Патент на изобретение №2285867

(54) ПРИТОЧНАЯ КАМЕРА КОНДИЦИОНЕРА С РОТОРНЫМ ТЕПЛОМАССООБМЕННИКОМ

(57) Реферат:

Камера предназначена для создания комфортных условий микроклимата в бытовых и производственных помещениях. Камера содержит приемный клапан, воздушную камеру с рециркуляционным клапаном и секцией воздушного фильтра, калориферы, вентилятор и тепломассообменник, причем тепломассообменник выполнен роторным и содержит входной и выходной патрубки, расположенные в корпусе, закрепленные на валу вращающиеся диски, нижняя часть которых находится в поддоне с водой, причем диски скреплены между собой шпильками через шайбы и выполнены из хорошо смачиваемого материала, вал с дисками вращается по ходу воздуха от двигателя, а в корпусе расположены защитные козырьки для уменьшения каплеуноса, а поддон с жидкостью связан трубопроводом с шаровым клапаном и переливным трубопроводом, причем по форме диски могут быть выполнены гофрированными для увеличения поверхности контакта тепломассообмена, при этом гофры по форме могут быть выполнены в форме многоугольника, синусоиды, полуокружности. Технический результат – повышение эффективности и надежности процесса каплеулавливания и тепломассообмена. 4 ил.

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции и может быть использовано для создания комфортных условий микроклимата в бытовых, административных и производственных помещениях.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является приточная камера кондиционера с тепломассообменником, содержащая приемный клапан, воздушную камеру с рециркуляционным клапаном и секцией воздушного фильтра, калориферы, вентилятор и тепломассообменник (GB 1444992 А, (SULZER BROTHERS LIMITED), 04.08.1976).

Недостатком его является сравнительно невысокая эффективность процесса каплеулавливания и тепломассообмена.

Технический результат – повышение эффективности и надежности процесса каплеулавливания и тепломассообмена.

Это достигается тем, что в приточной камере кондиционера с роторным тепломасоообменником, содержащей приемный клапан, воздушную камеру с рециркуляционным клапаном и секцией воздушного фильтра, калориферы, вентилятор и тепломассообменник, причем тепломассообменник выполнен роторным и содержит входной и выходной патрубки, расположенные в корпусе, закрепленные на валу вращающиеся диски, нижняя часть которых находится в поддоне с водой, причем диски скреплены между собой шпильками через шайбы и выполнены из хорошо смачиваемого материала, вал с дисками вращается по ходу воздуха от двигателя, а в корпусе расположены защитные козырьки для уменьшения каплеуноса, а поддон с жидкостью связан трубопроводом с шаровым клапаном и переливным трубопроводом, причем по форме диски могут быть выполнены гофрированными для увеличения поверхности контакта тепломассообмена, при этом гофры могут быть выполнены в форме многоугольника, синусоиды, полуокружности.

На фиг.1 изображен общий вид приточной камеры кондиционера.

На фиг.2 – вид сверху фиг.1.

На фиг.3 – общий вид роторного тепломассообменника.

На фиг.4 – вид сверху фиг.3.

Приточная камера кондиционера с роторным тепломассообменником (фиг.1 и фиг.2) содержит приемный клапан 16, калориферы 17, которые в зависимости от требуемой теплопроизводительности собираются из двух или четырех элементов типа КВБ, КВС или КСк, роторный пластинчатый тепломассообменник 18, собранный из дисков диаметром 600 мм с зазором между ними 2,5 мм, и вентилятор 19 типа Ц14-46 №5 на одной оси с электродвигателем 20 с частотой вращения 960 об/мин. При необходимости установка может быть дополнена воздушной камерой с рециркуляционным клапаном и секцией воздушного фильтра, которую целесообразно отнести к узлу воздухозабора. Вращение ротора тепломассообменника осуществляет электродвигатель 6 с редуктором 22.

Роторный тепломассообменник содержит входной патрубок 3 в корпусе 1 (фиг.3 и фиг.4), закрепленные на валу 7 вращающиеся диски 5, выходной патрубок 4. Нижняя часть дисков 5 находится в поддоне 2 с водой. Диски 5 выполняются из хорошо смачиваемого материала (дюралюминия, пластмассы с шершавой обезжиренной поверхностью или др.) толщиной 0,5…1 мм. Вал 7 с дисками 5 вращается по ходу воздуха с частотой 4…24 мин^-1 от электродвигателя 6; при меньшей частоте наблюдается неполное смачивание дисков 5, а при большей – срыв капель с поверхности. По форме диски 5 могут быть выполнены гофрированными (фиг.4) для увеличения поверхности контакта тепломассообмена, причем гофры могут быть выполнены в форме многоугольника, синусоиды, полуокружности (не показано). Между собой диски 5 скрепляются шпильками 11 с разделительными шайбами 8. В корпусе 1 расположены защитные козырьки 12 и 15 для уменьшения каплеуноса.

В поддоне 2 закреплены горизонтальные пластины 13 и 14, а также с поддоном 2 связаны трубопровод с шаровым клапаном 9 и переливной трубопровод 10.

Приточная камера кондиционера с роторным тепломассообменником работает следующим обрезом.

Обрабатываемый воздух поступает в тепломассообменник через входной патрубок 3 в корпусе 1 в радиальном направлении к вращающимся дискам 5, проходит в щелевых каналах между ними и направляется к выходному патрубку 4. Нижняя часть дисков ротора находится в поддоне 2 с водой, поэтому при вращении ротора на поверхности дисков образуется тонкая пленка воды, с которой взаимодействует поток воздуха. Ротор вращается по ходу воздуха с частотой 4…24 мин^-1, так как при меньшей частоте наблюдается неполное смачивание дисков, а при большей – срыв капель с поверхности дисков 5.

Преимущество предлагаемого устройства – отсутствие входного и особенно выходного сепараторов. При вращении ротора по ходу воздуха плевка воды растекается по поверхности дисков под действием потока воздуха и удерживается без срыва капель при скорости в живом сечении 11-17 м/с (в зависимости от размера зазора между дисками), причем с уменьшением зазора предельная скорость возрастает. При хорошем качестве изготовления в сборке ротор вращается с частотой 6…9 мин^-1 под действием набегающего потока воздуха.

При изоэнтальпийном увлажнении воздуха постоянный уровень воды в поддоне поддерживается за счет подпитки водопроводной водой из трубопровода 10. Насос для этого режима обработки вообще не требуется. При политропических процессах нагрева или охлаждения необходимо обеспечить подачу и удаление теплой или холодной воды из поддона с помощью насоса, однако требуемый напор насоса будет очень небольшим. Эффективность тепло- и массообмена в режиме изоэнтальпийного увлажнения достаточно велика, причем с увеличением зазора между дисками коэффициент эффективности уменьшается, а с увеличением диаметра – возрастает. Это объясняется следующим: так, при увеличении зазора коэффициент эффективности действительно уменьшается, однако удельное количество явной теплоты, передаваемой от воздуха к воде с единицы площади поверхности дисков, возрастает, т.е. возрастает и коэффициент теплоотдачи, что объясняется увеличением турбулентности потока воздуха. При изменении диаметра дисков изменяются удельная площадь поверхности переноса, пропускная способность аппарата и его аэродинамическое сопротивление. Поэтому при выборе диаметра ротора и величины зазора между дисками необходимо выполнять технико-экономические расчеты.

Формула изобретения

Приточная камера кондиционера с роторным тепломассообменником, содержащая приемный клапан, воздушную камеру с рециркуляционным клапаном и секцией воздушного фильтра, калориферы, вентилятор и тепломассообменник, причем тепломассообменник выполнен роторным и содержит входной и выходной патрубки, расположенные в корпусе, закрепленные на валу вращающиеся диски, нижняя часть которых находится в поддоне с водой, причем диски скреплены между собой шпильками через шайбы и выполнены из хорошо смачиваемого материала, вал с дисками вращается по ходу воздуха от двигателя, в корпусе расположены защитные козырьки для уменьшения каплеуноса, а поддон с жидкостью связан трубопроводом с шаровым клапаном и переливным трубопроводом, причем по форме диски могут быть выполнены гофрированными для увеличения поверхности контакта тепломассообмена, при этом гофры по форме могут быть выполнены в форме многоугольника, синусоиды, полуокружности.

РИСУНКИ