ОХЛАЖДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ИНДУСТРИАЛЬНЫХ И КОММЕРЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

Область техники, к которой относится полезная модель
Данная полезная модель относится к устройствам для охлаждения с использованием в процессе охлаждения жидкости (вода, масло, смесь гликоль-вода, и т.д.), воздуха или смеси воздух/вода коммерческих систем или промышленных систем в таких областях, как производство пластиков, химическая промышленность, в климатических системах, автомобильной промышленности.
Полезная модель, в частности, относится к охлаждающему устройству, осуществляющему оптимальное охлаждение, используемому в индустриальных и коммерческих системах, не требующему крупных вложений, имеющему экономичное энергопотребление,
Описание известного уровня техники
В промышленности применяются всевозможные способы охлаждения, использованные в охлаждении жидкости при помощи воздуха и смеси воздух/вода. Одним из самых распространенных способов является охладительная башня, в котором используется процесс непосредственного охлаждения воды при помощи воздуха. В этом способе существует потеря большого количества воды путем испарения и загрязнение (вирус легионеллы и т.п.). Эти загрязнения являются нежелательными для здоровья и негативно сказываются на производительности системы.
Известны системы испарительного охлаждения. Воздух, взятый снаружи при помощи вентилятора, проводится через поверхность постоянно увлажняющегося, при помощи насоса постоянной циркуляции, радиатора. В результате контакта воздуха с водой, вода испаряется, забирая при этом тепло воздуха и понижая его температуру. Охлажденный воздух направляется в охлаждаемое помещение при помощи воздушного вентилятора. Система основана на принципе испарения воды в радиаторе и перемешивании с воздухом. Эта система состоит только из охлаждающего радиатора, вентилятора, водного насоса и водяной емкости. Качая воду из емкости, насос увлажняет радиатор. Радиатор служит для увлажнения горячего и сухого воздуха втягиваемого вентилятором из внешней среды. Вентилятор втягивает горячий и сухой воздух через соты находящиеся на поверхности радиатора и направляет в помещение, которое нужно охладить. Относительная влажность воздуха просочившегося через радиатор повышается, а температура снижается. Система испарительного охлаждения работает очень продуктивно особенно при жарком и сухом климате.
В широко используемых охладительных башнях, определенная часть воды, в результате контакта с воздухом в процессе прохождения воздуха через башню, уходит в атмосферу. Во время процесса, некоторая часть тепла охлаждающей воды передается в атмосферу путем испарения и происходит охлаждение воды. В основном, в широко используемых видах охладительных башен, вода, равномерно распыляемая на поверхность участка наполнения находящегося в нижней части башни при помощи системы распыления, соприкасается с воздухом втянутым при помощи находящихся на башне вентиляторов, охлаждается, и часть ее испаряется. Воздух с увеличенным количеством влаги в результате испарения выпускается из башни в атмосферу при помощи вентиляторов. Охлажденная в результате этого процесса вода, собирается в участке наполнения и оттуда направляется в систему.
Другая распространенная практика в этой сфере - это водоохлаждающая установка (чиллер) которая расходует большое количество энергии и требует крупных вложений.
В заявке на получение патента "Система конденсации, устраняющая конденсированную воду испарителя без расхода дополнительной энергии способом испарения" номер TR 2009/06022, код IPC F25D 21/14: Изобретение, относится к системе конденсации устраняющей воду испарителя без расхода дополнительной энергии путем испарения, при помощи воздуха нагретого вентилятором системы охлаждения, во всех системах охлаждения, таких как кондиционер, чиллер, центральная система охлаждения. Система, являющаяся предметом изобретения имеет; расставленные снизу вверх каналы течения конденсированной воды текущей из трубки конденсированной воды испарителя, деталь перехода сточного канала обеспечивающая переход текущей в сточный канал конденсированной воды принудительным стоком в следующий нижний сточный канал, воздушный канал через который проходит подогретый воздух, направляемый охлаждающим вентилятором, расположенным под сточным каналом, канал конденсированной воды, по которому протекает конденсированная вода из сточного канала и крылья направления воздуха сточного канала.
Краткое изложение сущности полезной модели.
Исходя из известного уровня техники, задачей, которое решает данная полезная модель является создание охлаждающего устройства с устранением недостатков существующих устройств.
Следующей задачей, на решение которой направлена данная полезная модель, является предотвращение расхода большого количества воды в открытых системах.
Следующей задачей, является предотвращение чрезмерного загрязнения (органического, неорганического) в открытых системах.
Следующей задачей, является разработка нового охлаждающего устройства предотвращающего высокое потребления энергии, дорогостоящие вложения, высокие расходы на уход и эксплуатацию в водоохлаждающих установках. Следующей задачей, на решение которой направлена данная полезная модель, является охлаждение, направляя воду при помощи воздуха из воздушного канала и распылительных сопел на испарительный охладительный элемент или на сеть; охлаждение процессной воды проведением ее через охладительный серпантин (батарею температурного изменения). Направление воды распылительными соплами на испарительный охладитель и охлаждающие батареи через боковые зазоры или сверху для достижения оптимального охлаждения.
Следующей задачей, является направление потока воды с воздухозаборных отверстий на нижней, боковых и передней сторонах устройства, по водному каналу на испарительный охладительный элемент или сеть, а затем вытягивание охлажденного воздуха при помощи вентилятора и направление на охладительный серпантин (батарею температурного изменения). Следующей задачей, является возможность оптимального охлаждения без создания отсека, через испарительный охладительный элемент охладительную сеть и/или через боковые части по водному каналу при помощи распылительного сопла.
Следующей задачей, на решение которой направлена данная полезная модель, является проведение воздуха через охладительный элемент снизу и охладительные батареи сверху, в виде охладительной башни, и выпускание охлажденного воздуха наружу при помощи вентилятора.
Следующей задачей, является возможность контролирования количества воды направляемой через водный канал на распылительные сопла, через контролирующее устройство.
Для достижения вышеуказанных целей, разработано охлаждающее устройство, осуществляющее испарительное охлаждение; в котором контролируемый водный поток направляется с испарительного охладительного элемента или с боковых, верхней, передней сторон сети через водный канал при помощи распылительных сопел, которое имеет охладительный серпантин (батарею температурного изменения), не требует высоких вложений, имеет низкое энергопотребление, в процессе работы которого не происходит потеря воды и не происходит загрязнение.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - Боковое изображение образца полезной модели с испарительной охлаждающей сетью и серпантином.
Фиг. 2 - Боковое изображение образца полезной модели с двумя вентиляционными устройствами, испарительной охлаждающей сетью и серпантином.
Фиг. 3 - Изображение образца полезной модели с испарительной охлаждающей сетью и серпантином.
Фиг. 4 - Изображение образца полезной модели с испарительной охлаждающей сетью и серпантином с альтернативным строением.
Фиг. 5 - Изображение образца полезной модели с испарительной охлаждающей сетью и серпантином с другим альтернативным строением.
Фиг. 6 - Изображение образца полезной модели с испарительной охлаждающей сетью и серпантином без боковых стенок/крышек.
Фиг. 7 - Изображение образца полезной модели с испарительной охлаждающей сетью и серпантином с альтернативным строением.
Референтные номера
1
Серпантин (охладительная батарея, теплообменник и т.п.)
10
Охладительное устройство
2
Испарительный охладительный элемент
11
Несущая деталь
3
Распылительное сопло
12
Сетевая деталь
4
Вентиляционная деталь
13
Воздухозаборная часть
5
Воздухозаборное отверстие
14
Боковая стенка/внешняя крышка
6
Выход воздуха
15
Поверхность на которую распыляется вода
7
Водная емкость
8
Увлажнительный канал
9
Контролирующее устройство
Подробное описание вариантов осуществления полезной модели
Охлаждающее устройство (10) являющееся предметом данной полезной модели состоит по меньшей мере из одного серпантина (1) через трубки которого протекает жидкость которая будет охлаждена и по меньшей мере одной вентиляционной детали (4) которая обеспечивает поток воздуха по внешней поверхности (труб-крыльев). Присутствуют внешние направляющие крышки (14) обеспечивающие проход воздуха по поверхности серпантина (1). Жидкость, протекающая через трубки серпантина (1) используемые в системе, передает свое тепло в воздух через крылья находящиеся снаружи трубок. Этот воздух выпускается наружу при помощи вентиляционной детали (4).
Так как в системе, жидкость и воздух не соприкасаются друг с другом, потеря воды не происходит. Так как в системе охлаждаемая жидкость и воздух не соприкасаются друг с другом, загрязнение воды не происходит.
Так как потребление энергии ограничено использованием вентилятора (охлаждение происходит при помощи воздуха), потребление энергии не такое высокое как в чиллерных установках. Система не требует высоких вложений. Система не требует высоких расходов на уход и функционирование как в чиллерных установках.
В альтернативном устройстве, у воздухозаборного отверстия находятся испарительный охладительный элемент (2) или сеть (12) и распылительные сопла (3) используемые для увлажнения этого испарительного охладительного элемента (2) или сети (12). Путем пускания воздуха сначала через этот влажный испарительный элемент (2) или сеть (12) и проведения предварительного охлаждения и увлажнения приближая к температуре влажного термометра, обеспечивается повышение производительности охлаждения. Так как охлаждающее устройство (10) автоматически связано с теплом, потребление воды минимальное. Процесс охлаждения проводится под контролем через контрольное устройство (9)
Как показано на Фиг. 1, воздух входящий (5) через воздухозаборную часть (13), проходит через увлажненную при помощи распылительных сопел (3) сеть (12) и охлажденным направляется на серпантины (1) при помощи по меньшей мере одной вентиляционной детали (4). В сетевой части окружен сетевой деталью (12). В боковой части окружен носящей деталью (11). Контролируя распылительные сопла (3), вентиляционные детали (4) при помощи контрольной детали (9) обеспечивается контролируемое функционирование охлаждающего устройства (10).
Как показано на Фиг 2, воздух входящий (5) через воздухозаборную часть (13), проходит через увлажненную при помощи распылительных сопел (3) сеть (12) и охлажденным направляется на серпантины (1) при помощи, по меньшей мере, двух вентиляционных деталей (4). В сетевой части окружен сетевой деталью (12). В боковой части окружен носящей деталью (11). Контролируя распылительные сопла (3), вентиляционные детали (4) при помощи контрольной детали (9) обеспечивается контролируемое функционирование охлаждающего устройства (10).
Как показано на Фиг 3, воздух проникающий (5) внутрь через нижнюю и боковые части, проходит предварительное охлаждение путем распыления воды распылительными соплами (3) и увлажнения расположенного под углом испарительного охладительного элемента (2). Воздух, проходящий здесь выдается наружу через расположенные под углом серпантины (1) при помощи вентиляционных деталей (4). Контролируя распылительные сопла (3), вентиляционные детали (4) при помощи контрольной детали (9) обеспечивается контролируемое функционирование охлаждающего устройства (10).
Как показано на Фиг. 4, испарительный охладитель (2) находящийся в воздухозаборной части (13) расположен вертикально и через него пропускается вода по водному каналу (8). В этой части проводится предварительное охлаждение при помощи испарения воды. В расположенных внизу водных емкостях (7) собирается вода. Водный канал (8), вентиляционная деталь (4) контролируются контрольной деталью (9) и таким образом обеспечивается контролируемое функционирование охлаждающего устройства (10).
Как показано на Фиг. 5, 2 испарительных охладителя (2) находящиеся в воздухозаборной части (13) расположены вертикально в каждой из двух сторон и через них пропускается вода по водному каналу (8). Серпантины (1) находящиеся на верхней части расположены под углом в форме похожей на V. Водный канал (8), вентиляционная деталь (4) контролируются контрольной деталью (9) и таким образом обеспечивается контролируемое функционирование охлаждающего устройства (10).
Как показано на Фиг. 6, на испарительные охладители (2) находящиеся по бокам направляется вода через водный канал (8). Проходящий здесь проникший воздух (5) проходит через серпантины (1) и при помощи вентиляционных деталей (4) выпускается во внешнюю среду. С верхней части водных емкостей (7) расположенных снизу собирается вода. Водный канал (8), вентиляционная деталь (4) контролируются контрольной деталью (9) и таким образом обеспечивается контролируемое функционирование охлаждающего устройства (10).
Как показано на Фиг. 7 воздух проникающий (5) внутрь через нижнюю и боковые части, проходит предварительное охлаждение путем распыления воды распылительными соплами (3) и увлажнения расположенных под углом испарительных охладительных элементов (2). Воздух, проходящий здесь, выдается наружу через расположенные под углом серпантины (1) при помощи вентиляционных деталей (4). Контролируя распылительные сопла (3), вентиляционные детали (4) при помощи контрольной детали (9) обеспечивается контролируемое функционирование охлаждающего устройства (10).
На устройстве имеется созданный в открытом пространстве в части входа воздуха (5) по меньшей мере один испарительный охладительный элемент (2) или сеть (12) через которую проходит воздух и предварительно охлаждается воздух и на который распыляет воду по меньшей мере одно распылительное сопло (3) и/или водный канал (8) и/или охладительный серпантин (1), контролирующая функционирование распылительного сопла (3), водного канала (8) и вентиляционной детали (4) по меньшей мере, одна контролирующая деталь (9) и/или на нижней, боковой или передней части воздухозаборное отверстие (13) через которое в открытом положении проходит воздух и/или создающая закрытое пространство в верхней части, направляющая воздух, по меньшей мере, одна боковая стенка/внешняя крышка (14).
Между серпантином (1), испарительным охладителем (2), сетевой деталью (12) и водным каналом (8) создан по меньшей мере один участок распыления воды (15) позволяющий направлять воду под углом и/или сверху.
Построены; созданный в открытом пространстве в части входа воздуха (5) по меньшей мере один испарительный охладительный элемент (2) или серпантин (1) через которую проходит воздух и предварительно охлаждается воздух и на который распыляет воду по меньшей мере одно распылительное сопло (3) и/или водный канал (8) и/или охладительный серпантин, контролирующий функционирование распылительного сопла (3), водного канала (8) и вентиляционной детали (4) по меньшей мере, одна контролирующая деталь (9), расположенное на нижней, части, воздухозаборное отверстие (13) в открытом положении через которое поступает воздух, через которое в открытом положении проходит воздух и/или создающая закрытое пространство в верхней части, по меньшей мере, одна боковая стенка/внешняя крышка (14) направляющая воздух.
Имеет; находящийся в воздухозаборной части (13) через которое проникает воздух, в угловом или вертикальном положении по меньшей мере один испарительный охладитель (2), на поверхность которого сбоку или сверху распыляет воду по меньшей мере одно распылительное сопло (3) и/или водный канал (8), расположенный под углом или вертикально по меньшей мере один серпантин (1) воздух проходящий по верхней части которого охлаждается, по меньшей мере одна вентиляционная деталь (4) направляющая воздух через серпантины (1) во внешнюю среду.
Имеет; в воздухозаборной части (13) по меньшей мере одну сеточную деталь (12), направляющее на сеточную деталь (12) воду по меньшей мере одно распылительное сопло (3), охлаждающий воздух проникший от сеточной детали через (12) воздухозаборное отверстие (5) по меньшей мере один серпантин (1) и/или один испарительный охладитель (2).