Оросительное устройство шахтного кондиционера для термовлажной обрабротки воздуха с отрицательными температурами

Оросительное устройство шахтного кондиционера для термовлажной обрабротки воздуха с отрицательными температурами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИСАНИЕ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.07.80 (21) 2962094/22-03 (51) М. К . с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

F 24 F 5/00

Гооударственнык конлтет

Опубликовано 23.02.82. Бюллетень № 7

Дан опубликования описания 28.02.82 (53) УДК 697.942..2 (088.8) по делан нзооретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. Я. Журавленко, В. П. Боровков, Л. В. Дорощ

Опытное конструкторско-технологическое бюро п тепломассообменных процессов Института техниче

АН Украинской CCP (71) Заявитель (54) ОРОСИТЕЛЬНОЕ УСТРОЛСТВО ШАХТНОГО КОНДИЦИОНЕРА

ДЛЯ ТЕРМОВЛАЖНОСТНОИ ОБРАБОТКИ ВОЗДУХА

С ОТРИЦАТЕЛЬНЫМИ ТЕМПЕРАТУРАМИ

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в системах рудничной вентиляции и кондиционирования воздуха.

Известно устройство для кондиционирования рудничного воздуха, в котором для предотвращения обмерзания элементов конструкции перед первым рядом трубопроводов с форсунками установлен защитный экран, присоединеный одним концом к потолку и имеющий на другом конце желоб (1).

Однако конструкция не обеспечивает работу кондиционера без обмерзания ее составных элементов.

Известно также оросительное устройство шахтного кондиционера для термовлажной обработки воздуха с отрицательными температурами, включающее корпус и размещенные в нем ряды трубопроводов с форсунками, и входной и выходной сепараторы (21.

Недостатком устройства является обмерзание его элементов и малая интенсификация теплообмена.

Цель изобретения — предотвращение обмерзания элементов устройства и интенсификация теплообмена.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено пластинами-ребрами, расположенными между трубопроводами с форсунками первого ряда и на боковых и верхних поверхностях внутри корпуса после вход5 ного сепаратора.

При этом пластина-ребро, расположенная на верхней внутренней поверхности ко1т— пуса, установлена с наклоном в сторону второго ряда трубопроводов с форсунками, а пластины-ребра, расположенные на боковой внутренней поверхности корпуса, выполнены с канавками, наклоненными в ту же сторону.

Кроме того, пластины-ребра выполнены полыми, причем полости пластин-ребер заполнены жидкостью с низкой температурой

15 кипения.

Устройство снабжено дополнительными форсунками, установленными на торце трубопроводов первого ряда, причем,форсунки направлены на пластины-ребра, расположенные между трубопроводами с форсунками первого ряда. При этом пластины-ребра выполнены из теплопроводного материала.

На фиг. 1 показана оросительная камера со сплошными пластинами-ребрами, разрез; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1 (со

907353!

20 зо з

И

jo

$$ з сплошными пластинами ребрами); на фиг. 3— то же, с полыми пластинами-ребрами.

Оросительная камера состоит из корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 сепараторами, нескольких рядов по ходу движения воздуха трубопроводов 4 для подачи воды к форсункам 5. Каждый ряд трубопроводов состоит из группы отдельных трубопроводов (фиг. 2), расположенных параллельно друг другу и равномерно распределенных по поперечному сечению камеры. На внутренней поверхности камеры устанавливаются пластины-ребра из теплопроводного материала, например из меди, алюминия, латуни. Пластины-ребра размещены после входного сепаратора до второго ряда стояков с форсунками и крепятся к поверхности камеры через теплоизоляционные прокладки 6. Пластинаребро 7 на потолке камеры имеет наклон в сторону трубопроводов с форсунками, а плас тина-ребро 8 на боковых стенках камеры снабжена канавками 9, имеющими наклон также в сторону трубопроводов. Между трубопроводами первого ряда размещены промежуточные пластины-ребра 10 (фиг. 2), прикрепленные к потолку камеры. Промежуточные ребра-пластины размещены аналогично ребрам на боковых стенках после входного сепаратора до второго ряда стояков параллельно боковым стенкам камеры.

Поверхность промежуточных пластин снабжена канавками, имеющими наклон в сторону трубопроводов, каждая труба первого ряда снабжена в своей верхней части форсункой ll (фиг. 1), направленной на пластину-ребро, расположенную на потолке.

Пластины-ребра 7, 8 и 10 (фиг. 3) могут быть выполнены полыми с внутренними каналами 12. Ось каналов 12 имеет наклон в сторону трубопроводов с форсунками.

Работа оросительной камеры шахтного кондиционера осуществляется следующим образом.

В зимнее время воздух с отрицательной температурой через сепаратор 2 попадает в пространство между стояками с форсунками 5, где вступает в контакт с теплой водой, разбрызгиваемой форсунками 5. После обработки теплой водой воздух с положительной температурой через выходной сепаратор 3 движется в последующие элементы кондиционера. В объеме камеры между входным сепаратором 2 и первым рядом стояков с форсунками (фиг. 1), холодный воздух обтекает пластины-ребра 8, 7 и 10, размещенные на внутренней боковой поверхности камеры, на потолке и параллельно боковым стенкам камеры. Эти пластины-ребра имеют положительную температуру, вследствие чего воздух нагревается и поступает далее к форсункам. Положительная температура пластин-ребер достигается тем, что один конец их находится в зоне действия форсунок между первым и вторым стояками. Теплая вода из форсунок первого ряда стояка попадает на пластины-ребра и нагревает их, а вследствие теплопроводности материала пластин тепло передается по пластинеребру в зону холодного воздуха. Пластиныребра предотвращают обмерзание стенок оросительной камеры, так как капли жидкости, выносимые за пределы зоны обработки воздуха теплой водой, попадают на элементы ограждения, защищенные пластинами-ребрами и имеющие положительную температуру, соприкасаются с ними и стекают в зону с положительной температурой. Наклон пластин 7, а на пластинах 8 и 10— канавок 9, обеспечивает стекание капель жидкости в зону обработки воздуха теплой водой.

Ф

Влажный воздух, выносимый от форсунок турбулентной диффузией в зону с отрицательной температурой, также соприкасается с пластинами-ребрами, часть влаги из него конденсируется на пластинах и стекает к форсункам. Таким образом, все частицы влаги, выносимые в зону холодного воздуха, соприкасаются с пластинами-ребрами, имеющими положительную температуру, и по ним транспортируются в зону обработки воздуха теплой водой. Вследствие этого полностью предотвращается обмерзание элементов конструкции оросительной камеры

Пластины-ребра являются также дополнительными интенсификаторами тепломассообмена. Часть жидкости от форсунок первого ряда трубопроводов попадает на пластины-ребра 7, 8 и 10 и стекает по ним в нижнюю часть оросительной камеры. Как известно, аппараты с пленочным орошением эффективнее аппаратов с форсунками в 1,5—

2,0 раза, поэтому установка пластин приводит к дополнительной интенсификации теплообмена в оросительной камере.

При использовании в предлагаемой конструкции полых ребер-пластин (фиг. 3), каналы в пластинах частично заполнены легко кипящим веществом типа фреон. Часть канала, находящаяся в зоне омывания пластины теплой водой из форсунок, заполнена жидким фреоном с температурой кипения выше 0 С. Под воздействием теплой воды фреон испаряется и пары его поступают в часть канала пластины, находящуюся в холодной зоне камеры. Холодный воздух охлаждает пластину и пары фреона в каналах конденсируются, а конденсат стекает в зону, омываемую теплой водой. Процесс кипения и конденсации фреона идет непрерывно, при этом температура пластины поддерживается постоянной, равная приблизительно температуре кипения фреона.

Форсунки 11 обеспечивают лучшее омывание пластины-ребра 7 на потолке корпуса камеры. Пластины-ребра 8 и 10 дополнительно омываются водой от форсунок, установленных на крайних трубопроводах первого ряда таким образом, что основная мас907353

Формула изобретения дход холодного доздуха са воды от них направлена на пластиныребра.

Изобретение позволяет предохранить оросительную камеру от обмерзания и уменьшить расход электроэнергии на прокачивания воздуха, а также уменьшить расход воды за счет интенсификации процессов тепломассообмена. о

1. Оросительное устройство шахтного кондиционера для термовлажностной обработки воздуха с отрицательными температурами, включающее корпус и размещенные в нем ряды трубопроводов с форсунками и

15 входнои и выходнои сепараторы, отличающееся тем, что, с целью предотвращения обмерзания элементов устройства и интенсификации теплообмена, оно снабжено пластинами-ребрами, расположенными между трубопроводами с форсунками первого ря- zo да и на боковых и верхней поверхностях внутри корпуса после входного сепаратора.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пластина-ребро, расположенная на верхней внутренней поверхности корпуса, установлена с наклоном в сторону второго ряда трубопроводов с форсунками, а пластины-ребра, расположенные на боковой внутренней поверхности корпуса, выполнены с канавками, имеющими наклон в сторону второго ряда трубопроводов с форсунками.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что пластины-ребра выполнены полыми, причем полости пластин-ребер заполнены жидкостью с низкой температурой кипения.

4. Устройство по пп. 1 — 3, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительными форсунками-, установленными на торце трубопроводов первого ряда причем форсунки направлены на пластины-ребра, расположенные между трубопроводами с форсунками первого ряда.

5. Устройство по пп. 1 — 4, отличающееся тем, что пластины-ребра выполнены из теплопроводного материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 326412, кл. F 24 F 3/14, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 321661, кл. F 24 F 5/00, 1970 (прототип).

907353 бхОд

Роды

Фиг.Z

l0

IZ

Составитель И. Аллагулов

Редактор А.Шишкина ТехредА. Бойкас Корректор О. Билак

Заказ 568 48 Тираж 796 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о1крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4