КОНДИЦИОНЕР
AIR CONDITIONER

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции и может быть использовано для создания комфортных условий и микроклимата в бытовых, административных и производственных помещениях.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является кондиционер по патенту РФ №2281435, кл. F24F 3/06, содержащий корпус, секции приемных клапанов, и подогрева, оросительную камеру, в которой установлены форсунки и каплеуловители с поддоном-фильтром, секцию фильтров, соединенную с вентиляционным агрегатом.
Недостатком его является сравнительно невысокая эффективность процесса каплеулавливания.
Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса брызгоулавливания.
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, каплеуловители выполнены в виде пакета перегородок, одна из которых является отбойным элементом со сквозным отверстием, а другие выполнены перфорированными с коэффициентом перфорации 0,5, и следующими за ними, по крайней мере трех рядов пластин, имеющих уклон от верхней плоскости к нижней, а в сечении, перпендикулярном длине - клиновидную обтекаемую форму, а корпус установлен на упругие элементы, а всасывающий патрубок вентилятора соединен с корпусом посредством упругого звена, причем отбойный элемент со сквозным отверстием из пакета перегородок установлен в пакете последним, а отношение его высоты «b» к высоте сквозного отверстия «с» находится в оптимальном интервале величин: b/c=2…5, а зазор между перегородками в пакете перегородок составляет 0,01…0,1 от их высоты.
На фиг.1 изображен общий вид кондиционера, на фиг.2 - сечение пластин каплеуловителя, на фиг.3 - сечение перфорированных и отбойных пластин, на фиг.4 - общий вид форсунки.
Кондиционер состоит из ряда последовательно соединенных секций (фиг.1).
Секция приемных утепленных клапанов 1 регулирует поступление наружного воздуха в кондиционер. Клапаны делают утепленными, чтобы предохранить их от промерзания и обледенения в зимнее время. Соединительные секции 2 представляют собой камеры, которыми соединяются рабочие секции; через эти камеры возможен доступ в рабочие секции для их осмотра и ремонта.
Далее следует секция первого подогрева, служащая для нагрева наружного воздуха в объеме санитарной нормы; она состоит из калориферов 3, клапанов 4 и обводного канала 5. Клапанами 4 можно направлять наружный воздух в калориферы 3 или, минуя их (в летнее время), в обводный канал 5. В секции 6 первой рециркуляции установлены клапаны 7, регулирующие поступление внутреннего воздуха из цеха. Секция 8 представляет собой оросительную (форсуночную) камеру, в которой установлены два ряда форсунок 9, распыляющих воду встречными факелами.
1
1
Центробежная широкофакельная форсунка состоит из корпуса 26 длиной L со впускным отверстием 29, выполненным в виде конфузора длиной L, соосного с ним дроссельного отверстия 28 диаметром d, камеры завихрения 27, выполненной в виде цилиндрического стакана, ось которого в плоскости чертежа перпендикулярна оси впускного 29 и дроссельного 28 отверстий. При этом ось впускного 29 и дроссельного 28 отверстий в профильной плоскости расположена по касательной по отношению к цилиндрической поверхности камеры завихрения 27, т.е. имеет место тангенциальный ввод в камеру завихрения 27 в виде отверстия 34.
1
2
3
2
Соосно камере завихрения 27 расположен сопловый вкладыш 30 с внешним диаметром D, выполненный из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира. Внутри вкладыша выполнены последовательно расположенные и соосные друг другу и цилиндрической поверхности камеры завихрения 27 три калиброванных отверстия: коническое отверстие 31 с диаметром D нижнего основания усеченного конуса, центральное цилиндрическое отверстие 32 диаметром d и выходное цилиндрическое отверстие 33 диаметром d. При этом диаметр d центрального цилиндрического отверстия 32 соплового вкладыша 30 равен диаметру верхнего основания усеченного конуса конического отверстия 31.
Для работы форсунки в оптимальном режиме предусмотрены следующие соотношения ее параметров:
2
1
2
1
отношение диаметра d центрального цилиндрического отверстия 32 соплового вкладыша 30 к диаметру d дроссельного отверстия 28 корпуса 26 форсунки лежит в оптимальном интервале величин: d/d=1,4÷2,2;
3
2
3
2
отношение диаметра d выходного цилиндрического отверстия 33 соплового вкладыша 30 к диаметру d центрального цилиндрического отверстия 32 лежит в оптимальном интервале величин: d/d=1,5÷2,5;
1
1
отношение внешнего диаметра D соплового вкладыша 30 к диаметру D нижнего основания усеченного конуса конического отверстия 31 вкладыша 30 лежит в оптимальном интервале величин: D/D=1,2÷1,8;
1
1
отношение длины L корпуса 26 форсунки к длине L конфузора впускного отверстия 29, лежит в оптимальном интервале величин: L/L=2,0÷2,5;
В оросительной камере воздух по потребности увлажняется или подсушивается, охлаждается или нагревается, а также очищается от пыли. Кроме того, воздух в оросительной камере заряжается ионами, преимущественно отрицательного знака. На входе и выходе из оросительной камеры устанавливаются каплеуловители 10 и 11. Каплеуловители препятствуют выбросу капель из оросительной камеры в смежные секции.
Каплеуловители выполнены в виде пакета перегородок 10 и 11, каждый из которых содержит отбойный элемент высотой «b» со сквозным отверстием «с» (фиг.3), перфорированные перегородки с коэффициентом перфорации 0,5, и следующими за ними, по крайней мере три ряда пластин (фиг.2), имеющих уклон от верхней плоскости к нижней, а в сечении, перпендикулярном длине - клиновидную обтекаемую форму. Корпус установлен на упругие элементы 25, а всасывающий патрубок вентилятора соединен с корпусом посредством упругого звена 24. Отбойный элемент со сквозным отверстием из пакета перегородок 10 и 11 установлен в пакете последним, а отношение его высоты «b» к высоте сквозного отверстия «с» находится в оптимальном интервале величин: b/c=2…5. Зазор между перегородками в пакете перегородок 10 и 11 составляет 0,01…0,1 от их высоты.
Под оросительной камерой расположен поддон - фильтр 12 для отекания и очистки воды. После оросительной камеры находится секция 13 второй рециркуляции с клапанами 14, которыми регулируется поступление воздуха из цеха. Для очистки воздуха от пыли устанавливается секция 15 фильтров. Далее следуют соединительная секция и секция второго подогрева, состоящая из калориферов 16, клапанов 77 и обводного канала 18, назначение которых то же, что и в секции первого подогрева. Эту секцию используют в рабочее время при недостатке тепла в зале, а в выходные дни - для отопления производственного помещения; в этом случае открывают клапаны 14 второй рециркуляции, и кондиционер работает как отопительный агрегат. В конце кондиционера установлена вентиляторная секция, состоящая из вентилятора 19, переходного патрубка 20 и электродвигателя 21. Для регулирования подачи воздуха в цех в приточном канале 22 установлены дозировочные клапаны 23. Регулирование подачи воздуха можно осуществлять также направляющим аппаратом 24. Для удобства обслуживания кондиционеры обычно ставят на упругие подставки 25.
Кондиционер работает следующим образом.
Рассмотренные типовые секции компонуют в зависимости от требуемых процессов обработки воздуха. Например, если по расчету не нужен первый или второй подогрев воздуха, то надобность в этих секциях отпадает. Если установка должна работать без рециркуляции, то кондиционер компонуют без этих секций.
Центробежная широкофакельная форсунка для распыливания жидкостей работает следующим образом.
1
1
Жидкость подается по впускному отверстию 29, выполненному в виде конфузора длиной L, затем проходит через соосное с ним дроссельное отверстие 28 диаметром d, и поступает по тангенциальному вводу через отверстие 34 в камеру завихрения 27, выполненную в виде цилиндрического стакана. Вращающийся поток жидкости из камеры завихрения 27 проходит через калиброванное коническое отверстие 31 соплового вкладыша 30, центральное цилиндрическое отверстие 32 и выходное цилиндрическое отверстия 33 соплового вкладыша 30, в результате чего образуется факел распыленной жидкости, корневой угол которого определяется величиной угла при вершине конуса конического отверстия 31 соплового вкладыша 30.
Предложенная конструкция широкофакельной форсунки с диаметром центрального цилиндрического отверстия 32 равным 9 мм, при рабочих давлениях жидкости 150…250 кПа обеспечивает угол раскрытия водяного факела до 150° и сохраняет устойчивость факела при давлении жидкости перед форсунками от 40 кПа и выше, при этом производительность форсунки зависит от давления жидкости на входе впускного отверстия 29.
3
Кондиционеры производительностью до 120 тыс. м/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).