0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство для двухступенчатого испарительного охлаждения воздуха

Двухступенчатое испарительное охлаждение воздуха. Конструктивная схема. Предельные значения многоступенчатого испарительного охлаждения с изображением на i-d диаграмме.

При двухступенчатом испарительном охлаждении воздуха используют последовательное косвенное и прямое испарительное охлаждение воздуха в кондиционере. При этом установку для косвенного испарительного охлаждения воздуха дополняют оросительной форсуночной камерой, работающей в режиме прямого испарительного охлаждения. Типовые оросительные форсуночные камеры используют в системах испарительного охлаждения воздуха как градирни. Помимо одноступенчатого косвенного испарительного охлаждение воздуха возможно многоступенчатое, в котором осуществляется более глубокое охлаждение воздуха, — это ттак называемая бескомпрессорная система кондиционирования воэдуха.

смесительная камера 2, воздушного фильтра 3, теплообменника 4, форсуночной камеры орошения 5 с форсунками 18 (фиг.3), интенсифицирующими процесс тепломассообмена. Приточный вентилятор 6 с электродвигателем 21 подает воздух в помещение 19 через воздухораспределительное устройство 14. В кондиционируемом помещении 19 установлены, по крайней мере, два датчика: датчик 7, регистрирующий влажность в помещении, и датчик температуры 8 для регистрации температуры. Для регулирования температуры в помещении 19 датчик 8 воздействует на исполнительный механизм клапана 11, установленного на трубопроводе подачи теплоносителя в теплообменник 4. Влажность регулируется по импульсу датчика 7, воздействующего на исполнительный механизм воздушного клапана 10, который позволяет изменять соотношение расходов воздуха, обработанного в камере и прошедшего через байпасный (обводной) канал 9. Воздух из помещения 19 удаляется через воздухораспределительные устройства 13, при этом часть воздуха, при соответствующем положении клапанов 17 и 20 на выходном воздуховоде 12 с выхлопным зонтом 16, возвращается как рециркуляционный воздух в камеру смешения 2, где смешивается с наружным воздухом, поступающим через воздухозаборное устройство 15 и клапан 1.

Построение идеализированного цикла холодильной машины на LgP-I диаграмме хладогента с указанием получаемой холодопроизводительности.

Увлажнение воздуха водой в контактном аппарате.

Конструкция сотового увлажнителя в чем-то сходна с конструкцией камеры орошения. Те же:

— воздухораспределитель на входе воздуха;

— каплеуловитель на выходе воздуха;

— поддон с автоматическим подпиточным клапаном, переливным устройством и фильтром для очистки циркуляционной воды.

Однако вместо оросительной системы в камере установлена орошаемая насадка. Насадка выполнена из гигроскопичного материала в виде нескольких горизонтальных секций, каждая секция имеет набор из пластин хорошо смачиваемого материала. Пластины поглощают воду из лотков за счет механизма осмоса. Через эту насадку и проходит увлажняемый воздух.

В установках большой производительности орошаемая насадка состоит из отдельных кассет, каждая из которых орошается отдельно. Если при этом на трубопроводе к каждой кассете установить регулирующий клапан с электрическим приводом, то орошение можно производить не на всей поверхности кассеты, что позволяет регулировать процесс увлажнения. Для этой же цели предназначена присутствующая в некоторых моделях увлажнителей байпасная заслонка с электроприводом с аналоговым управлением.

Выпускаются модели увлажнителей с оборотным водоснабжением и с прямым водоснабжением

В моделях с оборотным водоснабжением на орошение насадки подается вода, забираемая циркуляционным насосом из поддона. Из системы холодного водоснабжения восполняется испарившаяся часть воды и вода, сбрасываемая в канализацию для поддержания постоянной концентрации солей.

В увлажнителях с прямым водоснабжением орошение насадки производится водой из системы холодного водоснабжения. Модели прямого водоснабжения не имеют циркуляционного насоса, поэтому для установленного увлажнителя давление холодной воды, подаваемой из трубопровода на устройство, должно быть достаточным.

Основными достоинствами камер увлажнения с орошаемой насадкой являются:

— относительная простота конструкции;

— дополнительная очистка воздуха от пыли и газов;

— относительно малые габариты по сравнению с камерами орошения.

Сотовые увлажнители имеют все недостатки, перечисленные ранее для камер орошения, и поэтому также крайне редко встречаются в гражданском строительстве.

Дата добавления: 2018-08-06 ; просмотров: 483 ; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ

Косвенное испарительное охлаждение приточного наружного воздуха в СКВ с доводчиками

М. Г. Тарабанов, директор НИЦ «Инвент», вице-президент НП «АВОК»

В статье рассматривается решение для системы кондиционирования воздуха (СКВ) с косвенным охлаждением, предложенное в проекте высотной башни крупного спортивного комплекса в Москве. Подобное решение может быть реализовано и на любом другом объекте, где применяются центральные СКВ с фэнкойлами или VRV-системами в качестве доводчиков.

Системы двухступенчатого и косвенного испарительного охлаждения были хорошо известны специалистам еще в 1970–1980-е годы [1], однако широкого распространения в общественных зданиях эти системы не получили по трем основным причинам:

– отсутствие кондиционирования воздуха в таких зданиях;

– отсутствие необходимого отечественного высокоэффективного оборудования;

– в силу жесткой зависимости эффективности указанных систем от изменяющихся в широких пределах параметров наружного воздуха.

Сегодня ситуация коренным образом изменилась. Практически все вновь строящиеся или реконструируемые общественные здания оборудуются системами кондиционирования, проектировщики имеют возможность применять, а заказчики приобретать по приемлемым ценам современное высокоэффективное оборудование. Таким образом, можно считать, что первые две причины, препятствующие применению косвенного испарительного охлаждения, устранены и можно было бы ожидать появления интереса к нему. И действительно, уже в наше время много внимания этим системам уделил О. Я. Кокорин [2, 3].

СКВ с косвенным и двухступенчатым испарительным охлаждением классифицируют по пропуску воздуха через градирню (работающие на наружном воздухе; на воздухе, удаляемом из помещений; на смеси наружного и удаляемого воздуха).

Теоретически предельной температурой, до которой можно охладить воздух в СКВ с косвенным охлаждением, является температура точки росы воздуха, подаваемого в градирню, но это требует устройства многоступенчатых систем. Практически в одноступенчатых системах реальным пределом охлаждения является температура мокрого термометра воздуха, подаваемого в градирню.

Расчет таких систем следует выполнять с использованием J-d диаграммы в следующей последовательности.

На J-d диаграмме наносят точки с расчетными параметрами наружного (Н) и внутреннего (В) воздуха. В рассматриваемом примере по заданию на проектирование приняты значения: tн = 30 °С; tв = 24 °С; fв = 50 %.

Для точек Н и В определяем значение температуры мокрого термометра:

Как видно, значение tмн почти на 3 °С выше, чем tмв, следовательно, для большего охлаждения воды, а затем наружного приточного воздуха, целесообразно подавать в градирню воздух, удаляемый вытяжными системами из офисных помещений.

Заметим, что при расчете градирни требуемый расход воздуха может оказаться больше удаляемого из кондиционируемых помещений. В этом случае в градирню надо подавать смесь наружного и удаляемого воздуха и в качестве расчетной принимать температуру мокрого термометра смеси.

Из расчетных компьютерных программ ведущих фирм – производителей градирен находим, что минимальный перепад между конечной температурой воды на выходе из градирни tw1 и температурой мокрого термометра tвм подаваемого в градирню воздуха следует принимать не менее 2 °С, то есть:

Для достижения более глубокого охлаждения воздуха в центральном кондиционере принимают конечную температуру воды на выходе из воздухоохладителя и на входе в градирню tw2 не более чем на 2,5 выше, чем на выходе из градирни, то есть:

Обратим внимание, что от температуры tw2 зависит конечная температура охлаждаемого воздуха и поверхность воздухоохладителя, так как при поперечном течении воздуха и воды конечная температура охлаждаемого воздуха не может быть ниже tw2.

Обычно конечную температуру охлаждаемого воздуха рекомендуется принимать на 1–2 °С выше конечной температуры воды на выходе из воздухоохладителя:

Таким образом, при выполнении требований (1, 2, 3) можно получить зависимость, связывающую температуру мокрого термометра воздуха, подаваемого в градирню, и конечную температуру воздуха на выходе из охладителя:

Заметим, что в примере на рис. 7.14 [3] приняты значения tвм = 19 °С и tw2 – tw1 = 4 °С. Но при таких исходных данных, вместо указанного в примере значения tвк = 23 °С, можно получить конечную температуру воздуха на выходе из воздухоохладителя не ниже 26–27 °С, что делает всю схему бессмысленной при tн = 28,5 °С.

Проектное решение, предложенное для высотной башни спортивного комплекса, рассмотрим на конкретном примере для нижнего технического этажа на отм. +36 м. Принципиальная, она же расчетная, схема СКВ с косвенным испарительным охлаждением показана на рис. 1, а построение процесса на J-d диаграмме – на рис. 2.

Принципиальная и расчетная схема косвенного испарительного охлаждения для кондиционеров одного технического этажа

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Двухступенчатое испарительное охлаждение

Принципиальная схема одной из них, известной под названием системы двухступенчатого испарительного охлаждения , показана на рис. IV.8. Установка двухступенчатого испарительного охлаждения состоит из кондиционера и градирни. В кондиционере производится косвенное и прямое изоэнтальпийное охлаждение воздуха обслуживаемых помещений. В градирне происходит испарительное охлаждение воды, питающей поверхностный воздухоохладитель кондиционера. [17]

Путем последовательной обработки воздуха методами косвенного и прямого испарительного охлаждения осуществляется двухступенчатое испарительное охлаждение . [18]

В некоторых случаях на объектах промышленного и общественного назначения эффективно и экономично осуществление двухступенчатого испарительного охлаждения воздуха . Такая система включает градирню и поверхностный теплообменник, установленный перед испарительным воздухоохладителем. Если градирня достаточно хорошо сконструирована и поверхностный теплообменник имеет 6 — 8-рядное расположение трубчатых элементов, то, подавая через поверхностный теплообменник воздух, можно охладить его при сохранении постоянного влагосодержания до новой температуры прямого испарительного охлаждения, которая на 8 ниже температуры наружного воздуха по влажному термометру. Рабочий воздух, пройдя охлаждение в первой ступени, поступает во вторую ступень — испарительный воздухоохладитель прямого действия, где температура воздуха по сухому термометру будет снижаться по линии термодинамической температуры влажного термометра. Используя такую двухступенчатую обработку, в результате получим уменьшение требуемого количества рабочего воздуха и соответственное сокращение габаритных размеров и стоимости всех воздуховодов. [19]

Принципиальная схема одной из них, известной под названием системы двухступенчатого испарительного охлаждения, показана на рис. IV.8. Установка двухступенчатого испарительного охлаждения состоит из кондиционера и градирни. В кондиционере производится косвенное и прямое изоэнтальпийное охлаждение воздуха обслуживаемых помещений. В градирне происходит испарительное охлаждение воды, питающей поверхностный воздухоохладитель кондиционера. [20]

Применяют местные воздухоохладители прямого испарительного охлаждения, в которых воздух вступает в контакт с влажной поверхностью орошаемого слоя ( древесной стружки или синтетического гигроскопичного материала), и двухступенчатого испарительного охлаждения . [21]

В районах с сухим и жарким климатом с небольшими влаговы-делениями в помещениях применяется испарительное охлаждение. При этом могут быть предусмотрены установки двухступенчатого испарительного охлаждения , а также двухступенчатые системы сухого охлаждения воздуха. [22]

Ашхабада, и показал, что влагосодержание наружного воздуха в течение суток резко меняется, достигая максимума, как правило, в вечернее время. Поэтому вполне возможен случай, когда СКВ с двухступенчатым испарительным охлаждением , запроектированная и рассчитанная на условия, наблюдаемые в 14 ч, не обеспечит требуемых параметров воздуха в 20 ч, что, например, в таких зданиях, как театры, кинотеатры, предприятия общественного питания ( рестораны), может вызвать неудовлетворенность людей работой СКВ. [24]

Широко применяется новая техника в системах кондиционирования воздуха, устраиваемых в промышленных и общественных зданиях. Все чаще проектируют системы кондиционирования воздуха без холодильных машин с двухступенчатым испарительным охлаждением или с применением солевых растворов. [25]

В теплый период года СКВ работает по прямоточной схеме. Расход приточного воздуха определяется из условий восприятия тепло — и влагоизбытков при рационально достижимой степени охлаждения приточного воздуха методом двухступенчатого испарительного охлаждения . В центральных УКВ I ступень обработки приточного воздуха выполняется по раздельной схеме косвенного испарительного охлаждения. [26]

Вспомогательный поток воздуха проходит внутри трубок теплообменника 14 косвенного испарительного охлаждения и обеспечивает испарительное охлаждение воды, стекающей по внутренним стенкам трубок. Основной поток воздуха проходит со стороны оребрения трубок теплообменника и отдает через их стенки тепло воде, охлаждаемой испарением. Теплообменник косвенного испарительного охлаждения выполняет в совмещенных кондиционерах двухступенчатого испарительного охлаждения роль первой ступени. [27]

Требуемое состояние воздуха в помещениях жилых и общественных зданий при расчете на параметры Б удается поддерживать в тех случаях, когда влагосодержание наружного воздуха не превышает 7 8 г / кг. Допустимых параметров воздуха практически можно достигнуть тогда, когда влагосодержание наружного воздуха не превышает 14 г / кг. Если при таком или близком к нему влагосодержании в помещениях требуется поддерживать оптимальные параметры воздуха, то необходимо включать в действие источники холода, например холодильные машины, а двухступенчатое испарительное охлаждение ( и вообще всякое испарительное охлаждение) рассматривать как вспомогательное. [28]

В этом параграфе рассмотрены системы кондиционирования, в которых в теплый период года используются процессы адиабатического или политропического охлаждения. При использовании адиабатического охлаждения не требуется применения внешних источников холода, однако влагосодержание приточного воздуха может оказаться довольно высоким. Использование политропического охлаждения требует применения каких-либо источников холода, вследствие чего стоимость систем существенно возрастает. В связи с этим большое внимание уделяется разработке новых типов систем кондиционирования с использованием адиабатического охлаждения. Одним из результатов этих разработок является система кондиционирования воздуха с применением двухступенчатого испарительного охлаждения . [29]

Косвенно испарительное охлаждение воздуха. Устройство для двухступенчатого испарительного охлаждения воздуха

полнительное к авт. свид-ву Кл,В 60 Ь 3/04 210627 22) Заявлено 03.01.7 присоединением заявки3) Приоритет судврственныи нвмитетавета Министрав СССРпо делам изоервтенийн открытий Бюллетень47 3) Опубликовано 25.1 629,113.06,628.) Дата опубликования описания О 3 О 3 2) Автор изобре В. В. Уткин Специализированное конструкторское баро по специальным гусеничным тракторам класса 2 Г тяги(54) КОНДИЦИОНЕР ДВУСТУПЕНЧАТОГО ИСПАРИТЕЛЫ 1 ОГО ОХЛАЖДЕ 11 И пенчатогожашие воун очную й в теп наломОднако ения 10 ффективности испарительуночная камера для шей в теплообменник Изобретение касается транспортсредств,Известны кондиционеры двустуиспарительного охлаждения, содердовоздушный теплообменник и форскамеру для охлаждения поступаюшелообменник воды, выполненную с кподачи воздуха от теплообменника.эффективность испарительного охланедостаточна.Для повышения эное охлаждение 1 форсохлаждения поступаю воды снабжена каналом для подачи воздухаиз внешней среды, отделенным волнообраз- цной перегородкой от канала подачи воздухаот теплообменника, при эом оба каналавыполнены сужаюшимися по направлению ковходному отверстию форсуночной камеры.На фиг, 1 изображен предлагаемый кон диционер, продольный разрез; на фиг. 2 -разрез по А-А на фиг. 1.Кондиционер состоит из вентилятора 1,приводимого во вращение двигателем 2;водовоздушного теплообменника 3 и форсу- б ночной камеры 4, снабженной каплеуловите лем 5, В форсуночной камере 4 установлены два ряда форсунок 6, Форсуночная камера имеет входное 7 и выходное 8 отверстия и воздушный канал 9. Для циркуляции воды в первой ступени соосно с двигателем установлен водяной насос 10, подающий воду по трубопроводам 11 и 12 из бака 13 в форсунки 6,. Во второй ступени кондиционера установлен водяной насос 14, подаюший воду по трубопроводам 15 и 16 из бака 17 в распыливаюшее устройство 18, смачиваюшее орошаемую башню 19. Здесь же установлен каплеуловитель 2 О.При работе кондиционера вентилятор 1 прогоняет воздух через теплообменник 3, При этом воздух охлаждается, и часть его направляется во вторую ступень (основной поток), а часть через канал 9 — в форсуночную камеру 4, Канал 9 выполнен плавно сужаюшимся в направлении ко входному отверстию форсуночной камеры, благодаря чему скорость потока увеличивается и в зазоры 21 между каналом 9 и входным отверстием камеры 7 подсасывается3наружйый воздух, увеличивая массу вспомо гательного потока, который, пройдя камеру 4, выбрасывается в атмосферу через от верстие 8. Основной поток во второй ступени проходит башню 19 орошаемого слоя, где дополнительно охлаждается и увлажняется и через каплеуловитель 20 направляется в обслуживаемое помещение, Вода, циркулирующая в первой ступени, нагревается в теплообменнике 3, охлаждается в форсуночной камере 4, сепарируется в каплеуловителе 5 и через отверстие 22 стекает снова в бак 13. Вода во второй ступени после орошения башни 19 и сепарации в каплеуловителе 20 через отверстие 28 стекает в бак 17.Формула изобретения1, Кондиционер двуступенчатого испарительного охлаждения, преимушественно для. 4транспортного средства, содержаший водовоздушный теплообменник и форсуночнуюкамеру для охлаждения поступающего в: теплообменник воды, выполненного с кана лом подачи воздуха от теплообменника,о т л и ч а ю ш ий с я тем, что, сцелью повышения эффективности испарительного охлаждения, форсуночная камера дляохлаждения поступаюшей в теплообменник 10 воды снабжена каналом для подачи воздуха из внешней среды, отделенным перегородкой от канала подачи воздуха от теплообменника, при атом оба канала выполнены сужающимися по направлению ко 15 входному отверстию камеры.2. Кондицйонер по п. 1, о т л и ч аю ш и й с я тем, чтоперегородка выпол нена волнообразной.а

Заявка

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЕ КОНСТРУКТОРСКОЕ БЮРО ПО СПЕЦИАЛЬНЫМ ГУСЕНИЧНЫМ ТРАКТОРАМ КЛАССА 2Т ТЯГИ

УТКИН ВЛАДИМИР ВИКТОРОВИЧ

МПК / Метки

Код ссылки

Кондиционер двухступенчатого испарительного охлаждения

13 — 15 теплообменников 10 — 12 сообщены с полостью А отливной камеры 16, полость Б которой со- з общена трубопроводом 17 с кингстонным каналом 3. Коллектор 6 гидравлическим связан с емкостью 18, которая трубопроводом 19 сообщена с отливной камерой 16, имеющей забортное отверстие 20 и отверстие 21 в перегородке между полостями А и Б.Система работает следующим образом.Охлаждающий насос 4 принимает воду, поступающую в кингстонный канал 3 через перемычку 2 из кингстонного ящика 1, и подает ее по напорным трубопроводам 5 и 7 — 9 через коллектор 6 к теплообменникам 10 — 12, из которых подогретая вода по отливным трубопроводам 13 — 15 поступает в полость А отливной камеры 16. При заполнении полости А вода через отверстие 21 переливается в.

Эа счет теплового излучения от поверхности нагретой полосы непосредственно к рабочей поверхности холодильника, расположенной сверху и снизу обрабатываемого металла с максимальными угловыми коэффициентами излучения,На фиг,1 показано устройство для охлаждения полось в ермической печи, разрез Б-Б на фиг.2; ия Фиг,2камера конвективного охлаждения по» лосы, разрез А-А на Фиг.1; на фиг.3- конструкция кольцевого газового сопла.Устройство для охлаждения полосы 1, движущейся по Роликам 2, уста» навливается в термическом агрегате после камеры радиационного охлажде» ния 3 и уплотняется при выходе полосы затвором 4, По обе стороны от обрабатываемой полосы расположены цилиндрические водоохлаждаемые поверхности 5, Циркуляционный вентилятор 6.

6 с охладителями 7 и 8 масла и пресной воды и ветвь 9 с охладителем 10 наддувочного воздуха и глушителем 11. Вода из ветви 6 сливается через отливной киигстон 12, а из ветви 9 — через трубу 13 в бортовой патрубок 14 глушителя 11. Автоматическое гидравличес О кое сопротивление 15, установленное на ветви 6, состоит из корпуса 16 переменного проходного сечения, конусообразной тарелки 17 со штоком 18, направляющей втулки 19, закрепленной на корпусе 16 стойками 20, пружины 21 и регулировочных гаек 22.Система работает следующим образом.Насос 4 забортной воды забирает воду через приемный кингстон 2 и фильтр 3 и нагнетает ее по ветви 6 на охладители 7 и 8 масла и пресной воды. По другой параллель- ЗО ной ветви 9 вода подается на охладитель.

Для обслуживания отдельных небольших помещений или их групп удобны местные кондиционеры двухступенчатого испарительного охлаждения, осуществляемые на базе теплообменника косвенного испарительного охлаждения из алюминиевых накатных трубок (рис. 139). Воздух очищается в фильтре 1 и поступает к вентилятору 2, после нагнетательного отверстия которого делится на два потока — основной 3 и вспомогательный 6. Вспомогательный поток воздуха проходит внутри трубок теплообменника 14 косвенного испарительного охлаждения и обеспечивает испарительное охлаждение воды, стекающей по внутренним стенкам трубок. Основной поток воздуха проходит со стороны оребрения трубок теплообменника и отдает через их стенки тепло воде, охлаждаемой испарением. Рециркуляция воды в теплообменнике осуществляется при помощи насоса 4, который забирает воду из поддона 5 и подает ее на орошение через перфорированные трубки 15. Теплообменник косвенного испарительного охлаждения выполняет в совмещенных кондиционерах двухступенчатого испарительного охлаждения роль первой ступени.

Для помещений с большими избытками явного тепла, где требуется поддержание высокой влажности внутреннего воздуха, применяются системы кондиционирования воздуха, использующие принцип косвенного испарительного охлаждения.

Схема состоит из системы обработки основного потока воздуха и системы испарительного охлаждения (рис 3.3. рис. 3.4). Для охлаждения воды могут использоваться оросительные камеры кондиционеров или другие контактные аппараты, брызгальные бассейны, градирни и другие.

Вода, охлажденная испарением в потоке воздуха, с температурой, поступает в поверхностный теплообменник – воздухоохладитель кондиционера основного протока воздуха, где воздух изменяет свое состояние от значений до значений (т.), температура воды при этом повышается до. Нагревшаяся вода поступает в кон тактный аппарат, где охлаждается путем испарения до температуры и цикл повторяется вновь. Воздух, проходящий через контактный аппарат, изменяет свое состояние от параметров до параметров (т.). Приточный воздух, ассимилируя тепло и влагу, изменяет свои параметры до состояния т., а затем до состояния.

Рис.3.3. Схема косвенного испарительного охлаждения

1-теплообменник-воздухоохладитель; 2- контактный аппарат

Рис.3.4. диаграмма косвенного испарительного охлаждения

Линия — прямое испарительное охлаждение.

Если в помещении избытки тепла составляют, то при косвенном испарительном охлаждении расход приточного воздуха составит

Устройство для двухступенчатого испарительного охлаждения воздуха

Изобретение относится к технике вентиляции и кондяиион1фования воздуха . Цель изобретения — повьшение глубины охлаждения основного потока воздуха и снижение энергетических затрат. Орошаемые водой теплообменники (Т) 1 и 2 косвенно-испарительного и прямого испарительного охлалсдения воздуха последовательно расположены по ходу воздуха . Т 1 имеет каналы 3, 4 общего и вспомогательного потоков воздуха. Между Т 1 и 2 расположена камера 5 разделения воздушных потоков с перепускным каналом 6 и размещенным в нем per TiHpyeMbiM клапаном 7. Нагнетатель 8 с приводом 9 сообщен входом 10 с атмосферой, а выходом 11 — с каналами 3обп(его потока воздуха Клапан 7 через блок управления подключен к датчику т-ры воздуха в помещении Каналы 4вспомогательного потока воздуха сообщены выходом 12 с атмосферой, а Т 2 выходом 13 основного потока воздуха — с помещением. Канал 6 подключен к каналам 4, а привод 9 имеет регулятор 14 частоты вращения, подключенный к блоку управления. При необходимости уменьшения холодопроизводительности устройства по сигналу датчика т-ры воздуха в помещении через блок управления частично прикрьшается клапан 7, и с использоват1ем регулятора 14 пон гжaeтcя число оборотов нагнетателя с обеспечением пропорционального снижения расхода общего потока воздуха на величину уменьшения расхода вспомогательного потока воздуха. 1 ил. (Л to о 00 to

РЕСПУБЛИК (51)4 F 24 F 5 00

К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 1) 4 166558/29-06 (22) 25.12.86 (46) 30.08.88. Вю.t, !! 32 (71) Московский текстильный институт (72) О.Я. Кокорин, М.l0, Каплунов и С.В. Нефелов (53) 697.94(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

263102, кл. F ?4 Г 5/00, 1970. (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ДВУХСТУПЕНЧАТОГО

ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ВОЗДУХА (57) Изобретение относится к технике вентиляции и кондиционирования воздуха. Цель изобретения — повышение глубины охлаждения основного потока воздуха и снижение энергетических затрат.

Орошаемые водой теплообменники (Т) 1 и 2 косвенно-испарительного и прямого испарительного охлаждения воздуха последовательно расположены по ходу воздуха. Т 1 имеет каналы 3, 4 общего и вспомогательного потоков воздуха, Между Т 1 и 2 расположена камера 5 разделения воздушных потоков с пере„„SU„„1420312 д1. пускным каналом 6 и размещенным в нем регулируемым клапаном 7. Нагнетатель

8 с приводом 9 сообщен входом 10 с атмосферой, а выходом 11 — с каналами

3 общего потока воздуха. Клапан 7 через блок управления подключен к датчику т-ры воздуха в помещении. Каналы

4 вспомогательного потока воздуха сообщены выходом 12 с атмосферой, а Т 2 выходом 13 ос новного потока воздуха с помещением. Канал 6 подключен к каналам 4, а привод 9 имеет регулятор

14 частоты вращения, подключенный к блоку управления. При необходимости уменьшения холодопроизводительности устройства по сигналу датчика т-ры воздуха в помещении через блок управления частично прикрывается клапан 7, и с использованием регулятора 14 понижается число оборотов нагнетателя с обеспечением пропорционального снижения расхода общего потока воздуха на величину уменьшения расхода вспомогательного потока воздуха. 1 ил.

Изобретение относиуся к технике вентиляции и кондиционирования воздуха.

Целью изобретения является повыше5 ние глубины охлаждения основного потока воздуха и снижение энергетических затрат.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для двухступенчатого испарительного охлаждения воздуха. устройство для двухступенчатого испарительногo охлаждения воздуха содержит последовательно расположен- 15 ные по ходу воздуха орошаемые водой теплообменники 1 и 2 косвенно-испарительного охлаждения воздуха, первый чз которых имеет каналы 3 и 4 общег о и вспомогательного потоков воздуха. 20

Между теплообмснгнгками 1 и 2 расположена камера 5 1 лэделения воздушных потоков с перег ускным каналом 6 и размещенным в нем регулируемым кллгыном 7. Нлгнетлтель 8 с. приводом

9 сообщен входом 10 с атмосферой, л выходом 11 — с каналами 3 общего потокл ltna;ty;:;3. регулируемый клапан 7 через блок управления подклкгчен к длтчику температуры воздуха в помещении (HP показан) . Каналы 4 вспомогательного потока воздуха сообщены выходом

12 с атмосферой, а теплообменник 2 прямого исплрительного охлаждения воздуха выходом 13 основного потока воздуха — с пог1ещенггем. Перепускной канал 6 подклго.ген к клнллам 4 г3спг могательногo потлгсл воздухл, à привод 9 нагнетлтеля 8 имеет регул»тор 14 глстоты врлщени», подк ггочеггный к блоку 4О управления (не пока:3лн? . устройство .г -» д»ухступенчатого испарительного охллждени» l303духл и;ботает следующим образом.

Наружный воздух через вход 10 и 3- 45 ступает в гглгнетлтель 8 и через выход 11 ttartteTлется в каналы 3 общего потока воздуха теплообменникл косвенно-испарительного охлаждения. При пРохождении воздуха в каналах 3 ilpo исходит понижение его энтальпии ttpta постоянном вллгосодержанпи, после чего общий поток воздуха поступает в камеру 5 р л эд ел ения воздушных пс т ок ов.

Из камеры 5 часть предварительно охлажденного воздуха в вггде вспомогательного потока воздуха через перепускной канал 6 поступает в орошаемые сверху каналы 4 вспомогательного потока воэдуха, расположенные в теплообменник е 1 перпендикуляр но напр авл ению общего потока воздуха, В каналах 4 происходит испарительное охлаждение сте-, каемой вниз по стенкам каналов 4 пленки воды и вместе с тем охлаждение проходящего по каналам 3 общего потока воздуха.

Увплжненггый и повысивший свою энтальITHIt3 вспомогательный поток воздуха удаляется через выход 12 в атмосферу или может быть использован, например, для вентиляции вспомогательных помещений или охлаждения строится ьных огражденийй зданий. Ос н овной поток во здуха поступает из камеры 5 разделения воздушных потоков !3 теплообменник 2 прямого испарительного охлаждения, где воздух дополг3ггтельно охлаждается и унллжняется при постоянной энтальппи и одновременно обеспьливается, после чего обрлботаннь. и основной поток воздуха через выход 13 подается в псмещение. При необходимости уменьtttc!tttIt Ttoëoltoïðоиэводительности устро tet ITT по соответствующему сигналу дат икл температуры воздуха в помещении через блок управления (не показан) члст гчно прикрывается рег улиру- ° емый кллплн 7, что приводит к уменьttteI«t о расхода вспомогательного потока воздуха и снижению степени охлаждепи» общего потока воздуха в теплообменнике 1 косвенно-испаритепьного охлаждения. Одновременно с прикрытием

Р. гys!Itpyentoro к:глплнл 7 с испольэоваItItett рег улятора 14 глстоты вращения !

tot:;ãêëåтся число oборотов нлгнетлтеля 8 с обеспечением пропорционального .пш tt;t» расхода общего потока воздувели и:Itó уг:t нг»ггеttttя рлcxода

»еп..tc1t ttãp!I I ного пот кл воздуха.

1 срмуллиэобретения у .тройствс; для двухс гуггенчлтого исплрительного охлаждения воздуха, содержлщее i ос.гегго»л г егьпо p,lñ!TOIToженные по ходу воздуха орошаемые !30 пой т епл ообмон ники косвенно-ис гглрительногo и прямого исплрительногo ох лаждения воздуха, первый иэ которых имеет каналы общего и вспомоглтельного потоков воздуха, рлсположенную между теплообменниклми камеру ра зделени» воздушных потоков с перепускным каналом и рлзмещепным в нем регу1 ь яр уемым клапаном, наг вета тел ь с приводом, сообщеItttt ttt г3х< дом с атмосфе! 42031 2

Составитель М. Ращепкин

Техред М.Ходанич Корректор С. Шекмар

Редактор М. Циткина

Тираж 663 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 рой, а выходом — с каналами общего потока воздуха, причем регулируемый клапан через блок управления подключен к датчику температуры воздуха в помещении и каналы вспомогательного потока воздуха сообщены с атмосферой, а теплообменник прямого испарительного охлаждения — с помещением, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения глубины охлаждения основного потока воздуха и снижения энергетических затрат, перепускной канал подключен к каналам вспомогательного потока воздуха, а привод нагнетатепя снабжен регулятором частоты вращения, подключенным к блоку управления.

Системы двухступенчатого косвенного испарительного охлаждения воздуха pdf. Устройство для двухступенчатого испарительного охлаждения воздуха. Двухступенчатое испарительное охлаждение

В современной климатической технике большое внимание уделяется энергоэффективности оборудования. Этим объясняется возросший в последнее время интерес к водоиспарительным системам охлаждения на основе косвенно-испарительных теплообменных аппаратов (косвенно-испарительные системы охлаждения). Водоиспарительные системы охлаждения могут оказаться эффективным решением для многих регионов нашей страны, климат которых отличается относительно низкой влажностью воздуха. Вода как хладагент уникальна — она обладает большой теплоемкостью и скрытой теплотой парообразования, безвредна и доступна. Кроме того, вода хорошо изучена, что позволяет достаточно точно предсказывать ее поведение в различных технических системах.

Особенности систем охлаждения с косвенно-испарительными теплообменниками

В косвенно-испарительных же системах воздух может быть охлажден до точки «3» (рис. 1). Процесс на диаграмме в данном случае идет вертикально вниз по линии постоянного влагосодержания. В результате получаемая температура оказывается ниже, а влагосодержание воздуха не растет (остается постоянным).

Кроме того, водоиспарительные системы обладают следующими положительными качествами:

  • Возможность совместного получения охлажденного воздуха и холодной воды.
  • Малое энергопотребление. Основными потребителями электроэнергии являются вентиляторы и водяные насосы.
  • Высокая надежность, обусловленная отсутствием сложных машин и использованием неагрессивного рабочего тела — воды.
  • Экологическая чистота: низкий уровень шума и вибраций, неагрессивное рабочее тело, малая экологическая вредность промышленного производства системы в силу малой трудоемкости изготовления.
  • Простота конструктивного исполнения и относительно низкая стоимость, связанные с отсутствием жестких требований к герметичности системы и ее отдельных узлов, отсутствием сложных и дорогих машин (холодильных компрессоров), малыми избыточными давлениями в цикле, низкой металлоемкостью и возможностью широкого использования пластмасс.

Системы охлаждения, использующие эффект поглощения теплоты при испарении воды, известны очень давно. Однако на данный момент водоиспарительные системы охлаждения распространены недостаточно широко. Практически вся ниша промышленных и бытовых систем охлаждения в области умеренных температур заполнена хладоновыми парокомпрессионными системами.

Такая ситуация, очевидно, связана с проблемами эксплуатации водоиспарительных систем при отрицательных температурах и их непригодностью к эксплуатации при высокой относительной влажности наружного воздуха. Сказалось и то, что основные аппараты подобных систем (градирни, теплообменники), использовавшиеся ранее, обладали большими габаритами, массой и другими недостатками, связанными с работой в условиях высокой влажности. Кроме того, им требовалась система водоподготовки.

Однако сегодня благодаря техническому прогрессу получили распространение высокоэффективные и компактные градирни, способные охладить воду до температур, всего на 0,8 … 1,0° С отличающихся от температуры входящего в градирню воздушного потока по мокрому термометру.

Здесь особым образом следует отметить градирни компаний Muntes и SRH-Lauer . Такой малый температурный напор удалось обеспечить главным образом за счет оригинальной конструкции насадки градирни, обладающей уникальными свойствами — хорошей смачиваемостью, технологичностью, компактностью.

Описание системы косвенно-испарительного охлаждения

После теплообменника основной поток воздуха разделяется на два: вспомогательный и рабочий, направляемый к потребителю.

Вспомогательный поток одновременно играет роль и охладителя, и охлаждаемого потока — после теплообменника он направляется обратно, навстречу основному потоку (рис. 2).

При этом в каналы вспомогательного потока подается вода. Смысл подачи воды заключается в «замедлении» роста температуры воздуха за счет параллельного его увлажнения: как известно, одного и того же изменения тепловой энергии можно достичь как изменением только температуры, так и изменением температуры и влажности одновременно. Поэтому при увлажнении вспомогательного потока тот же обмен теплом достигается меньшим изменением температуры.

В косвенно-испарительных теплообменниках другого вида (рис. 3) вспомогательный поток направляется не в теплообменник, а в градирню, где охлаждает воду, циркулирующую через косвенно-испарительный теплообменник: вода нагревается в нем за счет основного потока и остывает в градирне за счет вспомогательного. Перемещение воды по контуру осуществляется с помощью циркуляционного насоса.

Расчет косвенно-испарительного теплообменника

ЧТО ТАКОЕ ИСПАРИТЕЛЬНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ?

Испарительное охлаждение лежит в основе одной из самых первых придуманных человеком систем охлаждения пространства, где охлаждение воздуха происходит за счет естественного испарения воды. Данное явление очень распространено и встречается повсеместно: одним из примеров может быть ощущение холода, которое вы испытываете, когда вода испаряется с поверхности вашего тела под воздействием ветра. То же самое происходит и с воздухом, в котором распыляется вода: поскольку данный процесс происходит без внешнего источника энергии (именно это и означает слово «адиабатический»), тепло, необходимое для испарения воды, берется из воздуха, который, соответственно, становится холоднее.

Использование такого способа охлаждения в современных системах кондиционирования обеспечивает высокую холодопроизводительность при низком электропотреблении, поскольку в этом случае электричество расходуется только для поддержания процесса испарения воды. В то же время в качестве охладителя вместо химических составов используется обычная вода, что делает испарительное охлаждение более выгодным экономически и не наносит вреда экологии.

ВИДЫ ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

Существует два основных способа испарительного охлаждения — прямое и косвенное.

Прямое испарительное охлаждение

Прямое испарительное охлаждение – это процесс снижения температуры воздуха в помещении с помощью его непосредственного увлажнения. Другими словами, за счет испарения распыленной воды происходит охлаждение окружающего воздуха. При этом раздача влаги осуществляется либо непосредственно в помещении с помощью промышленных увлажнителей и форсунок, либо за счет насыщения приточного воздуха влагой и его охлаждения в секции вентиляционной установки.

Следует заметить, что в условиях прямого испарительного охлаждения неизбежно значительное повышение влажности приточного воздуха внутри помещения, поэтому для оценки применимости данного способа рекомендуется брать за основу формулу, известную как «показатель температуры и дискомфорта». По формуле вычисляется комфортная температура в градусах Цельсия с учетом влажности и показаний температуры по сухому термометру (таблица 1). Забегая вперед, отметим, что система прямого испарительного охлаждения применяется только в тех случаях, когда уличный воздух в летний период имеет высокие значения температуры по сухому термометру и низкий абсолютный уровень влажности.

Косвенное испарительное охлаждение

Для повышения эффективности испарительного охлаждения при высокой влажности уличного воздуха рекомендуется сочетать испарительное охлаждение с рекуперацией тепла. Данная технология известна как «косвенное испарительное охлаждение» и подходит практически для любой страны мира, включая страны с очень влажным климатом.

Общая схема работы приточно-вентиляционной системы с рекуперацией заключается в том, что горячий приточный воздух, проходя через специальную теплообменную кассету, охлаждается за счет прохладного воздуха, удаляемого из помещения. Принцип работы косвенного испарительного охлаждения заключается в установке системы адиабатического увлажнения в вытяжном канале приточно-вытяжных центральных кондиционеров, с последующей передачей холода через рекуператор приточному воздуху.

Как показано на примере, за счет использования пластинчатого рекуператора уличный воздух в системе вентиляции охлаждается на 6 °С. Применение испарительного охлаждения вытяжного воздуха увеличит разность температур с 6°C до 10°C без роста потребления электроэнергии и уровня влажности в помещении. Применение косвенного испарительного охлаждения эффективно при высоких теплопритоках, например в офисных и торговых центрах, ЦОДах, производственных помещениях и т.д.

Система косвенного охлаждения с применением адиабатического увлажнителя CAREL серии humiFog:

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector