Патент на изобретение №2293923

(54) СИСТЕМА ДОУВЛАЖНЕНИЯ ВОЗДУХА В ПРОИЗВОДСТВЕННОМ ПОМЕЩЕНИИ

(57) Реферат:

Система предназначена для создания комфортных условий микроклимата в производственных помещениях, в частности в качестве систем местного доувлажнения воздуха. Система состоит из пневматических форсунок, сетей трубопроводов, служащих для подачи к ним воды и сжатого воздуха, и блока управления работой пневматических форсунок, форсунка выполнена из горизонтально и вертикально расположенных и жестко соединенных под углом 90° цилиндрических корпусов, причем горизонтальный корпус на одном из своих концов, сопряженных с вертикальным корпусом, имеет сопло с внешним диаметром “D₄” и с внутренним калиброванным отверстием диаметром “d”, служащим для подвода воды через отверстие диаметром “D₂“, выполненным в горизонтальном корпусе соосно с калиброванным отверстием диаметром “d”, а в вертикальном корпусе выполнены два взаимно перпендикулярных отверстия, одно из которых диаметром “D₁” служит для подвода сжатого воздуха, а другое диаметром “D₃” образует с соплом, имеющим внешний диаметр “D₄“, кольцевую щель шириной “l”. Пневматическая форсунка выполнена со следующими соотношениями размеров ее основных элементов, которые находятся в оптимальном интервале величин: D₁/D₂=1,3…1,5; d/D₄=0,5; D₃/D₄=0,6…0,7; l/D₃=0,16…0,17, где d – диаметр внутреннего калиброванного отверстия сопла, D₁ – диаметр отверстия в вертикальном корпусе для подвода сжатого воздуха, D₂ – диаметр отверстия в горизонтальном корпусе для подвода воды, D₃ – внешний диаметр кольцевой щели, образованной горизонтальным отверстием в вертикальном корпусе и соплом, D₄ – внешний диаметр сопла, l – ширина кольцевой щели. Технический результат – повышение эффективности и надежности процесса пневматического распыления воды. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и может быть использовано для создания комфортных условий микроклимата в производственных помещениях, в частности в качестве систем местного доувлажнения воздуха.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является система по патенту РФ №2067730, кл. F 24 F 3/06 от 10.10.96, содержащая распылитель и блок управления.

Недостатком его является сравнительно невысокая эффективность процесса пневматического распыления.

Технический результат – повышение эффективности и надежности процесса пневматического распыления воды.

Это достигается тем, что в системе доувлажнения воздуха, состоящей из пневматических форсунок, сетей трубопроводов, служащих для подачи к ним воды и сжатого воздуха, и блока управления работой пневматических форсунок, форсунка выполнена из горизонтально и вертикально расположенных и жестко соединенных под углом 90° цилиндрических корпусов, причем горизонтальный корпус на одном из своих концов, сопряженных с вертикальным корпусом, имеет сопло с внешним диаметром “D₄” и с внутренним калиброванным отверстием диаметром “d”, служащим для подвода воды через отверстие диаметром “D₂“, выполненным в горизонтальном корпусе соосно с калиброванным отверстием диаметром “d”, а в вертикальном корпусе выполнены два взаимно перпендикулярных отверстия, одно из которых диаметром “D₁” служит для подвода сжатого воздуха, а другое диаметром “D₃” образует с соплом, имеющим внешний диаметр “D₄“, кольцевую щель шириной “l”, а блок управления работой пневматических форсунок содержит волосяной регулятор влажности, мембранные клапаны, запорные вентили, игольчатый дроссель для регулирования давления сжатого воздуха перед мембранными клапанами, трансформатор напряжения, контрольные лампы, выключатель и электропневматическое реле, причем пневматическая форсунка выполнена со следующими соотношениями размеров ее основных элементов, которые находятся в оптимальном интервале величин: D₁/D₂=1,3…1,5; d/D₄=0,5; D₃/D₄=0,6…0,7; l/D₃=0,16…0,17; где d – диаметр внутреннего калиброванного отверстия сопла, D₁ – диаметр отверстия в вертикальном корпусе для подвода сжатого воздуха, D₂ – диаметр отверстия в горизонтальном корпусе для подвода воды, D₃ – внешний диаметр кольцевой щели, образованной горизонтальным отверстием в вертикальном корпусе и соплом, D₄ – внешний диаметр сопла, l – ширина кольцевой щели.

На фиг.1 представлен фронтальный разрез пневматической форсунки системы доувлажнения, на фиг.2 – блок управления работой пневматических форсунок.

Пневматические системы доувлажнения состоят из форсунок (фиг.1), сетей трубопроводов, служащих для подачи к ним воды и сжатого воздуха, и блока управления работой пневматических форсунок (фиг.2). Кроме того, имеются предохранительные устройства, исключающие возможность выливания воды из форсунок при прекращении подачи к ним сжатого воздуха.

Форсунка состоит из горизонтально и вертикально расположенных и соединяющихся на пайке под углом 90° цилиндрических корпусов 1 и 2, например бронзовых. Горизонтальный корпус 1 на одном из своих концов, сопряженных с вертикальным корпусом 2, имеет сопло 6 с внешним диаметром “D₄” и с внутренним калиброванным отверстием 7 диаметром “d” и служит для подачи воды, поступающей из сети трубопровода через отверстие 3 диаметром “D₂“, выполненным соосно с калиброванным отверстием 7. Для подсоединения магистральной трубопроводной сети на другом конце горизонтального корпуса 1 имеются специальные канавки 4. Вертикальный корпус 2 форсунки выполнен с двумя взаимно перпендикулярными отверстиями 8 и 11. Отверстие 11 диаметром “D₁” служит для подвода сжатого воздуха из магистрали через штуцер 12, выполненный на конце корпуса 2. Отверстие 8 имеет коническую 9 часть и калиброванную цилиндрическую часть 10 диаметром “D₃” и шириной “l”. Внутреннее калиброванное отверстие 7 диаметром “d” выполнено в горизонтальном корпусе 1 соосно с цилиндрической частью 10 диаметром “D₃” отверстия 8 вертикального корпуса 2. Срез сопла 6 с внешним диаметром “D₄” выполнен заподлицо (в одной плоскости) с цилиндрической частью 10 диаметром “D₃” отверстия 8 вертикального корпуса 2, образуя при этом кольцевую щель шириной “l”.

Для оптимальной работы и снижения энергозатрат пневматическая форсунка выполнена со следующими соотношениями размеров ее основных элементов, которые находятся в оптимальном интервале величин: D₁/D₂=1,3…1,5; d/D₄=0,5; D₃/D₄=0,6…0,7; l/D₃=0,16…0,17, где d – диаметр внутреннего калиброванного отверстия сопла, D₁ – диаметр отверстия в вертикальном корпусе для подвода сжатого воздуха, D₂ – диаметр отверстия в горизонтальном корпусе для подвода воды, D₃ – внешний диаметр кольцевой щели, образованной горизонтальным отверстием в вертикальном корпусе и соплом, D₄ – внешний диаметр сопла, l – ширина кольцевой щели.

На фиг.2 представлен блок управления работой пневматических форсунок. Он содержит волосяной регулятор влажности 15, мембранные клапаны 14 и 17, запорные вентили 13, игольчатый дроссель 16 для регулирования давления сжатого воздуха перед мембранными клапанами, трансформатор напряжения 18, контрольные лампы 19 и 22, выключатель 21 и электропневматическое реле 20.

Система доувлажнения работает следующим образом.

Пневматические форсунки распыляют воду с помощью сжатого воздуха, выходящего из отверстий 10 форсунок со скоростью свыше 300 м/с. Струи сжатого воздуха захватывают подводимую к ним воду из сопла 6 по калиброванному отверстию 7 диаметром “d” и, расширяясь, распыляют ее на мелкие капли, которые испаряются в зоне движения поддерживающего их во взвешенном состоянии воздушного потока. Воздух поступает снизу через отверстие 11 в вертикальном корпусе 2 и выходит через узкую кольцевую щель шириной “l” и диаметром “D₃” между корпусом 2 и соплом 6. Выходя из этой щели, сжатый воздух подхватывает подаваемую в форсунку воду, вовлекает ее в свое движение и распыляет воду.

Блок управления работой пневматических форсунок работает следующим образом. При подводе сжатого воздуха в полости над мембранами клапанов 14 и 17 вначале открывается подача сжатого воздуха, а затем воды. После выключения подачи сжатого воздуха клапаны закрываются в обратном порядке; это предохраняет от опасности вытекания через форсунки остатка нераспыленной воды, находящейся в трубах. Описанное предохранительное устройство используется также и для автоматического управления работой форсунок, которое осуществляется с помощью регулятора влажности 15, воздействующего на электропневматическое реле (электромагнитный клапан) 20, установленное над мембранным клапаном 14, расположенным на линии подачи воды. Это реле в зависимости от включения или выключения электрического тока открывает или закрывает узкое отверстие в крышке клапана 14, открывая или закрывая выход в атмосферу воздуху, находящемуся под мембраной. Одновременно изменяется и давление на соответствующие мембраны, а следовательно, подача воды и сжатого воздуха к форсункам. В некоторых случаях к каждому мембранному клапану устанавливают свое электропневматическое реле, которое включается через самостоятельное реле времени. Электропневматические реле отрегулированы таким образом, чтобы подача воды выключалась на 10 с раньше прекращения подачи сжатого воздуха, а включалась на 10 с позже возобновления подачи воздуха.

Формула изобретения

1. Система доувлажнения воздуха, состоящая из пневматических форсунок, сетей трубопроводов, служащих для подачи к ним воды и сжатого воздуха, и блока управления работой пневматических форсунок, отличающаяся тем, что форсунка выполнена из горизонтально и вертикально расположенных и жестко соединенных под углом 90° цилиндрических корпусов, причем горизонтальный корпус на одном из своих концов, сопряженных с вертикальным корпусом, имеет сопло с внешним диаметром “D₄” и с внутренним калиброванным отверстием диаметром “d”, служащим для подвода воды через отверстие диаметром “D₂“, выполненным в горизонтальном корпусе соосно с калиброванным отверстием диаметром “d”, а в вертикальном корпусе выполнены два взаимно перпендикулярные отверстия, одно из которых диаметром “D₁” служит для подвода сжатого воздуха, а другое с диаметром “D₃” образует с соплом, имеющим внешний диаметр “D₄“, кольцевую щель шириной “l”.

2. Система доувлажнения воздуха по п.1, отличающаяся тем, что блок управления работой пневматических форсунок содержит волосяной регулятор влажности, мембранные клапаны, запорные вентили, игольчатый дроссель для регулирования давления сжатого воздуха перед мембранными клапанами, трансформатор напряжения, контрольные лампы, выключатель и электропневматическое реле.

3. Система доувлажнения воздуха по п.1, отличающаяся тем, что пневматическая форсунка выполнена со следующими соотношениями размеров ее основных элементов, которые находится в оптимальном интервале величин:

D₁/D₂=1,3…1,5; d/D₄=0,5;

D₃/D₄=0,6…0,7; l/D₃=0,16…0,17,

где d – диаметр внутреннего калиброванного отверстия сопла;

D₁ – диаметр отверстия в вертикальном корпусе для подвода сжатого воздуха;

D₂ – диаметр отверстия в горизонтальном корпусе для подвода воды;

D₃ – внешний диаметр кольцевой щели, образованной горизонтальным отверстием в вертикальном корпусе и соплом;

D₄ – внешний диаметр сопла;

l – ширина кольцевой щели.

РИСУНКИ