ПРЯМОТОЧНАЯ МНОГОЗОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ
DIRECT-FLOW MULTIREGION CONDITIONING SYSTEM

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции и может быть использовано для создания комфортных условий и микроклимата в производственных помещениях.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является прямоточная система кондиционирования воздуха по патенту РФ №2320931, кл. F24F 3/06 от 10.10.96, содержащая обслуживаемые зоны в помещении, в каждой из которых имеется вытяжная регулируемая заслонка, соединенная магистралью через глушитель шума с рециркуляционно-вытяжным вентилятором.
Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность процесса пылеулавливания за счет недостаточно развитой поверхности распыления жидкости.
Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания путем увеличения степени распыла жидкости форсунками.
Это достигается тем, что в прямоточной многозональной системе кондиционирования воздуха, включающей в себя обслуживаемые зоны в помещении, в каждой из которых имеется вытяжная регулируемая заслонка, соединенная магистралью через глушитель шума с рециркуляционно-вытяжным вентилятором, в состав многозональных систем помимо основного кондиционера входят местные подогреватели, снабженные регулирующими клапанами с серводвигателями, установленными на магистралях подвода теплоносителя, и регулирующими клапанами, установленными на магистралях подвода подогретого воздуха в обслуживаемые зоны соответственно через регулируемые заслонки, причем местные подогреватели устанавливаются по числу обслуживаемых зон помещений, как правило, в непосредственной близости к основному кондиционеру, который состоит из приточной камеры с клапанами, воздушного фильтра, секций первого и второго подогревов и резервной секции подогрева с регулирующими клапанами, которая необходима для предупреждения замерзания первой секции подогрева, а камера орошения состоит из коллектора с форсунками, поддона с фильтром и насосной установки, подключенной к коллектору через регулирующий клапан с возможностью подачи холодной воды от холодильной машины, при этом камера орошения через направляющий аппарат соединена с приточным вентилятором, который через регулирующую заслонку и глушитель шума соединен с подающей магистралью, связывающей между собой местные подогреватели, а каждая из форсунок состоит из корпуса со впускным отверстием, крышки, герметизирующей прокладки между корпусом и крышкой, пружины, расположенной между крышкой и завихрителем, выполненным в виде перевернутого днищем вверх цилиндрического стакана, установленного относительно корпуса с кольцевым зазором, причем в завихрителе выполнено, по меньшей мере, два ряда дроссельных отверстий, а в каждом ряду выполнено, по меньшей мере, два равномерно расположенных по кольцевой стенке завихрителя тангенциальных дроссельных отверстия, а в нижней части корпуса установлен в виде конической шайбы сопловый вкладыш с калиброванным коническим отверстием, соосным с цилиндрической поверхностью завихрителя, и конусностью, обратной конусности конической шайбы вкладыша.
На фиг.1 изображена прямоточная многозональная система кондиционирования воздуха, на фиг.2 - i-d - диаграмма процесса, на фиг.3 - общий вид форсунки для распыливания жидкостей, на фиг.4 - разрез А-А фиг.3.
Прямоточная многозональная система кондиционирования воздуха включает в себя обслуживаемые зоны а, р, m в помещении 1 (фиг.1), в каждой из которых имеется вытяжная регулируемая заслонка 2, соединенная магистралью 3 через глушитель шума 4 с рециркуляционно-вытяжным вентилятором 5. В состав многозональных систем помимо основного кондиционера 6 входят местные подогреватели 7, 8, 9, снабженные регулирующими клапанами К1а, К1р, К1m с серводвигателями (пневматическим или электрическим), установленными на магистралях подвода теплоносителя, и регулирующими клапанами К2а, К2р, К2m, установленными на магистралях подвода подогретого воздуха в обслуживаемые зоны соответственно а, р, m через регулируемые заслонки 10, 11, 12. Местные подогреватели (калориферы) 7, 8, 9 устанавливаются по числу обслуживаемых зон помещений, как правило, в непосредственной близости к кондиционеру 6.
2a
2p
2m
Кондиционер 6 состоит из приточной камеры 13 с клапанами, воздушного фильтра 14, секций первого и второго подогревов 15 и 16 и резервной секции подогрева 17 с регулирующими клапанами К8 и К9 с серводвигателями для районов Крайнего Севера, которая необходима для предупреждения замерзания первой секции подогрева 15. Камера орошения 18 состоит из коллектора 19 с форсунками 20, поддона 21 с фильтром 22 и насосной установки 23, подключенной к коллектору 19 через регулирующий клапан К3 с возможностью подачи холодной воды от холодильной машины (на чертеже не показана). Камера орошения 18 через направляющий аппарат 24 соединена с приточным вентилятором 25, который через регулирующую заслонку и глушитель шума 26 соединен с подающей магистралью 27, связывающей между собой местные подогреватели 7, 8, 9. За счет регулирующих клапанов К2а, К2р, К2m воздух в обслуживаемые зоны а, р, m подается требуемой температуры t, t, t (фиг.2).
Центробежная форсунка (фиг.3-4) состоит из корпуса 28 с впускным отверстием 29 крышки 30 герметизирующей прокладки 31 между корпусом и крышкой, пружины 32, расположенной между крышкой и завихрителем 33, выполненным в виде перевернутого днищем вверх цилиндрического стакана, установленного относительно корпуса 28 с кольцевым зазором 34. В завихрителе 33 выполнено, по меньшей мере, два ряда дроссельных отверстий 35, в каждом ряду выполнено, по меньшей мере, два равномерно расположенных по кольцевой стенке завихрителя 33 дроссельных отверстия 35. В нижней части корпуса 28 установлен в виде конической шайбы сопловый вкладыш 36, выполненный из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира с калиброванным коническим отверстием 37, соосным с цилиндрической поверхностью завихрителя 33, причем отверстие 37 имеет обратную конусность с конической шайбой вкладыша 36.
Прямоточная многозональная система кондиционирования работает следующим образом.
1a
1m
11a
11m
На схеме процессов кондиционирования воздуха, построенных на i-d - диаграмме (фиг.2), точки, характеризующие состояние воздуха, обозначены индексами, которыми в тексте сопровождаются значения каждого из соответствующих параметров воздуха. Например, показано, что в теплый период года в местах установки датчиков в помещениях номинальная температура воздуха может колебаться в пределах от t до t при колебаниях относительной влажности, а в зимнее и переходное время года температура колеблется в пределах от t до t при колебаниях влажности.
В теплый период года системы, работающие без рециркуляции, забирают наружный воздух (точка 5 на фиг.2), фильтруют и охлаждают его в камере орошения 18 или в поверхностном орошаемом воздухоохладителе до состояния, соответствующего параметрам точки 3. Затем воздух, проходя через вентилятор 25 и воздуховоды 27, нагревается (точка 4) и, если нужно, дополнительно подогревается в местных подогревателях 7, 8, 9 до температур, соответствующих точкам 2а, 2р или 2m, а затем нагнетается в помещениях и приобретает там заданные параметры в обслуживаемой (О) или рабочей (РЗ) зоне.
В холодный период года наружный воздух (точка 15 на фиг.2) подогревается в калориферах первого подогрева 15 до состояний, соответствующих параметрам точек 14, 17 или 18, затем увлажняется (точка 13), нагревается в местных подогревателях до параметров, соответствующих точкам 12а, 12р или 12m, при которых выпускается в помещения и приобретает заданные параметры в зонах О или РЗ.
Если в каком-либо из помещений а, р или m отсутствуют влаговыделения, то параметры воздуха в нем изменяются. Например, в помещении р они могут летом стать равными параметрам в точке 1'р, а зимой - в точке 11'р вместо параметров в точках 1р и 11p, соответствующих заданным влаговыделениям.
При наличии в здании двух или большего числа кондиционеров прежде всего определяют возможность обеспечения заданного режима при уменьшенном числе работающих кондиционеров, а затем рассматривают необходимые пределы сокращения производительности отдельных установок. Расчет сокращения производительности СКВ начинают с определения отношений избытков явного тепла в переходный период года к избыткам явного тепла в теплый период (в обоих случаях при расчетных параметрах наружного воздуха). Затем выбирают наибольшее из найденных отношений теплоизбытков в комплексе помещений, обслуживаемых данным кондиционером, и делают предположение, что подача воздуха во все зоны или помещения может быть уменьшена пропорционально этому отношению К. Затем определяют количество воздуха, которое поступит в каждую зону или помещение при выбранном отношении, и проверяют равномерность параметров воздуха в их обслуживаемых или рабочих зонах путем перерасчета воздухораспределителей.
Центробежная форсунка для распыливания жидкостей работает следующим образом.
Жидкость подается по впускному отверстию 29 в кольцевой зазор 34, откуда в завихритель 33 через тангенциально расположенные к внутренней поверхности завихрителя 33 дроссельные отверстия 35. Вращающийся поток жидкости из завихрителя 33 выходит через калиброванное коническое отверстие 37 соплового вкладыша 36, в результате чего образуется факел распыленной жидкости, корневой угол которого определяется величиной угла наклона конической поверхности отверстия 37.
При среднем диаметре отверстия 37, находящемся в диапазоне 2,5…3,5 мм, и давлении подаваемой через впускное отверстие 29 жидкости 6…9 МПа обеспечивается распыление от 400 до 1000 кг/ч жидкости. Форсунка проста в изготовлении и обслуживании.