Устройство для косвенно-испарительного охлаждения воздуха
Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха. Устройство для косвенно-испарительного охлаждения воздуха содержит корпус с поддоном, патрубки для подвода и отвода общего, основного и вспомогательного потоков воздуха, нагнетающий и отсасывающий вентиляторы, испарительную насадку, состоящую из капиллярно-пористых пластин, разделенных гофрированными водонепроницаемыми перегородками. Капиллярно-пористые пластины открыты с обеих сторон и образуют с гофрированными перегородками «мокрые» каналы, испарение в которых охлаждает весь нагнетаемый поток воздуха. Пластины выполнены из проницаемого магнитного материала, состоящего из связующей клеевой основы и пространственно ориентированных частиц ферромагнитного наполнителя, имеющего высокие теплопроводность, коррозионную устойчивость и намагничиваемость. Техническим результатом изобретения является обеспечение стабильности работы испарительной насадки, расширение диапазона холодопроизводительности и исключение регулярной промывки пористых пластин. 3 ил.
Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха.
Известны установки для косвенно-испарительного охлаждения воздуха, включающие 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 капиллярно-пористого для вспомогательного потока воздуха [1], [2].
Недостатком этих устройств является низкая эффективность использования естественной охлаждающей способности воздуха, а также затрудненный процесс теплопередачи за счет значительного термического сопротивления капиллярно-пористого материала и гидроизоляционного покрытия. Кроме того, низкая эффективность охлаждения возникает за счет испарения влаги только с одной стороны, т.к. другая закрыта гидроизоляцией.
Известна также установка [3], взятая за прототип, содержащая 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 пластинами из высокотеплопроводного влагонепроницаемого материала, образующие каналы общего и вспомогательного потоков воздуха. Последние заглушены по торцам со стороны нагнетающего патрубка.
Недостатком этой установки является зависимость смачивания пористых пластин от отложения солей жесткости воды при ее испарении с поверхности, что в результате приводит к облитерации значительной части пор и существенному снижению холодопроизводительности.
В связи с указанным недостатком устройства типа [3] для обеспечения устойчивой работы требуют умягчающие системы в виде отдельных аппаратов, установленных на линии подачи воды. Чаще всего такими системами являются аппараты магнитного воздействия типа [4], [5].
Устройство [4], [5] содержат корпус с установленными в нем магнитными торцевыми крышками, между которыми размещены чередующиеся магнитные полюсы с диэлектрической трубкой и намагничивающей катушкой, силовые линии которой проходят внутри аппарата. Либо в устройстве типа [4], [5] имеется корпус из диамагнитного материала, постоянные магниты и канал прямоугольной формы, боковые грани которого образованы двадцатью парами самарий-кобальтовых постоянных магнитов, зашунтованных стальным магнитопроводом.
Недостатками устройств типа [4], [5] являются следующие -
1. эти системы являются устройствами общего назначения, они не приспособлены конкретно для умягчения медленно просачивающейся через поры влаги, что имеет место в водоиспарительном охлаждении;
2. они слишком энергоемки для использования в водоиспарительных охладителях воздуха, материалоемки и достаточно сложны в изготовлении.
Эти и ранее указанные недостатки определили задачу, на решение которой направлено заявляемое изобретение.
Эта задача сводится к повышению эффективности работы испарительной насадки, умягчению воды и предотвращению заращивания пор отложением в них солей жесткости воды.
Решение указанной задачи достигается тем, что в устройстве для косвенно-испарительного охлаждения воздуха, содержащем корпус с поддоном и патрубками для подвода общего и отвода 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 соответственно квадратного и «мокрые» каналы соответственно квадратного и треугольного сечения, согласно изобретению капиллярно-пористые пластины выполнены из проницаемого магнитного материала, состоящего из связующей клеевой основы и пространственно ориентированных частиц ферромагнитного наполнителя, имеющего высокие теплопроводность, коррозионную устойчивость и намагниченность.
Предлагаемое устройство поясняется чертежами, где на фиг.1 показан продольный разрез устройства, на фиг.2 - частичный поперечный разрез, на фиг.3 - микроструктура пористого магнитного материала.
Устройство для косвенно-испарительного охлаждения воздуха фиг.1. содержит корпус 1 с поддоном 2 и патрубками 3, 4 и 5 для подвода общего Lобщ и отвода основного Lосн и вспомогательного Lвсп потоков воздуха. В патрубках 3 и 5 установлены нагнетающий 6 и отсасывающий 7 вентиляторы. В корпусе размещена насадка 8, состоящая из пакета пластин 9 (фиг.2), выполненных из капиллярно-пористого проницаемого магнитного материала. Пластины разделены парой гофрированных водонепроницаемых перегородок 10 (фиг.2) так, что они образуют два «мокрых» 11 и один «сухой» 12 каналы. В торцевой части гофры сминаются так, что «мокрые» каналы становятся закрытыми.
Капиллярно-пористый проницаемый магнитный материал (фиг.3) изготовлен с помощью связующей клеевой основы 13, соединяющей частицы 14 коррозионно-устойчивого ферромагнитного наполнителя (например, тонкодисперсные опилки никеля). Пористость такого материала обеспечивается процентным соотношением и вязкостными свойствами связующей клеевой основы и количеством ферромагнитного наполнителя. Имеют также значение дисперсионные характеристики и геометрия частиц наполнителя. Свойства пористого магнитного материала позволяют молекулам просачивающейся влаги многократно пересекать магнитно-силовые линии элементарных магнитиков наполнителя, ввиду чего диполи воды и ионы солей приходят в возбужденное энергетическое состояние, препятствующее интенсивному засолению пор.
Устройство работает следующим образом.
Общий поток воздуха поступает через патрубок 3 и нагнетается вентилятором 6 в 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 магнитных капиллярно-пористых поверхностей, транспортирующих жидкость с одновременным умягчением воды, охлаждает поверхности и через них общий поток воздуха.
Предлагаемая конструкция обеспечивает стабильность работы испарительной насадки, возможность форсирования всего устройства по скорости продувки, исключает необходимость регулярной промывки пористых пластин от засоления.
Источники информации.
1. Авторское свидетельство СССР №407519, кл. F 24 F 3/14, 1972 г.
2. Авторское свидетельство СССР №979796, кл. F 24 F 3/14, 1976 г.
3. Патент РФ на изобретение №2150639, кл. F 24 F 3/14, 2000 г. - прототип.
4. Патент РФ на изобретение №2077503, кл. С 02 F 1/48, 1997 г.
5. Патент РФ на изобретение №2089512, кл. С 02 F 1/48, 1997 г.
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 соответственно квадратного и треугольного сечения, отличающееся тем, что капиллярно-пористые пластины выполнены из проницаемого магнитного материала, состоящего из связующей клеевой основы и пространственно ориентированных частиц ферромагнитного наполнителя, имеющего высокие теплопроводность, коррозионную устойчивость и намагничиваемость.
