оросительная система камеры орошения

Формула изобретения

Оросительная система камеры орошения, состоящая из распределительных горизонтальных коллекторов, вертикальных сдвоенных стояков с установленными на них в горизонтальных плоскостях распылителями, выполненными в виде парных сопловых патрубков с выходными отверстиями равного диаметра, направленными навстречу друг другу, при этом распылители имеют возможность регулирования величины осевого зазора между плоскостями выходных отверстий сопловых патрубков, отличающаяся тем, что распределительные горизонтальные коллекторы снабжены вертикальными шарнирами с возможностью изменения угла их установки от 30 до 65^o по отношению к направлению движения воздуха, вертикальные сдвоенные стояки соединены с распределительными горизонтальными коллекторами посредством вертикальных осевых шарниров, на стояках на разных горизонтах попарно расположены сопловые патрубки, причем каждая пара сопловых патрубков одного горизонта установлена со смещением по отношению к паре сопловых патрубков последующего горизонта, при этом осевые шарниры сдвоенных стояков позволяют ориентировать ось сопловых патрубков до 20^o по отношению к оси потока обрабатываемого воздуха в сторону, исключающую наложение проекций факелов распыла, образованных парами сопловых патрубков.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и может быть использовано в камерах орошения кондиционеров.

Известна камера орошения [1], применяемая в центральных кондиционерах, состоящая из корпуса с поддоном, пакетов пластин воздухораспределителей и каплеуловителей и оросительной системы.

Оросительная система состоит из четырех коллекторов, расположенных на двух горизонтах, и двух рядов вертикальных стояков с центробежными форсунками. Подводы воды выполнены в верхней и средней частях камеры. При работе камеры орошения воздух, проходя через орошаемое пространство, обрабатывается диспергированным объемом воды по двухрядной схеме.

Недостатками данной конструкции являются недолговечность форсунок, уплотнительных резиновых колец и установочных для форсунок резиновых муфт, значительная ее металлоемкость, сложная и затратная система эксплуатации, а также невозможность регулирования процесса обработки воздуха.

Известна камера орошения [2], где вместо четырех коллекторов устанавливаются два распределительных горизонтальных коллектора под углом в 30-40^o к направлению оси потока обрабатываемого воздуха, а на вертикальных сдвоенных стояках расположены распылители, выполненные в виде сопловых патрубков с выходными отверстиями равного диаметра. Конструкция сопловых патрубков позволяет регулировать величину осевого зазора между плоскостями их выходных отверстий. Перевод работы камеры орошения на разное качество распыла: грубая дисперсия, средняя дисперсия, тонкая дисперсия осуществляется регулированием величины осевого зазора между плоскостями выходных отверстий распылителей, т.е. сопловых патрубков и величиной избыточного давления, создаваемого сетевым насосом. Поскольку диаметры факелов орошения, создающихся парами сопловых патрубков, соизмеримы или приближены к ширине камеры орошения, а количество вертикальных сдвоенных стояков может быть более трех на каждом горизонте, подобная конструкция позволяет создать многорядную схему обработки воздуха диспергированной оборотной водой. Данная конструкция камеры орошения выбрана авторами в качестве прототипа.

Недостатком данной камеры орошения является то, что для размещения вышеописанной конструкции требуется объем камеры стандартного кондиционера типа "КТ" или "КТЦ", невозможность создания дополнительной регулировки плотности распыла при переводе системы с одного качества распыла на другой, например с тонкодисперсного на среднедисперстный или грубодисперстный. Подобные ситуации возникают при необходимости подстроить работу оросительной системы под близко подходящую характеристику имеющегося насоса, например, при его замене.

Техническая задача, решаемая данным изобретением - повышение качества обрабатываемого воздуха за счет повышения плотности распыла, уменьшение линейных размеров камеры орошения и, как следствие, уменьшение габаритов кондиционера.

Сущность изобретения заключается в следующем. Оросительная система камеры орошения, состоящая из распределительных горизонтальных коллекторов, вертикальных сдвоенных стояков с установленными на этих стояках в горизонтальных плоскостях распылителями, выполненными в виде парных сопловых патрубков с выходными отверстиями равного диаметра, направленными навстречу друг другу, при этом распылители имеют возможность регулирования величины осевого зазора между плоскостями выходных отверстий сопловых патрубков, при этом распределительные горизонтальные коллекторы снабжены вертикальными шарнирами с возможностью изменения угла их установки от 30 до 65^o по отношению к направлению движения воздуха, вертикальные сдвоенные стояки соединены с распределительными горизонтальными коллекторами посредством вертикальных осевых шарниров, на стояках на разных горизонтах попарно расположены сопловые патрубки, причем каждая пара сопловых патрубков одного горизонта установлена со смещением по отношению к паре сопловых патрубков последующего горизонта, при этом осевые шарниры сдвоенных стояков позволяют ориентировать ось сопловых патрубков до 20^o по отношению к оси потока обрабатываемого воздуха в сторону, исключающую наложение проекций факелов распыла, образованных сдвоенными сопловыми патрубками.

Повышение качества обработки воздуха оборотной водой за счет повышения плотности распыла происходит при уплотнении рядности диспергированных факелов, так как в момент сближения их плоскостей пространство между факелами плотно заполняется мелкими каплями и водяным туманом. При этом плотность орошаемого системой пространства возрастает и работа потока обрабатываемого воздуха на преодоление созданного орошаемого пространства увеличивается, при этом качество тепломассообменного процесса усиливается, повышая коэффициент политропного процесса и максимально приближая его к идеальному - адиабатному. Камера орошения работает устойчиво на всех режимах распыла. Особенно наглядным примером это проявляется на режиме среднедисперстного распыла, где четко различимы плоскости диспергированных водных факелов и зоны между ними, плотно заполненные мелкими каплями и водяным туманом.

Оросительная система камеры орошения состоит из распределительных горизонтальных коллекторов и вертикальных стояков, при этом распределительные горизонтальные коллекторы в зависимости от качества распыла и количества сдвоенных стояков на горизонте посредством вертикальных осевых шарниров могут устанавливаться под углом 30-65^o к оси движения обрабатываемого воздуха, вертикальные стояки сдвоены и на них соосно в горизонтальных плоскостях расположены распылители, выполненные в виде парных сопловых патрубков с выходными отверстиями равного диаметра, направленными навстречу друг другу с возможностью регулирования осевого зазора между плоскостями выходных отверстий. Наличие плоскостей на торцах сопловых патрубков обеспечивает построение устойчивых плоских факелов, раскрываемых по нормали к оси сдвоенных сопловых патрубков при соударении водяных струй, истекающих из калиброванных выходных отверстий равного диаметра навстречу друг другу.

Вертикальные сдвоенные стояки соединены с распределительным горизонтальным коллектором посредством осевых шарниров, которые позволяют менять углы установок осей сопловых патрубков в диапазоне 0-20^o по отношению к оси потока обрабатываемого воздуха, при этом происходят изменения в пространственной ориентации плоскостей диспергированных факелов, которые при крайних в 65^o положениях распределительных горизонтальных коллекторов имеют острые углы вертикальных наклонов к оси потока обрабатываемого воздуха, равные 70^o. Такое изменение пространственной ориентации плоских водяных факелов никаких отрицательных изменений на качество работы системы не оказывает, при этом исключаются их совместные наложения.

Парные сопловые патрубки устанавливаются со смещением каждой пары относительно последующей пары и по отношению к центральной оси каждого вертикального сдвоенного стояка, что исключает наложение диспергированных факелов торцевыми зонами в вертикальной плоскости одного ряда, образованного сопловыми патрубками каждого из вертикальных сдвоенных стояков всей конструкции в целом, что существенно улучшает качество работы системы и увеличивает плотность орошения.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен фрагмент многорядной оросительной системы в камере орошения с местами установок вертикальных осевых шарниров на распределительных горизонтальных коллекторах и вертикальных сдвоенных стояках.

На фиг.2 изображен вид сверху камеры орошения и означены наибольшие углы установок распределительных горизонтальных коллекторов и вертикальных сдвоенных стояков, также означен угол проекции плоского факела к оси потока обрабатываемого воздуха.

На фиг.3 изображен схематический чертеж вертикального сдвоенного стояка, выполненный по схеме расположения распылителей в четырех плоскостных горизонтах.

Каждый ярус многорядной оросительной системы состоит из распределительного горизонтального коллектора 1, вертикальных сдвоенных стояков 2, на которых в четырех (как возможный вариант) плоскостных горизонтах попарно установлены распылители 4 в виде сопловых патрубков с выходными отверстиями равного диаметра и направленными навстречу друг другу. При этом распылители 4 имеют возможность регулирования (уменьшения или увеличения) величины осевого зазора между плоскостями выходных отверстий.

Распределительные горизонтальные коллекторы 1 в своем начале по ходу движения воды в объеме камеры орошения и вертикальные сдвоенные стояки 2 в местах их подключения к распределительным коллекторам 1 каждого яруса оросительной системы имеют вертикальные осевые шарниры, позволяющие изменять углы установки этих элементов, например:

-углы установок распределительных горизонтальных коллекторов 1 к оси потока обрабатываемого воздуха составляют величину от 30 до 65^o;

-углы установок вертикальных сдвоенных стояков, при угле установки горизонтальных коллекторов в 65^o, разворачиваются так, чтобы оси сопловых патрубков 4 по горизонтам ориентировались под углами в 20^o к направлению оси потока обрабатываемого воздуха. При такой установке вертикальных сдвоенных стояков диспергированные водные факелы, создаваемые сопловыми патрубками будут иметь проекции, которые к оси потока обрабатываемого воздуха составляют углы в 70^o.

Оросительная система камеры орошения работает следующим образом: вода циркуляционным насосом подается в распределительные горизонтальные коллекторы 1, затем она распределяется в вертикальные сдвоенные стояки 2, вода делится на два потока и далее истекает через выходные отверстия равных диаметров сопловых патрубков 4. Струи под избыточным давлением, соударяясь друг с другом каждой пары сопловых патрубков каждого горизонта, образуют устойчивые плоские факелы распыла.

При работе системы плоскости диспергированных водных факелов создают многорядность обработки воздуха водой. В представленной авторами схеме двухярусной системы орошения, оборудованной вертикальными сдвоенными стояками 2 по шесть в каждом ярусе, с сопловыми патрубками 4 на четырех горизонтах каждого яруса, обеспечивается, как минимум, 4-х рядная схема обработки воздуха водой, что в два и более раза выше по плотности орошения, чем в типовых камерах орошения.

Эти факторы и обеспечивают достижение поставленной технической задачи.

Система устойчиво работает на всех видах распыла и может легко перестраиваться под характеристики широкого спектра сетевых насосов, например, с низким давлением и большим расходом и наоборот. Система орошения имеет высокую степень надежности и не требует больших эксплуатационных затрат. Потребная затрачиваемая мощность двигателей сетевых насосов меньше стандартно комплектующих.

Источники информации

1. Оборудование для центральных секционных кондиционеров типа КТ 120, паспорт. М., 1980.

2. RU 2158883 "Оросительная система камеры орошения", авторы Бобкин Е.И. , Россеев Н.И., Шелковский В.К. и др., МПК F 24 F 3/14; 6/14.