Система кондиционирования с теплообменными аппаратами



Система кондиционирования с теплообменными аппаратами
Система кондиционирования с теплообменными аппаратами

 


Владельцы патента RU 2615252:

Кочетов Олег Савельевич (RU)

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции и может быть использовано для создания комфортных условий микроклимата в бытовых, административных и производственных помещениях. Технический результат - повышение эффективности и надежности тепловлажностной обработки воздуха в зимний период времени. Это достигается тем, что в системе кондиционирования с теплообменными аппаратами, содержащей последовательно установленные на притоке теплообменники, камеру смешения наружного рециркуляционного воздуха, камеру орошения, вентилятор, датчик контроля энтальпии приточного воздуха, воздушный клапан регулирования поступления рециркуляционного воздуха, вентили сезонного переключения, насос нагретой воды, насос охлажденной испарением воды, градирню, соединительные трубопроводы, водяной теплообменник для использования сбросной теплоты технологической воды и автоматический вентиль регулирования расхода охлажденной воды, камера орошения выполнена в виде роторного тепломассообменника и содержит входной и выходной патрубки, расположенные в корпусе, закрепленные на валу вращающиеся диски, нижняя часть которых находится в поддоне с водой, причем диски скреплены между собой шпильками через шайбы и выполнены из хорошо смачиваемого материала толщиной 0,5…1 мм, а вал с дисками вращается по ходу воздуха с частотой 4…24 мин-1 от двигателя; причем диски по форме могут быть выполнены гофрированными или плоскими, а в корпусе расположены защитные козырьки для уменьшения каплеуноса, а поддон с жидкостью связан с трубопроводом с шаровым клапаном и переливным трубопроводом. При этом насадка градирни выполнена в виде цилиндрического кольца, на боковых внутренней и наружной поверхностях которого выполнена винтовая нарезка, или в виде шара, на поверхности которого выполнены несквозные отверстия полусферической формы, или в виде цилиндрического кольца, на боковой внутренней поверхности которого закреплены перегородки в виде перпендикулярных оси кольца шайб с отверстиями, оси которых асимметричны оси кольца, или в виде вписываемого в окружность блока, состоящего из семи связанных между собой боковыми гранями шестигранных параллелепипедов без верхнего и нижнего оснований. 7 ил.

 

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является система кондиционирования по патенту РФ №2291356, кл. F24F 5/00 (прототип), содержащая кондиционер с последовательно расположенными теплообменниками, вентилятор, аппарат испарительного охлаждения и вентиляторную градирню.

Недостатком его является сравнительно невысокая эффективность процесса тепловлажностной обработки воздуха в зимний период времени.

Технический результат - повышение эффективности и надежности тепловлажностной обработки воздуха в зимний период времени.

Это достигается тем, что в системе кондиционирования с теплообменными аппаратами, содержащей последовательно установленные на притоке теплообменники, камеру смешения наружного рециркуляционного воздуха, камеру орошения, вентилятор, датчик контроля энтальпии приточного воздуха, воздушный клапан регулирования поступления рециркуляционного воздуха, вентили сезонного переключения, насос нагретой воды, насос охлажденной испарением воды, градирню, соединительные трубопроводы, водяной теплообменник для использования сбросной теплоты технологической воды и автоматический вентиль регулирования расхода охлажденной воды, камера орошения выполнена в виде роторного тепломассообменника и содержит входной и выходной патрубки, расположенные в корпусе, закрепленные на валу вращающиеся диски, нижняя часть которых находится в поддоне с водой, причем диски скреплены между собой шпильками через шайбы и выполнены из хорошо смачиваемого материала толщиной 0,5…1 мм, а вал с дисками вращается по ходу воздуха с частотой 4…24 мин-1 от двигателя; причем диски по форме могут быть выполнены гофрированными или плоскими, а в корпусе расположены защитные козырьки для уменьшения каплеуноса, а поддон с жидкостью связан с трубопроводом с шаровым клапаном и переливным трубопроводом.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема системы кондиционирования с теплообменными аппаратами, на фиг. 2 - общий вид роторного тепломассообменника, на фиг. 3 - вид сверху фиг. 2, на фиг. 4-7 - варианты формы насадки градирни 10.

Система кондиционирования с теплообменными аппаратами (фиг. 1) содержит последовательно установленные на притоке теплообменники 1, камеру смешения 2 наружного рециркуляционного воздуха, камеру орошения 3 в виде роторного тепломассообменника, вентилятор 4, датчик 5 контроля энтальпии приточного воздуха, воздушный клапан 6 регулирования поступления рециркуляционного воздуха, вентили 7 сезонного переключения, насос нагретой воды 8, насос 9 охлажденной испарением воды, градирню 10 с насадкой, соединительные трубопроводы 11, водяной теплообменник 12 для использования сбросной теплоты технологической воды, автоматический вентиль 13 регулирования расхода охлажденной воды, регулируемый приточный клапан 14.

Роторный тепломассообменник, представляющий собой камеру орошения, содержит входной патрубок 21 в корпусе 20 (фиг. 2 и фиг. 3), закрепленные на валу 23 и вращающиеся за счет ременной передачи 17 диски 15 и 24, выходной патрубок 22. Нижняя часть дисков 15 находится в поддоне 16 с водой. Диски 15 выполняются из хорошо смачиваемого материала (дюралюминия, пластмассы с шершавой обезжиренной поверхностью или др.) толщиной 0,5…1 мм. Вал 23 с дисками 15 вращается от двигателя 19; при меньшей частоте наблюдается неполное смачивание дисков 15, а при большей - срыв капель с поверхности дисков. По форме диски 15 могут быть выполнены гофрированными (фиг. 3) для увеличения поверхности контакта тепломассообмена, причем гофры по форме могут быть выполнены в форме многоугольника, синусоиды, полуокружности (на чертеже не показано). Между собой диски 15 скрепляются шпильками 25 с разделительными шайбами 26. В корпусе 20 расположены защитные козырьки 18 для уменьшения каплеуноса. В поддоне 16 закреплены горизонтальные пластины, а также с поддоном 16 связаны трубопровод с шаровым клапаном 27 и переливной трубопровод 28.

На фиг. 4 изображен вариант насадки, выполненной в виде цилиндрического кольца, на боковых внутренней и наружной поверхностях которого выполнена винтовая нарезка, на фиг. 5 - вариант насадки, выполненной в виде шара, на поверхности которого выполнены несквозные отверстия полусферической формы, на фиг. 6 - вариант насадки, выполненной в виде цилиндрического кольца, на боковой внутренней поверхности которого закреплены перегородки в виде перпендикулярных оси кольца шайб с отверстиями, оси которых асимметричны оси кольца, на фиг. 7 - вариант насадки, выполненной в виде вписываемого в окружность блока, состоящего из семи связанных между собой боковыми гранями шестигранных параллелепипедов без верхнего и нижнего оснований.

Система кондиционирования с теплообменными аппаратами работает следующим образом. В приточном тракте устанавливаются теплообменники 1, в трубки которых подается вода после ее испарительного охлаждения в вентиляторной градирне 10. Теплообменники 1 связаны трубопроводами с вентиляторной градирней 10, смонтированной на кровле здания. В градирню осевым вентилятором засасывается наружный воздух с температурой по мокрому термометру, которая является пределом испарительного охлаждения воды. Температура охлажденной испарением воды всегда меньше температуры по мокрому термометру.

Охлажденная испарением вода забирается насосом 9 и по соединительным трубопроводам 11 подается в трубки теплообменника 1 в приточном аппарате кондиционера. При работе вентилятора 4 через теплообменники перемещается приточный наружный воздух.

Роторный тепломассообменник камеры орошения 3 работает так. Обрабатываемый воздух поступает в тепломассообменник через входной патрубок 21 в корпусе 20 в радиальном направлении к вращающимся дискам 15, проходит в щелевых каналах между ними и направляется к выходному патрубку 22. Нижняя часть дисков ротора находится в поддоне 16 с водой, поэтому при вращении ротора на поверхности дисков образуется тонкая пленка воды, с которой взаимодействует поток воздуха. Ротор вращается по ходу воздуха с частотой 4…24 мин-1, так как при меньшей частоте наблюдается неполное смачивание дисков, а при большей - срыв капель с поверхности дисков 15. При вращении ротора по ходу воздуха пленка воды растекается по поверхности дисков под действием потока воздуха и удерживается без срыва капель при скорости в живом сечении 11-17 м/с (в зависимости от размера зазора между дисками), причем с уменьшением зазора предельная скорость возрастает. При хорошем качестве изготовления и сборки ротор вращается с частотой 6…9 мин-1 под действием набегающего потока воздуха. Постоянный уровень воды в поддоне поддерживается за счет подпитки водопроводной водой из трубопровода 27. Насос для этого режима обработки вообще не требуется. При политропических процессах нагрева или охлаждения необходимо обеспечить подачу и удаление теплой или холодной воды из поддона с помощью насоса, однако требуемый напор насоса будет очень небольшим. Эффективность тепло- и массообмена в режиме изоэнтальпийного достаточно велика, причем с увеличением зазора между дисками коэффициент эффективности уменьшается, а с увеличением диаметра возрастает. Это объясняется следующим. Так, при увеличении зазора коэффициент эффективности действительно уменьшается, однако удельное количество явной теплоты, передаваемой от воздуха к воде с единицы площади поверхности дисков, возрастает, т.е. возрастает и коэффициент теплоотдачи, что объясняется увеличением турбулентности потока воздуха. При изменении диаметра дисков изменяются удельная площадь поверхности переноса, пропускная способность аппарата и его аэродинамическое сопротивление. Поэтому при выборе диаметра ротора и величины зазора между дисками необходимо выполнять технико-экономические расчеты. Для изменения режима тепловой обработки приточного воздуха в схеме предусмотрены переключающие вентили 7 на трубопроводах 11 и водяном теплообменнике 12 для нагрева сбросной теплотой рециркулирующей воды. Предложенная система кондиционирования с теплообменными аппаратами является по существу приточной системой, в которой теплообменники используются летом для косвенного испарительного охлаждения, а зимой для нагрева приточного воздуха, что позволяет эффективно использовать для нагрева приточного воздуха сбросные источники теплоты в виде технологической воды.

Система кондиционирования с теплообменными аппаратами, содержащая последовательно установленные на притоке теплообменники, камеру смешения наружного рециркуляционного воздуха, камеру орошения, вентилятор, датчик контроля энтальпии приточного воздуха, воздушный клапан регулирования поступления рециркуляционного воздуха, вентили сезонного переключения, насос нагретой воды, насос охлажденной испарением воды, градирню, соединительные трубопроводы, водяной теплообменник для использования сбросной теплоты технологической воды и автоматический вентиль регулирования расхода охлажденной воды, камера орошения выполнена в виде роторного тепломассообменника и содержит входной и выходной патрубки, расположенные в корпусе, закрепленные на валу вращающиеся диски, нижняя часть которых находится в поддоне с водой, причем диски скреплены между собой шпильками через шайбы и выполнены из хорошо смачиваемого материала толщиной 0,5…1 мм, а вал с дисками вращается по ходу воздуха с частотой 4…24 мин-1 от двигателя; причем диски по форме могут быть выполнены гофрированными или плоскими, а в корпусе расположены защитные козырьки для уменьшения каплеуноса, а поддон с жидкостью связан с трубопроводом с шаровым клапаном и переливным трубопроводом, отличающаяся тем, что насадка градирни выполнена в виде цилиндрического кольца, на боковых внутренней и наружной поверхностях которого выполнена винтовая нарезка, или в виде шара, на поверхности которого выполнены несквозные отверстия полусферической формы, или в виде цилиндрического кольца, на боковой внутренней поверхности которого закреплены перегородки в виде перпендикулярных оси кольца шайб с отверстиями, оси которых асимметричны оси кольца, или в виде вписываемого в окружность блока, состоящего из семи связанных между собой боковыми гранями шестигранных параллелепипедов без верхнего и нижнего оснований.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к аппаратам для утилизации теплоты удаляемого воздуха и охлаждения циркуляционной воды (в качестве градирни), а также адиабатного охлаждения и увлажнения воздуха в системах вентиляции и кондиционирования.

Изобретение относится к вентиляционной технике, а именно к устройствам для нагрева воздуха за счет скрытой теплоты льдообразования воды. Энергосберегающий гидрокалорифер содержит шахту с патрубками для входа наружного воздуха и выхода приточного воздуха и водоразбрызгивающую систему с форсунками, при этом каждая из форсунок содержит полый корпус с соплом и центральным сердечником, корпус выполнен с каналом для подвода жидкости и содержит соосную, жестко связанную с корпусом втулку с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с центральным цилиндрическим сердечником, имеющим сквозное внутреннее центральное отверстие и установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки, а кольцевой зазор соединен по крайней мере с тремя радиальными каналами, выполненными в двухступенчатой втулке, соединяющими его с кольцевой полостью, образованной внутренней поверхностью втулки и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени, причем кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости, а в нижней части центрального цилиндрического сердечника закреплен полый конический завихритель, коническая обечайка которого фиксируется посредством по крайней мере трех спиц, закрепленных одним концом на конической обечайке завихрителя, в ее верхней части, а другим концом - в кольцевой канавке, выполненной на внутренней поверхности центрального цилиндрического сердечника, при этом на внешней поверхности полого конического завихрителя выполнена винтовая нарезка.

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

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

Изобретение относится к тепловлажностной обработке воздуха с системой энергосбережения и может применяться, в частности, в области кондиционирования. Технический результат - повышение производительности систем тепловлажностной обработки воздуха путем утилизации тепла на базе аппаратов со встречными закрученными потоками.

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

Изобретение относится к вентиляции и кондиционированию воздуха с регенеративными теплоутилизаторами. Технический результат - повышение эффективности теплоутилизации выбросного воздуха, экономия энергоресурсов, упрощение конструкции, монтажа и обслуживания.

Настоящее изобретение относится к системе кондиционирования воздуха, которая содержит множество охладительных систем, включающих внутренний блок, соединенный с наружным.

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.

Кондиционер относится к системам кондиционирования с использованием вихревых труб и содержит установленные в корпусе нагнетатель (2) сжатого воздуха, вихревую трубу (4), вихревой диспергатор (6), вихревой контактный испаритель (5), вихревой увлажнитель (7), емкость (8) с водой и систему трубопроводов (12) с распределительными кранами (13-16), обеспечивающую соответствующее соединение указанных компонентов.

Заявляемое решение относится к области кондиционеров, применяемых для обслуживания производственных помещений литейных заводов. Технический результат - обеспечение в кондиционере нулевого энергопотребления: на охлаждение приточного воздуха до конечной температуры 19°С и его относительной влажности 0,6 при температуре вытяжного воздуха 23-25°С и изменении температуры наружного воздуха в диапазоне 11÷30°С и на нагревание приточного воздуха до конечной температуры 19°С и его относительной влажности 0,6 и 0,57 при температуре вытяжного воздуха 23°С и изменении температуры наружного воздуха в диапазоне 10÷(-30)°С. Кондиционер с самонастраивающейся системой осушительного и испарительного охлаждения, содержащий приточную камеру и основную вытяжную камеру влажного воздуха, систему осушительного и испарительного охлаждения, и двух адиабатических увлажнителей вытяжного и приточного воздуха с подводящими водопроводами, воздухоочистители и вентиляторные блоки. При этом кондиционер снабжен двумя дополнительными вытяжными камерами и двумя дополнительными роторными теплообменниками, один из дополнительных роторных теплообменников размещен перед адсорбционным роторным рекуператором и в зоне между воздухоочистителем и вентиляторным блоком второй дополнительной вытяжной камеры, а второй дополнительный роторный теплообменник - за основным роторным теплообменником и адиабатическим увлажнителем приточного воздуха, а входные патрубки дополнительных вытяжных камер и выпускные патрубки основной вытяжной и первой дополнительной вытяжной камер снабжены управляемыми воздушными клапанами, которые при совместном взаимодействии с управляемыми воздушными клапанами вертикальных поперечных перегородок кондиционера обеспечивают проход через дополнительные вытяжные камеры линии дополнительной вытяжки горячего и абсолютно сухого воздуха в виде топочных газов, с возможностью ее подключения как к входному патрубку первой дополнительной вытяжной камеры и транзитным проходом через вторую дополнительную вытяжную камеру, так и к входному патрубку второй дополнительной вытяжной камеры с транзитным проходом линии основной вытяжки через первую дополнительную вытяжную камеру. 2 табл., 6 ил.
Наверх