Увлажнительный узел и способ его производства
Увлажнительный узел предназначен для подачи пара в трубопровод кондиционирования воздуха. Узел (10) содержит, по меньшей мере, один трубчатый участок (12), выполненный, по меньшей мере, с одним отверстием (16), чтобы пар мог выходить из внутренней части трубчатого участка (12) на его поверхность. Отверстие (16) выполнено через стеновой участок (20) трубчатого участка, чтобы образовывать направленный внутрь кольцевой выступ (18), который составляет одно целое с окружающим стеновым участком (20). Выступ (18), таким образом, содержит тот же материал, что и окружающий стеновой участок (20). А также способ производства такого увлажнительного узла (10) с помощью термического сверления или штампования для создания отверстия (16) и кольцевого выступа (18). Технический результат - повышение надежности. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 3 ил.
Настоящее изобретение относится к увлажнительному узлу, предназначенному, главным образом, но не исключительно, для введения пара в трубопровод кондиционирования воздуха, чтобы увлажнять воздух, обеспечиваемый кондиционированием.
Согласно документу ЕР 0823597, известна пароотводящая сборка, содержащая трубчатую часть, внутри которой протекает пар, когда используется данная сборка. Такая пароотводящая сборка используется при распределении атмосферного пара, чтобы обеспечивать короткие участки абсорбции или поглощения внутри вентиляционного трубопровода или внутри узлов кондиционирования воздуха. Эта отводящая сборка содержит трубчатый участок, через который проходит пар, когда используется данная сборка, и пластиковый или металлический жиклер, который продолжается через отверстия в трубчатом участке, разнесенные по окружности вокруг него. Причем жиклер снабжен отверстием внутри трубчатого участка, которое сообщается, по меньшей мере, с одним выпускным отверстием жиклера снаружи трубчатого участка, и этот же жиклер снабжен уплотнительными приспособлениями вокруг отверстий снаружи трубчатого участка.
Недостаток такой конструкции в том, что вставка уплотнений после того, как были выполнены отверстия, является дорогостоящей и требует временных затрат.
Дополнительным недостатком этой конструкции является то, что отверстия для приема жиклеров предпочтительно выполнены диаметрально противоположными друг другу, чтобы уплотнительные приспособления плотно прилегали.
Настоящее изобретение стремится устранить один или несколько этих недостатков.
Следовательно, настоящее изобретение относится к увлажнительному узлу, содержащему, по меньшей мере, один трубчатый участок, выполненный, по меньшей мере, с одним отверстием, чтобы пар мог выходить из трубчатого участка на ее поверхность. Причем отверстие выполнено сквозь участок стенки трубчатого участка за счет ковкости его материала для образования направленного внутрь кольцевого выступа, который составляет одно целое с окружающим его участком стенки, таким образом кольцевой выступ содержит тот же материал, что и окружающий его участок стенки.
Настоящее изобретение относится также к способу производства увлажнительного узла, содержащему создание отверстия через участок стенки трубчатого участка за счет ковкости его материала для образования направленного внутрь кольцевого выступа, который составляет одно целое с окружающим участком стенки, таким образом кольцевой выступ содержит тот же материал, что и окружающий его участок стенки.
Кольцевой выступ может быть выполнен штампованием, если материал трубчатого участка достаточно ковкий, такой как медь. Предпочтительно, однако, чтобы кольцевой выступ был выполнен термическим сверлением.
Термическое сверление - это процесс сверления, при котором выделяемой теплоты трения достаточно, чтобы сделать обрабатываемый сверлением материал ковким. Используя термическое сверление, отверстие и втулка может быть выполнена за один проход сквозным сверлением, например, листового материала. Для этого может быть использовано сверло, выполненное из карбида вольфрама повышенной прочности. Сверло обычно имеет верхний цилиндрический участок и нижнюю коническую или клиновидную профилированную часть. Сверло может устанавливаться в стандартный сверлильный станок, вращаться с относительно большой частотой вращения 1000-3500 об/мин и соприкасаться с обрабатываемым материалом при относительно высоком осевом давлении. Совместные вращающие и осевые усилия создают теплоту трения между материалом и профилированной частью сверла. Теплота трения может достигать температуры 900°С для сверла и 700°С для материала. Такие температуры размягчают материал в локальном месте и делают его достаточно ковким, чтобы вытеснять материал из полости. В то время как поддерживается давление и вращение, нагретый материал формирует втулку на оборотной стороне материала. Форма, диаметр и длина втулки могут задаваться формой сверла, глубиной и скоростью сверления. Во время процесса сверления обычно используется смазка, чтобы предотвратить спаивание материала и сверла.
Предпочтительно, кольцевой выступ выдается из участка стенки трубчатого участка на 0,25-2,25 радиуса отверстия. Предпочтительно, кольцевой выступ выдается на 0,5-1,5 радиуса отверстия.
Отдельное или каждое отверстие может быть просверлено и отдельный или каждый выступ может быть выполнен за один проход. Следовательно, нет необходимости впоследствии присоединять жиклеры. Это уменьшает время производства и затраты. К тому же нет дополнительных частей, которые могут со временем изнашиваться, повреждаться или требовать технического обслуживания.
Такой узел облегчает быстрое поглощение пара для увлажнения. К тому же пар, который выходит через отверстие, - это пар из потоков, удаленных от внутренней поверхности трубчатого участка, следовательно, потоки в нем менее охлаждены этой внутренней поверхностью и поэтому, маловероятно, содержат капли, которые увеличивали бы участки поглощения. Также любые капли конденсации, образованные в отверстии, будут капать из выступа, вдали от внутренней поверхности трубчатого участка.
Наличие пар отверстий, противоположных друг другу, не является существенным условием, т.к. нет необходимости снабжать отверстия какими-либо дополнительными частями.
Предпочтительно, множество отверстий с сопряженными кольцевыми выступами разнесено вдоль трубчатого участка. Любая конденсация, которая вызывает капание на внутреннюю стенку трубчатого участка, будет затормаживаться от разбрызгивания через нижнее отверстие в силу наличия сопряженного выступа.
Предпочтительно, увлажнительный узел содержит множество трубчатых участков. Количество трубчатых участков и количество отверстий на трубчатый участок зависит от заданной производительности и поглощения. Обычно узел может поглощать от 10 до 1000 кг/ч при потоке от 900 см2 до 16 м2 и более.
Предпочтительно, соответствующие предположительно нижние концы трубчатого участка продолжаются из общей подводящей трубы и сообщаются с ней.
Предпочтительно, подводящая труба обеспечена капельницей.
Предпочтительно, планка фиксирует вместе предположительно верхние концы трубчатого участка.
Предпочтительно, увлажнительный узел обеспечен двумя или более подводящими трубами.
Предпочтительно, первый набор трубчатых участков питается одной подводящей трубой, а второй набор трубчатых участков питается второй подводящей трубой.
Предпочтительно, подводящие трубы параллельны и сопряжены друг с другом, а наборы трубчатых участков разнесены друг от друга вдоль подводящих труб.
Предпочтительно, отдельный или каждый трубчатый участок содержит нержавеющую сталь, предпочтительно нержавеющую сталь марки 316, или медь.
Предпочтительно, чтобы при использовании узла в трубопроводе кондиционирования воздуха отверстия были повернуты в сторону набегающего воздушного потока.
Настоящее изобретение распространяется и на способ производства увлажнительного узла.
Пример увлажнительного узла, выполненного в соответствии с представленным изобретением, показан на прилагаемых чертежах, на которых:
Фиг.1 показывает сечение через часть увлажнительного узла, воплощающего настоящее изобретение;
Фиг.2 показывает вид в перспективе частей увлажнительного узла, воплощающего настоящее изобретение;
Фиг.3 показывает вид в перспективе увлажнительного узла, воплощающего настоящее изобретение.
Увлажнительный узел 10, показанный на Фиг. с 1 по 3, - это сборка, содержащая множество обычно вертикальных трубчатых участков 12 из нержавеющей стали, каждый трубчатый участок имеет толщину стенки около 0,8 мм, хотя одна из возможных толщин - это толщина около 1,0 мм. Каждый трубчатый участок 12 выполнен с отверстиями 16. Трубчатые участки имеют диаметр около 15 мм, хотя один из возможных диаметров - это диаметр около 22 мм. Отверстия имеют диаметр около 6 мм, хотя другие возможные диаметры, например, 3 мм и 8 мм. Каждое из указанных отверстий 16 имеет направленный внутрь кольцевой выступ 18, окружающий его и продолжающийся от внутренней поверхности участка 20 стенки трубчатого участка 12. Кольцевой выступ 18 создается при термическом высверливании отверстия 16 через участок 20 стенки соответствующим сверлом для термического сверления, так что кольцевой выступ составляет одно целое с окружающим участком 20 стенки и содержит тот же материал, что и окружающий участок 20 стенки. Выступ выдается на расстояние около 2 мм, хотя одна из возможных длин выступа около 3,5 мм.
Каждый из трубчатых участков 12 частично вставлен в приемные отверстия 24, также выполненные термическим сверлением в одной из двух общих параллельных подводящих труб 22, так что внутренняя часть трубчатых участков 12 сообщается с внутренней частью одной из общих подводящих труб 22. Трубчатые участки 12 вставлены параллельно друг другу, под углом около 1° от вертикали относительно подводящих труб 22. Подводящие трубы 22 установлены на капельницу 26 и скреплены болтами, а планка 28 фиксирует концы трубчатых участков 12, которые продолжаются из подводящих труб 22.
Один набор трубчатых участков 12 присоединен к одной из подводящих труб 22, а другой набор - к другой подводящей трубе 22, и эти два набора разнесены друг от друга вдоль труб 22.
Когда используется данная сборка, подводящие трубы 22 расположены горизонтально трубчатым участкам, продолжающимся вверх под углом 1° от вертикали. Несмотря на то, что это предпочтительно, не предполагается, что данный угол к вертикали должен быть точным, а полезные результаты могут быть достигнуты, например, при угле, лежащем в промежутке от 0° до 5°. Пар подается и протекает через внутреннюю часть подводящих труб 22, а из них проходит в трубчатые участки 12. Пар затем протекает через внутреннюю часть трубчатых участков 12. Некоторое количество пара будет проходить мимо любого, заданного первым, кольцевого выступа 18. Однако некоторое количество пара из-за перепада давлений между внутренней частью трубчатого участка 12 и его поверхностью проходит в кольцевой выступ 18 и выходит из сопряженного отверстия 16.
Показанный увлажнительный узел не позволяет пару распространяться в системе вентиляционных трубопроводов, где требуется распространение пара тонкими слоями.
Многочисленные изменения и модификации показанного увлажнительного узла могут быть сделаны, не выходя за рамки настоящего изобретения. Например, отверстия каждого трубчатого участка могут быть расположены последовательно вдоль спирали вокруг трубчатого участка, так же как все отверстия могут располагаться вдоль прямой линии на одной стороне трубчатого участка. Несмотря на то, что такое расположение по спирали менее предпочтительно с точки зрение поглощения, оно дополнительно снижает даже вероятность того, что конденсация вокруг верхнего отверстия будет разбрызгиваться через нижнее отверстие.
1. Увлажнительный узел (10), содержащий, по меньшей мере, один трубчатый участок (12), выполненный, по меньшей мере, с одним отверстием (16), чтобы пар мог выходить из трубчатого участка (12) на его поверхность, отличающийся тем, что отверстие (16) выполнено сквозным в участке (20) стенки трубчатого участка (12), за счет ковкости его материала, для образования направленного внутрь кольцевого выступа (18), который составляет одно целое с окружающим участком (20) стенки, таким образом, кольцевой выступ (18) содержит тот же материал, что и окружающий участок (20) стенки.
2. Увлажнительный узел (10) по п.1, отличающийся тем, что кольцевой выступ (18) выполнен термическим сверлением.
3. Увлажнительный узел (10) по п.1, отличающийся тем, что кольцевой выступ (18) выдается из участка (20) стенки трубчатого участка (12) на расстояние от 0,25 до 2,25 радиуса отверстия (16).
4. Увлажнительный узел (10) по п.2, отличающийся тем, что кольцевой выступ (18) выдается на расстояние от 0,25 до 2,25 радиуса отверстия (16).
5. Увлажнительный узел (10) по п.3, отличающийся тем, что кольцевой выступ (18) выдается на расстояние от 0,5 до 1,5 радиуса отверстия (16).
6. Увлажнительный узел (10) по п.1, отличающийся тем, что упомянутое или каждое отверстие (16) высверлено и упомянутый или каждый выступ (18) выполнен за один проход.
7. Увлажнительный узел (10) по п.1, отличающийся тем, что множество отверстий (16) с сопряженными кольцевыми выступами (18) разнесено вдоль трубчатого участка (12).
8. Увлажнительный узел (10) по п.1, отличающийся тем, что узел (10) увлажнителя содержит множество трубчатых участков (12).
9. Увлажнительный узел (10) по п.8, отличающийся тем, что трубчатые участки (12) в основном параллельны друг другу.
10. Увлажнительный узел (10) по п.8 или 9, отличающийся тем, что соответствующие заданные нижние концы трубчатого участка (12) продолжаются из общей подводящей трубы (22) и сообщаются с ней.
11. Увлажнительный узел (10) по п.10, отличающийся тем, что подводящая труба (22) снабжена капельницей (26).
12. Увлажнительный узел (10) по п.9, отличающийся тем, что планка (28) скрепляет вместе предположительно верхние концы трубчатого участка (12).
13. Увлажнительный узел (10) по п.8 или 9, отличающийся тем, что увлажнительный узел (10) снабжен двумя или более подводящими трубами (22).
14. Увлажнительный узел (10) по п.13, отличающийся тем, что первый набор трубчатых участков (12) питается одной подводящей трубой (22), а второй набор трубчатых участков (12) питается второй подводящей трубой (22).
15. Увлажнительный узел (10) по п.13, отличающийся тем, что наборы трубчатых участков (12) разнесены вдоль подводящей трубы (22).
16. Увлажнительный узел (10) по п.1, отличающийся тем, что отдельный или каждый трубчатый участок (12) содержит нержавеющую сталь.
17. Увлажнительный узел (10) по п.16, отличающийся тем, что отдельный или каждый трубчатый участок (12) содержит нержавеющую сталь марки 316.
18. Увлажнительный узел (10) по п.1, отличающийся тем, что отдельный или каждый трубчатый участок (12) содержит медь.
19. Увлажнительный узел (10) по п.1, отличающийся тем, что при использовании узла (10) в трубопроводе кондиционирования воздуха конкретное или каждое отверстие (16) повернуто к набегающему воздушному потоку.
20. Увлажнительный узел (10) по пп.3 или 5-9, отличающийся тем, что кольцевой выступ (18) выполнен штампованием.
21. Способ производства увлажнительного узла (10), содержащий создание отверстия (16) через участок (20) стенки трубчатого участка (12) за счет ковкости его материала для образования направленного внутрь кольцевого выступа (18), который составляет одно целое с окружающим участком (20) стенки, таким образом кольцевой выступ (18) содержит тот же материал, что и окружающий его участок (20) стенки.
22. Способ производства увлажнительного узла (10) по п.21, отличающийся тем, что отверстие (16) выполнено термическим сверлением.
23. Способ производства увлажнительного узла (10) по п.22, отличающийся тем, что увлажнительный узел (10) является таким, как указано в любом из пп.3-19.
24. Способ производства увлажнительного узла (10) по п.21, отличающийся тем, что отверстие (16) выполнено штампованием.
25. Способ производства увлажнительного узла (10) по п.24, отличающийся тем, что увлажнительный узел (10) является таким, как указано в п.20.
