PL196864B1

PL196864B1 - Urządzenie do nawilżania powietrza

Info

Publication number: PL196864B1
Application number: PL366420A
Authority: PL
Inventors: Hans Klingenburg; Thomas Westerdorf
Original assignee: Klingenburg Gmbh
Priority date: 2001-06-20
Filing date: 2002-06-03
Publication date: 2008-02-29
Also published as: DE50205945D1; EP1397617A1; HUP0400220A2; CZ302694B6; EP1397617B1; HU225743B1; PL366420A1; WO2003001120A1; CZ200497A3; DK1397617T3; DE10129367A1; ATE319053T1; ES2259371T3

Abstract

1. Urz adzenie do nawilzania powietrza, które od strony wej sciowej przy laczone jest do doprowadze- nia powietrza, a od strony wyj sciowej do laczone jest do odprowadzenia nawil zonego powierza, ze stop- niem zawirowywania powietrza, za pomoc a którego strumie n powietrza wprowadzany do urz adzenia do zawirowywania powietrza jest zawirowywalny i który to stopie n posiada du za liczb e lopatek turbulencyj- nych wzgl ednie skrzyde lek, za pomoc a których wy- twarzalny jest ka zdorazowo wir powietrzny przebie- gaj acy w kierunku przep lywu oraz ze stopniem dy- szowym, który umieszczony jest w kierunku przep ly- wu, za stopniem zawirowywania powietrza i za po- moc a którego strumie n powietrza zawirowywany w stopniu zawirowywania powietrza poddany jest dzia laniu cieczy, a tak ze ze stref a mieszania, która w kierunku przep lywu umieszczona jest za stop- niem dyszowym, znamienne tym, ze lopatki turbu- lencyjne wzgl ednie skrzyde lka (5) umieszczone s a w rz edach (6, 7, 8) obok siebie w poprzecznym przekroju przep lywu strumienia powietrza, przy czym s asiaduj ace w rz edzie (6, 7, 8) lopatki turbu- lencyjne wzgl ednie skrzyde lka (5) wytwarzaj a wiry powietrza (10) o przeciwnych kierunkach obrotu. PL PL PL PL

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 196864 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 366420 ⁽¹³⁾ (22) Data zgłoszenia: 03.06.2002 ^{(51) Int.Cl.}

F24F 3/14 (2006.01) (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego:

03.06.2002, PCT/EP02/06037 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:

03.01.2003, WO03/01120 PCT Gazette nr 01/03

(54) Urządzenie do nawilżania powietrza
(30) Pierwszeństwo: 20.06.2001,DE,10129367.4	(73) Uprawniony z patentu:
KLINGENBURG GMBH,Gladbeck,DE
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 24.01.2005 BUP 02/05	(72) Twórca(y) wynalazku: Hans Klingenburg,Essen,DE Thomas Westerdorf,Bochum,DE
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 29.02.2008 WUP 02/08	(74) Pełnomocnik: Borowska-Kryśka Urszula, PATPOL Sp. z o.o.

(57) 1. Urządzenie do nawilżania powietrza, które od strony wejściowej przyłączone jest do doprowadzenia powietrza, a od strony wyjściowej dołączone jest do odprowadzenia nawilżonego powierza, ze stopniem zawirowywania powietrza, za pomocą którego strumień powietrza wprowadzany do urządzenia do zawirowywania powietrza jest zawirowywalny i który to stopień posiada dużą liczbę łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek, za pomocą których wytwarzalny jest każdorazowo wir powietrzny przebiegający w kierunku przepływu oraz ze stopniem dyszowym, który umieszczony jest w kierunku przepływu, za stopniem zawirowywania powietrza i za pomocą którego strumień powietrza zawirowywany w stopniu zawirowywania powietrza poddany jest działaniu cieczy, a także ze strefą mieszania, która w kierunku przepł ywu umieszczona jest za stopniem dyszowym, znamienne tym, że łopatki turbulencyjne względnie skrzydełka (5) umieszczone są w rzę dach (6, 7, 8) obok siebie w poprzecznym przekroju przepływu strumienia powietrza, przy czym sąsiadujące w rzędzie (6, 7, 8) łopatki turbulencyjne względnie skrzydełka (5) wytwarzają wiry powietrza (10) o przeciwnych kierunkach obrotu.

PL 196 864 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do nawilżania powietrza.

W tego rodzaju urządzeniach do nawilżania powietrza strumienie powietrza poddawane są działaniu wilgoci tak, że odpowiadają wymaganiom stawianym przy klimatyzacji, wentylacji lub tym podobnych.

W znanych tego rodzaju urzą dzeniach do nawilż ania powietrza większa część tej cieczy, która w stopniu dyszowym wtryskiwana jest w strumień powietrza, nie jest wch ł aniana przez ten strumień . Ma to miejsce zwłaszcza wtedy, gdy występują wahania pod względem objętości strumienia powietrza, a także pod względem zawartości wilgoci w strumieniu powietrza wprowadzonej do urządzenia do nawilżania powietrza lub też pod względem żądanej zawartości wilgoci w strumieniu wilgotnego powietrza opuszczającego urządzenie do nawilżania powietrza, albo pod względem ilości cieczy wtryskiwanej w strumień powietrza w stopniu dyszowym.

Z opisu EP 0 957 321 A znane jest urzą dzenie do nawilż ania powietrza, które od strony wejściowej dołączone jest do doprowadzenia powietrza, a od strony wyjściowej dołączone jest do odprowadzenia nawilżonego powietrza i które zawiera stopień zawirowywania powietrza, stopień dyszowy oraz strefę mieszania.

Strefa mieszania, w kierunku przepływu umieszczona jest, zgodnie z prądem, za stopniem dyszowym, przy czym stopień dyszowy jest z kolei umieszczony w kierunku przepływu, zgodnie z przepływem, za stopniem zawirowywania powietrza. W stopniu dyszowym strumień powietrza zawirowany w stopniu zawirowywania powietrza, poddany jest dział aniu cieczy.

Stopień zawirowywania w urządzeniu do nawilżania powietrza znanym z opisu EP 0 957 321 A, jako elementy zawirowujące zawiera płytki udarowe, które zasadniczo stanowią koliste elementy płytkowe, które w kierunku obwodowym mają względem siebie w jednakowych odstępach rozmieszczone przelotowe dla powietrza otwory względnie szczeliny. Obwodowa krawędź każdej płytki udarowej zaopatrzona jest w ostrza względnie płaskie wgłębienia w celu wytwarzania turbulencyjnych warunków przepływu.

Ponadto we wstępnej części opisu EP 0 957 321 A przedstawiony jest stopień zawirowywania powietrza urządzenia do nawilżania powietrza, w którym w kanale przepływu powietrza umieszczone są łopatki kierujące względnie blachy kierujące, za pomocą których strumień powietrza zostaje odchylony z przepływu laminarnego i podlega skręcaniu.

Zadaniem wynalazku jest opracowanie urządzenia do nawilżania powietrza wspomnianego wyżej rodzaju, w którym zwiększeniu ulegają turbulencje przepływu w obszarze stopnia dyszowego, wskutek czego znacznemu zmniejszeniu ulega udział ilości cieczy wtryskiwanej w stopniu dyszowym w strumień powietrza lecz nie wchł aniany przez strumień powietrza przepł ywają cy poprzez urzą dzenie do nawilżania powietrza.

Urządzenie do nawilżania powietrza, które od strony wejściowej przyłączone jest do doprowadzenia powietrza, a od strony wyjściowej dołączone jest do odprowadzenia nawilżonego powierza, ze stopniem zawirowywania powietrza, za pomocą którego strumień powietrza wprowadzany do urządzenia do zawirowywania powietrza jest zawirowywalny i który to stopień posiada dużą liczbę łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek, za pomocą których wytwarzalny jest każdorazowo wir powietrzny przebiegający w kierunku przepływu oraz ze stopniem dyszowym, który umieszczony jest w kierunku przepływu, za stopniem zawirowywania powietrza i za pomocą którego strumień powietrza zawirowywany w stopniu zawirowywania powietrza poddany jest działaniu cieczy, a także ze strefą mieszania, która w kierunku przepływu umieszczona jest za stopniem dyszowym, według wynalazku charakteryzuje się tym, że łopatki turbulencyjne względnie skrzydełka umieszczone są w rzędach obok siebie w poprzecznym przekroju przepływu strumienia powietrza, przy czym sąsiadujące w rzędzie łopatki turbulencyjne względnie skrzydełka wytwarzają wiry powietrza o przeciwnych kierunkach obrotu.

Wskutek tego, w obszarze stopnia dyszowego względnie otworów wylotowych dysz, poprzez które ciecz przedostaje się do strumienia powietrza, powstaje strefa szczególnie turbulencyjnych warunków przepływu tak, że w porównaniu do stanu techniki, znacznie wzrasta zdolność wchłaniania strumienia powietrza w stosunku do wprowadzonej do niego cieczy.

Rzędy łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek jednego stopnia zawirowywania powietrza urządzenia do nawilżania powietrza według wynalazku, w korzystnej postaci wykonania, umieszczone są w jednej płaszczyźnie przekroju poprzecznego strumienia.

PL 196 864 B1

Poza tym rzędy łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek w jednym stopniu zawirowywania powietrza, umieszczone są równolegle względem siebie, przy czym pomiędzy różnymi rzędami łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek jednego stopnia zawirowywania powietrza zachowane są celowo jednakowe odstępy.

Umieszczone w obrębie jednego rzędu łopatki turbulencyjne względnie skrzydełka mają również względem siebie jednakowy odstęp tak, że punkty środkowe wirów powietrza wytworzonych przez sąsiednie łopatki turbulencyjne względnie skrzydełka jednego rzędu, mają względem siebie jednakowy odstęp.

Według korzystnej postaci wykonania urządzenia do nawilżania powietrza według wynalazku, ma ono w kierunku przepływu przemienny kolejno ciąg dwóch lub wielu stopni zawirowania powietrza i stopni dyszowych.

Łopatki turbulencyjne względnie skrzydełka stopnia zawirowywania powietrza mają korzystnie kształt trójkątny, przy czym jako kształt łopatki turbulencyjnej względnie skrzydełka, szczególnie korzystny jest kształt trójkąta prostokątnego.

Ażeby utworzyć w obszarze stopnia dyszowego i strefy mieszania optymalne warunki przepływu dla wchłaniania wilgoci, krótsza przyprostokątna każdej łopatki turbulencyjnej względnie skrzydełka wykonanych jako trójkąt prostokątny, jest celowo umieszczona równolegle, a dłuższa przyprostokątna umieszczona jest prostopadle do rzędu łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek.

Korzystnie dłuższe przyprostokątne lub przeciwprostokątne sąsiadujących ze sobą łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek jednego rzędu, są do siebie zwrócone.

Sąsiadujące ze sobą względnie przyporządkowane sobie łopatki turbulencyjne względnie skrzydełka sąsiednich rzędów, swymi narożami utworzonymi przez dłuższą przyprostokątna i przeciwprostokątną lub swymi krótszymi przyprostokątnymi, są zwrócone do siebie.

Aby zapewnić łopatkom turbulencyjnym względnie skrzydełkom wystarczającą sztywność mechaniczną, na dłuższej przyprostokątnej łopatki turbulencyjnej względnie skrzydełka stosuje się prostopadłe okantowanie, przy czym okantowanie to może być pomocne także przy kształtowaniu warunków przepływu i turbulencji.

Każda łopatka turbulencyjna względnie skrzydełko posiada korzystnie kąt nastawienia względem kierunku przepływu wynoszący od 30° do 70°, korzystnie od 40° do 60°, przy czym naroże utworzone przez dłuższą przyprostokątną i przeciwprostokątną skierowane jest pod prąd względem krótszej przeciwprostokątnej.

Optymalne warunki przepływu dla wchłaniania wilgoci można alternatywnie uzyskać w obszarze stopnia dyszowego i strefy mieszania, jeżeli dłuższa przyprostokątną każdej łopatki względnie skrzydełka wykonanych jako trójkąt prostokątny, umieszczona jest równolegle względem rzędu łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek, a krótka przyprostokątna tego trójkąta umieszczona jest prostopadle względem wspomnianego rzędu.

Odpowiednio, krótkie przyprostokątne lub przeciwprostokątne sąsiadujących ze sobą łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek jednego rzędu, w tym przypadku są zwrócone do siebie.

Korzystnie, przy takiej postaci wykonania, kąt narożny utworzony przez krótką przyprostokątną i przeciwprostokątną, oraz dłuższe przyprostoką tne sąsiadujących ze sobą względnie przyporządkowanych sobie łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek sąsiednich rzędów, są zwrócone do siebie.

Korzystnie, przy takiej postaci wykonania, kąt narożny utworzony przez krótką przyprostokątną i przeciwprostokątną, oraz dłuższe przyprostokątne sąsiadujących ze sobą względnie przyporządkowanych sobie łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek sąsiednich rzędów, są zwrócone do siebie. Wystarczającą mechaniczną sztywność uzyskuje się, gdy każda łopatka turbulencyjna względnie skrzydełko, posiada na swej krótszej przyprostokątnej prostopadłe okantowanie.

Każda łopatka turbulencyjna względnie skrzydełko ma celowo kąta nastawienia względem kierunku przepływu zawierający się pomiędzy kątem od 30° do 70°, korzystnie pomiędzy kątem 40° i 60°, przy czym kąt narożny utworzony przez krótką przyprostokątną i przeciwprostokątną umieszczony jest pod prąd względem dłuższej przyprostokątnej.

Według korzystnej postaci wykonania urządzenia do nawilżania powietrza kąty nastawienia łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek są nastawialne. Korzystnie każdej łopatce względnie skrzydełku stopnia zawirowywania powietrza przyporządkowana jest jedna dysza stopnia dyszowego, przy czym ta dysza przyporządkowana danej łopatce turbulencyjnej względnie skrzydełku, umieszczona jest po środku w odniesieniu do wiru powietrza wytworzonego przez tą łopatkę turbulencyjną względnie skrzydełko.

PL 196 864 B1

Dysze tworzące stopień dyszowy, korzystnie mogą być wykonane jako dysze wirowe.

Każda dysza wirowa stopnia dyszowego posiada celowo przestrzeń wirową kołowo-symetryczną, która od strony wejściowej ma komorę wirową o większej średnicy, w której mają ujście styczne kanały doprowadzające rozmieszczone w jednakowych odstępach w obwodowym kierunku komory wirowej.

Jeżeli doprowadzenie cieczy do każdej dyszy wirowej ma przynajmniej dwa przewody doprowadzające, pomiędzy które rozdzielany jest strumień cieczy przepływający poprzez doprowadzenie cieczy, przy czym przynajmniej w jednym przewodzie doprowadzającym umieszczone jest urządzenie regulujące przepływ, a te przynajmniej dwa przewody doprowadzające przyłączone są do stycznych kanałów doprowadzających komory wirowej, to za pomocą regulowania urządzenia regulującego przepływ, przy założeniu, że ciśnienie w doprowadzeniu cieczy do dyszy wirowej pozostaje stałe, strumień objętości rozpylanej cieczy dzieli się na połowy jeżeli praca przy całkowicie otwartym urządzeniu regulującym przepływ stanowi stan normalny, względnie strumień objętości rozpylanej cieczy może być podwojony, jeżeli praca przy całkowicie zamkniętym urządzeniu regulującym przepływ stanowi stan normalny. Nie powoduje to istotnej zmiany rozkładu wielkości kropel tak, że w obrębie obu wspomnianych wartości granicznych urządzenia regulującego przepływ może być nastawiony każdy stan pośredni, przy czym w tym zakresie nie występuje żadna znacząca zmiana wielkości kropel.

Korzystnie każdy przewód doprowadzający rozgałęzia się na jednakowo liczne rozgałęźne przewody doprowadzające, z których każdy ma ujście w jednym ze stycznych kanałów doprowadzających komory wirowej, przy czym styczne kanały doprowadzające połączone poprzez ich rozgałęźne przewody doprowadzające z tym samym przewodem doprowadzającym, w celu stworzenia optymalnych warunków przepływu rozmieszczone są w jednakowych odstępach w obrębie przestrzeni wirowej dyszy wirowej, w kierunku obwodowym komory wirowej.

Ażeby, przy przestawianiu urządzenia regulującego przepływ nadal można było wytwarzać optymalne warunki przepływu, w obrębie komory wirowej, korzystne jest, gdy dołączone do przewodu doprowadzającego urządzenia regulującego przepływ styczne kanały doprowadzające w ich powierzchni wejściowej do komory wirowej mają mniejszy lub większy poprzeczny przekrój przepływu niż styczne kanały doprowadzające dołączone do drugiego przewodu doprowadzającego połączonego z doprowadzeniem cieczy, przy czym celowo urzą dzenie reguluj ące przepł yw umieszczone jest w tym z przewodów doprowadzających dołączonym do stycznych kanałów doprowadzających, które na swojej powierzchni wejściowej do komory wirowej posiadają duży przekrój poprzeczny przepływu. Wskutek tego dysza wirowa może pracować z dużym zakresem regulacji, przy czym uzyskuje się wysoką jakość kropli pod względem średniej średnicy kropli i rozkładu kropli. Średnia średnica kropli może być regulowana przy stałym strumieniu objętości, lub też przy regulacji strumienia objętości można spektrum kropli utrzymywać jako stałe.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zasadniczy widok postaci wykonania urządzenia do nawilżania powietrza, według wynalazku, w przekroju wzdłużnym, fig. 2 - widok z przodu stopnia zawirowywania powietrza przedstawionego schematycznie na fig. 1 urządzenia do nawilżania powietrza, według wynalazku, fig. 3 - widok z przodu na stopień dyszowy i stopień zawirowywania powietrza, w urządzeniu do nawilżania powietrza według wynalazku przedstawionym na fig. 1, fig. 4 - widok przekroju wzdłużnego dyszy stopnia zawirowywania powietrza, w urządzeniu do nawilż ania powietrza, według wynalazku, fig. 5 - przekrój B-B z fig. 4, fig. 6 - widok schematyczny przedstawionej na fig. 4 i 5 dyszy urządzenia do nawilżania powietrza, według wynalazku, z doprowadzaniem cieczy, a fig. 7 przedstawia widok z przodu innej postaci wykonania stopnia zawirowywania powietrza w urządzeniu do nawilżania powietrza, według wynalazku, przedstawionego schematycznie na fig. 1.

Przedstawione schematycznie w przekroju wzdłużnym na fig. 1 urządzenie do nawilżania powietrza 1 według wynalazku, od strony wejściowej przyłączone jest do doprowadzenia powietrza, nie uwidocznionego na rysunku, a od strony wyjściowej dołączone jest do odprowadzenia wilgotnego powietrza, również nie uwidocznionego na rysunku.

W obszarze swego odcinka wejściowego urządzenie do nawilżania powietrza 1 ma stopień zawirowywania powietrza 2, przy czym zgodnie z przepływem w urządzeniu, w określonym odstępie umieszczony jest stopień dyszowy 3. W kierunku przepływu, za stopniem dyszowym 3 znajduje się strefa mieszania 4, w której stosunkowo suchy strumień powietrza zawirowany w stopniu zawirowywania powietrza 2 powinien wchłonąć wilgoć względnie ciecz wprowadzaną w niego w stopniu dyszowym 3.

PL 196 864 B1

W przedstawionym przykł adzie wykonania stopień zawirowywania powietrza 2 ma dużą liczbę łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek 5, które umieszczone są w trzech, usytuowanych jeden nad drugim, rzędach 6, 7, 8, po trzy obok siebie. Do każdej łopatki turbulencyjnej względnie skrzydełka 5, w stopniu dyszowym 3 umieszczonym zgodnie z kierunkiem przepływu za stopniem zawirowywania powietrza 2, przyporządkowana jest jedna dysza stopnia dyszowego 3, wykonana jako dysza wirowa.

Rzędy 6, 7, 8 łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek 5 umieszczone są w płaszczyźnie przekroju poprzecznego przepływu strumienia powietrza przepływającego poprzez urządzenie do nawilżania powietrza 1, równolegle i w jednakowych odstępach względem siebie. Poza tym sąsiadujące ze sobą łopatki turbulencyjne względnie skrzydełka 5 należące do jednego rzędu 6, 7, 8 mają jednakowe odstępy.

W innej postaci wykonania urzą dzenia do nawilż ania powietrza 1 wedł ug wynalazku, liczne stopnie zawirowywania powietrza 2 i stopnie dyszowe 3 rozmieszczone są w naprzemiennej kolejności pod prąd względnie w strefie mieszania 4. Stopnie zawirowywania powietrza 2, a także objaśnione później stopnie dyszowe 3 mogą mieć przy tym taką samą lub podobną budowę.

Każda łopatka turbulencyjna względnie skrzydełko 5 stopnia zawirowywania powietrza 2 wytwarza wir powietrza 10, który rozprzestrzenia się przynajmniej do dyszy wirowej 9 stopnia dyszowego 3 przyporządkowanej danej łopatce turbulencyjnej względnie skrzydełku 5.

W celu wytworzenia tego rodzaju wiru powietrza 10 łopatki turbulencyjne względnie skrzydełka 5 stopnia zawirowywania powietrza 2 ukształtowane są w postaci prostokątnych trójkątów. Krótsze przyprostokątne 11 łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek 5 tworzące prostokątne trójkąty, umieszczone są równolegle do rzędów 6, 7, 8 łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek, natomiast dłuższe przyprostokątne 12 tych prostokątnych trójkątów przebiegają prostopadle do rzędów 6, 7, 8 łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek 5.

Umieszczone w jednym rzędzie 6, 7, 8 łopatki turbulencyjne względnie skrzydełka są zwrócone do siebie swymi dłuższymi przyprostokątnymi 12 lub swymi przeciwprostokątnymi 13. Sąsiadujące ze sobą względnie przyporządkowane sobie łopatki turbulencyjne względnie skrzydełka 5 sąsiednich rzędów 6, 7, 8 zwrócone są do siebie swymi krótszymi przyprostokątnymi 11, albo swymi narożami 14 utworzonymi przez dłuższe przyprostokątne 12 i przeciwprostokątne 13. Przy tym wszystkie łopatki turbulencyjne względnie skrzydełka 5 rzędu 6 swymi narożami 14 zwrócone są do naroży 14 łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek 5 rzędu 7 umieszczonego pod rzędem 6 natomiast umieszczone w rzędzie 7 łopatki turbulencyjne względnie skrzydełka 5 swymi krótszymi przyprostokątnymi 11 zwrócone są do krótszych przyprostokątnych 11 łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek 5 rzędu 8 umieszczonego pod rzędem 7.

Punkty środkowe 15 wirów powietrza 10 wytworzonych przez łopatki turbulencyjne względnie skrzydełka 5 w kierunku rzędów 6, 7, 8 mają względem siebie ten sam odstęp. Również prostopadle do kierunku rzędów 6, 7, 8 punkty środkowe 15 wirów powietrza 10 usytuowane nad względnie pod sobą mają względem siebie jednakowy odstęp.

Ze względu na układ i orientację łopatek turbulencyjnych 5 w opisany sposób, łopatki turbulencyjne względnie skrzydełka 5 sąsiadujące w jednym rzędzie 6, 7, 8, wytwarzają wiry powietrza 10 o przeciwnym kierunku obrotu. Ponadto łopatki turbulencyjne względnie skrzydełka 5 sąsiednich rzędów 6, 7, 8 umieszczonych nad sobą względnie pod sobą, wytwarzają wiry powietrza 10 o przeciwnym kierunku obrotu. Kierunek obrotu każdego wiru powietrza 10 wskazany jest strzałką na fig. 2 i 3.

Każda łopatka względnie skrzydełko 5 na swej dłuższej przyprostokątnej 12 ma prostopadłe okantowanie lub sfazowanie, które powoduje usztywnienie łopatki turbulencyjnej względnie skrzydełka 5, a ponadto wpł ywa na warunki przepł ywu.

Każda łopatka względnie skrzydełka 5 nastawialne są różny sposób w odniesieniu do kierunku przepływu strumienia powietrza przepływającego poprzez urządzenie do nawilżania powietrza 1 według wynalazku. Kąt ustawienia 16 łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek 5 wynosi przy tym 30° do 70°, przy czym na fig.1 kąt ustawienia 16 wynoszący 45° zaznaczony jest linią ciągłą, a kąt ustawienia 16 wynoszący 65° zaznaczony jest linią przerywaną.

Kąt ustawienia 16 stopnia zawirowywania powietrza 2 urządzenia do nawilżania powietrza może być stały, możliwe jest jednak także takie wykonanie stopnia zawirowywania powietrza 2, że kąt ustawienia 16 łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek 5 jest nastawialny.

Jak wynika z zestawienia fig. 1 i fig. 2, względnie fig. 1 i fig. 3, w stopniu zawirowywania powietrza 2 przedstawionej postaci wykonania urządzenia do nawilżania powietrza 1 według wynalazku

PL 196 864 B1 krótsza przyprostokątna 11 łopatki turbulencyjnej względnie skrzydełka 5 umieszczona jest zgodnie z prądem względnie naroża 14 utworzonego przez dłuższą przyprostokątną 12 i przeciwprostokątną 13 danej łopatki turbulencyjnej względnie skrzydełka 5.

Za pomocą łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek 5 utworzone zostają przedstawione na fig. 3 wiry powietrza 10, przy czym pośrodku każdego wiru powietrza 10, na wysokości stopnia dyszowego 3 umieszczona jest dysza wirowa 9.

Jak widać z fig. 4, każda dysza wirowa 9 ma przestrzeń wirową 17 o symetrii kołowo-symetrycznej. Od strony wejściowej kołowo-symetryczna przestrzeń wirowa 17 posiada komorę wirową 18, która ma większą średnicę niż pozostała przestrzeń wirowa 17. Na swojej stronie wyjściowej przestrzeń wirowa 17 ma wylotowy otwór dyszy 19.

W przedstawionym przykładzie wykonania dysza wirowa 9 ma cztery rozgałęźne przewody doprowadzające 20, 21, 22, 23, z których każdy ma ujście w jednym ze stycznych kanałów doprowadzających 24, 25, 26, które na swych powierzchniach wejściowych 28 mają ujście do komory wirowej 8. Cztery styczne kanały doprowadzające 24, 25, 26, 27 rozmieszczone są równomiernie na obwodzie komory wirowej 18.

Po dwa rozgałęźne przewody doprowadzające 20, 21 względnie 22, 23 doprowadzone jest odpowiednio do jednego z przewodów doprowadzających 29 względnie 30, przy czym oba przewody doprowadzające 29, 30 dołączone są do doprowadzenia cieczy 31.

W przewodzie doprowadzającym 29, który rozdziela się na rozgałęźne przewody doprowadzające 20, 21 znajduje się urządzenie regulujące przepływ 32, którym jest na przykład zawór regulacyjny.

Rozgałęźne przewody doprowadzające 20, 21 przynależne do przewodu doprowadzającego 29 zawierającego urządzenie regulujące przepływ 32, dołączone są do komory wirowej 18, do średnicowo przeciwległych sobie stycznych kanałów doprowadzających 24, 25.

Podczas eksploatacji urządzenia do nawilżania powietrza 1, według wynalazku, każda dysza wirowa 9 stopnia dyszowego 3 zasilana jest cieczą poprzez rozgałęźne przewody doprowadzające 20, 21, 22, 23. Ciecz, poprzez styczne kanały doprowadzające 24, 25, 26, 27, przechodzi do komory wirowej 18 i do dołączonej do niej przestrzeni wirowej 17. Na osi przestrzeni wirowej 17 tworzy się rdzeń powietrzny. Powstaje typowy obraz rozpylania za pomocą wydrążonej dyszy stożkowej.

Całkowity strumień cieczy przepływający poprzez doprowadzenie cieczy 31, przy pierwszym podziale zostaje rozdzielony do dwóch przewodów doprowadzających 29, 30, przy czym strumień cieczy przepływający poprzez przewód doprowadzających 29, przy drugim podziale zostaje rozdzielony do rozgałęźnych przewodów doprowadzających 20, 21, a strumień cieczy przepływający poprzez przewód doprowadzający 30 zostaje odpowiednio rozdzielony do rozgałęźnych przewodów doprowadzających 22, 23. Każde dwa średnicowo przeciwległe sobie styczne kanały doprowadzające 24, 25 względnie 26, 27, poprzez rozgałęźne przewody doprowadzające 20, 21 względnie 22, 23, dołączone są do przewodu doprowadzającego 29 względnie do przewodu doprowadzającego 30.

Za pomocą urządzenia regulującego przepływ 32, pod warunkiem, że ciśnienie w doprowadzeniu cieczy 31 pozostaje stałe, możliwe jest podzielenie na połowy strumień objętości rozpylanej cieczy jeżeli eksploatacja dyszy wirowej przy całkowicie otwartym urządzeniu regulującym przepływ 32, jest stanem normalnym, względnie możliwe jest podwojenie strumienia objętości, jeżeli eksploatacja dyszy wirowej przy całkowicie zamkniętym urządzeniu regulującym przepływ 32 jest stanem normalnym. Przy tym nie występuje tu żadna istotna zmiana rozkładu wielkości kropel. W obrębie tych obu wielkości granicznych położenia urządzenia regulującego przepływ 32 może być nastawiony dowolny stan pośredni. Również przy tym nie występuje żadna istotna zmiana wielkości kropli w stożku płynu rozpylanego za pomocą dyszy wirowej 9.

Styczne kanały doprowadzające 24, 25 dołączone poprzez rozgałęźne przewody doprowadzające 20 i 21 do przewodu doprowadzającego 29, w którym znajduje się urządzenie regulując przepływ 32, na swych powierzchniach wejściowych 28 do komory wirowej 18 mają większy przekrój poprzeczny przepływu niż oba pozostałe, styczne kanały doprowadzające 26, 27, które poprzez rozgałęźne przewody doprowadzające 22, 23 dołączone są do przewodu doprowadzającego 30. Wskutek tego możliwa jest regulacja średniej średnicy kropli przy stałym, strumieniu objętości, lub przez regulację strumienia objętości spektrum kropli można utrzymywać jako stałe.

Przedstawiona na fig.7 inna postać wykonania stopnia zawirowywania powietrza 2 urządzenia do nawilżania powietrza 1, według wynalazku, różni się tym od opisanego poprzednio, na podstawie fig. 2, stopnia zawirowywania powietrza 2, że dłuższe przyprostokątne 12 prostokątnych trójkątów tworzących łopatki turbulencyjne względnie skrzydełka 5, umieszczone są równolegle do rzędów 6, 7, 8 łopatek

PL 196 864 B1 turbulencyjnych względnie skrzydełek 5, przy czym krótsze przyprostokątne 11 tych prostokątnych trójkątów przebiegają prostopadle do rzędów 6, 7, 8 łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek 5.

Umieszczone w jednym rzędzie 6, 7, 8 łopatki turbulencyjne względnie skrzydełka 5, na fig. 7 są do siebie zwrócone swymi krótszymi przyprostokątnymi 11 lub swymi przeciwprostokątnymi 13.

Sąsiadujące ze sobą względnie przyporządkowane sobie łopatki turbulencyjne względnie skrzydełka 5 sąsiadujących rzędów 6, 7, 8 są zwrócone do siebie swymi dłuższymi przyprostokątnymi 12 i naroż ami 33 utworzonymi przez krótsze przyprostokątne 11 i przeciwprostokątne 13. Przy tym, wszystkie łopatki turbulencyjne względnie skrzydełka rzędu 6 swymi dłuższymi przyprostokątnymi 12 zwrócone są do naroży 33 łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek 5 rzędu 7 umieszczonego pod rzędem 6.

Również w postaci wykonania według fig. 7, punkty środkowe 15 wirów powietrza 10 wytworzonych przez łopatki turbulencyjne względnie skrzydełka 5 mają w kierunku rzędów 6, 7, 8 jednakowy odstęp względem siebie. Również punkty środkowe 15 wirów powietrza 10 umieszczonych prostopadle do kierunku rzędów 6, 7, 8 nad sobą względnie pod sobą, mają jednakowy odstęp względem siebie.

W postaci wykonania stopnia do zawirowywania powietrza 2 przedstawionego na fig. 7, każda łopatka turbulencyjna względnie skrzydełko wyposażone jest na swej krótszej przyprostokątnej 11 w prostopadłe okantowanie względnie sfazowanie.

Dłuższa przyprostokątna 12 łopatki turbulencyjnej względnie skrzydełka umieszczona jest zawsze zgodnie z przebiegiem naroża 33 utworzonego przez krótszą przyprostokątną 11 i przeciwprostokątna 13 danej łopatki turbulencyjnej względnie skrzydełka 5.

Pod względem innych funkcji, na przykład przestawialności, przedstawiona na fig. 7 postać wykonania stopnia zawirowywania powietrza 2 jest całkowicie zgodna z postacią wykonania z fig. 2.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do nawilżania powietrza, które od strony wejściowej przyłączone jest do doprowadzenia powietrza, a od strony wyjściowej dołączone jest do odprowadzenia nawilżonego powierza, ze stopniem zawirowywania powietrza, za pomocą którego strumień powietrza wprowadzany do urządzenia do zawirowywania powietrza jest zawirowywalny i który to stopień posiada dużą liczbę łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek, za pomocą których wytwarzalny jest każdorazowo wir powietrzny przebiegający w kierunku przepływu oraz ze stopniem dyszowym, który umieszczony jest w kierunku przepływu, za stopniem zawirowywania powietrza i za pomocą którego strumień powietrza zawirowywany w stopniu zawirowywania powietrza poddany jest działaniu cieczy, a także ze strefą mieszania, która w kierunku przepływu umieszczona jest za stopniem dyszowym, znamienne tym, że łopatki turbulencyjne względnie skrzydełka (5) umieszczone są w rzędach (6, 7, 8) obok siebie w poprzecznym przekroju przepływu strumienia powietrza, przy czym sąsiadujące w rzędzie (6, 7, 8) łopatki turbulencyjne względnie skrzydełka (5) wytwarzają wiry powietrza (10) o przeciwnych kierunkach obrotu.
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że sąsiadujące ze sobą względnie przyporządkowane sobie łopatki turbulencyjne względnie skrzydełka sąsiednich rzędów (6, 7, 8), wytwarzają wiry powietrza (10) o przeciwnym kierunku obrotu.
3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że rzędy (6, 7, 8) łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek (5) stopnia zawirowywania powietrza (2) usytuowane są w płaszczyźnie przekroju poprzecznego przepływu.
4. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że rzędy (6, 7, 8) łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek (5) stopnia zawirowywania powietrza (2), umieszczone są równolegle względem siebie.
5. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że rzędy (6, 7, 8) łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek (5) stopnia zawirowywania powietrza (2) rozmieszczone są w jednakowych odstępach względem siebie.
6. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że punkty środkowe (15) wirów powietrza (10) wytworzonych przez sąsiadujące łopatki turbulencyjne względnie skrzydełka (5) jednego rzędu (6, 7, 8), rozmieszczone są w jednakowych odstępach względem siebie.

PL 196 864 B1
7. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, ż e w kierunku przepływu w naprzemiennym ciągu ma dwa lub więcej następujące po sobie stopnie zawirowywania powietrza (2) i stopnie dyszowe (3).
8. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że łopatki turbulencyjne względnie skrzydełka (5) mają postać trójkątną.
9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że łopatki turbulencyjne względnie skrzydełka (5) mają kształt prostokątnego trójkąta.
10. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że krótsza przyprostokątna (11) każdej łopatki turbulencyjnej względnie skrzydełka (15) mających postać prostokątnego trójkąta, umieszczona jest równolegle, a przyprostokątna dłuższa (12) tego trójkąta umieszczona jest prostopadle do rzędu (6, 7, 8) danej łopatki turbulencyjnej względnie skrzydełka (5).
11. Urządzenie według zastrz. 9 albo 10, znamienne tym, że dłuższe przyprostokątne (12) lub przeciwprostokątne (13) sąsiadujących ze sobą łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek (5) jednego rzędu (6, 7, 8) zwrócone są do siebie.
12. Urządzenie według zastrz. 9 albo 10, znamienne tym, że naroża (14) utworzone przez dłuższą przyprostokątna (12) i przeciwprostokątną (13) względnie krótszą przyprostokątna (11) sąsiadujących ze sobą względnie przyporządkowanych sobie łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek (5) sąsiednich rzędów (6, 7, 8) zwrócone są do siebie.
13. Urządzenie według zastrz. 9 albo 10, znamienne tym, że każda łopatka turbulencyjna względnie skrzydełko (5), na swej dłuższej przyprostokątnej (12) ma pionowe okantowanie.
14. Urządzenie według zastrz. 9 albo 10, znamienne tym, że każda łopatka turbulencyjna względnie skrzydełko (5) ma kąt ustawienia (16) względem kierunku przepływu wynoszący między 30° a 70°, korzystnie między 40° a 60°, przy czym naroże (14) utworzone przez dłuższą przyprostokątną (12) i przeciwprostokątną (13) umieszczone jest pod prąd względem krótszej przyprostokątnej (11).
15. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że dłuższa przyprostokątna (12) każdej łopatki turbulencyjnej względnie skrzydełka (5) mających postać trójkąta prostokątnego umieszczona jest równolegle, a krótsza przyprostokątna (11) tego trójkąta umieszczona jest prostopadle do rzędu (6, 7, 8) danej łopatki turbulencyjnej względnie skrzydełka (5).
16. Urządzenie według zastrz. 9 albo 15, znamienne tym, że krótsze przyprostokątne (11) lub przeciwprostokątne (13) sąsiadujących ze sobą łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek (5) jednego rzędu (6, 7, 8) zwrócone są do siebie.
17. Urządzenie według zastrz. 9 albo 15, znamienne tym, że naroże (33) utworzone przez krótszą przyprostokątną (11) i przeciwprostokątną (13) i dłuższa przyprostokątna (12) sąsiadujących ze sobą względnie przyporządkowanych sobie łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek (5) sąsiednich rzędów (6, 7, 8, zwrócone są do siebie.
18. Urządzenie według zastrz. 9 albo 15, znamienne tym, że każda łopatka turbulencyjna względnie skrzydełko (5) na swej krótszej przyprostokątnej (11) ma prostopadłe okantowanie.
19. Urządzenie według zastrz. 9 albo 15, znamienne tym, że każda łopatka turbulencyjna względnie skrzydełko (5) ma kąt ustawienia (16) względem kierunku przepływu wynoszący między 30° a 70°, korzystnie między 40° a 60°, przy czym naroże (33) utworzone przez krótszą przyprostokątną (11) i przeciwprostokątną (13) umieszczone jest pod prąd względem dłuższej przyprostokątnej (12).
20. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że kąt ustawienia (16) łopatek turbulencyjnych względnie skrzydełek (5) jest nastawialny.
21. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, albo 9, albo 10, albo 15, znamienne tym, że każdej łopatce turbulencyjnej względnie skrzydełku (5) stopnia zawirowywania powietrza (2) przyporządkowana jest dysza (9) stopnia dyszowego (3).
22. Urządzenie według zastrz. 21, znamienne tym, że dysza (9) przyporządkowana łopatce turbulencyjnej względnie skrzydełku (5) umieszczona jest pośrodku w odniesieniu do wiru powietrza (10) wytwarzanego przez tę łopatkę turbulencyjną względnie skrzydełko (5).
23. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, albo 9, albo 10, albo 15, znamienne tym, że stopień dyszowy (3) posiada dużą liczbę dysz (9), z których każda ma postać dyszy wirowej.
24. Urządzenie według zastrz. 23, znamienne tym, że każda dysza wirowa (9) stopnia dyszowego (3) ma przestrzeń wirową (17) kołowo-symetryczną, która od strony wejściowej ma komorę wirową (18) o większej średnicy, w której mają ujście styczne kanały doprowadzające (24, 25, 26, 27), które w kierunku obwodowym komory wirowej (18) rozmieszczone są w jednakowych odstępach.

PL 196 864 B1
25. Urządzenie według zastrz. 24, znamienne tym, że doprowadzenie cieczy (31) każdej dyszy wirowej (9) ma przynajmniej dwa przewody doprowadzające (29, 30) pomiędzy które rozdziela się strumień cieczy przepływający poprzez doprowadzenie cieczy (31), przy czym w przynajmniej jednym przewodzie doprowadzającym (29) umieszczone jest urządzenie regulujące przepływ (32), a te przynajmniej dwa przewody doprowadzające (29, 30) dołączone są do stycznych kanałów doprowadzających (24, 25, 26, 27) komory wirowej (18).
26. Urządzenie według zastrz. 25, znamienne tym, że każdy przewód doprowadzający (29, 30) rozdziela się korzystnie na jednakową liczbę rozgałęźnych przewodów doprowadzających (20, 21; 22, 23).
27. Urządzenie według zastrz. 26, znamienne tym, że każdy rozgałęźny przewód doprowadzający (20, 21, 22, 23) ma ujście w stycznym kanale doprowadzających (24, 25, 26, 27) komory wirowej (18) a styczne kanały doprowadzającym (24, 25, 26, 27), które poprzez swoje rozgałęźne przewody doprowadzające (20, 21, 22, 23) połączone są z tym samym przewodem doprowadzającym (29, 30), rozmieszczone są w kierunku obwodowym komory wirowej (18) w jednakowych odstępach.
28. Urządzenie według zastrz. 25 albo 26, albo 27, znamienne tym, że styczne kanały doprowadzające (24, 25, 26, 27) dołączone do przewodu doprowadzającego (29, 30) doprowadzenia cieczy (31), na swej powierzchni wejściowej (28) do komory wirowej (18) mają mniejszy lub większy przekrój poprzeczny przepływu, niż styczne kanały doprowadzające (27, 26, 25, 24) dołączone do innego przewodu doprowadzającego (30, 29) doprowadzenia cieczy (31).
29. Urządzenie według zastrz. 28, znamienne tym, że urządzenie regulujące przepływ (32) umieszczone jest w tym przewodzie doprowadzającym (29), który dołączony jest do stycznych kanałów doprowadzających (24, 25), które na swej powierzchni wejściowej (28) do komory wirowej (18) mają większy przekrój poprzeczny przepływu.