ включает организацию осушаемого и регенерирующего воздушных потоков, проходящих через сорбент с подводом тепла к регенерирующему воздушному потоку, при этом регенерирующий воздушный поток после выхода его из адсорбера возвращают на вход в адсорбер с отводом от него теплоты конденсации водяного пара в охладителе и теплообменом между воздухом, входящим в охладитель и воздухом, выходящим из охладителя. Технический результат - повышение эффективности процессов осушки и увлажнения воздуха и процесса получения воды из атмосферного воздуха. 1 ил.

 

Изобретение относится к технике воздухообработки и может быть использовано в системах кондиционирования и водообеспечения.

Известно устройство для тепловлажной обработки воздуха (US 4926618 A, (RATLIFF), 22.05.1990), в котором реализуется способ, включающий организацию осушаемого и регенерирующего воздушных потоков, проходящих через адсорбер в виде вращающегося ротора, заполненного сорбентом с подводом тепла к регенерирующему потоку.

Недостатком данного способа является то, что его функциональные возможности ограничиваются осушкой воздуха, так как при использовании удаляемой из воздуха влаги для водообеспечения требуются значительные дополнительные энергозатраты вследствие того, что при использовании в качестве холодильника атмосферы, количество конденсируемого водяного пара всегда меньше, чем количество пара, удаляемого из сорбента. Объясняется это тем, что часть водяного пара, удаленного из сорбента, всегда остается в регенерирующем воздушном потоке, так как его относительная влажность в конце процесса конденсации составляет 100%, а температура выше температуры атмосферного воздуха на величину, необходимую для теплообмена между регенерирующим воздушным потоком и атмосферным воздухом. То есть влагосодержание выбрасываемого регенерирующего потока всегда выше влагосодержания атмосферного воздуха, даже если его относительная влажность равна 100%. Следовательно, часть водяного пара, удаляемого из сорбента, выбрасывается в атмосферу. Это делает экономически неэффективным использование влаги, удаляемой из осушенного воздуха, для водообеспечения без охлаждения регенерирующего потока до температуры ниже температуры атмосферного воздуха, то есть без применения источников холода, которые усложняют процесс получения воды и повышают ее себестоимость.

Проблемами, решаемыми данным изобретением, являются повышение эффективности установки путем расширения ее функциональных возможностей, добавляя к существующей возможности осушки воздуха, возможность водообеспечения без дополнительных энергозатрат.

Указанные технические проблемы решаются способом работы устройства для тепловлажной обработки воздуха, включающим организацию осушаемого и регенеририрующего воздушных потоков, проходящих через сорбент с подводом тепла к регенерирующему воздушному потоку, отличающимся тем, что регенерирующий воздушный поток после выхода его из адсорбера возвращают на вход в адсорбер с отводом от него теплоты конденсации водяного пара в охладителе и теплообменом между воздухом, входящим в охладитель, и воздухом, выходящим из охладителя.

Способ работы устройства для тепловлажной обработки воздуха поясняется чертежом, где изображена схема устройства с адсорбером в виде вращающегося ротора, заполненного сорбентом.

Способ работы устройства для тепловлажной обработки воздуха осуществляется следующим образом.

Осушаемый воздушный поток подается в зону А адсорбера 1 вентилятором 2, где осушается при контакте с сорбентом. Одновременно в зону Б адсорбера 1 вентилятором 3 подается регенерирующий воздушный поток, который перед входом в адсорбер 1 проходит через нагреватель 4, где нагревается до температуры, необходимой для регенерации сорбента. Благодаря высокой температуре воздуха, сорбент в зоне Б нагревается, и из него десорбируется влага, поглощенная сорбентом в зоне А, увеличивая влагосодержание регенерирующего воздушного потока.

Регенерирующий воздушный поток возвращают на вход в адсорбер 1, то есть осуществляют его циркуляцию по замкнутому контуру с отводом теплоты конденсации водяного пара в охладителе 5 и с теплообменом между воздухом, входящим в охладитель и выходящим из охладителя в теплообменнике 6.

В процессе конденсации водяного пара из-за уменьшения влагосодержания температура точки росы уменьшается и достигает минимального значения в конце процесса конденсации (см. В.В.Нащекин. Техническая термодинамика и теплопередача. М.: Высшая школа, 1980, стр.216). Относительная влажность воздуха на выходе из охладителя равна 100%, но с повышением температуры в теплообменнике 6 и нагревателе 4 относительная влажность воздуха в регенерирующем потоке уменьшается, что позволяет увеличивать его влагосодержание (см. В.В.Нащекин. Техническая термодинамика и теплопередача. М.: Высшая школа, 1980, стр.216). Благодаря высокой температуре воздуха, сорбент в зоне Б нагревается, и из него десорбируется влага, поглощенная сорбентом в зоне А, увеличивая влагосодержание регенерирующего воздушного потока.

Так как влагосодержание регенерирующего воздушного потока на входе в адсорбер 1 всегда равно его влагосодержанию в конце процесса конденсации, то количество сконденсированного водяного пара всегда равно количеству водяного пара, удаленного из сорбента, то есть нет потерь энергии, которая пошла на удаление водяного пара из сорбента. Это справедливо и при других системах охлаждения.

При использовании в качестве холодильника атмосферы температура точки росы на выходе из охладителя 5 всегда выше температуры атмосферного воздуха на величину перепада температур, необходимую для отвода теплоты конденсации. Таким образом осуществляется обратная связь между температурами точки росы и атмосферного воздуха, то есть с повышением температуры атмосферного воздуха повышается и температура точки росы и наоборот. Это означает, что теплоту конденсации можно отводить непосредственно в атмосферу независимо от климатических условий, то есть атмосфера может всегда выполнять роль холодильника.

Теплообмен между воздухом, входящим в охладитель 5, и воздухом, выходящим из охладителя 5, производимый в теплообменнике 6, позволяет производить предварительное охлаждение регенерирующего потока при входе его в охладитель 5, что повышает эффективность процесса конденсации водяного пара и последующий возврат теплоты регенерирующему потоку с повышением его температуры до температуры выхода его из адсорбера 1. Это позволяет осуществлять водообеспечение без дополнительных энергозатрат.

Способ работы устройства для тепловлажной обработки воздуха, включающий организацию осушаемого и регенерирующего воздушных потоков, проходящих через сорбент с подводом тепла к регенерирующему воздушному потоку, отличающийся тем, что регенерирующий воздушный поток после выхода его из адсорбера возвращают на вход в адсорбер с отводом от него теплоты конденсации водяного пара в охладителе и теплообменом между воздухом, входящим в охладитель, и воздухом, выходящим из охладителя.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к бумагоподобному композиционному материалу, который может быть использован для изготовления капиллярно-пористых деталей систем косвенно-испарительного охлаждения воздуха.

Изобретение относится к системам воздушного охлаждения помещений в теплое время года, получающих охлажденный воздух от возобновляемого источника холода в виде льда, запасенного за счет холода в холодное время года, и предназначено для поддержания требуемого температурного режима и микроклимата в помещениях промышленных, общественных, жилых и других зданий.

Изобретение относится к оборудованию, предназначенному для испытания различных объектов на воздействие влаги при различных температурах. .

Изобретение относится к энергетике и может использоваться при охлаждении газов и, в частности, для кондиционирования воздуха. .

Изобретение относится к технике кондиционирования, вентиляции и охлаждения воздуха в помещениях жилого и производственного назначения, метрополитене. .

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и может быть использовано для увлажнения, осушения воздуха и изменения его температуры. .

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для расширения диапазона температур наружного воздуха эффективной и надежной работоспособности мультизональной системы кондиционирования с переменным расходом хладагента, обеспечивающей возможность одновременной работы в различных помещениях части внутренних блоков на охлаждение, а другой части - на нагрев в режиме теплового насоса.

Изобретение относится к системам вентиляции помещений, в частности к приточным устройствам естественной вентиляции. .

Изобретение относится к способу регенерации энергии в установках техники кондиционирования и вентиляции и к устройству регенерации энергии в установках техники кондиционирования и вентиляции.

Изобретение относится к области микроклимата животноводческих ферм с применением элементов энергосбережения и обеспечивает высокий положительный тепловой баланс в животноводческих помещениях в зимнее время.

Изобретение относится к сельскому хозяйству а именно к электротеплоутилизаторам, предназначенным для создания требуемых параметров микроклимата в производственных помещениях животноводческих ферм.

Экодом // 2334850
Изобретение относится к строительству, а именно к строительству жилых домов, соответствующих высоким экологическим требованиям. .

Изобретение относится к области систем вентиляции, может быть применено в системах обеспечения искусственного климата
Наверх