Патент на изобретение №2319903

(54) СИСТЕМА ДОУВЛАЖНЕНИЯ ВОЗДУХА

(57) Реферат:

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. Система доувлажнения воздуха состоит из пневматических форсунок, сетей трубопроводов, служащих для подачи к ним воды и сжатого воздуха, и блока управления работой пневматических форсунок, форсунка выполнена акустической, содержащей корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора, выполненных в виде концентрических кольцевых щелей, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси корпуса, кольцо с конической поверхностью, связанное с корпусом и служащее для формирования образующегося факела распыливаемой жидкости, и распылитель, служащий для образования жидкостной пленки, перекрывающей выход из генератора, и закрепленный в корпусе посредством полого стержня со шнековым завихрителем на конце и буртиком для размещения кольцевой площадки, на которую вытекает жидкость из распылителя, а резонатор выполнен в виде, по крайней мере, одной, сферической полости, расположенной в стенке кольца, причем сферическая полость соединена калиброванным отверстием с кольцевой щелью, образованной торцевыми плоскостями корпуса и кольца со стороны конической поверхности, а кольцо расположено с возможностью фиксированного перемещения вдоль оси корпуса посредством резьбового соединения. 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. F24F 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 акустической, содержащей корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора, выполненных в виде концентрических кольцевых щелей, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси корпуса, кольцо с конической поверхностью, связанное с корпусом и служащее для формирования образующегося факела распыливаемой жидкости, и распылитель, служащий для образования жидкостной пленки, перекрывающей выход из генератора, и закрепленный в корпусе посредством полого стержня со шнековым завихрителем на конце и буртиком для размещения кольцевой площадки, на которую вытекает жидкость из распылителя, а резонатор выполнен в виде, по крайней мере, одной сферической полости, расположенной в стенке кольца, причем сферическая полость соединена калиброванным отверстием с кольцевой щелью, образованной торцевыми плоскостями корпуса и кольца со стороны конической поверхности, а кольцо расположено с возможностью фиксированного перемещения вдоль оси корпуса посредством резьбового соединения.

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

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

Акустическая форсунка для распыливания жидкостей (фиг.1) содержит корпус 1 с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла 4 и резонатора 13. На корпусе 1 расположено кольцо 6 с конической поверхностью 7, связанное с корпусом и служащее для формирования образующегося факела распыливаемой жидкости, поступающей через канал полого стержня 3. Распыливающий агент, например воздух или любой другой газ, поступает в газовый канал 2, а из него через сопло 4, выполненное в виде кольцевой щели, концентрично расположенной кольцевому резонатору 5, в кольцо 6 навстречу распылителю 8, служащему для образования жидкостной пленки, перекрывающей выход из звукового генератора, образованного резонатором. Жидкость подается из полого стержня 3 со шнековым завихрителем 8 на конце и буртиком для размещения кольцевой площадки 9, на которую она и вытекает. Резонатор выполнен в виде, по крайней мере, одной сферической полости, расположенной в стенке кольца 6, причем сферическая полость соединена калиброванным отверстием 12 с кольцевой щелью, образованной торцевыми плоскостями корпуса 1 и кольца 6 со стороны конической поверхности 7, а кольцо 6 расположено с возможностью фиксированного перемещения вдоль оси корпуса 1 посредством его резьбового соединения 10.

Резонатор может быть выполнен с возможностью регулирования генерируемой частоты акустических колебаний за счет регулирования ширины кольцевой щели 5, образованной торцевыми плоскостями корпуса и кольца со стороны конической поверхности, посредством установки между корпусом 1 и кольцом 6 калиброванных прокладок 11, толщина которых соответствует заданной частоте акустических колебаний.

Резонатор может быть выполнен в виде тороидальной полости (на чертеже не показано), ось которой расположена соосно корпусу 1, а полость соединена, по крайней мере, одним калиброванным отверстием 12 с кольцевой щелью 5, образованной торцевыми плоскостями корпуса и кольца со стороны конической поверхности.

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 форсунок со скоростью свыше 300 м/сек.

Акустическая форсунка для распыливания жидкостей работает следующим образом.

Распыливающий агент, например воздух, подается по газовому каналу 2, где встречает на своем пути резонатор 13, выполненный в виде сферической полости, соединенной с соплом 4 посредством калиброванного отверстия 12. В результате прохождения резонатора распыливающим агентом (например, воздухом) в последнем возникают пульсации давления, создающие акустические колебания, частота которых зависит от параметров резонатора. Акустические колебания распыливающего агента способствуют более тонкому распыливанию раствора, подаваемого в канал 3. Из шнекового завихрителя 8 жидкость вытекает в виде пленки на площадку 9, а затем дробится под воздействием акустических колебаний воздуха на мелкие капли, в результате чего образуется факел распыленного раствора с воздухом, корневой угол которого определяется величиной угла наклона конической поверхности 7 кольца 6.

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 сек раньше прекращения подачи сжатого воздуха, а включалась на 10 сек 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 акустической, содержащей корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора, выполненных в виде концентрических кольцевых щелей, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси корпуса, кольцо с конической поверхностью, связанное с корпусом и служащее для формирования образующегося факела распыливаемой жидкости, и распылитель, служащий для образования жидкостной пленки, перекрывающей выход из генератора, и закрепленный в корпусе посредством полого стержня со шнековым завихрителем на конце и буртиком для размещения кольцевой площадки, на которую вытекает жидкость из распылителя, а резонатор выполнен в виде, по крайней мере, одной сферической полости, расположенной в стенке кольца, причем сферическая полость соединена калиброванным отверстием с кольцевой щелью, образованной торцевыми плоскостями корпуса и кольца со стороны конической поверхности, а кольцо расположено с возможностью фиксированного перемещения вдоль оси корпуса посредством резьбового соединения.

2. Система доувлажнения воздуха по п.1, отличающаяся тем, что резонатор форсунки выполнен с возможностью регулирования генерируемой частоты акустических колебаний за счет регулирования ширины кольцевой щели, образованной торцевыми плоскостями корпуса и кольца со стороны конической поверхности, посредством установки между корпусом и кольцом калиброванных прокладок, толщина которых соответствует заданной частоте акустических колебаний.

3. Система доувлажнения воздуха по п.1, отличающаяся тем, что резонатор форсунки выполнен в виде тороидальной полости, ось которой расположена соосно с корпусом, а полость соединена, по крайней мере, одним калиброванным отверстием с кольцевой щелью, образованной торцевыми плоскостями корпуса и кольца со стороны конической поверхности.

РИСУНКИ