Способ испарительного охлаждения воздуха и установка для его осуществления

 

Способ и установка предназначены для использования в системах кондиционирования воздуха. Способ испарительного охлаждения воздуха заключается в том, что отводят тепло от основного потока воздуха вспомогательным потоком воздуха при испарении воды во вспомогательном потоке воздуха. Понижение давления воздуха во вспомогательном потоке регулируют, снижая относительную влажность воздуха вспомогательного потока, за счет чего испаряют дополнительное количество воды. Установка содержит корпус с узлом подвода вспомогательного потока воздуха, выполненным в виде втулки-дросселя, размещенной на подшипниковом узле. В корпусе размещены проточные чередующиеся между собой каналы основного и вспомогательного потоков воздуха. Диски установлены на валу и размещены в каналах вспомогательного потока с образованием лабиринта для прохода вспомогательного потока воздуха. Технический результат заключается в получении более низких температур при испарении дополнительного количества воды. 2 c. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции.

Известен способ испарительного охлаждения воздуха путем отвода тепла от основного потока воздуха вспомогательным потоком воздуха при испарении воды во вспомогательном потоке воздуха (SU, авторское свидетельство, 1041814, кл. F 24 F 3/14, 1983).

Недостатком известного способа является ограниченное количество испаряемой воды, обусловленное достижением точки росы (100% относительной влажности) вспомогательным потоком воздуха, и невозможностью дополнительного испарения, вследствие этого невозможность получения более низких температур основного потока воздуха, направляемого потребителю.

Техническим результатом изобретения является получение более низких температур основного потока воздуха по сравнению с известным способом при испарении дополнительного количества воды.

Технический результат достигается тем, что способ испарительного охлаждения воздуха ведут путем отвода тепла от основного потока воздуха вспомогательным потоком воздуха при испарении воды во вспомогательном потоке воздуха, при этом понижают давление воздуха во вспомогательном потоке, регулируют понижение давления и в соответствии с ним подают воду на испарение, снижают относительную влажность воздуха вспомогательного потока за счет чего испаряют дополнительное количество воды.

Известна установка для косвенно-испарительного охлаждения воздуха, содержащая корпус с узлом подвода и патрубком отвода вспомогательного потока воздуха, размещенные в корпусе проточные чередующиеся между собой каналы основного и вспомогательного потоков воздуха, и диски, установленные на валу, размещенном в подшипниковых узлах (SU, авторское свидетельство, 1041814, кл. F 24 F 3/14, 1983).

Недостатками известной установки являются малая поверхность испарения, ограниченная поверхность каналов вспомогательного потока и значительный унос избытков воды из вспомогательного потока вследствие его больших скоростей.

Техническим результатом изобретения является развитие поверхностей испарения во вспомогательном потоке воздуха за счет размещения дисков, уменьшения скорости вспомогательного потока воздуха, испарения дополнительного количества воды и понижение температуры основного потока воздуха по сравнению с известным за счет понижения давления во вспомогательном потоке.

Технический результат достигается тем, что установка для косвенно-испарительного охлаждения воздуха содержит корпус с узлом подвода и патрубком отвода вспомогательного потока воздуха, размещенные в корпусе проточные чередующиеся между собой каналы основного и вспомогательного потоков воздуха, и диски, установленные на валу, размещенном в подшипниковых узлах, установка снабжена насосом, установленным в выходном патрубке вспомогательного потока воздуха, узел подачи вспомогательного потока воздуха выполнен в виде втулки-дросселя, размещенной на подшипниковом узле, установленном с возможностью изменения положения напротив отверстий для подвода воздуха, выполненных в корпусе, причем диски размещены в каналах вспомогательного потока с образованием лабиринта для прохода вспомогательного потока воздуха.

На фиг. 1 схематически представлена установка для косвенно-испарительного охлаждения воздуха. На фиг. 2 - А-А фиг. 1.

Установка содержит корпус 1, внутри которого расположен вал 2, на котором установлены диски 3 рассекатели, пластинчатый теплообменник 4. Снаружи корпуса 1 установлены насос 5 в выходном патрубке 7, подшипниковые узлы 8, втулка-дроссель 6. Корпус имеет отверстия 9 входа вспомогательного потока воздуха, отверстия 10 подачи воды и отверстия 11 слива избытков воды.

Установка работает следующим образом. При включении насоса 5 внутри корпуса образуется разряжение, величину которого, перемещая втулку-дроссель 6 вдоль ее оси и, тем самым, прикрывая или открывая входные отверстия 9, можно регулировать. При вращении вала 2, вместе с ним вращаются диски-рассекатели 3. При подаче воды через отверстия 10 вода попадает на вращающиеся диски 3 и разбивается до аэрозольного состояния. Вспомогательный поток воздуха проходит последовательно по лабиринту между дисками 3 и пластинами теплообменника 4 (наружной поверхностью), внутри патрубка 7 и через насос 5 выбрасывается наружу. Проходя через полость 12, воздух завихряется дисками 3 до более высоких скоростей и контактирует с водой, находящейся в аэрозольном состоянии, при этом происходит активное объемное испарение при высоких вихревых скоростях воздуха внутри полости 12 и относительно низких поступательных скоростях воздуха внутри установки, что уменьшает выброс избытков воды из установки через насос 5.

В полости 12 за счет высокой поверхности испарения воды и больших вихревых скоростей воздуха происходит интенсивное испарение воды, при этом за счет теплоты парообразования, происходит снижение температуры в полости испарения 12. Избыток воды сливается через отверстия 11 в узел отвода (на чертеже не показано).

При увеличении величины разряжения в полости 12, посредством перемещения втулки-дросселя 6, снижается относительная влажность воздуха, что позволяет испарить дополнительное количество воды и, как следствие, получить более низкие температуры воздуха в полости 12.

При подаче основного потока воздуха в каналы 13 теплообменника 4 воздух за счет теплопередачи через стенки теплообменника 4 охлаждается и подается потребителю с постоянным влагосодержанием.

Формула изобретения

1. Способ косвенно-испарительного охлаждения воздуха путем отвода тепла от основного потока воздуха вспомогательным потоком воздуха при испарении воды во вспомогательном потоке воздуха, отличающийся тем, что понижают давление воздуха во вспомогательном потоке, при этом регулируют понижение давления и в соответствии с ним подают воду на испарение, снижая относительную влажность воздуха вспомогательного потока, за счет чего испаряют дополнительное количество воды.

2. Установка для косвенно-испарительного охлаждения воздуха, содержащая корпус с узлом подвода и патрубком отвода вспомогательного потока воздуха, размещенные в корпусе проточные чередующиеся между собой каналы основного и вспомогательного потоков воздуха, и диски, установленные на валу, размещенном в подшипниковых узлах, отличающаяся тем, что установка снабжена насосом, установленным в выходном патрубке вспомогательного потока воздуха, при этом узел подачи вспомогательного потока воздуха выполнен в виде втулки-дросселя, размещенной на подшипниковом узле, установленном с возможностью изменения положения напротив отверстий для подвода воздуха, выполненных в корпусе, причем диски размещены в каналах вспомогательного потока с образованием лабиринта для прохода вспомогательного потока воздуха.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2