RU2579724C2 - Способ и устройство для тепловлажностной обработки воздуха - Google Patents
Способ и устройство для тепловлажностной обработки воздуха Download PDFInfo
- Publication number
- RU2579724C2 RU2579724C2 RU2013158076/12A RU2013158076A RU2579724C2 RU 2579724 C2 RU2579724 C2 RU 2579724C2 RU 2013158076/12 A RU2013158076/12 A RU 2013158076/12A RU 2013158076 A RU2013158076 A RU 2013158076A RU 2579724 C2 RU2579724 C2 RU 2579724C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- flow
- liquid
- pipe
- mixing chamber
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F6/00—Air-humidification, e.g. cooling by humidification
- F24F6/12—Air-humidification, e.g. cooling by humidification by forming water dispersions in the air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2221/00—Details or features not otherwise provided for
- F24F2221/46—Air flow forming a vortex
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Nozzles (AREA)
- Air Humidification (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике кондиционирования, в частности тепловлажностной обработки воздуха для обеспечения требуемых параметров воздуха с целью улучшения комфортности жизнедеятельности человека в жилых и производственных помещениях. Способ согласно изобретению включает в себя следующие этапы, на которых: осуществляют диспергирование жидкости закрученным первым потоком воздуха; подают распыленную жидкость на вход смесительной камеры; тангенциально подают в смесительную камеру второй поток воздуха, закручивая его с образованием винтового движения совместно с распыленной жидкостью в корпусе упомянутой камеры; подают поток воздушно-жидкостной смеси в конфузор трубы Вентури; и тангенциально подают в трубу Вентури третий поток воздуха, закручивая его с образованием винтового движения, причем третий поток воздуха подают так, что направление его закручивания противоположно направлению закручивания потока воздушно-жидкостной смеси, а шаги винтового движения упомянутых потоков различны. Также представлено устройство, реализующее описанный способ. Изобретение позволяет обеспечить высокую степень интенсификации процессов тепломассообмена и степени усвоения воды, что приводит к уменьшению габаритов кондиционеров и снижению их материало- и энергоемкости. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Область техники
Изобретение относится к технике кондиционирования, в частности тепловлажностной обработки воздуха для обеспечения требуемых параметров воздуха с целью улучшения комфортности жизнедеятельности человека в жилых и производственных помещениях.
Предшествующий уровень техники
Техника кондиционирования воздуха начала свое развитие с простейших устройств, в которых воздух охлаждался или нагревался, очищался или увлажнялся. Тепловлажностная обработка воздуха, как правило, осуществлялась в устройствах, в которых подаваемый воздух пропускался через струйно-капельный слой холодной или горячей воды. Подобные устройства имели низкий КПД, большие габариты и значительную энергоемкость.
В дальнейшем развитие техники кондиционирования пошло по линии использования закрученного потока воздуха, мелкодисперсного распыления орошающей воды, интенсификации тепломассообменных процессов при взаимодействии воздуха и орошающей жидкости.
Из документа SU 343120 известен способ увлажнения воздуха, согласно которому увлажнение осуществляют за счет закручивания потока воздуха и подачи в него мелкораспыленного факела воды, подаваемого соосно потоку воздуха. Устройство для осуществления этого способа снабжено лопаточным закручивателем потока воздуха и форсункой тонкого распыла орошаемой жидкости, установленной по оси потока воздуха. Недостатком известного способа является недостаточно высокая степень увлажнения воздуха из-за плохого перемешивания и недостаточной площади поверхности контакта воздуха и орошающей жидкости, при этом реализующее данный способ устройство имеет сложную конструкцию и большую металлоемкость из-за наличия многослойного пакета воронкообразных направляющих.
Из документа SU 514994 известен способ кондиционирования воздуха и установка для его осуществления, в которой диспергирование жидкости осуществляется механическим путем. С этой целью применены вращающиеся многослойные тарелки, разбрызгивающие орошающую жидкость в закрученный поток воздуха. Недостатком устройства является низкая степень усвоения воды, так как разбрызгиваемая вращающимися тарелками вода концентрируется в основном на стенках корпуса и не обеспечивается ее контакт с потоком воздуха по всей его толщине. Это приводит к низкой эффективности данного способа и реализующего его устройства.
Из документа SU 325464 известен способ обработки воздуха в установке для кондиционирования, который заключается в том, что в воздушный поток подают воду, на которую воздействуют ультразвуковыми колебаниями с частотой 6÷16 кГц, а воду подают с углом факела распыления 90÷270°. Создаваемый с помощью ультразвука водяной туман активно усваивается воздухом. Однако частицы тумана не являются активными и их взаимодействие со всем объемом воздуха затруднено, что снижает эффективность процесса кондиционирования.
Известен способ и устройство для тепловлажностной обработки воздуха по патенту RU 2294490, в котором диспергирование воды осуществляют путем взаимодействия воздуха с водой, подаваемой лопастями крестообразной турбины. Для увеличения времени контакта воздуха с водой осуществляют обратный возврат части увлажненного воздуха в воздушный тракт. Устройство представляет собой трубу Вентури, соединенную с оросительной камерой, в которой смонтирована лопастная турбина и байпасный воздуховод. Подачу воздуха осуществляют по оси конфузора трубы. Обратную подачу воздуха осуществляют в горловину трубы за счет инжекции.
Недостатками этого способа являются отсутствие условий для тонкого диспергирования жидкости и низкая степень ее усвоения, что снижает эффективность кондиционирования.
Наиболее близким по технической сущности к настоящему изобретению является способ и устройство по патенту RU 2261139. В этом способе диспергирование жидкости, смешивание диспергированной воды и газа осуществляют в винтовом вихревом потоке, организованном в корпусе трубы Вентури, состоящей из конфузора, горловины и диффузора. Жидкость подают в корпус тангенциально или по оси трубы. Устройство снабжено системой автоматики, регулирующей подачу жидкости при изменении расхода газа.
Недостатками этого способа являются:
- малая площадь контакта жидкости и воздуха. Это объясняется тем, что при тангенциальной подаче жидкости в конфузор она вращается по винтовой линии вдоль стенок корпуса в виде «шнура» или сплошного слоя, трудно поддающегося раздроблению потоком газа. В связи с этим диспергирование жидкости в устройстве затруднено;
- недостаточное время контакта жидкости и воздуха в связи с прямоточным характером движения фаз;
- низкая степень усвоения воды из-за плохих условий контактного взаимодействия воздуха и жидкости.
Изобретение направлено на интенсификацию процесса тепловлажностной обработки воздуха, повышение эффективности тепломассообменных процессов между воздухом и орошающей жидкостью, увеличение степени усвоения воды, достижение простоты конструкции устройства для тепловлажностной обработки воздуха.
Раскрытие изобретения
Поставленная задача решена в способе тепловлажностной обработки воздуха, включающем в себя этапы, на которых:
- осуществляют диспергирование жидкости закрученным первым потоком воздуха;
- подают распыленную жидкость на вход смесительной камеры;
- тангенциально подают в смесительную камеру второй поток воздуха, закручивая его с образованием винтового движения совместно с распыленной жидкостью в корпусе упомянутой камеры;
- подают поток воздушно-жидкостной смеси в конфузор трубы Вентури;
- тангенциально подают в трубу Вентури третий поток воздуха, закручивая его с образованием винтового движения, причем третий поток воздуха подают так, что направление его закручивания противоположно направлению закручивания потока воздушно-жидкостной смеси, а шаги винтового движения упомянутых потоков различны.
За счет организации встречно-винтового движения потоков по винтовым линиям с неодинаковыми шагами значительно повышается время пребывания жидкости и воздуха в корпусе устройства, при этом повышается степень турбулизации потоков за счет многократного их пересечения и встречного винтового движения, в результате чего существенно возрастает скорость увлажнения воздуха, массообмена и испарения частиц воды, а также степень усвоения жидкости за счет тонкого ее диспергирования.
Поставленная задача решена также в устройстве для осуществления описанного выше способа, содержащем трубу Вентури, патрубок подвода жидкости, патрубок подачи воздуха и патрубок выхода обработанного воздуха. Согласно изобретению устройство снабжено смесительной камерой с установленным на ее входе распылителем жидкости, в который входят патрубок подвода жидкости и патрубок подачи воздуха, причем смесительная камера снабжена вторым патрубком подачи воздуха и первым завихрителем для закручивания потока воздуха из второго патрубка, расположенным на входе смесительной камеры по потоку после распылителя, при этом, по меньшей мере, часть смесительной камеры расположена в конфузоре трубы Вентури, на входе в которую установлен третий патрубок подачи воздуха и второй завихритель для закручивания потока воздуха из третьего патрубка, причем первый и второй завихрители выполнены с возможностью закручивания потоков воздуха из второго и третьего патрубков подачи воздуха, соответственно, в противоположных направлениях и с разными шагами винтового движения упомянутых потоков.
Особенности и преимущества настоящего изобретения будут более понятны из дальнейшего подробного описания варианта его осуществления со ссылкой на чертежи.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 схематично изображено устройство для тепловлажностной обработки воздуха, вид в продольном разрезе;
на фиг. 2 - то же, вид по стрелке А на фиг. 1.
Вариант осуществления изобретения
Способ тепловлажностной обработки воздуха в соответствии с настоящим изобретением может быть осуществлен в устройстве, схематично показанном на фиг. 1. Устройство содержит трубу Вентури, состоящую из конфузора 1, горловины 2 и диффузора 3. На входе в трубу Вентури, в частности, на торце ее конфузора 1 смонтирован улиткообразный завихритель 4. На выходном конце диффузора 3 смонтирован каплеуловитель 5 для вывода из устройства излишней воды по патрубку 6. В конфузоре 1 дополнительно смонтирована смесительная камера 7, установленная соосно с корпусом кондиционера и снабженная улиткообразным завихрителем 8 и распылителем 9. Смесительная камера 7 установлена соосно с трубой Вентури, выходной конец которой может иметь коническую или цилиндрическую форму. В дальнейшем в соответствии с общим направлением потока воздуха, проходящего через устройство, завихритель 8 будет называться первым, а завихритель 4 - вторым.
К смесительной камере 7 примыкает распылитель 9 для предварительного диспергирования жидкости. Подвод жидкости в распылитель осуществляется по патрубку 10. Вывод увлажненного и охлажденного воздуха производится по патрубку 11. Запорная арматура, контрольно-измерительный приборы и другие вспомогательные устройства не показаны.
Воздух в устройство подается тремя раздельными потоками. Первый поток по ходу технологической цепочки подается по патрубку 12 в корпус распылителя 9 для предварительного диспергирования жидкости. Второй поток воздуха подается по второму патрубку 13 в первый завихритель 8, расположенный в корпусе смесительной камеры 7 для закручивания жидкости и образования воздушно-жидкостной смеси. Третий поток воздуха поступает по третьему патрубку 14 во второй завихритель 4, расположенный в конфузоре 1 трубы Вентури, для закручивания воздушно-жидкостной смеси и ее перемешивания. Все три потока воздуха подаются тангенциально, обеспечивая закручивание потоков воздуха по винтовым линиям.
Шаг винтовой линии потока является характеристикой его интенсивности и зависит от мощности всасывающего или нагнетающего вентилятора и расхода (скорости) потока. Расположение второго и третьего патрубков 13 и 14 и расходы воздуха через них, а также выполнение первого и второго завихрителей 8 и 4 определяются из условия обеспечения закручивания потоков воздуха из второго и третьего патрубков 13 и 14 в противоположных направлениях и с разными шагами винтового движения упомянутых потоков.
Способ осуществляют следующим образом.
Первый поток воздуха по патрубку 12 подают в распылитель 9 вихревого типа, с помощью которого осуществляют предварительное диспергирование поступающей по патрубку 10 жидкости. Факел распыленной жидкости с небольшим кручением вдоль оси поступает в смесительную камеру 7, где он дополнительно закручивается вихревым винтовым потоком воздуха, поступающего по патрубку 13 через завихритель 8. По ходу смесительной камеры 7 образуется закрученный вихревой поток воздушно-жидкостной смеси, в котором жидкость более тонко диспергируется и увлажняет воздух.
На выходе из смесительной камеры 7 воздушно-жидкостная смесь поступает в конфузор 1 трубы Вентури, где попадает во встречный винтовой вихревой поток воздуха, поступающего из патрубка 14 через завихритель 4. Так как оба потока имеют противоположные направления вращения и неодинаковые шаги винтовых линий, то они, двигаясь во встречно-винтовом направлении, многократно пересекаются друг с другом. При таком сложном пространственном движении потоки турбулизируются по всему объему корпуса устройства, активно перемешиваются с получением однородной смеси, в которой жидкость присутствует в виде мелкодиспергированных частиц с максимально большой площадью контакта с воздухом. Время пребывания смеси в корпусе устройства увеличивается за счет организации противоточного движения потоков и их взаимной турбулизации. Тепломассообмен и процесс увлажнения воздуха при этом значительно интенсифицируются при минимальных энергетических затратах.
Таким образом, изобретение позволяет обеспечить высокую степень интенсификации процессов тепломассообмена и степени усвоения воды за счет турбулизации потоков по всему объему, существенного увеличения площади поверхности взаимодействия реагирующих фаз, повышения скорости обдува частиц жидкости воздухом и повышения скорости реагирования фаз в противотоке их движения. Интенсификация тепломассообменных процессов автоматически приводит к уменьшению габаритов кондиционеров и снижению их материало- и энергоемкости.
Claims (2)
1. Способ тепловлажностной обработки воздуха, характеризующийся тем, что включает в себя этапы, на которых:
- осуществляют диспергирование жидкости закрученным первым потоком воздуха;
- подают распыленную жидкость на вход смесительной камеры;
- тангенциально подают в смесительную камеру второй поток воздуха, закручивая его с образованием винтового движения совместно с распыленной жидкостью в корпусе упомянутой камеры;
- подают поток воздушно-жидкостной смеси в конфузор трубы Вентури;
- тангенциально подают в трубу Вентури третий поток воздуха, закручивая его с образованием винтового движения, причем третий поток воздуха подают так, что направление его закручивания противоположно направлению закручивания потока воздушно-жидкостной смеси, а шаги винтового движения упомянутых потоков различны.
- осуществляют диспергирование жидкости закрученным первым потоком воздуха;
- подают распыленную жидкость на вход смесительной камеры;
- тангенциально подают в смесительную камеру второй поток воздуха, закручивая его с образованием винтового движения совместно с распыленной жидкостью в корпусе упомянутой камеры;
- подают поток воздушно-жидкостной смеси в конфузор трубы Вентури;
- тангенциально подают в трубу Вентури третий поток воздуха, закручивая его с образованием винтового движения, причем третий поток воздуха подают так, что направление его закручивания противоположно направлению закручивания потока воздушно-жидкостной смеси, а шаги винтового движения упомянутых потоков различны.
2. Устройство для тепловлажностной обработки воздуха, содержащее трубу Вентури, патрубки подвода жидкости, патрубок подачи воздуха и патрубок выхода обработанного воздуха, отличающееся тем, что снабжено смесительной камерой с установленным на ее входе распылителем жидкости, в который входят патрубок подвода жидкости и первый патрубок подачи воздуха, причем смесительная камера снабжена вторым патрубком подачи воздуха и первым завихрителем для закручивания потока воздуха из второго патрубка, расположенным на входе смесительной камеры по потоку после распылителя, при этом, по меньшей мере, часть смесительной камеры расположена в конфузоре трубы Вентури, на входе в которую установлен третий патрубок подачи воздуха и второй завихритель для закручивания потока воздуха из третьего патрубка, причем первый и второй завихрители выполнены с возможностью закручивания потоков воздуха из второго и третьего патрубков подачи воздуха, соответственно, в противоположных направлениях и с разными шагами винтового движения упомянутых потоков.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/RU2011/000500 WO2013009205A1 (ru) | 2011-07-08 | 2011-07-08 | Способ и устройство для тепловлажностной обработки воздуха |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013158076A RU2013158076A (ru) | 2015-08-20 |
RU2579724C2 true RU2579724C2 (ru) | 2016-04-10 |
Family
ID=47506285
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013158076/12A RU2579724C2 (ru) | 2011-07-08 | 2011-07-08 | Способ и устройство для тепловлажностной обработки воздуха |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2579724C2 (ru) |
WO (1) | WO2013009205A1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1125025A1 (ru) * | 1983-07-22 | 1984-11-23 | Предприятие П/Я А-7815 | Скруббер Вентури |
RU2261139C1 (ru) * | 2004-07-26 | 2005-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)" | Вихревой скруббер |
RU2363894C1 (ru) * | 2008-04-30 | 2009-08-10 | Олег Савельевич Кочетов | Способ тепловлажностной обработки воздуха и устройство для его осуществления |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7008206B2 (en) * | 2002-06-24 | 2006-03-07 | 3D Systems, Inc. | Ventilation and cooling in selective deposition modeling |
-
2011
- 2011-07-08 RU RU2013158076/12A patent/RU2579724C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2011-07-08 WO PCT/RU2011/000500 patent/WO2013009205A1/ru active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1125025A1 (ru) * | 1983-07-22 | 1984-11-23 | Предприятие П/Я А-7815 | Скруббер Вентури |
RU2261139C1 (ru) * | 2004-07-26 | 2005-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)" | Вихревой скруббер |
RU2363894C1 (ru) * | 2008-04-30 | 2009-08-10 | Олег Савельевич Кочетов | Способ тепловлажностной обработки воздуха и устройство для его осуществления |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2013009205A1 (ru) | 2013-01-17 |
RU2013158076A (ru) | 2015-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8028934B2 (en) | Two-substance atomizing nozzle | |
RU2566477C2 (ru) | Устройство для увлажнения воздуха в комнате | |
RU2607870C1 (ru) | Устройство тепловлажностной обработки воздуха с утилизацией тепла | |
KR101981066B1 (ko) | 부식 방지 기능을 가진 배기가스 처리 시스템 | |
RU2579724C2 (ru) | Способ и устройство для тепловлажностной обработки воздуха | |
RU121345U1 (ru) | Конфузорный пылеконцентратор | |
RU113817U1 (ru) | Увлажнитель и камера увлажнения с ним | |
RU2363896C1 (ru) | Аппарат для тепловлажностной обработки воздуха | |
RU2665405C1 (ru) | Центробежный газопромыватель | |
CN207404877U (zh) | 一种废水浓缩装置 | |
RU2512892C2 (ru) | Способ тепловлажностной обработки воздуха с утилизацией тепла | |
RU2671690C1 (ru) | Кондиционер с вихревыми элементами | |
WO2013095176A1 (ru) | Кондиционер | |
RU2411062C1 (ru) | Скруббер | |
CN111410253B (zh) | 一种脱硫废水浓缩液雾化装置及雾化防堵方法 | |
RU2493501C1 (ru) | Приточно-вытяжная установка с утилизацией тепла | |
RU2560256C1 (ru) | Устройство тепловлажностной обработки воздуха с утилизацией тепла | |
CN212315613U (zh) | 一种减少喷头堵塞的脱硫废水浓缩液处理装置 | |
RU2339436C1 (ru) | Многофункциональный аппарат со встречными закрученными потоками | |
RU2450213C2 (ru) | Устройство для тепловлажностной обработки воздуха | |
RU2450214C2 (ru) | Аппарат для тепловлажностной обработки воздуха | |
RU2537866C1 (ru) | Устройство кочетова для очистки и утилизации отходящих дымовых газов | |
RU2363894C1 (ru) | Способ тепловлажностной обработки воздуха и устройство для его осуществления | |
CN208032248U (zh) | 一种旋流塔 | |
RU2490052C1 (ru) | Скруббер |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HZ9A | Changing address for correspondence with an applicant | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160709 |