RU2004882C1 - Air-drying and cooling unit - Google Patents
Air-drying and cooling unitInfo
- Publication number
- RU2004882C1 RU2004882C1 SU5000173A RU2004882C1 RU 2004882 C1 RU2004882 C1 RU 2004882C1 SU 5000173 A SU5000173 A SU 5000173A RU 2004882 C1 RU2004882 C1 RU 2004882C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- outlet
- refrigerant
- cooling
- cyclone
- Prior art date
Links
Landscapes
- Drying Of Gases (AREA)
Abstract
Сущность изобретени установка содержит последовательно установленные по ходу воздуха воздухоохладитель предварительног о охлаждени , циклон, камеру смешени циклон, вентил тор осушки воздуха, вихревую трубу, вентил тор подачи осушенного воздуха, воздухоохладитель окончательного охлаждени 2 зпф-лы, 1 илThe inventive installation comprises a pre-cooling air cooler, a cyclone, a cyclone mixing chamber, an air drying fan, a vortex tube, a drained air supply fan, a final cooling air cooler 2 zpf-1, 1l
Description
Изобретение относитс к холодильной ехнике, в частности к устройствам охлажени воздуха.The invention relates to refrigeration equipment, in particular to air cooling devices.
Известен воздухоохладитель, содержаий трубчатый теплообменник с воздушны- и коллекторами, сообщенный с сточником хладагентам инерционным циконом , теплообменник выполнен четырех- екционным, перва секци которого по аправлению воздуха состоит из гладких руб, патрубок дл хладагента расположен в зоне входа воздуха в первую секцию, патрубки дл подвода и отвода воздуха подсодинены соответственно к коллекторам первой и четвертой секций, при этом вход .порционного циклона сообщен с коллектором первой и второй секций, а выход - с ,селектором третьей и четвертой секций.Known air cooler, containing a tubular heat exchanger with air and collectors, communicated with the drains to the refrigerants inertial cyclone, the heat exchanger is made four-section, the first section of which in the direction of air consists of smooth rub, the pipe for the refrigerant is located in the zone of air inlet into the first section, pipes for the air inlet and outlet are connected respectively to the collectors of the first and fourth sections, while the input of the portion cyclone is in communication with the collector of the first and second sections, and the output is with, selector om the third and fourth sections.
Перва секци теплообменника эквива- лекгна воздухоохладителю предварительного охлаждени холодильной установки, инерционный циклон эквивалентен второму циклону холодильной установки, четверта секци теплообменника эквивалентна воздухоохладителю окончательного охлаждени холодильной установки.The first section of the heat exchanger is equivalent to the pre-cooling air cooler of the refrigeration unit, the inertia cyclone is equivalent to the second cyclone of the refrigeration unit, the fourth section of the heat exchanger is equivalent to the final cooler air cooler of the refrigeration unit.
Недостатком воздухоохладител вл - етс то, что при образовании большого количества ине вход в циклон не сможет прин ть весь иней и вихревые потоки воздуха в коллекторе об зательно будут уносить часть ине во вторую секцию воздухоохладител , Поэтому часть ине , не попавша в циклон, будет оседать на трубах воздухоохладител окончательного охлаждени , что будет преп тствовать охлаждению новых порций воздуха до низких температур.The disadvantage of the air cooler is that when a large quantity of frost is formed, the inlet to the cyclone will not be able to receive all the frost and the swirling air flows in the collector will necessarily take part of the frost to the second section of the air cooler, therefore, the frost and not falling into the cyclone will settle on the pipes of the final cooling air cooler, which will prevent the cooling of new portions of air to low temperatures.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому вл етс устройство, содержащее последовательно установленные по ходу воздуха воздухоохладители предварительного и окончательного охлаждени и первый циклон, установленный на выходе воздухоохладител предварительного охлаждени ,The closest in technical essence and the achieved result to the proposed one is a device comprising pre-and final cooling air coolers sequentially installed along the air and a first cyclone installed at the outlet of the pre-cooling air cooler,
Первый циклон снабжен центральной трубкой, сообщенной входом с выходом воздухоохладител окончательного охлаждени и имеющий отверсти в боковой стен- ке. На выходе воздухоохладител окончательного охлаждени в центральной трубке установлен второй циклон.The first cyclone is provided with a central tube connected by an inlet to the outlet of the final cooling air cooler and having openings in the side wall. At the outlet of the final cooling air cooler, a second cyclone is installed in the central tube.
Воздухоохладители предварительного и окончательного охлаждени устройства дл осушки воздуха и холодильной установки эквивалентны. Первый и второй циклоны устройства дл осушки воздуха соответственно эквивалентны второму и первому цик- лонам холодильной установки. Св зьThe pre-cooler and final-cooler air coolers for the air dryer and the refrigeration unit are equivalent. The first and second cyclones of the air dryer are respectively equivalent to the second and first cyclones of the refrigeration unit. Communication
выхода воздухоохладител предварительного охлаждени с входом первого циклона устройства дл осушки воздуха эквивалентна св зи выхода воздухоохладител предварительного охлаждени с входом второго циклона холодильной установки.the outlet of the pre-cooling air cooler with the inlet of the first cyclone of the air dryer is equivalent to the connection of the outlet of the pre-cooling air cooler with the inlet of the second cyclone of the refrigeration unit.
Недостатком устройства дл осушки воздуха вл етс его невысока эффективность работы, поскольку в воздухоохладителе окончательного охлаждени в процессе работы происходит интенсивное намораживание ине на теплообменнике, так как еще и после него установлен циклон, отдел ющий частицы ине от воздуха. Это ухудшаетA disadvantage of the device for drying air is its low working efficiency, since in the final cooling air cooler during operation an intensive freezing of the frost occurs on the heat exchanger, since a cyclone is also installed after it to separate the particles from the air. It worsens
теплообмен между хладагентом и охлаждаемым воздухом, что в свою очередь вынуждает производить частые оттаивани воздухоохладител окончательного охлаждени . Кроме того, иней с выхода второгоheat transfer between the refrigerant and the air being cooled, which in turn forces frequent thawing of the final cooling air cooler. In addition, frost from the second
циклона, поступающий в первый циклон, только частично удал етс из устройства, а частично вновь поступает в воздухоохладитель окончательного охлаждени , в котором происходит дальнейшее намораживаниеthe cyclone entering the first cyclone is only partially removed from the device and partially re-introduced into the final cooling air cooler, in which further freezing occurs
ине на теплообменник.on the heat exchanger.
Целью изобретени вл етс обеспечение возможности в открытом цикле охлаждени атмосферного воздуха до (-30)°С, а также повышение эффективности и экономичности работы холодильной установки за счет уменьшени инееобразовани на теп- лообменных поверхност х воздухоохладител окончательного охлаждени .The aim of the invention is to provide for an open cooling cycle of atmospheric air to (-30) ° C, as well as to increase the efficiency and economy of operation of the refrigeration unit by reducing frost formation on the heat-exchanging surfaces of the final cooling air cooler.
Дл этого холодильна установка, содержаща источники сжатого воздуха и хла- дагенга, первый циклон, последовательно установленные по ходу воздуха воздухоохладитель предварительного охлаждени , второй циклон и воздухоохладитель окончательного охлаждени , выход которого вл етс выходом установки и сообщен центральной трубкой с камерой смешени , причем входы и выходы хладагента воздухоохладителей предварительного и окончательного охлаждени соединены соответственно с выходом и входом источника хладагента, а вход воздуха в воздухоохладитель предварительного охлаждени вл етс входом установки, дополнительноFor this refrigeration unit, containing sources of compressed air and refrigerant, a first cyclone, a pre-cooling air cooler sequentially installed along the air, a second cyclone and a final cooling air cooler, the outlet of which is the outlet of the unit and communicated by the central tube to the mixing chamber, the inputs and the refrigerant outlets of the air coolers of preliminary and final cooling are connected respectively to the outlet and inlet of the refrigerant source, and the air inlet to the air precooler is an input to the unit, optional
снабжена вихревой трубой с рубашкой охлаждени и вентил тором подачи осушенного воздуха, при этом источник сжатого воздуха выполнен в виде вентил тора осушки воздуха, а камера смешени выполненаequipped with a vortex tube with a cooling jacket and a fan for supplying dried air, while the source of compressed air is made in the form of a fan for drying air, and the mixing chamber is made
в виде эжектора, вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго циклона и с входом первого циклона, причем вход вихревой трубы через вентил тор осушки воздуха соединен с выходом первого циклона, холодный конец вихревой трубыin the form of an ejector, the input and output of which are connected respectively to the output of the second cyclone and to the input of the first cyclone, and the inlet of the vortex tube through the fan for drying air is connected to the output of the first cyclone, the cold end of the vortex tube
через вентил тор подачи осушенного воздуха соединен с входом воздухоохладител окончательного охлаждени .through the drained air supply fan it is connected to the inlet of the final cooling air cooler.
На фиг. 1 представлена принципиальна схема холодильной установки; на фиг. 2 -диаграмма изменени максимального содержани влаги в воздухе в соответствии с его температурой.In FIG. 1 is a schematic diagram of a refrigeration unit; in FIG. 2 is a diagram of a change in the maximum moisture content in air in accordance with its temperature.
Холодильна установка содержит вход 1 в установку, последовательно установленные по ходу движени воздуха воздухоохладитель предварительного охлаждени 2, второй циклон 3, камеру смешени 4, первый циклон 5. вентил тор осушки воздуха 6. вихревую трубу 7, вентил тор подачи осушенного воздуха 8, воздухоохладитель окончательного охлаждени 9, выходной коллектор 10, а также центральную трубку 11, Менее холодный конец 12 вихревой трубы 7 служит дл удалени ине из потока воздуха, направл емого к воздухоохладителю окончательного охлаждени 9 через дроссельный вентиль 13.The refrigeration unit contains an input 1 to the unit, pre-cooling air cooler 2, second cyclone 3, mixing chamber 4, first cyclone 5. air drying fan 6. swirl tube 7, drained air supply fan 8, final air cooler sequentially installed along the air flow cooling 9, the outlet manifold 10, as well as the central tube 11, The less cold end 12 of the vortex tube 7 serves to remove from the air stream directed to the final cooling air cooler 9 black of the throttle valve 13.
Холодный конец 14 вихревой трубы 7 соединен с входным патрубком 15 вентил тора 8 дл подачи в этот вентил тор потока холодного воздуха. Выходной патрубок 16 вентил тор 8 соединен с кожухом 17 воздухоохладител 9. Входной патрубок 18 вентил тора 6 соединен с камерой смешени 4 через .первый циклон 5, а выходной патрубок 19 вентил тора 6 - с входом вихревой трубы 7. Вихрева труба 7 снабжена рубашкой охлаждени 20, вход 21 и выход 22 хладагента которой соединены соответственно с выходом 23 и входом 24 источника хладагента 25. Полость кожуха 17 сообщена с одной стороны с камерой смешени 4 посредством центральной трубки 11, а с другой - с выходным коллектором 10 дл подачи охлажденного воздуха потребителю . Дл упрощени конструкции холодильной установки возможно подключение выхода 23 источника хладагента с входом 21 хладагента рубашки охлаждени 20, выход 22 хладагента которой соединен с входом 26 хладагента воздухоохладител окончательного охлаждени 9, выход 27 хладагента которого соединен с входом 28 хладагента воздухоохладител предварительного охлаждени 2, выход 29 хладагента которого соединен с входом 24 источника хладагента .The cold end 14 of the vortex tube 7 is connected to the inlet pipe 15 of the fan 8 to supply cold air to this fan. The outlet pipe 16 of the fan 8 is connected to the casing 17 of the air cooler 9. The inlet pipe 18 of the fan 6 is connected to the mixing chamber 4 through the first cyclone 5, and the outlet pipe 19 of the fan 6 is connected to the inlet of the vortex tube 7. The vortex tube 7 is equipped with a cooling jacket 20, the inlet 21 and the outlet 22 of a refrigerant which are connected respectively to the outlet 23 and the inlet 24 of the refrigerant source 25. The cavity of the casing 17 is connected on one side to the mixing chamber 4 through the central tube 11, and on the other, to the outlet manifold 10 for supplying cooled air consumer. To simplify the design of the refrigeration unit, it is possible to connect the outlet 23 of the refrigerant source with the inlet 21 of the refrigerant of the cooling jacket 20, the outlet 22 of the refrigerant of which is connected to the inlet 26 of the refrigerant of the final cooler 9, the outlet 27 of the refrigerant of which is connected to the inlet 28 of the refrigerant of the pre-cooled air cooler 2, the outlet of the 29 refrigerant 29 which is connected to the input 24 of the refrigerant source.
Воздухоохладитель окончательного охлаждени 9 может быть выполнен, например , в виде теплообменника.The final cooling air cooler 9 may be implemented, for example, in the form of a heat exchanger.
Воздухоохладитель предварительного охлаждени 2 может быть выполнен, например , в виде двухступенчатого теплообменника - соединени трубчатогоThe pre-cooling air cooler 2 can be made, for example, in the form of a two-stage heat exchanger - a tubular connection
воздухоохладител 30 с рассолом в качестве хладоносител (дл охлаждени воздуха на входе в установку) и кожухотрубного теплообменника 31 дл передачи тепла от рассо- 5 ла к хладагенту (аммиаку). В контур циркул ции рассола дл обеспечени теплообмена в теплообменнике 30 необходимо установить жидкостной насос 32. Температура хладагента источника 25 равна (-40)°Сan air cooler 30 with brine as a coolant (for cooling the air at the inlet to the unit) and a shell-and-tube heat exchanger 31 for transferring heat from the brine 5 to the refrigerant (ammonia). In order to ensure heat transfer in the heat exchanger 30, a liquid pump 32 must be installed in the brine circulation circuit. The refrigerant temperature of source 25 is (-40) ° С
0 -Ч-50)°С.0 -Ch-50) ° C.
Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.
Воздух через вход 1 (см.фиг.1) поступает в воздухоохладитель предварительногоAir through inlet 1 (see Fig. 1) enters the pre-cooler
5 охлаждени 2 где охлаждаетс от температуры (+20)-(+30)до( -10)°С(см. фиг.2, зона I). В циклоне 3 поступающий поток воздуха закручиваетс и сконденсированна на стенках циклона влага удал етс . Содержа0 ние влаги в воздухе на этом участке уменьшаетс от 25 до 8 г влаги на 1 кг сухого воздуха (см.рис.2). Воздушный поток с выхода циклона 3 поступает в камеру смешени 4, предназначенную дл вымораживани 5, cooling 2, where it is cooled from a temperature of (+20) - (+ 30) to (-10) ° C (see Fig. 2, zone I). In cyclone 3, the incoming air stream swirls and the moisture condensed on the walls of the cyclone is removed. The moisture content in the air in this area decreases from 25 to 8 g of moisture per 1 kg of dry air (see Figure 2). The air flow from the outlet of the cyclone 3 enters the mixing chamber 4, intended for freezing
5 воздуха путем его смешивани с осушенным холодным воздухом (-30)°С, поступающего после воздухоохладител 9. Холодный воздух подаетс в камеру смешени 4 по центральной трубке 11. После сме0 шени воздух охлаждаетс до температуры 0°с т- -1°С(ниже точки та ни снега см.фиг.2 зона II) и далее поступает в циклон 5, в котором образовавшийс иней отдел етс от воздушного потока и удал етс из устэ5 новки. На этом участке в соответствии с температурой содержание влаги в воздухе уменьшаетс с 8 до 3 г влаги на 1 кг воздуха. Далее воздух поступает на вход вентил тора осушки воздуха 6, с выхода которого воз0 дух поступает на вход охлаждаемой вихревой трубы 7, в которой происходит разделение воздуха на теплый и холодный потоки. Теплый воздух с остатками влаги и ине находитс у стенки вихревой5 of air by mixing it with dried cold air (-30) ° C, which comes after the air cooler 9. Cold air is supplied to the mixing chamber 4 through the central tube 11. After mixing, the air is cooled to a temperature of 0 ° C t -1 ° C ( below the snowmelt point, see Fig. 2 zone II) and then enters cyclone 5, in which the frost formed is separated from the air flow and removed from the installation. In this area, in accordance with the temperature, the moisture content in the air decreases from 8 to 3 g of moisture per 1 kg of air. Further, air enters the inlet of the air drying fan 6, from the outlet of which air enters the inlet of the cooled vortex tube 7, in which air is divided into warm and cold flows. Warm air with residual moisture and is not near the vortex wall
5 трубы 7. Охлаждение трубы 4 вымораживает остатки влаги, образовавшийс иней выбрасываетс . Причем воздух с инеем с температурой (0)(-1)°С может быть направлен потребителю дл предварительного охлаж0 дени и повышени влажности. Холодный воздух с температурой (-8)°С (см.фиг.2 зона III) из т рубы 7 поступает через входной патрубок 15 на вход вентил тора 8, с выхода которого осушенный воздух с влагосодер5 жанием менее 2 г влаги/кг воздуха (см.фиг.2, зона III) подаетс в кожух 17 воздухоохладител 9 дл окончательного охлаждени до требуемой температуры (-30)°С. С выхода воздухоохладител осушейный холодный воздух поступает в выходной коллектор 10 и далее к потребителю. В предложенной холодильной установке осуществл етс надежное осушение воздуха путем ступенчатого снижени температуры и соответственно ступенчатого уменьшени влагосодержани воздуха с 25 до 1 г влаги на 1 кг воздуха, которое заканчиваетс в вихревой трубе 7. В камеру смешени 4 дл охлаждени поступает сухой воздух с выхода воздухоохладител 9, что снижает влагосодержание воздуха на входе в воздухоохладитель 9 по сравнению5 of the pipe 7. Cooling of the pipe 4 freezes up the remaining moisture, the frost formed is ejected. Moreover, air with hoarfrost with a temperature of (0) (- 1) ° C can be sent to the consumer for pre-cooling and increasing humidity. Cold air with a temperature of (-8) ° С (see Fig. 2 zone III) from the pipe 7 enters through the inlet pipe 15 to the inlet of the fan 8, from the outlet of which dried air with moisture content of less than 2 g of moisture / kg of air ( see Fig. 2, zone III) is fed into the casing 17 of the air cooler 9 for final cooling to the required temperature (-30) ° C. From the outlet of the air cooler, the dehumidified cold air enters the outlet manifold 10 and further to the consumer. The proposed refrigeration unit reliably dehumidifies the air by gradually lowering the temperature and correspondingly decreasing the air moisture content from 25 to 1 g of moisture per 1 kg of air, which ends in the vortex tube 7. Dry air enters the mixing chamber 4 for cooling from the outlet of the air cooler 9 , which reduces the moisture content of the air at the inlet of the air cooler 9 in comparison
00
с прототипом. В вихревой трубе 7 происходит окончательное осушение воздуха, а также его дальнейшее охлаждение. В воздухоохладителе окончательного охлаждени 9 происходит охлаждение сухого воздуха до )0С в открытом цикле, что возможно только при исключении намораживани ине на теплообменных поверхност х воздухоохладител 9.with the prototype. In the vortex tube 7 is the final drying of the air, as well as its further cooling. In the final cooling air cooler 9, dry air is cooled to) 0 ° C in an open cycle, which is possible only if freezing does not occur on the heat exchange surfaces of the air cooler 9.
(56) Авторское свидетельство СССР № 1375910, кл. F 24 F 3/14, 1988.(56) Copyright certificate of the USSR No. 1375910, cl. F 24 F 3/14, 1988.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5000173 RU2004882C1 (en) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | Air-drying and cooling unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5000173 RU2004882C1 (en) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | Air-drying and cooling unit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004882C1 true RU2004882C1 (en) | 1993-12-15 |
Family
ID=21584594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5000173 RU2004882C1 (en) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | Air-drying and cooling unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2004882C1 (en) |
-
1991
- 1991-08-09 RU SU5000173 patent/RU2004882C1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6434963B1 (en) | Air cooling/heating apparatus | |
| US20180154302A1 (en) | Compressor installation with drying device for compressed gas and method for drying compressed gas | |
| BRPI0809152A2 (en) | COMBUSTION GAS COOLING AND CLEANING SYSTEM | |
| CN102914077A (en) | Air-cooled heat pump circulating system and heating and refrigerating methods thereof | |
| CN107575971A (en) | Evaporative water chilling unit and control method | |
| CN102305445B (en) | Gravity type heat pipe and direct evaporation cooler compound evaporating and cooling water chilling unit | |
| CN100436992C (en) | A freezing dryer for compressed air | |
| US20030041619A1 (en) | Integrated gas dehydrator | |
| RU2004882C1 (en) | Air-drying and cooling unit | |
| US20040226686A1 (en) | Heat pump and dehumidifying air-conditioning apparatus | |
| CN201371022Y (en) | High-efficiency compact energy-saving refrigerated type dryer | |
| CN211316746U (en) | Freezing type drying machine | |
| US3034315A (en) | Air conditioner | |
| CN106693625A (en) | Freezing type high-temperature compressed air dryer | |
| CN101852560A (en) | Pre-cooling type coil heat exchanger used for compressed air drier | |
| CN210448649U (en) | Novel freezing type dryer | |
| CN2885374Y (en) | Assembled cryodesiccation machine | |
| RU2212270C2 (en) | Method of operation of gas dehumidifier and gas dehumidifier for realization of this method | |
| CN202254039U (en) | Evaporative cooling type water cooling unit based on heat pipe | |
| CN219784314U (en) | Microchannel type stainless steel cold dryer | |
| CN112050326A (en) | Air conditioning unit for preparing cold air and cold water based on heat pipe-dew point two-stage precooling | |
| CN204816171U (en) | Freezing formula high temperature compressed air drying ware | |
| SU1048266A1 (en) | Air cooler | |
| CN210045049U (en) | Freezing type drying machine with cyclone separation core gas-liquid separator | |
| CN214536579U (en) | High-efficiency energy-saving dehumidifier |