RU2493498C1

RU2493498C1 - Conditioner for workshops with heat release

Info

Publication number: RU2493498C1
Application number: RU2012107897/12A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева; Мария Михайловна Стареева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева; Мария Михайловна Стареева
Priority date: 2012-03-02
Filing date: 2012-03-02
Publication date: 2013-09-20

Abstract

FIELD: ventilation.SUBSTANCE: conditioner comprises a section of receiving insulated valves, connecting sections, a section of the first heating, comprising heaters, valves and a bypass channel, the first recirculation section, a sprinkler chamber, where nozzles and drop catchers are installed. Underneath the sprinkler chamber there is a tray-filter, and downstream the sprinkler chamber there is the second recirculation section and a section of filters connected with the second heating section, comprising heaters and connected to a fan unit, the conditioner includes a valve of remote control in supply channels for supply of plenum air to a combined plenum and exhaust plafond installed in the room floor. The impeller of the plenum centrifugal fan via electric induction sliding couplings is connected to the electric motor. The impeller of the exhaust axial fan is also via electric induction sliding couplings connected to the electric motor, and heaters of the second heating are placed in bypass branches of plenum channels, where axial fans of the heater are also installed. In plenum channels there are valves of remote control, and automatic two-way valves are installed on the lines of coolant supply into heaters.EFFECT: higher efficiency and reliability of a process of automatic control.2 dwg

Description

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции и может быть использовано для создания комфортных условий и микроклимата в производственных помещениях с избыточным выделением тепла.The invention relates to techniques for air conditioning and ventilation and can be used to create comfortable conditions and microclimate in industrial premises with excessive heat.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является кондиционер по патенту РФ №2067730, кл. F24F 3/06 от 10.10.96, содержащий корпус, секции приемных клапанов, и подогрева, оросительную камеру, в которой установлены форсунки и каплеуловители с поддоном - фильтром, секцию фильтров, соединенную с вентиляционным агрегатом.The closest technical solution to the claimed object is air conditioning according to the patent of the Russian Federation No. 2067730, class. F24F 3/06 of 10.10.96, comprising a housing, sections for receiving valves, and a heater, an irrigation chamber in which nozzles and drip traps with a filter pan are installed, a filter section connected to the ventilation unit.

Недостатком его является сравнительно невысокая эффективность процесса автоматического регулирования.Its disadvantage is the relatively low efficiency of the automatic control process.

Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса автоматического регулирования двухвентиляторных кондиционеров.The technical result is an increase in the efficiency and reliability of the process of automatic regulation of dual-fan air conditioners.

Это достигается тем, что в кондиционере, содержащим секцию приемных утепленных клапанов, соединительные секции, секцию первого подогрева, состоящую из калориферов, клапанов и обводного канала, секцию первой рециркуляции, оросительную камеру, в которой установлены форсунки и каплеуловители, причем под оросительной камерой расположен поддон - фильтр, а после оросительной камеры расположена секция второй рециркуляции и секция фильтров, соединенная с секцией второго подогрева, состоящей из калориферов и соединенной с вентиляционным агрегатом, кондиционер включает в себя клапан дистанционного управления в приточных каналах для подвода приточного воздуха к комбинированному приточно-вытяжному плафону, установленному в полу помещения, а рабочее колесо приточного центробежного вентилятора через электрические индукционные муфты скольжения соединено с электродвигателем, причем рабочее колесо вытяжного осевого вентилятора также через электрические индукционные муфты скольжения соединено с электродвигателем, а калориферы второго подогрева размещены в байпасных отводах приточных каналов, в которых размещены также осевые вентиляторы подогревателя, причем в приточных каналах размещены клапаны дистанционного управления, а автоматические двухпозиционные клапаны установлены на линиях подачи теплоносителя в калориферы, причем вытяжной канал связан с приточно-вытяжными плафонами и проходит в помещении, в котором установлен терморегулятор и датчик регулятора давления, причем вытяжной канал связан с камерой вытяжного осевого вентилятора и вытяжной шахтой, которая примыкает к воздухозаборной шахте, имеющей жалюзийную решетку, а приточные каналы размещены внутри выхлопной шахты, причем на поверхности деталей кондиционера нанесен слой мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, причем соотношение между толщиной металла и вибродемпфирующего покрытия находится в оптимальном интервале величин: 1/(2,5…4).This is achieved by the fact that in an air conditioner containing a section of receiving insulated valves, connecting sections, a first heating section, consisting of heaters, valves and a bypass channel, a first recirculation section, an irrigation chamber in which nozzles and drip traps are installed, and a drip tray is located under the irrigation chamber - a filter, and after the irrigation chamber there is a second recirculation section and a filter section connected to the second heating section, consisting of heaters and connected to the ventilation unit volume, the air conditioner includes a remote control valve in the supply ducts for supplying fresh air to the combined supply and exhaust ceiling mounted in the floor of the room, and the impeller of the supply centrifugal fan is connected to an electric motor via electric induction slip clutches, and the impeller of the axial exhaust fan is also is connected to an electric motor through electric induction slip clutches, and the second heating heaters are located in bypass bends of the intake ducts, in which the axial fans of the heater are also located, and the inlet ducts are equipped with remote control valves, and automatic on / off valves are installed on the coolant supply lines to the heaters, the exhaust duct connected to the supply and exhaust shafts and passes in the room in which the thermostat is installed and a pressure regulator sensor, the exhaust channel being connected to the chamber of the exhaust axial fan and the exhaust shaft, which is adjacent to the air intake shaft having the louvre grille, and the supply ducts are located inside the exhaust shaft, and on the surface of the air conditioner parts a layer of soft vibration-damping material, for example, VD-17 mastic, is applied, and the ratio between the thickness of the metal and the vibration-damping coating is in the optimal range of values: 1 / (2.5 ... 4 )

На фиг.1 изображена схема двухвентиляторного кондиционера с автоматическим регулированием для цехов с избыточными выделениями тепла, на фиг.2 - схема форсунки камеры орошения.Figure 1 shows a diagram of a dual-fan air conditioner with automatic control for workshops with excess heat, figure 2 is a diagram of the nozzle of the irrigation chamber.

Кондиционер включает в себя клапан 6 дистанционного управления в приточных каналах 9 для подвода приточного воздуха к комбинированному приточно-вытяжному плафону 8, установленному в полу помещения 11 с избыточным выделением тепла. Рабочее колесо приточного центробежного вентилятора 1 через электрические индукционные муфты скольжения 2 соединено с электродвигателем 3, а рабочее колесо вытяжного осевого вентилятора 12 через электрические индукционные муфты скольжения также соединено с электродвигателем. Калориферы 4 второго подогрева размещены в байпасных отводах приточных каналов 9, в которых размещены осевые вентиляторы 5 подогревателя. В приточных каналах размещены клапаны 6 дистанционного управления. Автоматические двухпозиционные клапаны 7 установлены на линиях подачи теплоносителя в калориферы 4. Вытяжной канал 10 связан с приточно-вытяжными плафонами 8 и проходит в помещении 11, в котором установлен терморегулятор Т₂ и датчик Д регулятора давления. Канал 10 связан с камерой вытяжного осевого вентилятора 12 и вытяжной шахтой, которая примыкает к воздухозаборной шахте, имеющей жалюзийную решетку 20.The air conditioner includes a remote control valve 6 in the supply ducts 9 for supplying fresh air to the combined supply and exhaust ceiling 8 installed in the floor of the room 11 with excessive heat. The impeller of the supply centrifugal fan 1 through the electric induction slip clutch 2 is connected to the electric motor 3, and the impeller of the exhaust axial fan 12 through the electric induction slip clutch is also connected to the electric motor. The heaters 4 of the second heating are located in the bypass branches of the supply ducts 9, in which the axial fans 5 of the heater are located. In the supply channels placed valves 6 remote control. Automatic on-off valves 7 are installed on the coolant supply lines 4. The exhaust duct 10 is connected to the supply and exhaust shafts 8 and passes in the room 11, in which the temperature regulator T ₂ and the pressure sensor D are installed. Channel 10 is connected to the chamber of the axial exhaust fan 12 and the exhaust shaft, which is adjacent to the air intake shaft having a louvre grille 20.

В шахте для выброса части вытяжного воздуха наружу установлен клапан 13, а на линии забора наружного воздуха - клапан 14. Клапан 15 рециркуляционного воздуха установлен перед масляным самоочищающимся фильтром 16. Камера орошения 17 содержит насос 18 и клапан 19 на линии подачи холодной воды. После камеры орошения установлен терморегулятор T₁. Система кондиционирования выполнена таким образом, что приточная 20 и выхлопная шахты имеют общую разделяющую их стенку, что позволяет в холодное время года использовать удаляемое из помещения 11 тепло и снижать нагрузку на калорифер подогрева. Кроме того, приточная шахта 20 может быть размещена внутри выхлопной с целью экономии энергоресурсов всего предприятия, где установлены кондиционеры (на чертеже не показано).A valve 13 is installed in the mine to eject part of the exhaust air to the outside, and a valve 14 is installed on the outdoor air intake line. A recirculation air valve 15 is installed in front of the self-cleaning oil filter 16. The irrigation chamber 17 contains a pump 18 and a valve 19 on the cold water supply line. After the irrigation chamber, a temperature regulator T _{1 is} installed. The air conditioning system is designed so that the supply 20 and exhaust shafts have a common wall separating them, which allows the use of heat removed from the room 11 in the cold season and reduce the load on the heating coil. In addition, the supply shaft 20 can be placed inside the exhaust in order to save energy resources of the entire enterprise where the air conditioners are installed (not shown in the drawing).

Форсунка (фиг.2) камеры орошения 17 содержит полый корпус, состоящий из цилиндрической части 1 с внешней резьбой для подсоединения к штуцеру распределительного трубопровода для подвода жидкости, и внутренней резьбой для соединения с коническим соплом 5.The nozzle (figure 2) of the irrigation chamber 17 contains a hollow body, consisting of a cylindrical part 1 with an external thread for connecting to the nozzle of the distribution pipe for supplying fluid, and an internal thread for connecting with a conical nozzle 5.

Корпус 1 и сопло 5 образуют две, соосных между собой внутренних камеры 4 и 13. Цилиндрическая камера 4 служит для подвода жидкости, а коническая камера 13, образованная поверхностью усеченного конуса сопла является нагнетательной камерой для создания повышенного давления.The housing 1 and the nozzle 5 form two internal coaxial chambers 4 and 13. The cylindrical chamber 4 serves to supply fluid, and the conical chamber 13 formed by the surface of the truncated cone of the nozzle is an injection chamber to create increased pressure.

На сопле 5, со стороны, противоположной подводу жидкости, выполнен жиклер, который состоит из цилиндрического дроссельного отверстия 8 и конического отверстия 9 с расширением в сторону объекта. При этом на поверхности конического отверстия 9 выполнена винтовая (на чертеже не показано) нарезка (например, коническая резьба с крупным шагом) для создания веерообразного выхода жидкости из жиклера.At the nozzle 5, from the side opposite the fluid supply, a nozzle is made, which consists of a cylindrical throttle hole 8 and a conical hole 9 with an extension towards the object. At the same time, on the surface of the conical hole 9, screw (not shown in the drawing) cutting (for example, a tapered thread with a large pitch) is made to create a fan-shaped liquid exit from the nozzle.

На конической боковой поверхности 5 сопла выполнено, по крайней мере, два ряда цилиндрических дроссельных отверстий 6 и 7, оси которых перпендикулярны конической боковой поверхности сопла 5, и в каждом ряду выполнено, по крайней мере, три цилиндрических дроссельных отверстия, причем в горизонтальной плоскости проекции осей отверстий 6 и 7 в этих рядах отстоят друг от друга на угол 7,5…60° для создания мелкодисперсной сплошной фазы распыливаемой жидкости.At least two rows of cylindrical throttle holes 6 and 7 are made on the conical side surface 5 of the nozzle, the axes of which are perpendicular to the conical side surface of the nozzle 5, and at least three cylindrical throttle holes are made in each row, moreover, in the horizontal plane of the projection the axes of holes 6 and 7 in these rows are separated from each other by an angle of 7.5 ... 60 ° to create a finely divided continuous phase of the sprayed liquid.

Для создания наибольшего эффекта образования мелкодисперсной сплошной фазы распыливаемой жидкости в цилиндрической камере 4, соосно ей, установлен с зазором 12 относительно внутренней боковой поверхности камеры 4 завихритель 3, выполненный в виде втулки с винтовой внешней нарезкой с крупным шагом трапециидального профиля, и закрепленный посредством внутренней резьбы 11 на штоке 2 с коническим обтекателем в верхней части.To create the greatest effect of the formation of a finely divided continuous phase of the sprayed liquid in the cylindrical chamber 4, coaxially mounted with a gap 12 relative to the inner side surface of the chamber 4, a swirler 3, made in the form of a sleeve with a screw external thread with a large pitch of a trapezoidal profile, and fixed by internal thread 11 on stem 2 with a conical cowl at the top.

Завихритель 3 закреплен в своей нижней части посредством жестко присоединенной к нему круглой пластины 14 к корпусу 1. В круглой пластине 14 выполнен паз по спирали Архимеда, имеющий направление крутки, совпадающее с направлением крутки потока жидкости завихрителя 3.The swirler 3 is fixed in its lower part by means of a round plate 14 rigidly attached to it to the housing 1. In the round plate 14, a groove is made in a spiral of Archimedes, having a twist direction coinciding with the direction of twist of the fluid flow of the swirler 3.

Кондиционер работает следующим образом.Air conditioning works as follows.

Работа установки регулируется с помощью двух терморегуляторов: T₁, Т₂. Первый из них, установленный внутри кондиционера после камеры орошения, воздействует в зимний и переходный периоды года на воздушные клапаны 13, 14, 15, обеспечивая необходимую температуру смеси холодного наружного и теплого рециркуляционного воздуха. В летнее время этот терморегулятор управляет трехходовым клапаном, регулирующим температуру воды, распыляемой в камере орошения для осуществления политропического процесса обработки воздуха. Таким образом, терморегулятор T₁ осуществляет круглосуточное качественное регулирование работы кондиционера.The operation of the installation is regulated using two temperature controllers: T ₁ , T ₂ . The first of them, installed inside the air conditioner after the irrigation chamber, acts in the winter and transition periods of the year on the air valves 13, 14, 15, providing the necessary temperature of the mixture of cold external and warm recirculated air. In the summer, this thermostat controls a three-way valve that regulates the temperature of the water sprayed in the irrigation chamber to carry out the polytropic air treatment process. Thus, the temperature regulator T ₁ provides round-the-clock quality control of the air conditioner.

Работа форсунки осуществляется следующим образом.The nozzle is as follows.

При подаче жидкости в корпус 1 под действием перепада давления 0,4…0,8 МПа в камерах 4 и 13 благодаря завихрителю 3 создаются вихревые потоки жидкости, которые устремляются в жиклер 5, а в цилиндрических дроссельных отверстиях 6 и 7 создаются потоки жидкости, устремляющиеся к выходным срезам отверстий и жиклера.When the fluid is supplied to the housing 1 under the action of a pressure drop of 0.4 ... 0.8 MPa, chambers 4 and 13 create swirling fluids of fluids in the chambers 3 and 3, which flow into the nozzle 5, and in the cylindrical throttle openings 6 and 7, fluid flows rushing to the output sections of the holes and the nozzle.

При столкновении расширяющихся потоков жидкости, истекающих через выходное коническое отверстие жиклера с винтовой нарезкой и цилиндрических дроссельных отверстиях 6и 7 происходит образование веерообразного газожидкостного потока в виде пелены, т.е. реализуется механизм дробления капель жидкости, но генерируемый пеленообразный поток отклоняется от горизонтальной плоскости на больший угол, в диапазоне от 45 до 60°, в направлении к центральной области орошаемой поверхности, расположенной непосредственно под жиклером.In the collision of expanding fluid flows flowing through the outlet conical hole of the nozzle with screw thread and cylindrical throttle holes 6and 7, a fan-shaped gas-liquid stream is formed in the form of a shroud, i.e. a liquid droplet crushing mechanism is implemented, but the generated swell-like flow deviates from the horizontal plane by a larger angle, in the range from 45 to 60 °, in the direction of the central region of the irrigated surface located directly under the nozzle.

Терморегулятор Т₂ устанавливают либо непосредственно в помещении, либо в вытяжном канале 10, внутри которого проходит воздух с температурой цеха. Этот терморегулятор предназначен в основном для регулирования (в зависимости от температуры помещения) числа оборотов приточного центробежного вентилятора 1 путем воздействия на электрическую индукционную муфту, соединяющую его с электродвигателем. Таким образом, терморегулятор Т₂ выполняет задачу количественного регулирования работы установки. Соответствующее изменение объема удаляемого воздуха также производится автоматически при использовании в качестве датчика регулятора давления Д, реагирующего на изменения перепада давлений воздуха внутри и вне помещения, который зависит от соотношения между производительностями приточного и вытяжного вентиляторов. Этот датчик действует на индукционную муфту, соединяющую вытяжной вентилятор с его электродвигателем.The temperature regulator T _{2 is} installed either directly in the room or in the exhaust duct 10, inside which air passes with the temperature of the workshop. This thermostat is mainly designed to regulate (depending on the room temperature) the number of revolutions of the supply centrifugal fan 1 by acting on an electric induction coupling connecting it to the electric motor. Thus, the temperature regulator T ₂ performs the task of quantitative control of the installation. A corresponding change in the volume of exhaust air is also made automatically when using a pressure regulator D as a sensor, which responds to changes in the differential pressure of air inside and outside the room, which depends on the ratio between the capacities of the supply and exhaust fans. This sensor acts on an induction coupling connecting the exhaust fan to its electric motor.

После снижения производительности обоих вентиляторов до минимальной терморегулятор T₂ одновременно открывает клапан 7 для подачи теплоносителя к калориферам второго подогрева 4 и включает в действие электродвигатель осевого вентилятора 5.After reducing the performance of both fans to the minimum temperature controller T ₂ simultaneously opens the valve 7 for supplying coolant to the heaters of the second heating 4 and turns on the electric motor of the axial fan 5.

Клапан 14 на линии забора наружного воздуха управляется двухпозиционным электрическим исполнительным механизмом, сблокированным с пусковыми устройствами приточного центробежного, вентилятора 1 и закрывает доступ наружного воздуха в систему при его остановке. При наличии большого количества кондиционеров, устанавливаемых в крупных корпусах современных предприятий, управление их работой и обслуживающими их системами автоматическое регулирования, а также контроль за поддержанием требуемых параметров воздуха в помещениях осуществляется дистанционно. Для этого сооружают контрольные пульты управления, на которых размещают кнопки и рычаги управления всеми пусковыми устройствами вентиляторных, насосных и прочих агрегатов кондиционирования и вентиляции воздуха данного корпуса, а также соответствующие сигнальные приборы, контролирующие и регистрирующие метеорологические условия в помещениях.The valve 14 on the outdoor air intake line is controlled by a two-position electric actuator, blocked with the starting devices of the supply centrifugal fan 1 and closes the access of external air to the system when it stops. If there are a large number of air conditioners installed in large buildings of modern enterprises, their work and the systems that support them are automatically controlled, as well as monitoring the maintenance of the required indoor air parameters is carried out remotely. To do this, build control panels, which place buttons and control levers for all starting devices of fan, pump and other air conditioning and ventilation units of this building, as well as the corresponding signaling devices that monitor and record meteorological conditions in the premises.

Кондиционер работает без применения доувлажнения, первого подогрева в зимнее время, и рециркуляциии воздуха в летнее время. Кондиционеры производительностью до 120 тыс.м³/ч изготовляют из металла, а кондиционеры большей производительности - из железобетона. Для снижения виброакустической активности аппарата и его металлоемкости, а также повышения его надежности в предлагаемом устройстве предусмотрены следующие мероприятия: на поверхности деталей нанесен слой мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, причем соотношение между толщиной металла и вибродемпфирующего покрытия находится в оптимальном интервале величин: 1/(2,5…4).The air conditioner works without the use of after-humidification, first heating in the winter, and air recirculation in the summer. Air conditioners with a capacity of up to 120 thousand m ³ / h are made of metal, and air conditioners of greater productivity are made of reinforced concrete. To reduce the vibro-acoustic activity of the apparatus and its metal consumption, as well as to increase its reliability, the proposed device provides the following measures: a layer of soft vibration-damping material, for example, VD-17 mastic, is applied to the surface of the parts, and the ratio between the thickness of the metal and the vibration-damping coating is in the optimal range of values: 1 / (2.5 ... 4).

Claims

An air conditioner comprising a section for receiving heated valves, connecting sections, a first heating section, consisting of air heaters, valves and a bypass channel, a first recirculation section, an irrigation chamber, in which nozzles and drip traps are installed, and a filter pan is located under the irrigation chamber, and after the irrigation the chamber is located the second recirculation section and the filter section connected to the second heating section, consisting of heaters and connected to the ventilation unit, characterized in that The air conditioner includes a remote control valve in the supply ducts for supplying fresh air to the combined supply and exhaust lamp installed in the floor of the room, and the impeller of the supply centrifugal fan is connected to the electric motor via electric induction slip clutches, and the impeller of the axial exhaust fan is also connected via electric induction slip clutch is connected to the electric motor, and the second heating heaters are located in the bypass branches of the channels, in which axial fans of the heater are also located, and in the supply channels remote control valves are located, and automatic on / off valves are installed on the coolant supply lines to the heaters, characterized in that the nozzle of the irrigation chamber contains a housing that consists of a cylindrical part with external thread for connecting to the nozzle of the distribution pipe for supplying fluid, and an internal thread for connecting to a conical nozzle 5, while the body and nozzle form two inner chambers that are coaxial with each other, and the cylindrical chamber serves to supply fluid, and the conical chamber formed by the surface of the truncated nozzle cone is a pressure chamber to create increased pressure, and a nozzle made of a cylindrical throttle is made on the nozzle from the side opposite to the fluid supply openings and conical openings with expansion towards the object, while on the surface of the conical openings a screw thread is made to create a fan-shaped exit liquid from the nozzle, and at least two rows of cylindrical throttle openings are made on the conical side surface of the nozzle, the axes of which are perpendicular to the conical side surface of the nozzle, and at least three cylindrical throttle openings are made in each row, moreover, in the horizontal plane of the projection the axes of the holes in these rows are separated from each other by an angle of 7.5 ... 60 ° to create a finely divided continuous phase of the sprayed liquid, while in the cylindrical chamber, coaxially mounted with a gap, the relative about the inner side surface of the chamber, the swirl, made in the form of a sleeve with a screw external thread with a large pitch of a trapezoidal profile and fixed by means of an internal thread on the rod with a conical fairing in the upper part, and the swirl is fixed in its lower part by means of a round plate rigidly attached to it to the body moreover, in the round plate, a groove is made in a spiral of Archimedes, having a twist direction coinciding with the direction of twist of the fluid flow of the swirler.