RU2452902C2 - Air cooling plant with recirculating water evaporation - Google Patents

Air cooling plant with recirculating water evaporation Download PDF

Info

Publication number
RU2452902C2
RU2452902C2 RU2010129603/12A RU2010129603A RU2452902C2 RU 2452902 C2 RU2452902 C2 RU 2452902C2 RU 2010129603/12 A RU2010129603/12 A RU 2010129603/12A RU 2010129603 A RU2010129603 A RU 2010129603A RU 2452902 C2 RU2452902 C2 RU 2452902C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
diameter
cylindrical
air cooling
hole
inlet
Prior art date
Application number
RU2010129603/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010129603A (en
Inventor
Олег Савельевич Кочетов (RU)
Олег Савельевич Кочетов
Мария Олеговна Стареева (RU)
Мария Олеговна Стареева
Original Assignee
Олег Савельевич Кочетов
Мария Олеговна Стареева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Олег Савельевич Кочетов, Мария Олеговна Стареева filed Critical Олег Савельевич Кочетов
Priority to RU2010129603/12A priority Critical patent/RU2452902C2/en
Publication of RU2010129603A publication Critical patent/RU2010129603A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2452902C2 publication Critical patent/RU2452902C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Nozzles (AREA)

Abstract

FIELD: ventilation.
SUBSTANCE: in an air cooling plant with recirculating water evaporation, comprising a body, where a centrifugal fan is mounted, a centrifugal pump, an air cooling chamber, where perforated containers are installed on perforated grids with porcelain rings, sprayed with recirculation water by means of spray nozzles, at the outlet of an air cooling chamber on a perforated grid there is a layer of porcelain rings serving as a drop catcher, and nozzles are made in the form of a vessel, and each vessel is arranged with an inlet hole arranged in the form of a confusor and a throttling hole coaxial with it, and a swirling chamber is arranged in the form of a cylindrical sleeve, the axis of which in the drawing plane is perpendicular to the axis of an inlet and throttling holes, at the same time the axis of the inlet and throttling holes in a profile plane is arranged tangentially relative to the swirling chamber, besides, coaxially to the swirling chamber there is a nozzle insert, inside which there are three calibrated holes arranged in series as coaxial to each other and to the cylindrical surface of the swirling chamber: a conical, a cylindrical and a shaped one in the form of a cylindrical part with a rounding face at the outlet. The diameter of a cylindrical hole of a nozzle insert equals the diameter of the upper base in a truncated cone of a conical hole and the diameter of a cylindrical part of the shaped hole.
EFFECT: higher efficiency and reliability of the process of microclimate development in hot workshops.
2 dwg

Description

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции, в частности к установкам охлаждения воздуха с испарением рециркулирующей воды.The invention relates to techniques for air conditioning and ventilation, in particular to installations for cooling the air with the evaporation of recirculated water.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является установка охлаждения воздуха с испарением рециркулирующей воды по патенту РФ №2359176, кл. F24F 3/06, содержащая корпус, на котором смонтирован центробежный вентилятор, центробежный насос, камера охлаждения воздуха, в которой на перфорированных решетках установлены перфорированные контейнеры с фарфоровыми кольцами, орошаемые рециркуляционной водой посредством распылительных форсунок.The closest technical solution to the claimed object is the installation of air cooling with evaporation of recirculating water according to the patent of the Russian Federation No. 2359176, class. F24F 3/06, comprising a housing on which a centrifugal fan is mounted, a centrifugal pump, an air cooling chamber in which perforated containers with porcelain rings are mounted on perforated grids, irrigated with recirculated water by means of spray nozzles.

Недостатком его является сравнительно невысокая эффективность процесса водораспыления.Its disadvantage is the relatively low efficiency of the water spraying process.

Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса создания микроклимата в горячих цехах.The technical result is an increase in the efficiency and reliability of the process of creating a microclimate in hot shops.

Это достигается тем, что в установке охлаждения воздуха с испарением рециркулирующей воды, содержащей корпус, на котором смонтирован центробежный вентилятор, центробежный насос, камера охлаждения воздуха, в которой на перфорированных решетках установлены перфорированные контейнеры с фарфоровыми кольцами, орошаемые рециркуляционной водой посредством распылительных форсунок, на выходе из камеры охлаждения воздуха на перфорированной решетке размещен слой фарфоровых колец, который служит каплеуловителем, а форсунки выполнены в виде корпуса, корпус каждой из которых выполнен с впускным отверстием, выполненным в виде конфузора и соосного с ним дроссельного отверстия, а камера завихрения выполнена в виде цилиндрического стакана, ось которого в плоскости чертежа перпендикулярна оси впускного и дроссельного отверстий, при этом ось впускного и дроссельного отверстий в профильной плоскости расположена касательно по отношению к камере завихрения, причем соосно камере завихрения расположен сопловый вкладыш, внутри которого выполнены последовательно расположенные и соосные друг другу и цилиндрической поверхности камеры завихрения три калиброванных отверстия: коническое, цилиндрическое и фасонное в виде цилиндрической части с фаской округления на выходе, при этом диаметр цилиндрического отверстия соплового вкладыша равен диаметру верхнего основания усеченного конуса конического отверстия и диаметру цилиндрической части фасонного отверстия.This is achieved by the fact that in an air cooling installation with evaporation of recirculated water, comprising a housing on which a centrifugal fan is mounted, a centrifugal pump, an air cooling chamber in which perforated containers with porcelain rings are mounted on perforated gratings, irrigated with recirculated water by means of spray nozzles, on At the exit of the air cooling chamber, a layer of porcelain rings is placed on the perforated grate, which serves as a droplet eliminator, and nozzles are made in the form of housing, each of which is made with an inlet made in the form of a confuser and a throttle hole coaxial with it, and the swirl chamber is made in the form of a cylindrical cup, the axis of which in the plane of the drawing is perpendicular to the axis of the inlet and throttle openings, while the axis of the inlet and throttle openings in the profile plane, it is located tangentially with respect to the swirl chamber, and a nozzle insert is located coaxially with the swirl chamber, inside of which successively arranged and coaxial e to each other and the cylindrical surface of the swirl chamber three calibrated holes: conical, cylindrical and shaped as a cylindrical part with a facet rounding at the output, the diameter of the cylindrical hole of the nozzle insert is equal to the diameter of the upper base of the truncated cone of the conical hole and the diameter of the cylindrical part of the shaped holes.

На фиг.1 изображена схема предлагаемой установки охлаждения воздуха с испарением рециркулирующей воды, на фиг.2 изображен общий вид форсунки для распыливания жидкости.Figure 1 shows a diagram of the proposed installation of air cooling with evaporation of recirculated water, figure 2 shows a General view of the nozzle for spraying liquid.

Установка охлаждения воздуха с испарением рециркулирующей воды (фиг.1) содержит корпус, на котором смонтирован центробежный вентилятор 1, центробежный насос 2, камера 3 охлаждения воздуха. Патрубок 4 соединяет выход вентилятора 1 с входом камеры 3. В камере 3 на перфорированных решетках установлены перфорированные контейнеры с фарфоровыми кольцами 5, которые орошаются рециркуляционной водой распылительными форсунками 7 для орошения слоя колец 5. На выходе из камеры 3 на перфорированной решетке размещен слой фарфоровых колец 6, который служит каплеуловителем.Installation of air cooling with evaporation of recirculating water (figure 1) contains a housing on which a centrifugal fan 1, a centrifugal pump 2, a chamber 3 for air cooling are mounted. A pipe 4 connects the outlet of the fan 1 to the input of the chamber 3. In the chamber 3, perforated containers with porcelain rings 5 are installed on the perforated gratings, which are irrigated with recirculated water by spray nozzles 7 to irrigate the layer of rings 5. At the outlet of the chamber 3, a layer of porcelain rings is placed on the perforated grate 6, which serves as a droplet eliminator.

В нижней части корпуса установки размещен бак 8 для стока неиспарившейся воды, в котором имеется сетчатый фильтр 9 для очистки воды, всасываемой насосом 2 и подаваемой по трубопроводу к форсункам 7. Патрубок 10 размещен над камерой 3 и имеет прямоугольное отверстие 11, переходящее в круглое сечение воздуховода 12 для выпуска охлажденного воздуха.In the lower part of the installation housing there is a tank 8 for drainage of non-evaporated water, in which there is a strainer 9 for cleaning the water that is sucked by the pump 2 and supplied through the pipeline to the nozzles 7. The pipe 10 is placed above the chamber 3 and has a rectangular hole 11 turning into a circular section duct 12 for discharging chilled air.

Широкофакельная центробежная форсунка (фиг.2) состоит из корпуса 13 длиной L с впускным отверстием 16, выполненным в виде конфузора длиной L1, соосного с ним дроссельного отверстия 15 диаметром d1, камеры завихрения 14, выполненной в виде цилиндрического стакана, ось которого в плоскости чертежа перпендикулярна оси впускного 16 и дроссельного 15 отверстий. При этом ось впускного 16 и дроссельного 15 отверстий в профильной плоскости расположена касательно по отношению к камере завихрения 14, т.е. имеет место тангенциальный ввод.Wide-angle centrifugal nozzle (figure 2) consists of a housing 13 of length L with an inlet 16 made in the form of a confuser with a length of L 1 , a throttle opening 15 coaxial with it, diameter d 1 , a swirl chamber 14 made in the form of a cylindrical glass whose axis in the plane of the drawing is perpendicular to the axis of the inlet 16 and the throttle 15 holes. In this case, the axis of the inlet 16 and the throttle 15 holes in the profile plane is located tangentially with respect to the swirl chamber 14, i.e. tangential input takes place.

Соосно камере завихрения 14 расположен сопловый вкладыш 17 с внешним диаметром D1, выполненный из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира. Внутри вкладыша выполнены последовательно расположенные и соосные друг другу и цилиндрической поверхности камеры завихрения 14 три калиброванных отверстия: коническое отверстие 18 с диаметром D нижнего основания усеченного конуса, цилиндрическое отверстие 19 и фасонное отверстие 20 в виде цилиндрической части с фаской скругления на выходе. При этом диаметр d цилиндрического отверстия 19 соплового вкладыша 17 равен диаметру верхнего основания усеченного конуса конического отверстия 18 и диаметру цилиндрической части фасонного отверстия 20.Coaxial to the swirl chamber 14 is a nozzle insert 17 with an outer diameter D 1 made of solid materials: tungsten carbide, ruby, sapphire. Three calibrated holes are made sequentially located and coaxial to each other and to the cylindrical surface of the turbulence chamber 14 inside the insert: a conical hole 18 with a diameter D of the lower base of the truncated cone, a cylindrical hole 19 and a shaped hole 20 in the form of a cylindrical part with a rounding chamfer at the exit. The diameter d of the cylindrical hole 19 of the nozzle insert 17 is equal to the diameter of the upper base of the truncated cone of the conical hole 18 and the diameter of the cylindrical part of the shaped hole 20.

Для работы форсунки в оптимальном режиме предусмотрены следующие соотношения ее параметров: отношение диаметра d цилиндрического отверстия 19 соплового вкладыша 17 к диаметру d1 дроссельного отверстия 15 корпуса 1 форсунки лежит в оптимальном интервале величин: d/d1=1,4÷2,2; отношение внешнего диаметра D1 соплового вкладыша 17 к диаметру D нижнего основания усеченного конуса конического отверстия 18 вкладыша 17 лежит в оптимальном интервале величин: D1/D=1,2÷1,8; отношение длины L корпуса 13 форсунки к длине L1 конфузора впускного отверстия 16 лежит в оптимальном интервале величин: L/L1=2,0÷2,5.For the operation of the nozzle in the optimal mode, the following ratios of its parameters are provided: the ratio of the diameter d of the cylindrical hole 19 of the nozzle insert 17 to the diameter d 1 of the throttle hole 15 of the body 1 of the nozzle lies in the optimal range of values: d / d 1 = 1.4 ÷ 2.2; the ratio of the outer diameter D 1 of the nozzle insert 17 to the diameter D of the lower base of the truncated cone of the conical hole 18 of the insert 17 lies in the optimal range of values: D 1 / D = 1.2 ÷ 1.8; the ratio of the length L of the nozzle body 13 to the length L 1 of the inlet confuser 16 lies in the optimal range of values: L / L 1 = 2.0 ÷ 2.5.

Установка охлаждения воздуха с испарением рециркулирующей воды работает следующим образом.Installation of air cooling with evaporation of recirculated water works as follows.

Эффект обдувания достигается за счет движения воздуха, что допустимо при сравнительно невысокой его температуре. При температуре в помещении выше 28°С и интенсивности облучения более 210 ккал/м2ч необходимо охлаждение воздуха. В предлагаемой установке для охлаждения воздуха используется испарение рециркулирующей воды. Воздух под давлением вдувается в установку и проходит орошаемый слой фарфоровых колец 5, где увлажняется, а затем сухой слой колец 6, который служит каплеуловителем. Скорость обдувающего воздуха зависит от давления вентилятора 1, а температура и влажность выходящего из установки воздуха - от высоты слоя колец (которую можно регулировать).The effect of blowing is achieved due to the movement of air, which is acceptable at a relatively low temperature. At a room temperature above 28 ° C and an irradiation intensity of more than 210 kcal / m 2 h, air cooling is necessary. The proposed installation for cooling air uses the evaporation of recirculated water. Air under pressure is blown into the unit and passes an irrigated layer of porcelain rings 5, where it is moistened, and then a dry layer of rings 6, which serves as a droplet eliminator. The speed of the blowing air depends on the pressure of the fan 1, and the temperature and humidity of the air leaving the installation depends on the height of the layer of rings (which can be adjusted).

Широкофакельная центробежная форсунка для распыливания жидкостей работает следующим образом.Wide-angle centrifugal nozzle for spraying liquids works as follows.

Жидкость подается по впускному отверстию 16, выполненному в виде конфузора длиной L1, затем проходит через соосное с ним дроссельное отверстие 15 диаметром d1 и поступает по тангенциальному вводу в камеру завихрения 14, выполненную в виде цилиндрического стакана. Вращающийся поток жидкости из камеры завихрения 14 проходит через калиброванное коническое отверстие 18 соплового вкладыша 17, цилиндрическое отверстие 19 и фасонное отверстие 20 вкладыша 17, в результате чего образуется факел распыленной жидкости, корневой угол которого определяется величиной радиуса фаски скругления на выходе фасонного отверстия 20.The fluid is fed through the inlet 16, made in the form of a confuser of length L 1 , then passes through a throttle hole 15 coaxial with it, with a diameter of d 1 and enters through a tangential entry into the swirl chamber 14, made in the form of a cylindrical glass. The rotating fluid flow from the swirl chamber 14 passes through a calibrated conical hole 18 of the nozzle insert 17, a cylindrical hole 19 and a shaped hole 20 of the insert 17, as a result of which a spray of liquid is formed, the root angle of which is determined by the radius of the chamfer at the outlet of the shaped hole 20.

Предложенная конструкция широкофакельной форсунки с диаметром выходного отверстия 9 мм при рабочих давлениях жидкости 150…250 кПа обеспечивает угол раскрытия водяного факела до 140° и сохраняет устойчивость факела при давлении жидкости перед форсунками от 40 кПа и выше, при этом производительность форсунки зависит от давления жидкости на входе впускного отверстия 16.The proposed design of a wide-torch nozzle with an outlet diameter of 9 mm at working liquid pressures of 150 ... 250 kPa provides an angle of opening of the water plume up to 140 ° and maintains the stability of the torch at a liquid pressure in front of nozzles of 40 kPa and higher, while the performance of the nozzle depends on the liquid pressure on inlet inlet 16.

Claims (2)

1. Установка охлаждения воздуха с испарением рециркулирующей воды, содержащая корпус, на котором смонтированы центробежный вентилятор, центробежный насос, камера охлаждения воздуха, в которой на перфорированных решетках установлены перфорированные контейнеры с фарфоровыми кольцами, орошаемые рециркуляционной водой посредством распылительных форсунок, отличающаяся тем, что на выходе из камеры охлаждения воздуха на перфорированной решетке размещен слой фарфоровых колец, который служит каплеуловителем, а форсунки выполнены в виде корпуса, а корпус каждой из которых выполнен со впускным отверстием, выполненным в виде конфузора и соосного с ним дроссельного отверстия, а камера завихрения выполнена в виде цилиндрического стакана, ось которого в плоскости чертежа перпендикулярна оси впускного и дроссельного отверстий, при этом ось впускного и дроссельного отверстий в профильной плоскости расположена касательно по отношению к камере завихрения, причем соосно камере завихрения расположен сопловый вкладыш, внутри которого выполнены последовательно расположенные и соосные друг другу и цилиндрической поверхности камеры завихрения три калиброванных отверстия: коническое, цилиндрическое и фасонное в виде цилиндрической части с фаской округления на выходе, при этом диаметр цилиндрического отверстия соплового вкладыша равен диаметру верхнего основания усеченного конуса конического отверстия и диаметру цилиндрической части фасонного отверстия.1. Installation of air cooling with evaporation of recirculating water, comprising a housing on which a centrifugal fan, a centrifugal pump are mounted, an air cooling chamber in which perforated containers with porcelain rings are mounted on perforated gratings, irrigated with recirculated water by means of spray nozzles, characterized in that At the outlet of the air cooling chamber, a layer of porcelain rings is placed on the perforated grate, which serves as a droplet eliminator, and the nozzles are made in the form of a whisker, and the body of each of which is made with an inlet made in the form of a confuser and a throttle hole coaxial with it, and the swirl chamber is made in the form of a cylindrical cup, the axis of which in the plane of the drawing is perpendicular to the axis of the inlet and throttle openings, while the axis of the inlet and throttle the holes in the profile plane is located tangentially with respect to the swirl chamber, and a nozzle insert is located coaxially with the swirl chamber, inside of which are successively arranged and coax s with each other and the cylindrical surface of the swirl chamber three calibrated holes: conical, cylindrical and shaped as a cylindrical part with a facet rounding at the output, the diameter of the cylindrical hole of the nozzle insert is equal to the diameter of the upper base of the truncated cone of the conical hole and the diameter of the cylindrical part of the shaped holes. 2. Установка охлаждения воздуха с испарением рециркулирующей воды по п.1, отличающаяся тем, что отношение диаметра d цилиндрического отверстия соплового вкладыша широкофакельной центробежной форсунки к диаметру d1 дроссельного отверстия корпуса форсунки лежит в оптимальном интервале величин d/d1=1,4÷2,2; отношение внешнего диаметра D1 соплового вкладыша к диаметру D нижнего основания усеченного конуса конического отверстия вкладыша лежит в оптимальном интервале величин D1/D=1,2÷1,8; отношение длины L корпуса форсунки к длине L1 конфузора впускного отверстия лежит в оптимальном интервале величин L/L1=2,0÷2,5. 2. The air cooling installation with evaporation of recirculating water according to claim 1, characterized in that the ratio of the diameter d of the cylindrical hole of the nozzle insert of the wide-flange centrifugal nozzle to the diameter d 1 of the throttle opening of the nozzle body lies in the optimal range of values d / d 1 = 1.4 ÷ 2.2; the ratio of the outer diameter D 1 of the nozzle insert to the diameter D of the lower base of the truncated cone of the conical hole of the insert lies in the optimal range of values D 1 / D = 1.2 ÷ 1.8; the ratio of the length L of the nozzle body to the length L 1 of the inlet confuser lies in the optimal range of L / L 1 = 2.0 ÷ 2.5.
RU2010129603/12A 2010-07-19 2010-07-19 Air cooling plant with recirculating water evaporation RU2452902C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010129603/12A RU2452902C2 (en) 2010-07-19 2010-07-19 Air cooling plant with recirculating water evaporation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010129603/12A RU2452902C2 (en) 2010-07-19 2010-07-19 Air cooling plant with recirculating water evaporation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010129603A RU2010129603A (en) 2012-01-27
RU2452902C2 true RU2452902C2 (en) 2012-06-10

Family

ID=45786113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010129603/12A RU2452902C2 (en) 2010-07-19 2010-07-19 Air cooling plant with recirculating water evaporation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2452902C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106545933A (en) * 2016-10-20 2017-03-29 西安工程大学 Industrial premises with jet air port and solar panels direct evaporating-cooling system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1952503A (en) * 2006-11-21 2007-04-25 清华大学 Air conditioner system based on indirect evaporative cooling technology
RU2359176C1 (en) * 2008-02-27 2009-06-20 Олег Савельевич Кочетов Water cooling plant with evaporation of recirculation water
RU2383820C1 (en) * 2008-10-13 2010-03-10 Олег Савельевич Кочетов Wide-flame centrodugal nozzle

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1952503A (en) * 2006-11-21 2007-04-25 清华大学 Air conditioner system based on indirect evaporative cooling technology
RU2359176C1 (en) * 2008-02-27 2009-06-20 Олег Савельевич Кочетов Water cooling plant with evaporation of recirculation water
RU2383820C1 (en) * 2008-10-13 2010-03-10 Олег Савельевич Кочетов Wide-flame centrodugal nozzle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106545933A (en) * 2016-10-20 2017-03-29 西安工程大学 Industrial premises with jet air port and solar panels direct evaporating-cooling system

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010129603A (en) 2012-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2319093C1 (en) Utilizer of the heat with the boiling layer
RU2391142C1 (en) Kochetov's nozzle for systems of water evaporation cooling systems
RU2452902C2 (en) Air cooling plant with recirculating water evaporation
RU2359176C1 (en) Water cooling plant with evaporation of recirculation water
RU2624073C1 (en) Combined cooling tower with rational water recycling system
RU2665405C1 (en) Centrifugal gas scrubber
RU2363896C1 (en) Instrument for heat and humidity treatment of air
RU2520467C1 (en) Ash collector
RU2411062C1 (en) Scrubber
RU2435103C1 (en) Ash collector with swirl atomisers
RU2449222C2 (en) Water and air plant for protection against intensive radiation
RU2653462C1 (en) Heat recovery unit with boiling bed
RU2650125C1 (en) Device for purification and recovery of exhaust flue gases
RU2359178C1 (en) Water/air device used for protecting against intensive irradiation
RU2656450C1 (en) Device for purification and recovery of exhaust flue gases
RU2607872C1 (en) Energy resource efficient conditioning system
RU2671697C1 (en) Heat recovery unit with fluidized bed
RU2665527C1 (en) Centrifugal gas scrubber
RU2411061C1 (en) Jet scrubber
RU2665399C1 (en) Scrubber
RU2614638C1 (en) Heat recovery fluidized bed
RU2659051C1 (en) Scrubber
RU2019144600A (en) AIR COOLING UNIT WITH EVAPORATION OF RECIRCULATING WATER
RU2560256C1 (en) Air steam curing device with heat recovery
RU2669819C1 (en) Scrubber