RU1794232C - Установка кондиционировани воздуха - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : теплоизолиро- ванна  емкость разделена непроницаемой дл  раствора теплообменной поверхностью на зоны слабого и концентрированного раствора сорбента. Емкость расположена в контуре циркул ции сорбента, зоны слабого и концентрированного раствора к-рой соответственно сообщены входами с выходами слабого раствора из поверхностных теплообменников-охладителей и выходом концентрированного раствора из основного растворного теплообменника, выходами - через первый трехходовой смесительный кран с входом дополнительного растворного теплообменника. Обводной воздушный канал подключен входом и выходом к основному воздушному каналу соответственно до и после оросительной камеры. Взаимообратные воздушные клапаны с единым исполнительным механизмом установлены в входах обводного канала и основного воздушного канала в оросительную камеру. Второй трехходовой кран размещен в контуре циркул ции слабого раствора сорбента на выходе из сорбционного осушител  и выходами св зан с входами поверхностных теплообменников-охладителей. Датчики т- ры и влажности укреплены в помещении. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к технике вентил ции и кондиционировани  воздуха.

Известна установка дл  охлаждени  кондиционируемого воздуха, содержаща  последовательно расположенные в основном канале по ходу обрабатываемого воздуха поверхностный теплообменник-охладитель , сорбционный осушитель и первую оросительную камеру, подключенную циркул ционным жидкостным контуром к поверхностному теплообменнику-охладите лю. размещенную в дополнительном воздушном канале, градирню, сообщенную выходом с атмосферой, основной .и дополнительный растворные теплообменники и гелиорегенератор, причем градирн  подключена циркул ционным жидкостным контуром к дополнительному растворному теплообменнику , а поддон сорбционного осушител  подключен циркул ционным контуром сорбента через основной растворный теплообменник к входу гелиорегенера- тора, выход которого через основной и дополнительный растворные теплообменники подключен к распылителю сорбционного осушител , при этом вход градирни может быть подключен к основному каналу на выходе из поверхностного теплообменника-охладител ; установка может быть снабжена вторым поверхностным теплообменником-охладителем , размещенным в дополнительном воздушном канале перед

VJ

2

Ю W

ю

СО

градирней по ходу воздуха и подключенным параллельно с первым поверхностным теплообменником-охладителем к второй оросительной камере.

Недостатком известной установки  вл  - етс  недостаточна  глубина охлаждени  воздуха и неэффективное использование холода слабого раствора сорбента.

Известна также установка дл  охлаждени  кондиционируемого воздуха, содержаща  основной воздушный канал и расположенные в нем поверхностный теплообменник-охладитель , сорбционный осушитель с контуром циркул ции слабого и концентрированного раствора сорбента, основным и дополнительным растворными теплообменниками, гелиорегенератором, побудител ми движени  раствора, распылител ми и поддоном, оросительную камеру с контуром циркул ции воды, сообщенную выходом с кондиционируемым помещением , дополнительный воздушный канал с размещенными в нем поверхностным теплообменником-охладителем , градирней, подключенной контуром циркул ции воды к дополнительному растворному теплообменнику , при этом поверхностные теплообменники-охладители в основном и дополнительном воздушных каналах присоединены параллельно к контуру циркул ции слабого раствора сорбента между поддоном сорбционного осушител  и основным растворным теплообменником, причем поддон осушител  подключен через поверхно- стные теплообменники-охладители и основной растворный теплообменник к входу гелиорегенератора, а выход последнего через основной и дополнительный растворные теплообменники присоединен к распы- лител м осушител , вентил торы основного и дополнительного каналов.

Основными недостатками известной установки  вл етс  недостаточна  глубина охлаждени  воздуха и нерегулируемость ее хОлодопроизводительности, что св зано со значительными энергетическими затратами и снижением надежности работы установки.

Цель изобретени -снижение энергетических затрат, увеличение глубины охлаждени  кондиционируемого воздуха и повышение надежности работы установки.

Дл  достижени  указанной цели установка кондиционировани  воздуха, содержаща  основной воздушный канал и расположенные в нем поверхностный теплообменник-охладитель , сорбционный осушитель с контуром циркул ции слабого и концентрированного растворов сорбента, основным и дополнительным растворными

теплообменниками, гелиорегенератором, побудител ми движени  раствора, распылител ми и поддоном, оросительную камеру с контуром циркул ции воды, сообщенную

выходом с кондиционируемым помещением , дополнительный воздушный канал с размещенными в нем поверхностным теплообменником-охладителем , градирней, подключенной контуром циркул ции воды к

0 дополнительному растворному теплообменнику , при этом поверхностные теплообменники-охладители в основном и дополнительном воздушных каналах присоединены параллельно к контуру циркул ции

5 слабого раствора сорбента между поддоном сорбционного осушител  и основным растворным теплообменником, причем поддон осушител  подключен через поверхностные теплообменники-охладители и основ.ной

0 растворный теплообменник к входу гелиорегенератора , а выход последнего через основной и дополнительный растворные теплообменники присоединен к распылител м осушител , вентил торы основного и

5 дополнительного каналов, дополнительного каналов, дополнительно содержит тепло- изолированную емкость, разделенную непроницаемой дл  раствора теплообменной поверхностью на зоны слабого и концентри0 рованного растворов сорбента, трехходовые краны с исполнительными механизмами, насос , обводной воздушный канал оросительной камеры, взаимообратные воздушные клапаны с единым исполнительным меха5 низмом, датчики температуры и влажности, регул торы оборотов вентил торов, -при этом теплоизолированна  емкость расположена в контуре циркул ции сорбента, зоны слабого и концентрированного раствора ко0 торой соответственно сообщены входами с выходами слабого раствора из поверхностных теплообменников-охладителей и выходом концентрированного раствора из основного растворного теплообмен5 ника, а выходами - через первый трехходовый смесительный кран с входом дополнительного растворного теплообменника , обводной воздушный канал подключен входом и выходом к основно0 му воздушному каналу соответственного и после оросительной камеры, взаимообратные воздушные клапаны с единым исполнительным механизмом установлены на входах обводного воздушного канала

5 и основного воздушного канала в оросительную камеру, второй трехходовый кран размещен в контуре циркул ции слабого раствора сорбента на выходе из сорбционного осушител  и своими выходами св зан с входами поверхностных

теплообменников-охладителей, датчики температуры и влажности укреплены в помещении , первый из них соединен с испол- нительным механизмом второго трехходового крана и регул торами оборо- тов вентил торов, а второй - с исполнитель- ными механизмами взаимообратных воздушных клапанов и первого трехходового смесительного крана, причем к зоне слабого раствора емкости подключен входом дополнительный насос, который через основной растворный теплообменник выходом сообщен с входом гелиорегенератора.

В дополнительном воздушном канале после градирни может быть размещен по- верхностный теплообменник-охладитель, включенный в контур циркул ции концентрированного раствора сорбента между тепло- изолированной емкостью и дополнительным растворным теплообменником.

Вход основного и дополнительного воздушных каналов может быть выполнен единым с общим поверхностным теплообменником-охладителем , при этом в дополнительном воздушном канале перед градирней размещен воздушный клапан с исполнительным механизмом, а последний соединен с датчиком.температуры.

Установка кондиционировани  воздуха может быть выполнена так, что дополни- тельный воздушный канал был сообщен с основным воздушным каналом между сорб- ционным осушителем и входами обводного воздушного канала и оросительной камеры, при этом в дополнительном воздушном ка- нале размещен клапан с исполнительным механизмом, а последний соединен с датчиком температуры.

На фиг.1-4 изображена схема описываемой установки.

Установка кондиционировани  воздуха содержит основной воздушный канал 1 и расположенные в нем поверхностный теплообменник-охладитель 2, сорбцион- ный осушитель 3 с контуром циркул ции слабого 4 и концентрированного 5 растворов сорбента, основным 6 и дополнительным 7 растворными теплообменниками, теплоизолированной емкостью 22, разделенной непроницаемой дл  раствора тепло- обменной поверхностью 23 на зоны слабого 24 и концентрированного 25 растворов сорбента , гелиорегенератором 8, насосами 9,10, 11, распылител ми 12 и поддоном 13, оросительную камеру 14 с контуром 15 циркул ции воды, сообщенную выходом 16с кондиционируемым помещением 17, дополнительный воздушный канал 18 с размещенными в нем поверхностным теплообменником-охладителем 19. градирней 20. подключенной

контуром циркул ции воды 21 к дополнительному растворному теплообменнику 7, трехходовые краны 30 и 39 с исполнительными механизмами (не показаны), обводной воздушный канал 32 оросительной камеры 14, взаимообратные воздушные клапаны 36 и 37 с единым исполнительным механизмом 38. вентил торы 41 и 42 основного 1 и дополнительного 8 каналов, датчики температуры 43 и влажности 44, регул торы оборотов (не показаны) вентил торов 41 и 42, при этом поверхностные теплообменники-охладители 2 и 19 в основном 1 и дополнительном 18 воздушных каналах присоединены параллельно к контуру циркул ции слабого раствора сорбента 4 между поддоном 13 сорбционного осушител  3 и основным растворным теплообменником 6, теплоизолированна  емкость 22 расположена в контуре циркул ции сорбента, зоны слабого 24 и концентрированного 25 раствора которой соответственно сообщены входами 26 и 27 - с выходами 28 слабого раствора из поверхностных теплообменников-охладителей 2 и 19 и выходом 29 концентрированного раствора из основного растворного теплообменника 6, а выходами - через первый трехходовый смесительный кран 30 с входом дополнительного раствор-, ного теплообменника 7, к зоне слабого раствора 24 теплоизолированной емкости 22 подключен входом насос 10, который через основной растворный теплообменник 6 выходом сообщен с входом гелиорегенератора 8, обводной воздушный канал 32 подключен входом 33 и выходом 34 к основному воздушному каналу 1 соответственно до и после оросительной камеры 14, взаимообратные воздушные клапаны 36 и

37 с единым исполнительным механизмом

38 установлены на входах 33 и 35 обводного воздушного канала 32 и основного канала 1 в оросительную камеру 14, второй трехходовый кран 39 размещен в контуре циркул ции слабого раствора сорбента 4 на выходе 40 из сорбционного осушител  3 и своими выходами св зан с входами поверхностных теплообменников-охладителей 2 и 19, причем поддон 13 еорбционного осушител  3 подключен через второй трехходовый кран 39, поверхностные теплообменники-охладители 2 и 19, зоны слабого раствора сорбента 24 теплоизолированной емкости 22 и основной растворный теплообменник 6 к входу гелиорегенератора 8, а выход 31 последнего через основной растворный тепло- обменник 6, зоны крепкого раствора сорбента 25 теплоизолированной емкости 22, первый трехходовый смесительный кран 30 и дополнительный растворный теплорбменник 7 присоединен к распылител м 12 осушител , датчики температуры 43 и влажности 44 укреплены в помещении 17, первый из них соединен с исполнительным механизмом второго трехходового крана 39 и регул торами оборотов вентил торов 41 и 42, а второй - с исполнительным механизмом 38 взаимообратных воздушных клапанов 36, 37 и исполнительным механизмом (не показано) первого трехходового смесительного крана 30.

С целью утилизации тепла сбросового воздуха в дополнительном воздушном канале 18 после градирни 20 может быть размещен поверхностный теплообменник- охладитель 45, включенный в контур цирку- л ции концентрированного раствора сорбента 5 между теплоизолированной емкостью 22 и дополнительным растворным теплообменником 7 (фиг.2).

вход основного 1 и дополнительного 18 воздушных каналов может быть выполнен единым с общим поверхностным теплообменником-охладителем 2 (фиг.З), при этом в дополнительном воздушном канале 18 перед градирней 20 размещен воздушный клапан 48 с исполнительным механизмом 50, а последний соединен с датчиком температуры 43.

Установка кондиционировани  воздуха может быть выполнена так, что дополнительный воздушный канал 18 сообщен с основным воздушным каналом 1 между сорбционным осушителем 3 и входами 33 и 35 обводного воздушного канала 32 и оро- сительной камеры 14, при этом в дополнительном воздушном канале 18 клапан 48 с исполнительным механизмом 50, а последний соединен с датчиком температуры 43 (фиг.4).,

Установка кондиционировани  воздуха работает следующим образом.

Наружный воздух, проход  по основному 1 и дополнительному 18 воздушным ка- н алам, охлаждаетс  в поверхностных теплообменниках-охладител х 2 и 19. Воз дух, охлажденный в поверхностном теплообменнике-охладителе1 , по дополнительному воздушному каналу 18 поступает в градирню

20. где, охлажда сь, одновременно понижа- ет температуру воды в контуре циркул ции

21. котора  в свою очередь, проход  череа дополнительный растворный; теплообменник 7, понижает температуру концентрированного раствора сорбента, подаваемого в распылителиVI сорбционнрго осушител . 3. Наружный кондиционируемый воздух, охлажденный в поверхностном .тёплооб- мейнмке-охладйтеле 2, по основному воздушному каналу 1 поступает в сорбционный

осушитель 3, где охлаждаетс  и осушаетс  при контакте с холодным концентрированным раствором сорбента из дополнительного растворного теплообменника 7. Далее кондиционируемый воздух охлаждаетс  в оросительной камере 14 за счет адиабатического увлажнени  и подаетс  в кондиционируемое помещение 17,

В сорбционном осушителе 3 концентрированный раствор сорбента при контакте с потоком кондиционируемого воздуха поглощает влагу из него и собираетс  в поддон. 13. Слабый раствор сорбента из поддона 13 сорбционного осушител  3 через трехходовый кран 39 и поверхностные теплообменники-охладители 2 и 19 подаетс  в зону слабого раствора сорбента 24 теплоизолированной емкости 22. В поверхностных теплообменниках-охладител х 2 и 19 слабый раствор сорбента несколько разогреваетс  за счет теплоты наружного воздуха. В дальнейшем слабый раствор подогреваетс  в зоне слабого раствора сорбента 24 в емкости 22 за счет теплоты, получаемой через тепло- обменную поверхность 23 от раствора из зоны концентрированного раствора сорбента 25. Раствор из зоны слабого раствора сорбента 24 емкости 22 через основной растворный теплообменник 6, где происходит дальнейший подогрев раствора за счет теплоты концентрированного раствора сорбента из гелиорегенератора 8, подаетс  на вход гелиорегенератора 8, В гелиорегенераторе 8 осуществл етс  восстановление концентрации раствора сорбента, где раствор нагреваетс  теплом солнечной энергии и из него выпариваетс  влага. Нагретый концентрированный раствор сорбента охлаждаетс  в основном растворном теплообменнике 6 и поступает в зону концентрированного раствора сорбента 25 емкости 22 и охлаждаетс , передава  теплоту через теплообмен- ную поверхность 23 раствору в зоне слабого раствора сорбента 24. В трехходовом смесительном клапане 30 осуществл етс  смешивание слабого и концентрированного растворов до необходимой концентрации, после чего он охлаждаетс  в дополнительном растворном теплообменнике 7 и подаетс  в распылители 12 сорбционного осушител  3.

Обводной канал 32, взаимообратные воздушные клапаны 36 и 37, установленные во входных сечени х 33 и 35 обводного канала 32 и оросительной камеры 14. и трехходовый смесительный клапан 30 предназначены дл  регулировани  влажности воздуха, поступающего в кондиционируемое помещение 17, а трехходовый кран 39 и регул торы оборотов вентил торов 41 и 42

предназначены дл  регулировани  температуры кондиционируемого воздуха.

Работа установки кондиционировани  воздуха, представленной на фиг.2, отличаетс  тем, что концентрированный раствор сорбента из емкости 22 предварительно, до поступлени  в дополнительный растворный теплообменник 7, охлаждаетс  сбросовым потоком воздуха в поверхностном теплообменнике-охладителе 45, размещенном в дополнительном воздушном канале 18 на выходе 49 градирни 20.

Работа установок на фиг.З и 4 аналогична работе установки на фиг.2. Отличие состоит лишь в том, что в установках на фиг.З и 4 вход основного и дополнительного воздушных каналов выполнен единым с общим поверхностным теплообменником-охладителем 2, причем в установке на фиг.З вход 46 градирни 20 по дополнительному воздушному каналу 18 сообщен с основным каналом 1 на выходе 47 поверхностного теплообменника-охладител  2, а в установке на фиг.4 дополнительный воздушный канал 18 сообщен с основным воздушным каналом 1 между сорбционным осушителем 3 и входами обводного воздушного канала 32 и оросительной камеры 14.

Установки на фиг.З и 4 дополнительно .содержат воздушный клапан 48, установленный в дополнительном канале 18 на входе 46 градирни 20, который предназначен дл  регулировани  расхода воздуха в основном и дополнительном воздушных каналах.

Требуема  температура в кондиционируемом помещении 17 обеспечиваетс  по команде датчика температуры 43 путем воздействи  импульса к регул торам обр- ротов вентил торов 41 и 42, исполнительному механизму второго трехходового (фиг.1 и 2) или двухходового (фиг.З и 4) крана и исполнительному механизму 50 воздушного клапана 48 (фиг.З и 4). Регулирование температуры в помещении 17 в основном обеспечиваетс  за счет изменени  соотношени  воздушных потоков по основному 1 и дополнительному 18 каналам и частично путем изменени  расхода слабого

раствора через теплообменники-охладители 2 и 19.

Необходима  влажность в помещении 17 обеспечиваетс  по команде датчика

влажности 44 путем воздействи  импульса на исполнительный механизм 38 взаимообратных воздушных клапанов 36 и 37 и испол- .нительный механизм трехходового смесительного крана 30. Регулирование

влажности обеспечиваетс  путем регулировани  концентрации раствора, подаваемого в сорбционный осушитель 3, и путем изменени  соотношени  основного воздушного потока через оросительную камеру 14 и обводной канал 32. При этом одновременно регулируетс  и температура кондиционируемого воздуха, подаваемого в помещение 17.

В техническом решении улучшаетс  по

сравнению с прототипом процесс регенерации раствора сорбента в гелиорегенераторе 8 за счет предварительного подогрева раствора в зоне слабого раствора сорбента 24 от теплоты концентрированного раствора

сорбента 25 емкости 22. Теплова  изол ци  емкости 22 от окружающей среды обеспечивает передачу тепла без потерь через тепло- .обменную поверхность 23 от раствора зоны концентрированного раствора сорбента 25

к раствору зоны слабого раствора сорбента 24. Это в свою очередь повышает интенсивность осушени  воздуха в сорбционном осушителе 3. Этому способствует также предварительное охлаждение концентрированного раствора сорбента в поверхностном теплообменнике-охладителе 45 (фиг.2-4) холодным потоком сбросового воздуха . Последнее позвол ет подавать в распылители 12 сорбционного осушител  3

концентрированный раствор более низкой температуры, что способствует глубокому осушению и охлаждению кондиционируемого воздуха и снижению энергетических Затрат.

Возможность регулировани  холо- допроизводительности установки, а следовательно , температуры и влажности кондиционируемого воздуха, повышает надежность работы установки.

Claims (4)

1. Формула изобретени  1. Установка кондиционировани  воздуха , содержаща  основной воздушный канал и расположенные в нем поверхностный теплообменник-охладитель , сорбционный осушитель с контуром циркул ции слабого и концентрированного растворов сорбента,

   основным и дополнительным растворными теплообменниками, гелиорегенератором, побудител ми движени  раствора, распылител ми и поддоном, оросительную камеру с контуром циркул ции воды, сообщенную выходом с кондиционируемым помещением , дополнительный воздушный канал с

   размещенными в нем поверхностным теплообменником-охладителем , градирней, подключенной контуром циркул ции воды к дополнительному растворному теплообменнику , при этом поверхностные теплообменники-охладители в основном и дополнительном воздушных каналах присоединены параллельно к контуру циркул ции слабого раствора сорбента между поддоном сорбционного осушител  и основным растворным теплообменником, причем поддон осушител  подключен через поверхностные теплообменники-охладители и основной растворный теплообменник к входу гелио- регенератора, а выход последнего через основной и дополнительный растворные теплообменники присоединен к распылител м осушител , вентил торы основного и дополнительного каналов, отличающа - с   тем, что, установка дополнительно содержит теплоизолированную емкость, разделенную непроницаемой дл  раствора теплообменной поверхностью на зоны слабого и концентрированного раствора сорбента , трехходовые краны с исполнительными механизмами, насос, обводной воздушный канал оросительной камеры, взаимообратные воздушные клапаны с единым исполнительным механизмом, датчики температуры и влажности, регул торы оборотов вентил торов , при этом теплоизолированна  емкость расположена в контуре циркул ции сорбента, зоны слабого и концентрированного растворов которой соответственно сообщены входами с выходами слабого раствора из поверхностных теплообменников-охладителей и выходом концентрированного раствора из основного растворного теплообменника, а выходами - через первый трехходовый смесительный кран с входом дополнительного растворного теплообменника, обводной воздушный канал подключен входом и выходом к основному воздушному каналу соответственно до и после оросительной камеры, взаимообратные воздушные клапаны с единым и исполнительным механизмом установлены на входах обводного воздушного канала и основного воздушного канала в оросительную камеру, второй трехходовый кран размещен в контуре циркул ции слабого раствора сорбента на выходе из сорбционного осушител  и своими выходами св зан с входами поверхностных теплообменников-охладителей , датчики температуры и влажности укреплены в помещении, первый из них соединен с исполнительным механизмом второго трехходового крана и регул торами оборотов вентил торов, а второй - с исполнительными механизмами взаимообратных воздушных клапанов и первого трехходового смесительного крана, причем к зоне слабого раствора емкости подключен входом дополнительный насос, который через основной растворный теплообменник выходом сообщен с входом гелиорегенератора,
2. 2. Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а  - с   тем, что в дополнительном воздушном канале после градирни размещен поверхностный теплообменник-охладитель, включенный в контур циркул ции концентрированного раствора сорбента между теплоизолированной емкостью и дополнительным растворным теплообменником.
3. 3. Установка по пп.1 и 2, о т л и ч а ю- щ а   с   тем, что вход основного и дополнительного воздушных каналов выполнен единым с общим поверхностным теплообменником-охладителем , при этом в дополнительном воздушном канале перед градирней размещен воздушный клапан с исполнительным механизмом, а последний соединен с датчиком температуры,
4. 4. Установка по п.З/о тличающа - с   тем, что дополнительный воздушный канал сообщен с основным воздушным каналом между сорбционным осушителем и входами обводного воздушного канала и оросительной камеры, при этом в дополнительном канале размещен клапан с исполнительным механизмом, а последний соединён с датчиком температуры.