Система кондиционирования воздуха с комбинированным косвенным охлаждением



Система кондиционирования воздуха с комбинированным косвенным охлаждением
Система кондиционирования воздуха с комбинированным косвенным охлаждением

 


Владельцы патента RU 2452901:

Кочетов Олег Савельевич (RU)
Стареева Мария Олеговна (RU)

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции и может быть использовано для создания комфортных условий и микроклимата в производственных помещениях с избыточным выделением тепла. Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса автоматического регулирования двухвентиляторных кондиционеров. Это достигается тем, что система кондиционирования воздуха с комбинированным косвенным охлаждением включает в себя вентиляторную градирню, устанавливаемую на крыше кондиционируемого помещения, а в нижней части корпуса вентиляторной градирни установлен поддон для сбора охлажденной воды, причем в корпусе над поддоном выполнены эжектирующие отверстия для притока наружного воздуха, а в верхней части корпуса градирни расположено оросительное устройство с форсунками и осевой вентилятор, причем кондиционер содержит центробежный вентилятор, подающий воздух в помещение, масляный самоочищающийся фильтр, теплообменный аппарат, камеру орошения, связанную трубопроводом с центробежным насосом, а также приточную и выхлопную шахты, имеющие общую разделяющую их стенку, при этом автоматический клапан регулирует подачу наружного и рециркуляционного воздуха через фильтр из помещения, корпус каждой из форсунок в оросительном устройстве градирни и в камере орошения кондиционера выполнен полым, осесимметричным, ось которого перпендикулярна оси отверстия трубы коллектора, а по форме корпус выполнен в виде тела вращения, образованного кривой второго порядка, например сферическим, в виде усеченного эллипсоида или параболоида вращения, а со стороны проточного отверстия трубы коллектора в форсунке установлен спрямляющий элемент, выполненный в виде кольца, имеющего центральную втулку, с которой жестко соединены радиально расположенные, по крайней мере, три лопасти, соединенные с корпусом форсунки, причем корпус выполнен с двумя противоположно расположенными перпендикулярно оси форсунки уступами, посредством которых через хомуты с замками форсунка закрепляется на коллекторе, при этом в нижней части корпуса форсунки выполнено коническое дроссельное отверстие, соединенное с камерой смешения, которая расположена между дроссельным отверстием и спрямляющим элементом, а на внутренней поверхности камеры смешения имеются винтообразные канавки. 2 ил.

 

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции и может быть использовано для создания комфортных условий и микроклимата в производственных помещениях с избыточным выделением тепла.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является система кондиционирования по патенту РФ №2349841, кл. F24F 3/06, содержащая корпус, секции приемных клапанов и подогрева, оросительную камеру, в которой установлены форсунки и каплеуловители с поддоном-фильтром, секцию фильтров, соединенную с вентиляционным агрегатом.

Недостатком его является сравнительно невысокая эффективность процесса автоматического регулирования и распыления жидкости в оросительных устройствах.

Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса автоматического регулирования двухвентиляторных кондиционеров.

Это достигается тем, что система кондиционирования воздуха с комбинированным косвенным охлаждением включает в себя вентиляторную градирню, устанавливаемую на крыше кондиционируемого помещения, а в нижней части корпуса вентиляторной градирни установлен поддон для сбора охлажденной воды, причем в корпусе над поддоном выполнены эжектирующие отверстия для притока наружного воздуха, а в верхней части корпуса градирни расположено оросительное устройство с форсунками и осевой вентилятор, причем кондиционер содержит центробежный вентилятор, подающий воздух в помещение, масляный самоочищающийся фильтр, теплообменный аппарат, камеру орошения, связанную трубопроводом с центробежным насосом, а также приточную и выхлопную шахты, имеющие общую разделяющую их стенку, при этом автоматический клапан регулирует подачу наружного и рециркуляционного воздуха через фильтр из помещения, корпус каждой из форсунок в оросительном устройстве градирни и в камере орошения кондиционера выполнен полым, осесимметричным, ось которого перпендикулярна оси отверстия трубы коллектора, а по форме корпус выполнен в виде тела вращения, образованного кривой второго порядка, например сферическим, в виде усеченного эллипсоида или параболоида вращения, а со стороны проточного отверстия трубы коллектора в форсунке установлен спрямляющий элемент, выполненный в виде кольца, имеющего центральную втулку, с которой жестко соединены радиально расположенные, по крайней мере, три лопасти, соединенные с корпусом форсунки, причем корпус выполнен с двумя противоположно расположенными перпендикулярно оси форсунки уступами, посредством которых через хомуты с замками форсунка закрепляется на коллекторе, при этом в нижней части корпуса форсунки выполнено коническое дроссельное отверстие, соединенное с камерой смешения, которая расположена между дроссельным отверстием и спрямляющим элементом, а на внутренней поверхности камеры смешения имеются винтообразные канавки.

На фиг.1 изображена система кондиционирования воздуха с комбинированным косвенным охлаждением, на фиг.2 - схема форсунки в оросительном устройстве градирни и в камере орошения кондиционера.

Система кондиционирования воздуха с комбинированным косвенным охлаждением включает в себя вентиляторную градирню 2, устанавливаемую на крыше кондиционируемого помещения 1. В нижней части корпуса вентиляторной градирни 2 установлен поддон 3 для сбора охлажденной воды, причем в корпусе над поддоном 3 выполнены эжектирующие отверстия для притока наружного воздуха с температурой t1. В верхней части корпуса градирни 2 расположено оросительное устройство 4 с форсунками и осевой вентилятор 5. Кондиционер 8 содержит центробежный вентилятор 6, подающий воздух в помещение 1, масляный самоочищающийся фильтр 11, теплообменный аппарат 10 (поверхностный воздухоохладитель в теплый период и поверхностный воздухонагреватель в холодный период), камеру орошения 9, связанную трубопроводом 21 с центробежным насосом 17.

Система кондиционирования выполнена таким образом, что приточная 12 и выхлопная 13 шахты имеют общую разделяющую их стенку 14, что позволяет в холодное время года использовать удаляемое из помещения 1 тепло и снижать нагрузку на теплообменный аппарат 10 для подогрева наружного воздуха. Кроме того, приточная шахта может быть размещена внутри выхлопной с целью экономии энергоресурсов всего предприятия, где установлены кондиционеры (на чертеже не показано). Автоматический клапан 15 регулирует подачу наружного и рециркуляционного воздуха из помещения 1, поступающего по воздуховоду 19, в котором установлен осевой вентилятор 7, через фильтр 18. Центробежный насос 16 осуществляет подачу воды по системе трубопроводов 20: охлажденной - из градирни 2 в теплообменный аппарат 10, а нагретой - из теплообменного аппарата 10 в оросительное устройство 4 с форсунками градирни 2.

Каждый из коллекторов в оросительном устройстве 4 градирни и в камере орошения 9 кондиционера снабжен форсунками, имеющими проточное отверстие 22 (фиг.2). Каждая из форсунок выполнена в виде полого осесимметричного корпуса 23, ось которого перпендикулярна оси отверстия коллектора, а по форме корпус выполнен в виде тела вращения, образованного кривой второго порядка, например сферическим, в виде усеченного эллипсоида или параболоида вращения и др. Со стороны проточного отверстия 22 трубы коллектора 5 в форсунке установлен спрямляющий элемент 27, который демпфирует турбулентность потока жидкости, идущей от коллектора 5 к форсунке. Спрямляющий элемент выполнен в виде кольца, имеющего центральную втулку 27, с которой жестко соединены радиально расположенные, по крайней мере, три лопасти 28, соединенные с корпусом 23 форсунки. Корпус 23 выполнен с двумя противоположно расположенными перпендикулярно оси форсунки уступами 26, посредством которых через хомуты 24 с замками 25 форсунка закрепляется на коллекторе 5. В нижней части корпуса 23 форсунки выполнено коническое калиброванное дроссельное отверстие 30, соединенное с камерой смешения 29, которая расположена между отверстием 30 и спрямляющим элементом 27. Камера смешения 29 предназначена для образования вихревого турбулентного потока, сформировавшегося на выходе из отверстия 30 форсунки. Для этой цели на внутренней поверхности камеры смешения имеются винтообразные канавки (на чертеже не показано), которые могут быть образованы токарной обработкой по копиру или получены литьевым способом. В результате этого на выходе из форсунки образуется мелкодисперсный и равномерный факел распыла жидкости. Расходная характеристика форсунки представлена на фиг.3. Рекомендуемый диапазон давлений для цельнофакельной форсунки от 1,2 до 7,0 метров водяного столба. При данном диапазоне давлений обеспечивается полное раскрытие и заполнение факела форсунки капельной влагой.

Система кондиционирования воздуха с комбинированным косвенным охлаждением работает следующим образом.

Двухступенчатое испарительное охлаждение воздуха производится в теплообменном аппарате 10 (I ступень) и в форсуночной или насадочной камере орошения 9 (II ступень). В I ступени воздух охлаждается в поверхностных теплообменниках, питаемых водой, которая охлаждается в свою очередь в градирне 2 при испарении воды в воздух. Систему кондиционирования воздуха с двухступенчатым испарительным охлаждением можно классифицировать по пропуску воздуха как систему с процессами двухступенчатой обработки воздуха с водовоздушным рекуперативным теплообменником 10, в которой градирня 2 и кондиционер 8 работают на наружном воздухе, который проходит поверхностный воздухоохладитель и охлаждается в нем, затем воздух орошается циркуляционной водой, разбрызгиваемой в форсунками 4, и адиабатически увлажняется и охлаждается. Проходя через приточный вентилятор 6 и воздуховоды, воздух нагревается на 0,5÷1° и выпускается в помещение с параметрами, соответствующими точке приточного воздуха, а после ассимиляции тепла и влаги в помещении воздух принимает параметры точки, соответствующей нормативным параметрам воздуха в помещении. Охлаждение воды для теплообменника 10 производится за счет испарения ее в градирне 2 (или в камере орошения 9), через которую проходит наружный воздух, при этом воздух увлажняется, температура его понижается, а энтальпия повышается за счет тепла охлаждаемой воды. Если энтальпия воздуха в помещении существенно ниже энтальпии наружного воздуха, то целесообразно направлять в градирню 2 внутренний воздух вместо наружного. Для снижения виброакустической активности аппарата и его металлоемкости, а также повышения его надежности в предлагаемом устройстве предусмотрены следующие мероприятия: на поверхности деталей кондиционера, градирни и воздуховодах нанесен слой мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, причем соотношение между толщиной металла и вибродемпфирующего покрытия находится в оптимальном интервале величин: 1/(2,5…4).

Форсунка работает следующим образом. Жидкость под давлением поступает со стороны проточного отверстия 22 коллекторов 4 и 9 в форсунку и встречает на своем пути спрямляющий элемент 27, который демпфирует турбулентность потока жидкости, идущей от коллектора 5 к форсунке. Камера смешения 29 предназначена для образования вихревого турбулентного потока, формировавшегося на выходе из отверстия 30 форсунки. Для этой цели на внутренней поверхности камеры смешения имеются винтообразные канавки (на чертеже не показано), в результате чего на выходе из форсунки образуется мелкодисперсный и равномерный факел распыла жидкости. Расходная характеристика форсунки представлена на фиг.3. Расход воды через форсунку (м3/ч) определяется по следующей формуле:

GW=2,245·√H,

где Н - напор воды перед форсункой (м вод. ст.).

Превышение давления перед форсунками обычно свидетельствует о их засорении и необходимости их очистки.

Система кондиционирования воздуха с комбинированным косвенным охлаждением, включающая в себя вентиляторную градирню, устанавливаемую на крыше кондиционируемого помещения, а в нижней части корпуса вентиляторной градирни установлен поддон для сбора охлажденной воды, причем в корпусе над поддоном выполнены эжектирующие отверстия для притока наружного воздуха, а в верхней части корпуса градирни расположено оросительное устройство с форсунками и осевой вентилятор, причем кондиционер содержит центробежный вентилятор, подающий воздух в помещение, масляный самоочищающийся фильтр, теплообменный аппарат, камеру орошения, связанную трубопроводом с центробежным насосом, а также приточную и выхлопную шахты, имеющие общую разделяющую их стенку, при этом автоматический клапан регулирует подачу наружного и рециркуляционного воздуха через фильтр из помещения, поступающего по воздуховоду, в котором установлен осевой вентилятор, отличающаяся тем, что корпус каждой из форсунок в оросительном устройстве градирни и в камере орошения кондиционера выполнен полым, осесимметричным, ось которого перпендикулярна оси отверстия трубы коллектора, а по форме корпус выполнен в виде тела вращения, образованного кривой второго порядка, например сферическим, в виде усеченного эллипсоида или параболоида вращения, а со стороны проточного отверстия трубы коллектора в форсунке установлен спрямляющий элемент, выполненный в виде кольца, имеющего центральную втулку, с которой жестко соединены радиально расположенные, по крайней мере, три лопасти, соединенные с корпусом форсунки, причем корпус выполнен с двумя противоположно расположенными перпендикулярно оси форсунки уступами, посредством которых через хомуты с замками форсунка закрепляется на коллекторе, при этом в нижней части корпуса форсунки выполнено коническое дроссельное отверстие, соединенное с камерой смешения, которая расположена между дроссельным отверстием и спрямляющим элементом, а на внутренней поверхности камеры смешения имеются винтообразные канавки, которые образованы токарной обработкой по копиру или получены литьевым способом, при этом диапазон давлений находится в оптимальном интервале величин: от 1,2 до 7,0 м водяного столба, при этом расход воды через форсунку (м3/ч) определяется по следующей формуле: GW=2,245·√H,
где Н - напор воды перед форсункой (м вод. ст.).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции и может быть использовано для создания комфортных условий и микроклимата в производственных помещениях.

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и может быть использовано для создания комфортных условий микроклимата в производственных помещениях, в частности в качестве систем местного доувлажнения воздуха.

Изобретение относится к устройствам обогрева и вентиляции животноводческих и птицеводческих помещений на базе «светлых» газовых ИК-горелок и может быть использовано в частности для процесса выращивания подсосных поросят, поросят на доращивании и молодняка птицы.

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции и может быть использовано для создания комфортных условий и микроклимата в производственных помещениях с избыточным выделением тепла.

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции и может быть использовано для создания комфортных условий и микроклимата в бытовых, административных и производственных помещениях.

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции и может быть использовано для создания комфортных условий и микроклимата в производственных помещениях с выделением вредных газов.

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и может быть использовано для создания комфортных условий микроклимата в производственных помещениях, в частности в качестве систем местного доувлажнения воздуха.

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции и может быть использовано для создания комфортных условий и микроклимата в бытовых, административных и производственных помещениях.

Изобретение относится к способам кондиционирования воздуха и может быть использовано при кондиционировании воздуха в тепловлагонапряженных помещениях пищевых предприятий, в частности в помещениях для производства и тепловой обработки мясных продуктов на мясоперерабатывающих предприятиях и помещениях предприятий других отраслей промышленности.

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции, в частности к установкам охлаждения воздуха с испарением рециркулирующей воды

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции, в частности к водовоздушным установкам для защиты от интенсивного облучения

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции и может быть использовано для создания комфортных условий и микроклимата в производственных помещениях с избыточным выделением тепла. Кондиционер содержит секцию приемных утепленных клапанов, соединительные секции, секцию первого подогрева, состоящую из калориферов, клапанов и обводного канала, секцию первой рециркуляции, оросительную камеру, в которой установлены форсунки и каплеуловители. Под оросительной камерой расположен поддон - фильтр, а после оросительной камеры расположена секция второй рециркуляции и секция фильтров, соединенная с секцией второго подогрева, состоящей из калориферов и соединенной с вентиляционным агрегатом, кондиционер включает в себя клапан дистанционного управления в приточных каналах для подвода приточного воздуха к комбинированному приточно-вытяжному плафону, установленному в полу помещения. Рабочее колесо приточного центробежного вентилятора через электрические индукционные муфты скольжения соединено с электродвигателем, причем рабочее колесо вытяжного осевого вентилятора также через электрические индукционные муфты скольжения соединено с электродвигателем, а калориферы второго подогрева размещены в байпасных отводах приточных каналов, в которых размещены также осевые вентиляторы подогревателя, причем в приточных каналах размещены клапаны дистанционного управления, а автоматические двухпозиционные клапаны установлены на линиях подачи теплоносителя в калориферы. Технический результат заключается в повышении эффективности и надежности процесса автоматического регулирования. 2 ил.

Изобретение относится к трубопроводной системе для темперирования зданий. Технический результат: создание системы темперирования здания для активации его бетонного каркаса, использующей две системы контуров темперирования и имеющей одного общего подающего и одного общего отводящего трубопроводов. Для использования активации бетонного каркаса в ночное время и для обеспечения дополнительной мощности охлаждения в режиме пиковых нагрузок в дневное время предлагается трубопроводная система для темперирования зданий, которая имеет один единственный подающий трубопровод и один единственный отводящий трубопровод. От этих трубопроводов известным образом ответвляются первый и второй контуры темперирования. При этом с помощью переключающего клапана можно изменять направление потока внутри подающего концевого участка подающего трубопровода и отводящего концевого участка отводящего трубопровода на противоположное. То есть, в зависимости от направления потока, эти концевые участки выполняют подводящую или отводящую функцию. Обратные клапаны внутри подающего и отводящего концевого участков служат для того, чтобы темперирующая среда, выходящая из соответствующего активированного контура темперирования, не втекала в соответствующий не активированный контур темперирования. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции и может быть использовано для создания комфортных условий и микроклимата в производственных помещениях с избыточным выделением тепла. Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса кондиционирования. Это достигается тем, что в способе кондиционирования воздуха с комбинированным косвенным охлаждением, заключающемся в том, что в кондиционере осуществляют тепловлажностную обработку воздуха и подают его в помещение, в камере смешения кондиционера осуществляют подготовку воздуха для его тепловлажностной обработки в теплообменнике и форсуночной камере орошения путем смешивания следующих потоков воздуха: наружный поток воздуха подают через воздухозаборное устройство и клапан, а рециркуляционный воздух из помещения подают по отводящему воздуховоду, затем его очищают от пыли в воздушном фильтре, и пропускают через теплообменник, форсуночную камеру орошения с форсунками, интенсифицирующими процесс тепломассообмена, и посредством приточного вентилятора подают в помещение через воздухораспределительное устройство, при этом в кондиционируемом помещении устанавливают, по меньшей мере, два датчика: датчик, регистрирующий влажность в помещении, и датчик для регистрации температуры, а регулирование температуры в помещении осуществляют посредством датчика, который воздействует на исполнительный механизм клапана, установленного на трубопроводе подачи теплоносителя в теплообменник. 3 ил.

Настоящее изобретение относится к устройству и способу управления открытием клапана в системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Способ управления открытием клапана в системе HVAC для регулирования потока текучей среды через устройство обмена тепловой энергией системы HVAC и регулирования количества энергии, переданной устройством обмена тепловой энергией, причем способ содержит этапы, на которых: определяют градиент энергии по потоку и управляют открытием клапана в зависимости от градиента энергии по потоку. Это позволяет осуществлять регулирование и при этом не хранить постоянные пороговые температуры или пороговые разности температур. 2 н и 13 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение касается устройства для кондиционирования воздуха в помещениях, содержащего жидкостно-воздушный теплообменник, снабженный элементами Пельтье. Устройство содержит жидкостно-воздушный теплообменник, имеющий первый канал для воздуха и второй для жидкости, который подключен к внешнему циркуляционному контуру, вентилятор для нагнетания воздуха и устройство управления. Теплообменник содержит первую ступень с термически пассивной перегородкой и вторую ступень с термически активной перегородкой, которая состоит или содержит элемент Пельтье, а устройство управления обеспечивает подачу на элемент Пельтье электрического тока и управления им так, чтобы по необходимости осуществлять нагрев или охлаждение. При этом жидкость не изменяет агрегатное состояние. Это позволяет увеличить КПД обогрева и охлаждения. 9 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх