RU2527472C2 - Многофункциональный аппарат со встречными закрученными потоками - Google Patents

Многофункциональный аппарат со встречными закрученными потоками Download PDF

Info

Publication number
RU2527472C2
RU2527472C2 RU2012107895/05A RU2012107895A RU2527472C2 RU 2527472 C2 RU2527472 C2 RU 2527472C2 RU 2012107895/05 A RU2012107895/05 A RU 2012107895/05A RU 2012107895 A RU2012107895 A RU 2012107895A RU 2527472 C2 RU2527472 C2 RU 2527472C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
housing
chamber
tangential
centrifugal
Prior art date
Application number
RU2012107895/05A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2012107895A (ru
Inventor
Олег Савельевич Кочетов
Мария Олеговна Стареева
Мария Михайловна Стареева
Original Assignee
Олег Савельевич Кочетов
Мария Олеговна Стареева
Мария Михайловна 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, Мария Михайловна Стареева filed Critical Олег Савельевич Кочетов
Priority to RU2012107895/05A priority Critical patent/RU2527472C2/ru
Publication of RU2012107895A publication Critical patent/RU2012107895A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2527472C2 publication Critical patent/RU2527472C2/ru

Links

Images

Landscapes

  • Nozzles (AREA)

Abstract

Изобретение относится к вентиляции и кондиционированию воздуха. Многофункциональный аппарат со встречными закрученными потоками обрабатываемого газа, содержащий корпус, нижний и верхний входные патрубки, выходной патрубок, систему подачи жидкости, аппарат состоит из двух ступеней обработки, при этом первая ступень аппарата включает верхний и нижний входные патрубки, снабженные тангенциальными закручивателями, и центробежные тангенциальные форсунки, вторая ступень включает центробежную камеру смешения с входным патрубком, снабженным тангенциальным закручивателем, диффузор, конфузор, раскручиватель и выходной патрубок, диаметр центробежной камеры смешения больше, чем диаметр корпуса первой ступени аппарата, аппарат включает систему подготовки циркулирующей распыливаемой воды, которая состоит из запорного вентиля, отстойника, фильтра, циркуляционного насоса и подпиточного вентиля, при этом каждая из центробежных форсунок, содержит корпус, состоящий из цилиндрической части с внешней резьбой и внутренней резьбой, коническое сопло, жиклер, в цилиндрической камере установлен завихритель, который закреплен в своей нижней части посредством круглой пластины к корпусу, причем в круглой пластине выполнен паз по спирали Архимеда. Технический результат - упрощение конструкции системы кондиционирования воздуха. 3 ил.

Description

Изобретение относится к вентиляции и кондиционированию воздуха с регенеративными теплоутилизаторами.
Наиболее близким техническим решением является аппарат со встречными закрученными потоками обрабатываемого газа, содержащий корпус, нижний и верхний входные патрубки, выходной патрубок, систему подачи жидкости, по патенту RU 2339436, B01D 47/06, 20.03.1997. Недостатком известного аппарата является недостаточная эффективность очитки воздуха от тонкой пыли и невозможность подмеса воздуха других параметров после обработки ввиду отсутствия вихревой камеры смешения.
Технический результат - получение возможности теплоутилизации сильно запыленного выбросного воздуха, 'экономия энергоресурсов, упрощение конструкции системы кондиционирования воздуха, ее монтажа и обслуживания.
Это достигается тем, что многофункциональный аппарат со встречными закрученными потоками обрабатываемого газа, содержащий корпус, нижний и верхний входные патрубки, выходной патрубок, систему подачи жидкости, состоит из двух ступеней обработки, при этом первая ступень аппарата включает верхний и нижний входные патрубки, снабженные тангенциальными закручивателями, и центробежные тангенциальные форсунки, вторая ступень включает центробежную камеру смешения с входным патрубком, снабженным тангенциальным закручивателем, диффузор, конфузор, раскручиватель и выходной патрубок. В первой ступени аппарата осуществляется увлажнение воздуха и его санитарная очистка от тонкой пыли.
На фиг.1 представлен общий вид предлагаемой установки, на фиг.2 изображена принципиальная схема очистки оборотной воды, используемой в тепловлажностном процессе, на фиг.3 - схема форсунки.
Многофункциональный аппарат со встречными закрученными потоками (фиг.1), корпус которого в первой ступени аппарата содержит нижний входной патрубок 1, верхний входной патрубок 2, нижний тангенциальный закручиватель 3, верхний тангенциальный закручиватель 4, центробежные форсунки 5, выхлопной патрубок 6, а во второй ступени аппарата - входной патрубок камеры смешения 7, центробежную камеру смешения 8, диффузор 9, конфузор 10, раскручиватель 11, выходной патрубок 12. Процесс водоподготовки осуществляется по схеме (фиг.2) с помощью системы подачи жидкости, включающей запорный вентиль 13, отстойник 14, фильтр 15, циркуляционный насос 16, подпиточный вентиль для компенсации расходной части воды 17, где используемая повторно вода очищается с помощью отстойника и фильтра, а расходная часть воды компенсируется подпиточным вентилем от внешней системы.
В комбинированном многофункциональном аппарате со встречными закрученными потоками в рабочем пространстве первой ступени образуются, как и в классическом аппарате со встречными закрученными потоками, два закрученных в одну сторону, но встречно направленных потока: восходящий G1 - в центральной части камеры и нисходящий G2 - в периферийной части. Для тепловлажностной обработки воздуха в камеру подается вода, распыляемая центробежными тангенциальными форсунками. Под действием центробежных сил капли воды отбрасываются на вертикальные стенки аппарата и по ним стекают в нижнюю часть камеры. Затем увлажненный воздух выводится из камеры через выхлопной патрубок, расположенный в верхней части первой ступени аппарата, и поступает в камеру смешения (вторая ступень аппарата). Часть наружного воздуха G3, заранее подготовленная в системе кондиционирования воздуха, через тангенциальный закручиватель подается в камеру смешения, где поток увлажненного воздуха смешивается с наружным. Увеличение диаметра камеры смешения относительно первой ступени аппарата, где происходит увлажнение и мокрое обеспыливание, обеспечивает падение скорости воздуха в поперечном сечении аппарата и, как следствие, не создавая существенного дополнительного аэродинамического сопротивления, способствует предотвращению каплеуноса. На выходе из аппарата установлен раскручиватель.
Форсунка (фиг.3) содержит полый корпус, состоящий из цилиндрической части 17 с внешней резьбой для подсоединения к штуцеру распределительного трубопровода для подвода жидкости, и внутренней резьбой для соединения с коническим соплом 21.
Корпус 17 и сопло 21 образуют две, соосные между собой внутренних камеры 20 и 29. Цилиндрическая камера 20 служит для подвода жидкости, а коническая камера 29, образованная поверхностью усеченного конуса сопла, является нагнетательной камерой для создания повышенного давления.
На сопле 21, со стороны, противоположной подводу жидкости, выполнен жиклер, который состоит из цилиндрического дроссельного отверстия 24 и конического отверстия 25 с расширением в сторону объекта. При этом на поверхности конического отверстия 25 выполнена винтовая (на чертеже не показано) нарезка (например, коническая резьба с крупным шагом) для создания веерообразного выхода жидкости из жиклера.
На конической боковой поверхности 21 сопла выполнено, по крайней мере, два ряда цилиндрических дроссельных отверстий 22 и 23, оси которых перпендикулярны конической боковой поверхности сопла 21, и в каждом ряду выполнено, по крайней мере, три цилиндрических дроссельных отверстия, причем в горизонтальной плоскости проекции осей отверстий 22 и 23 в этих рядах отстоят друг от друга на угол 7.5…60° для создания мелкодисперсной сплошной фазы распыливаемой жидкости.
Для создания наибольшего эффекта образования мелкодисперсной сплошной фазы распыливаемой жидкости в цилиндрической камере 20, соосно ей, установлен с зазором 28 относительно внутренней боковой поверхности камеры 20 завихритель 19, выполненный в виде втулки с винтовой внешней нарезкой с крупным шагом трапецеидального профиля, и закрепленный посредством внутренней резьбы 27 на штоке 18 с коническим обтекателем в верхней части.
Завихритель 19 закреплен в своей нижней части посредством жестко присоединенной к нему круглой пластины 30 к корпусу 17. В круглой пластине 30 выполнен паз по спирали Архимеда, имеющий направление крутки, совпадающее с направлением крутки потока жидкости завихрителя 19.
Многофункциональный аппарат со встречными закрученными потоками работает следующим образом.
Разработанный аппарат, диаметром 2000 мм, обеспечивает производительность по воздуху до 100000 м3/ч. Диаметр камеры смешения составляет 2500 мм, высота 1300 мм.
В качестве основных факторов, влияющих на эффективность процесса обработки воздуха, были выбраны: коэффициент орошения В; массовая скорость воздуха v; соотношение расходов потоков воздуха = G2/(G1+G2); угол наклона форсунок на боковой поверхности аппарата ф 0 и относительная высота расположения форсунок h/H.
Наилучшая эффективность увлажнения в аппарате достигается при угле наклона форсунки к горизонту ф=30-40° и при относительной высоте ее расположения в рабочей камере h/H=0,4-0,5.
В результате экспериментальных исследований (главным образом на модели Dап=260 мм) были получены зависимости коэффициента эффективности адиабатного процесса Еа от вышеуказанных факторов. Исследования показали, что в аппарате процесс тепло- и массообмена протекает достаточно интенсивно. Коэффициент эффективности Еа=0,93 при v=9,43 кг/(м2 с), =0,45 и В=0,9. К установке были приняты форсунки с диаметром сопла 3 мм. При испытаниях аппарата диаметром 700 мм было доказано, что эффективность обработки воздуха с увеличением диаметра аппарата растет.
Оптимальные значения факторов в числовом выражении, характеризующих эффективность адиабатного процесса Еа, стали следующие: v=6,5 кг/(м2 с), =0,6, В=0,9, ф=50°, H/Dап=2,2, h/Dап=0,9, отношение расходов воды в=G2в/G3в=0,5 (G2в и G3в - расходы воды, распыляемой форсунками, соответственно в верхнем вводе воздуха и во всем аппарате). Потери давления p в аппарате при этом составили 810 Па.
Было также установлено, что в аппарате достигаются высокие скорости обработки воздуха до 10 м/с без выноса капель. Исследования показали также возможность регулирования процесса обработки воздуха без изменения суммарного расхода воздуха и воды путем изменения соотношения расходов воздуха. Аэродинамическое сопротивление аппарата ВЗПМ изменялось в пределах 600-900 Па.
Работа форсунки осуществляется следующим образом.
При подаче жидкости в корпус 17 под действием перепада давления 0,4…0,8 МПа в камерах 20 и 29 благодаря завихрителю 19 создаются вихревые потоки жидкости, которые устремляются в жиклер 21, а в цилиндрических дроссельных отверстиях 22 и 23 создаются потоки жидкости, устремляющиеся к выходным срезам отверстий и жиклера.
При столкновении расширяющихся потоков жидкости, истекающих через выходное коническое отверстие жиклера с винтовой нарезкой и цилиндрических дроссельных отверстиях 22 и 23, 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.
Основным преимуществом разработанного аппарата является возможность проведения процессов увлажнения, смешения, санитарной очистки от мелкой пыли, а также возможность повторного использования тепла и влаги больших объемов рециркуляционного воздуха (до 90%). Таким образом, использование многофункционального аппарата со встречными закрученными потоками для обработки рециркуляционного воздуха, при взаимодействии с малогабаритным кондиционером для обработки свежего воздуха (от 10%), позволяет существенным образом сократить стоимость климатического оборудования, эксплуатационные затраты, а также обеспечить более стабильную работу всей системы.
Объем обрабатываемого в многофункциональном аппарате воздуха ограничивается только санитарными нормами, согласно которым количество наружного воздуха в рециркуляционном должно быть не менее 10% (при условии, что выполняются требования, регламентирующие количество наружного воздуха на одного работающего).
Смешение наружного воздуха с циркуляционным уже после его подогрева позволяет избежать выпадения конденсата и его обледенения на стенках лопаток воздушных клапанов, регулирующих поступление холодного воздуха в камеру смешения, в результате чего нарушается режим регулирования и возрастают износ оборудования и энергетические потери в традиционных центральных кондиционерах.

Claims (1)

  1. Многофункциональный аппарат со встречными закрученными потоками обрабатываемого газа, содержащий корпус, нижний и верхний входные патрубки, выходной патрубок, систему подачи жидкости, при этом аппарат состоит из двух ступеней обработки, при этом первая ступень аппарата включает верхний и нижний входные патрубки, снабженные тангенциальными закручивателями, и центробежные тангенциальные форсунки, вторая ступень включает центробежную камеру смешения с входным патрубком, снабженным тангенциальным закручивателем, диффузор, конфузор, раскручиватель и выходной патрубок, диаметр центробежной камеры смешения больше, чем диаметр корпуса первой ступени аппарата, аппарат включает систему подготовки циркулирующей распыливаемой воды, которая состоит из запорного вентиля, отстойника, фильтра, циркуляционного насоса и подпиточного вентиля для компенсации расходной части воды, отличающийся тем, что каждая из центробежных тангенциальных форсунок содержит корпус, который состоит из цилиндрической части с внешней резьбой для подсоединения к штуцеру распределительного трубопровода для подвода жидкости, и внутренней резьбой для соединения с коническим соплом, при этом корпус и сопло образуют две, соосных между собой, внутренние камеры, причем цилиндрическая камера служит для подвода жидкости, а коническая камера, образованная поверхностью усеченного конуса сопла, является нагнетательной камерой для создания повышенного давления, а на сопле, со стороны, противоположной подводу жидкости, выполнен жиклер, который состоит из цилиндрического дроссельного отверстия и конического отверстия с расширением в сторону объекта, при этом на поверхности конического отверстия выполнена винтовая нарезка для создания веерообразного выхода жидкости из жиклера, а на конической боковой поверхности сопла выполнено, по крайней мере, два ряда цилиндрических дроссельных отверстий, оси которых перпендикулярны конической боковой поверхности сопла, и в каждом ряду выполнено, по крайней мере, три цилиндрических дроссельных отверстия, причем в горизонтальной плоскости проекции осей отверстий в этих рядах отстоят друг от друга на угол 7,5-60° для создания мелкодисперсной сплошной фазы распыливаемой жидкости, при этом в цилиндрической камере, соосно ей, установлен с зазором относительно внутренней боковой поверхности камеры завихритель, выполненный в виде втулки с винтовой внешней нарезкой с крупным шагом трапецеидального профиля и закрепленный посредством внутренней резьбы на штоке с коническим обтекателем в верхней части, а завихритель закреплен в своей нижней части посредством жестко присоединенной к нему круглой пластины к корпусу, причем в круглой пластине выполнен паз по спирали Архимеда, имеющий направление крутки, совпадающее с направлением крутки потока жидкости завихрителя.
RU2012107895/05A 2012-03-02 2012-03-02 Многофункциональный аппарат со встречными закрученными потоками RU2527472C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012107895/05A RU2527472C2 (ru) 2012-03-02 2012-03-02 Многофункциональный аппарат со встречными закрученными потоками

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012107895/05A RU2527472C2 (ru) 2012-03-02 2012-03-02 Многофункциональный аппарат со встречными закрученными потоками

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012107895A RU2012107895A (ru) 2013-09-10
RU2527472C2 true RU2527472C2 (ru) 2014-08-27

Family

ID=49164562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012107895/05A RU2527472C2 (ru) 2012-03-02 2012-03-02 Многофункциональный аппарат со встречными закрученными потоками

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2527472C2 (ru)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1401462A (en) * 1921-02-25 1921-12-27 Circle Everett Shower-bath nozzle
RU2339436C1 (ru) * 2007-11-01 2008-11-27 Олег Савельевич Кочетов Многофункциональный аппарат со встречными закрученными потоками
RU2428235C1 (ru) * 2010-08-20 2011-09-10 Олег Савельевич Кочетов Форсунка вихревая кочетова

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1401462A (en) * 1921-02-25 1921-12-27 Circle Everett Shower-bath nozzle
RU2339436C1 (ru) * 2007-11-01 2008-11-27 Олег Савельевич Кочетов Многофункциональный аппарат со встречными закрученными потоками
RU2428235C1 (ru) * 2010-08-20 2011-09-10 Олег Савельевич Кочетов Форсунка вихревая кочетова

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012107895A (ru) 2013-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8028934B2 (en) Two-substance atomizing nozzle
RU2607870C1 (ru) Устройство тепловлажностной обработки воздуха с утилизацией тепла
CN104880118B (zh) 一种冷却塔配水系统、冷却塔及冷却塔配水方法
CN107952292A (zh) 一种通量可调式文丘里-旋流耦合型高效除雾凝并器
CN115400575B (zh) 一种气液混合喷淋箱及臭气处理系统
CN105617847A (zh) 一种新型旋流耦合深度脱硫强化模块
RU2339436C1 (ru) Многофункциональный аппарат со встречными закрученными потоками
RU2624073C1 (ru) Комбинированная градирня с рациональной системой оборотного водоснабжения
RU2527472C2 (ru) Многофункциональный аппарат со встречными закрученными потоками
CN100368666C (zh) 旋流喷雾湿化塔
CN109987771B (zh) 脱硫废水处理方法及设备
RU2363896C1 (ru) Аппарат для тепловлажностной обработки воздуха
CN103990369A (zh) 一种紊流曝气塔
RU2512892C2 (ru) Способ тепловлажностной обработки воздуха с утилизацией тепла
CN108386240B (zh) 一种汽轮机用雾化喷头
RU2493501C1 (ru) Приточно-вытяжная установка с утилизацией тепла
CN111330444A (zh) 一种喷氨格栅低速旋流风帽和喷氨格栅
RU2450213C2 (ru) Устройство для тепловлажностной обработки воздуха
RU2473018C1 (ru) Устройство для тепловлажностной обработки воздуха
RU2671690C1 (ru) Кондиционер с вихревыми элементами
CN208458534U (zh) 一种电厂增湿型双曲线冷却塔
RU2363894C1 (ru) Способ тепловлажностной обработки воздуха и устройство для его осуществления
CN206985766U (zh) 一种脱硫废水浓缩装置
RU2528223C1 (ru) Комбинированная градирня с рациональной системой оборотного водоснабжения
CN208476074U (zh) 一种重力回水超低压射流二次喷雾冷却系统用喷嘴组件