RU2001355C1 - Устройство дл двухступенчатого испарительного охлаждени воздуха - Google Patents

Description

выступов, фиксирующих размер щелей, а увлажн юща  насадка снабжена набивкой из газонаполненного материала, например полимера, с открытыми порами.

Отличительные признаки устройства  вл ютс  следствием устранени  технического противоречи , которое становитс   вным преп тствием на пути повышени  эффективности известных устройств без существенного изменени  их конструкций. Техническое противоречие состоит в том. что дл  повышени  эффективности необходимо увеличение расхода воды и вспомогательного потока воздуха и, одновременно их расход необходимо уменьшить, так как образование неустойчивостей в пленке воды измен ет ее течение на струйное и приводит к срыву капель, а также неполному смачиванию стенок орошаемых каналов тепломассообменных блоков.

Благодар  новому взаимному расположению подвод щих и отвод щих формирующихотсековотносительно тепломассообменного блока вспомогательный поток воздуха выглаживает воздух по стенкам его каналов, а возникающа  при этом эжекци  воды способствует авторегул ции ее расхода.

Дополнительную устойчивость пленочному течению воды придает микропористый слой на стенках орошаемых каналов Использование непосредственно материала плоских труб (стенок каналов) дл  формировани  этого сло  улучшает теплопередачу от стенок труб к пленке воды. В аналогах микропористые слои выполнены из пластмасс. ткани и др. материалов, отличных от непроницаемых стенок каналов. Между разнородными материалами неминуемо образуютс  зазоры, понижающие теплопроводность этой слоистой структуры. Ситуаци  еще более ухудшаетс  при склеивании слоев.

Использование решеток-турбулизато- рое вместо выступов и ребер позвол ет также устранить второе техническое противоречие в известных устройствах, заключающеес  в том, что выступающие элементы в сухих каналах должны  вл тьс  частью их стенок (увеличивают поверхность ) и, одновременно, стенки орошаемых каналов должны быть гладкими (исключают образование неустойчивостей в пленочном течении и углублений - микроводоемов с засто вшейс  водой).

Предлагаемые варианты конструкций каналов щелевого водораспределител  обеспечивают устранение первого технического противоречи  благодар  совмещению полостей каналов со щел ми. В прототипе же выполнение каналов в виде отдельных

перфорированных трубок исю ючазт работу щелевого водораспределител  как эжектора .

Применение в увлажн ющей насадке

набивки из газонаполненного материала с открытыми порами также позвол ет устранить первое техническое противооечие, т.к случайным образом мен ющиес  в трех измерени х наклоны и формы микроповерх0 ности в набивке исключают образование таких регул рных структур, как вод ные струи.

Вышеизложенное показывает, что цель изобретени  достигаетс  путем устранени 

5 технических противоречий при наличии причинно-следственной св зи между отличительными признаками предлагаемого техническое решени .

На чертежах схематично изображены

0 два вариаь га предлагаемого устройства, от личающее /t тем, что в первом из них (фиг 1) вентил тор вспомогательного потока работает в режиме всасывани , a DO втором (фиг 4) - в режиме нагнетани . На фиг.2 и 5

5 показаны сечени  соответствующих вариантов устройства, а на фиг.З. 6а и 66 - различные исполнени  теплробмениы/ элем ЧТОБ

Устройство дл  K.v,oehho испаритель0 ного охлаждени  воздуха (Фиг 1 и 2) состоит из корпуса 1 с двухсекционными поддоном 2 и патрубками 3 jxoAa наружного основного потока воздуха, 4 - забора основного потока из помещени . 5 - входа вспомогэ5 тельного потока, 6 - выхода основного потока 7 - выхода вспомогательного потока В средней части устройства над основной секцией 8 поддона 2 расположен тепломассо- обменный блок, состо щий из

0 теплообменных элементов, выполненных в виде плоских труб 9, закрепленных мзжду трубными решетками 10 (фиг.2). Между теп- ломассообменным блоком, верхней поверхностью корпуса 1 и зеркалом воды в

5 основной секции 8 поддона 2 размещены соответственно, подвод щий и отвод щий формирующие отсеки 11 и 12, соединенные с патрубком 5 и переходным каналом 13 Последний находитс  в камере 14 смещени 

0 частей основного потока воздуха, где также установлен вентил тор 15 с раструбом 16 и заслонка 17, регулирующа  соотношение между част ми основного потока воздуха. поступающими через патрубки 3 и А Венти5 л тор вспомогательного потока располагаетс  в патрубке 7 и на фиг 1 не показан Передн   часть устройства содержит, кроме патруо. ов 6 и 4. увлажн ющую насадку, состо щую из водораспределительной гребенки 18, набички 19 из газонаполненного

материала, например полимера, с открытыи попами и дополнительной секции 20 под- ( L з 2. При этом площадь сечени  насадки на выходе потока воздуха меньше, чем на рлоде за счет использовани  направл юще- . о экрана 21, а зеркало воды в секции 20

«-vpwro распределительной перегородкой .. камера 14 соединена с патрубком 4 дву- мн боковыми и нижними транспортными каналами 23 и 24.

Устройство снабжено двум  насосами 25 и 26 подключенными своими входами к секци м 8 и 20 поддона 2, а выходами - к каналам 27 щелевого водораспределител  1 еплообменныхэлементов 9 и к гребенке 18, 1,оитветственно. Каналы 27 образованы с помощью продольных перегородок 28. Над ними в стенках 29 труб 9 выполнены тонкие шел и 30, верхние кромки 31 которых отогну- гы наружу. Ширина 32 щелей 30 составл ет примерно 0,5 мм. Пространство под планками 28 занимают сухие каналы 33 с решеткаin-турбулизаторами , состо щими из вертикальных стержней 34 и лент 35. Наружные поверхности труб 9 имеют микропо- ристое покрытие, изготовленное, г сшример, путем анодного оксидировани  и

, idjyio i межд собой орошаемые каналы ju д/ч вспомогательного потока воздуха.

, L фи(.4 изображен второй вариант устроисша , работающего по тому же принцип/ дл  упрощени  на чеотеже не показана

г ь схемы устройства, отвечающа  за ре , воздуха помещени  и образоtiHHjfl на фиг.1 патрубком 4,

(, споргными каналами 23 и 24, камерой ч .i заслонкой 17 Вентил торы основного

г-и.омога ельного потоков вход т, соот| ., t ы-нно, в состав патрубков 3 и 5. В сухих ,. 33 труб 9 отсутствуют решетки тур- миаторы. что возможно при раздельных

веншл торах основного и вспомогательно; поiоков, благодар  чему турбулизаци 

i ,jHoro потока осуществл етс  получе ,1нм числа Рейнольдса выше критического

хочгнил путем соответствующего подбора

, корости потока и ширины каналов 33. На

,., б изображены два варианта теплооб онных элементов, реализующих тот же

. инцим образовани  каналов 27 щелевого

распределител , что и на фиг.З. На

«.- 00 показан пример использовани  лис ioru материала труб 9 дл  указанной цели

i стадии их изготовлени . Замыкание труб

производ т путем неразъемного соедине ч их С екок (точечной сваркой или пайкой) . и отовкой встык с последующим отгибом

ободных кромок 37 в противоположные стппоны и вниз. Кромки 37 образуют с на- ,/жными поверхност ми труб 9 щели, ширине 32 которых составл ет примерно 0,5 мм.

Другой пример образовани  каналов 33 изображен не фиг.ба и заключаетс  в закреплении на трубах 9 продольных колпаков 38 с помощью своих выступов 39, фиксирующих размеры 32 щелей.

Устройство (фиг. 1) работает следующим образом.

0 Включены электроприводы вентил тора 15 основного потока воздуха, вентил тора вспомогательного потока (в патрубке 7) и насосы 26 и 26. Основной поток воздуха снаружи (широка  бела  стрелка) проходит

5 через патрубок 3 и проникает, если не закрыта заслонка 17, в камеру 14. Туда же попадает воздух из помещени  (широка  черна  стрелка), проход  через патрубок 4 и транспортные каналы 23 и 24 (поток изобра0 жен жирными точками в кружках). В камере 14 эти потоки смешиваютс , засасываютс  вентил тором 15 и нагнетаютс  через раструб 16 в сухие каналы 33 плоских труб 9 тепломассобменного блока (черно-белые

5 широкие стрелки), откуда попадают в помещение через набивку 19 увлажн ющей насадки и патрубок 6. В каналах 33 смешанный поток турбулизируетс , взаимодейству  со стержн ми 34 и лентами 35 ре0 шетки-турбулизатора, благодар  чему все частички воздуха вход т в контакт со стенками трубы 9, отдава  им свое тепло. В набивке 19 смешанный поток многократно соприкасаетс  с вод ной пленкой, стекаю5 щей по порам от гребенки 18 в дополнительную секцию 20 поддона 2. Оттуда вода насосом 26 подаетс  снова к водораспределительной гребенке 18.

Вспомогательный поток воздуха (длин0 ные тонкие стрелки) засасываетс  с двух сторон устройства через патрубки 5, подвод щий формирующий отсек 11, орошаемые каналы 36 тепломассообменного блока, отвод щий формирующий отсек 12, переход5 ной канал 13 и выбрасываетс  наружу через патрубок 7. Во втором варианте устройства (фиг.4, 5) вспомогательный поток (на фиг.5 изображен крестиками в кружках) нагнетаетс  в подвод щий формирующий отсек 11

0 и выбрасываетс  через боковые патрубки (на чертеже не показаны). При этом вода из каналов 27 щелевого водораспределител  дополнительно эжектируетс  и выглаживаетс  вспомогательным потоком по стенкам

5 труб 9 в виде пленки 40. Таким образом, осуществл етс  саморегул ци  расхода воды увеличение или уменьшение его синхронно с изменением расхода вспомогательного потока воздуха, что исключает необходимость калибровки ширины

32 щелей В формировании пленки 40 принимает участие также микропористый слой наружных стенок труб 9, выравнива  ее за счет капилл рных касательных сил Контактиру  с вод ной пленкой 40. вспомогательный поток воздуха интенсифицирует испарение воды, отнима  у нее скрытую теплоту парообразовани . В результате этого происходит охлаждение вод ной пленки 40 и. соответственно, отбор тепла через стенки труб 9 от основного потока воздуха в каналах 33. Неиспаривша с  часть воды стекает в основную секцию 8 поддона 2, откуда она подаетс  насосом 25 в каналы 27 щелевого водораспределител 

Предлагаема  конструкци  устройства дл  косвенно-испарительного охлаждени  воздуха позвол ет повыси i ь эффективность кондиционировани  за счет удачного расппФормула изобретени 

Claims (2)

1 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВУХСТУЛЬНЧАЮГО ИСПЛ

РИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ВОЗДУХА ссдьожа идее корпус, патрубок входа потока наруж наго воздуха и патрубки выхода основного и вспомогательного потоксш воздуха вентил тор , подвод щий и отвод щий форми рующие отсеки вспомогательнси , потока воздуха в первой ступени м , са слонку, а также размещенныа п каждой ступени испарительного охлаждение поддон , насос с трубопроводами контура циркул ции воды, оросители, тепг)мчссооО- менный блок с теплообменными элемента ми, отличающеес  тем, что устройство дополнительно содержит каналы рециркул ционного воздуха, камеру смешени  наружного и рециркул ционного воздуха завихрители, вентил тор размещенный а канале вспомогательного потпка при этом в первой ступени охлаждени  воздуха подвод щий и отвод щий формирующие отсеки вспомогательного потока воздуха размещены соответственно сверху и снизу тепломассообменного блока, ороситель выполнен в виде щелевого водораспреде лител , а теплообменные элементы - в ни де вертикальных плоских Тру6 г горизонтальным направление л потока воздуха и с пористым слоем с внешней стороны каждой трубы, причем заслонка укреплена внутри камеры смешени  с возможностью регулировани  потоков наружного и рециркул ционного воздуха, а эавихрители установлены внутри плоских труб.

2. Устройство по п.1. отличающеес  тем, что дополнительный вентил тор размещен в канале вспомогательного потока

0

Ь

0

Г

0

5

О-КРНИН подвод щих и отвод щих форми- р; ощих отсеков вспомогательного потока воздуха что всзою очередь позвол ет осуществить подачу вспомогательного потока воздуха сверху Кроме того.образование каналов щелевого водораспределител  из стенок самой трубы приводит к снижению материалоемкости, исключению лишних деталей , что. в конечном итоге, приводит к упрощению конструкции. Одновременно использование микропористого сло  стенки трубы приводит к улучшению ее смачиваемости , а в конечном итоге - к повышению хпэдопроизоодительности устройства

(%) Авторское свидетельство СССР N-R117CF 28 С 3/08, 1979

Аг то; свидетельство СССР П 198 in --л F24 F 3/14. 1971

на obixoflt юследнего из устройства

3 Устройство по п 1. отличающеес  тгч чю допопнигельный вентил тор вело- моглтепнюго потоки ьоздуха размещен на nv до последнего в устройство

1 Устройство по любому из пп 1 - 3

0лииа пцерг  тем что пористый слои выпи н пут м (Лраоо м внешней поверхtir л л«т (орцдпд п,)ОГКИХ Tnyfi

V ГГСИСГЧМ 1C ЛЮб 1М ИЗ ПП 1 - 4,

1иччющ г СУ ч что завихритр ш выпол- (. :in/it. решеток турбулизасоров,

/ п.гЧ, ,j(, г ои он1зпьны11 ленто и , ь НЫ6- fOlJVHH

i /rrpi.iicTDj по любому из пп 1 - 5, о i i 1 riKJUvcr ГРМ что щелевой водорасп- ip,(r образован внутри верхней части ил1 ких труб горизонтальными ht pei орс/дками

7 Устройство по любому из пп 1 - 5, отличающеес  тем, что щелевой водорасп- рд итель o6pajOB3H из плоской трубы пу м отгиба свободных кромок ее верхней ЧЯГ1И

с Устройство по любому из пп.1 - 5.

от/клюющеес  тем что щелевой водораспfif u, )ге/,ь образован поодольными коль и укрепленными в верхней части

дои плоской трубы, при этом колпак за- , ,ч н поступающими элементами на

лчо ои тру-бе с образованием фиксироLfiHHi продольных щелей с обеих сторон

/гтройство по любому из пп.1 - 8, ufi. a,jt4, тем, что часть каналов ре- ци , иконного воздуха размещена в по/4/ i. x, а друггч часть примыкает к кор- г, нижней его части с двух сторон

вдоль направлени  движени  основногоотличающеес  тем, что теплообменны

потока, при этом каналы в поддонах вы-элемент тепломассообменного блока втополнены сребренными.рой ступени выполнен, например, из по 10 . Устройство по любому из пп.1 - 9,имера с открытыми порами.

Фиг. 2

 #Фиг .3

25

JJ 8

A-A

200135G

ФигА

I