СОПЛО ДАЛЬНЕГО РАДИУСА ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ВОВЛЕЧЕНИЯ ВОЗДУХА
LONG-RANGE NOZZLE FOR DRAWING AIR

Область техники
Изобретение касается сопла дальнего радиуса действия для вовлечения воздуха в помещение, имеющего корпус сопла, заканчивающийся сопловым отверстием.
Уровень техники
Сопла дальнего радиуса действия служат для доставки холодного или теплого воздуха в помещения с требуемой глубиной проникновения выдуваемого потока воздуха, чтобы, в частности, снабдить доставляемым воздухом определенные зоны помещения. Поэтому ориентирование сопел дальнего радиуса действия имеет существенное значение, что привело к появлению поворотно-переставляемых корпусов сопел. Для этой цели известно (EP 0 826 932 A2) снабжение по существу конического корпуса сопла полусферической защитной камерой, которая установлена в трубчатом соединительном патрубке поворотно-переставляемым образом, с одной стороны, с возможностью поворота вокруг оси соединительного патрубка, а с другой стороны, с возможностью перемещения относительно перпендикулярной ей оси, так что устье сопла, выступающее за полусферическую защитную камеру, может быть ориентировано любым образом. Если направленно вдуваемый в помещение воздух должен иметь заданную влажность, то этот воздух выше по потоку перед соплом дальнего радиуса действия должен быть соответственно кондиционирован, что не только затратно, но и большей частью исключает последующее оборудование увлажнительным устройством.
Для охлаждения людей известно (WO 95/35471 A1) направление потока воздуха на зону пребывания этих нуждающихся в охлаждении людей, причем в этот поток воздуха через сопла распыляется вода, чтобы, с одной стороны, отводить от этого потока воздуха тепло испарения на распыленные капли воды, а с другой стороны, снабжать зону пребывания нуждающихся в охлаждении людей влажным туманом. Применяемые для этого устройства, в которых сопла расположены вдоль выходного отверстия канала для всасываемого, подлежащего охлаждению воздуха, непригодны для того, чтобы устанавливать заданную влажность воздуха. Аналогично можно оценить и другие известные охлаждающие устройства (US 2009/0072042 A1), в которых предусмотрено сопло для впрыскивания воды коаксиально выпускному отверстию канала для подлежащего охлаждению потока воздуха.
И наконец, для вентиляции по большой площади животноводческих помещений известно (DE 33 43 731 A1) подключение венца открытых радиально наружу сопловых каналов к нагнетательной трубе, предусмотренной в перекрытии животноводческого помещения для вдуваемого воздуха, причем есть возможность впрыскивать воду в выходящие радиально потоки воздуха, чтобы повысить влажность воздуха. Распределение вдуваемого воздуха на радиальные потоки воздуха препятствует, однако, действию на большое расстояние.
Раскрытие сущности изобретения
Таким образом, в основу данного изобретения положена задача предусмотреть меры, с помощью которых будет возможно простое увлажнение воздуха, выпускаемого через сопла дальнего радиуса действия, без опасений отделения не испаренных капелек жидкости из потока воздуха, вдуваемого в помещение.
Исходя из сопла дальнего радиуса действия, рассмотренного вначале рода, данное изобретение решает поставленную задачу посредством коаксиально окружающего сопловое отверстие венца из распыляющих сопел, которые подключены к кольцевому каналу, снабжаемому нагнетаемой жидкостью.
Посредством распыляющих сопел в выдуваемую из сопла дальнего радиуса действия воздушную струю может быть введен влажный туман, который смешивается с транспортирующим потоком воздуха и испаряется. Инжекторное действие, с одной стороны, сопла дальнего радиуса действия, а с другой стороны, венца распыляющих сопел обусловливает в этой связи подсасывание воздушной оболочки, окружающей влажный туман, кольцеобразно распространяющийся из распыляющих сопел, причем эта воздушная оболочка предотвращает отделение капелек жидкости из потока воздуха, вдуваемого в помещение, прежде чем эти капельки жидкости испарятся. Турбулентности, возникающие в зоне перемешивания, с одной стороны, поддерживают быстрое распределение капелек жидкости внутри выдуваемого потока воздуха, а с другой стороны, повышают время пребывания этих капелек жидкости в потоке воздуха, так что уже на сравнительно коротком расстоянии от сопла дальнего радиуса действия может быть зафиксировано значительное испарение влажного тумана, подаваемого через распыляющие сопла, расположенные в форме венца. Подача в распыляющие сопла находящейся под заданным давлением жидкости через кольцевой канал является конструктивно простой и позволяет путем регулирования давления распыляемой жидкости обеспечить хорошее дозирование подаваемого количества жидкости в зависимости от разницы между заданной влажностью и влажностью воздуха, выходящего из сопла дальнего радиуса действия. Количество распыляющих сопел в сопловом венце при этом играет второстепенную роль, хотя с помощью нескольких распыляющих сопел достигается более быстрое распределение влаги по периметру воздушной струи, чем, например, с двумя распыляющими соплами. Влажный туман, вводимый в воздушную струю сопла дальнего радиуса действия, может быть использован также для охлаждения вдуваемого потока воздуха, так как этот влажный туман для своего испарения отбирает из воздуха теплоту испарения.
Особенно простые конструктивные соотношения получаются в том случае, если корпус сопла имеет полусферическую защитную камеру, которая несет на себе венец из распыляющих сопел, поскольку тогда сам корпус сопла не нужно подвергать никаким конструктивным изменениям, а полусферическая защитная камера имеет достаточно места для размещения соплового венца и кольцевого канала для подачи жидкости в распыляющие сопла.
Для улучшения условий потока для воздушной оболочки, окружающей сопловой венец и подсасываемой за счет инжекторного действия, на обращенной от соплового отверстия стороне распыляющих сопел может быть предусмотрена кольцевая направляющая стенка, которая в значительной мере задает условия набегания потока для этой воздушной оболочки. Если распыляющие сопла предусмотрены на полусферической защитной камере, то часть этой защитной камеры предпочтительно может использоваться как направляющая стенка.
Если кольцевой канал с распыляющими соплами и с направляющей стенкой, если она предусмотрена, образуют насаживаемый на полусферическую защитную камеру конструктивный узел, то обычные сопла дальнего радиуса действия с полусферической защитной камерой могут быть простым образом оборудованы предлагаемым изобретением устройством для увлажнения воздуха через сопловой венец, поскольку указанный конструктивный узел из кольцевого канала с распыляющими соплами и при необходимости с направляющей стенкой должны закрепляться только на защитной камере.
Краткое описание чертежей
На чертеже предмет данного изобретения представлен в качестве примера его выполнения, а именно схематично показано в продольном разрезе предлагаемое изобретением сопло дальнего радиуса действия.
Предлагаемое изобретением сопло дальнего радиуса действия согласно проиллюстрированному примеру выполнения имеет обычный корпус 1 сопла с полусферической защитной камерой 2, которая через поворотную ось 3 поворотно установлена в патрубке 4. Патрубок 4, через который сопло дальнего радиуса действия подключено к воздуховоду, вставлен в обозначенную штрих-пунктиром выемку 5 в стенке или перекрытии 6 вентилируемого помещения. Патрубок 4 с установленной в патрубке 4 полусферической защитной камерой 2 закрыт запорным кольцом 7, которое захватывает стенку или, соответственно, перекрытие 6.
В отличие от обычных сопел дальнего радиуса действия этого типа предлагаемое изобретением сопло дальнего радиуса действия снабжено коаксиальным корпусу 1 сопла венцом из распыляющих сопел 8, которые подключены к кольцевому каналу 9, в который может подаваться нагнетаемая жидкость для увлажнения выдуваемого в помещение воздуха. Распыляющие сопла 8 с кольцевым каналом 9 образуют конструктивный узел 10, который образует кольцо 11, насаживаемое на полусферическую защитную камеру 2. Это кольцо 11 с помощью винтов 12 зажимается на защитной камере 2 и образует аэродинамически благоприятное удлинение соплового отверстия 13 в корпусе 1 сопла. На обращенной от соплового отверстия 13 стороне распыляющих сопел 8 кольцо 11 конструктивного узла 10 образует направляющую стенку 14.
Для увлажнения потока 15 воздуха, выдуваемого в помещение через сопло дальнего радиуса действия, в распыляющие сопла 8 подается нагнетаемая жидкость, так что к этому потоку 15 воздуха подается окружающий его влажный туман 16 из распыляющих сопел 8, который тщательно перемешивается с потоком 15 воздуха, выходящим из сопла дальнего радиуса действия, и испаряется во время его транспортировки этим потоком 15 воздуха. Вследствие инжекторного действия, с одной стороны, выдуваемого из сопла дальнего радиуса действия потока 15 воздуха и, с другой стороны, выталкиваемого из распыляющих сопел 8 влажного тумана 16 дополнительно подсасывается воздух 17 помещения, который окружает поток 15 воздуха и влажный туман 16 как воздушная оболочка и препятствует тому, чтобы капельки жидкости влажного тумана осаждались из потока 15 воздуха прежде, чем этот влажный туман испарится.