устройство для тепловлажностной обработки воздуха

Формула изобретения

Устройство для тепловлажностной обработки воздуха, содержащее размещенную в воздушном канале оросительную камеру с поддоном и расположенной над ним группой увлажнителей на выходе оросительной камеры-каплеуловителя, водонепроницаемую перегородку, размещенную в поддоне с образованием двух секций, расположенных под группами увлажнителей, и электрохимический активатор в виде емкости с двумя разделенными полупроницаемой мембраной полостями, первая из которых имеет подключенный к источнику постоянного тока положительно заряженный электрод, а вторая - отрицательно заряженный электрод, входы и выходы у обеих полостей емкости активатора сообщены с соответствующими секциями поддона, отличающееся тем, что в каждой секции оросительной камеры расположена верхняя емкость, днище которой имеет прямоугольные прорези по ходу движения воздуха для выхода жидкости и профильную решетку на нем для изменения площади прорезей путем ее горизонтального смещения с помощью регулировочных винтов, и увлажнители, выполненные из полотен гигроскопичной ткани, закрепленные в натянутом состоянии через прорези днища и профильной решетки верхней емкости над нижним поддоном.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике вентиляции и кондиционирования воздуха.

Цель изобретения - снижение энергетических затрат на циркуляцию электроактивированной воды при бактерицидной обработке воздуха.

Известна установка для бактерицидной обработки воздуха, где, в частности, применяют распыление, электрохимически активированной воды в оросительной камере. При помощи насоса через распылители (механические форсунки) в поток воздуха впрыскивают воду, полученную в электрохимическом активаторе путем униполярной обработки в электрическом поле постоянного тока [1]. Часть воды (~3%) испаряется и, переходя в воздух, увлажняет его, придает ему свойства активированной воды, т.е. бактерицидность.

Другая (основная) часть воды падает вниз в поддон камеры, откуда самотеком поступает в электрохимический активатор. Из активатора жидкая среда снова при помощи насоса распыляется в воздушном потоке с целью тепловлажностной обработки воздуха и придания ему бактерицидности, т.е. осуществлен принцип рециркуляции электрохимически активированной среды.

Недостатком данной конструкции является повышенный расход электроэнергии на привод насоса на линии рециркуляции жидкой среды из-за большого гидравлического сопротивления водяной линии, что обусловлено наличием механических форсунок. Рабочее давление перед форсунками может равняться 150-250 кПа [2, с.195].

Также известна конструкция тепломассообменного аппарата с орошаемой насадкой. Насадка служит для создания поверхности контакта фаз при тепловлажностной обработке между воздухом и водой. Насадка располагается внутри аппарата, воздушный поток подается в нижнюю часть под насадку, вода распыляется сверху насадки. В качестве насадки применяют керамические, фарфоровые кольца Рашига, пластмассовые сетки, гигроскопичные материалы - осиновую стружку, листы гофрированного картона и др. [2, 3].

Вода на орошение материала насадки подается насосом при низком давлении или через форсунки грубого распыла [2], или через перфорированные лотки [3]. Требуемое в сети давление при работе насоса определяется, главным образом, высотой подъема воды на верх насадки. Обычно давление не превышает (2-5) кПа [2, с.201], поэтому расход электроэнергии на привод электродвигателя существенно ниже, чем в рассмотренной выше установке.

Наиболее близким к изобретению является устройство [1].

Недостатками аппаратов с орошаемой насадкой являются:

1. Большое гидравлическое сопротивление воздушному потоку при применении колец Рашига или сеток.

2. Небольшая высота слоя насадки (соответственно снижена поверхность тепломассообмена между жидкостью и воздухом) при использовании древесной стружки или гофрированного картона. В последнем случае к недостатку следует отнести низкую механическую прочность и ограниченный срок эксплуатации.

Техническим результатом изобретения является уменьшение аэродинамического сопротивления воздушного тракта (по сравнению с орошаемой насадкой) и гидравлическое сопротивление водяной линии (по сравнению с распылением жидкости в оросительной камере).

Устройство для тепловлажностной обработки воздуха содержит размещенную в воздушном канале оросительную камеру с поддоном и расположенной над ним группой увлажнителей, на выходе оросительной камеры - каплеуловителя, водонепроницаемую перегородку, размещенную в поддоне с образованием двух секций, расположенных под группами увлажнителей, и электрохимический активатор в виде емкости с двумя разделенными полупроницаемой мембраной полостями, первая из которых имеет подключенный к источнику постоянного тока положительно заряженный электрод, а вторая - отрицательно заряженный электрод, входы и выходы у обеих полостей емкости активатора сообщены с соответствующими секциями поддона. В каждой секции оросительной камеры расположена верхняя емкость с продольными прямоугольными прорезями в днище по ходу движения воздуха для выхода жидкости и увлажнители, выполненные из полотен гигроскопичной ткани, закрепленные в натянутом состоянии через прорези днища верхней емкости над нижним поддоном. На днище верхней емкости расположена профильная решетка для изменения площади прорезей путем горизонтального смещения с помощью регулировочных винтов.

Сущность заявленного изобретения поясняется схемой, представленной на фиг.1; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Позиции на чертежах обозначают: 1 - воздушный канал; 2 - оросительная камера; 3 - поддон; 4 - полотно гигроскопичной ткани; 5 - верхняя емкость первой группы увлажнителей; 6 - верхняя емкость второй группы увлажнителей; 7, 8 - промежуточный и выходной каплеуловители; 9 - водонепроницаемая перегородка; 10, 11 - секции поддона; 12 - электрохимический активатор; 13 - полупроницаемая мембрана; 14, 15 - рабочие полости активатора; 16 - источник постоянного тока; 17 - положительно заряженный электрод; 18 - выход к первой группе увлажнителей; 19 - отрицательно заряженный электрод; 20 - выход ко второй группе увлажнителей; 21, 22 - теплообменники; 23 - выравнивающая решетка; 24 - входная часть; 25 - выходная часть; 26 - помещение; 27 - воздуховод избыточного воздуха; 28 - прямоугольные прорези; 29 - профильная решетка.

Устройство для тепловлажностной обработки воздуха содержит размещенную в воздушном канале 1 оросительную камеру 2 с поддоном 3 и расположенные над ним две группы увлажнителей, выполненных из полотен гигроскопичной ткани 4 и закрепленных в натянутом состоянии через прорези днища 28 и профильную решетку 29, верхние емкости первой и второй группы 5, 6. Между группами увлажнителей с указанными емкостями и на выходе расположены соответственно промежуточный и выходной каплеуловители 7 и 8.

В поддоне 3 под промежуточным каплеуловителем 7 размещена водонепроницаемая перегородка 9 с образованием двух секций 10 и 11, расположенных под группами увлажнителей 5 и 6.

Электрохимический активатор выполнен в виде емкости 12 с двумя разделенными полупроницаемой мембраной 13 полостями 14 и 15, первая из которых имеет подключенный к источнику 16 постоянного тока положительно заряженный электрод 17 и сообщена выходом 18 с верхней емкостью 5 первой группы увлажнителей, а вторая полость 15 имеет отрицательно заряженный электрод 19 и сообщена выходом 20 со второй группой увлажнителей.

Группы увлажнителей с верхними емкостями 5 и 6 расположены в оросительной камере 2 последовательно по ходу воздуха. Вход первой полости 14 емкости 12 сообщен с секцией 10 поддона 3, расположенной под первой группой увлажнителей, а вход второй полости 15 - с секцией 11 поддона 3, расположенной под второй группой увлажнителей с верхней емкостью 6.

Устройство может дополнительно содержать установленные в воздушном канале 1 теплообменники 21 и 22. Перед оросительной камерой 2 может быть установлена выравнивающая решетка 23. Воздушный канал 1 входом 24 и выходом 25 сообщен соответственно с атмосферой, помещением 26 и воздуховодом 27 избыточного воздуха.

Устройство для тепловлажностной обработки воздуха работает следующим образом. Воздух при необходимости подогревается в теплообменнике 21, проходит через выравнивающую решетку 23 и поступает в оросительную камеру 2. В ней воздух проходит последовательно две группы увлажнителей. Вначале воздух движется вдоль натянутых полотен из гигроскопичной ткани, по которым стекает вниз пленка жидкости, обладающая повышенной кислотностью, через прямоугольные дрорези 28 в днище верхней емкости 5 - первой группы увлажнителей. Электроактивированная жидкость, с кислотными свойствами, образуется в первой полости 14 активатора 12, имеющей положительно заряженный электрод 17. Отсюда насосом она подается по линии 18 в верхнюю емкость 5. После кислотной обработки воздуха жидкая среда собирается в секции 10 поддона 3 и затем стекает в первую полость 14 активатора 12.

После прохождения промежуточного каплеуловителя 7 воздух подвергается тепловлажностной обработке во второй группе увлажнителей, состоящих как и первая группа, из блока полотен 4 из гигроскопичного материала, которые находятся в натянутом состоянии вдоль его движения между перфорированным днищем верхней емкости 6 и поддоном 3.

Полотно гигроскопичной ткани 4 второй группы увлажнителей смачивается пленкой жидкости, вытекающей через прямоугольные прорези 28 в днище верхней емкости 6. Данная электроактивированная жидкость обладает щелочными свойствами. Она образуется во второй полости 15 активатора 12, имеющей отрицательно заряженный электрод 19, и насосом по линии 20 поступает в емкость 6. Жидкость после обработки воздуха стекает во вторую полость 15 активатора 12 и т.д.

Расход жидкости из верхних емкостей (первой и второй группы) регулируется при помощи профильной решетки 29 путем горизонтального смещения с помощью регулировочных винтов.

После отделения капельной влаги в выходном каплеуловителе 8 воздух при необходимости подогревается в теплообменнике 22 и подается в помещение 26. Эффективная бактерицидная обработка воздуха может осуществляться при значениях кислотности среды рН 4-5 и при щелочности поступающей во вторую секцию оросительной камеры 2 электроактивированной жидкости рН 10-11.

Таким образом, к достоинствам заявляемого изобретения - устройства для тепловлажностной обработки воздуха следует отнести:

1. Значительное снижение энергетических затрат на циркуляцию электро-активированной воды при бактерицидной обработке воздуха, за счет уменьшения гидравлического сопротивления системы увлажнителей при циркуляции жидких сред.

2. Уменьшение стоимости узла для тепловлажностной обработки воздуха, т.к. снижается масса и количество металлических элементов, в т.ч., выполненных из цветных металлов.

Применение увлажнителей из элементов, выполненных из гигроскопичного материала, позволяет повысить технико-экономические показатели СКВ, в частности, при создании бактерицидных воздушных сред.

Источники информации

1. А.С. 1439358 СССР, кл. Р 24, Р 3/6. Устройство для тепловлажностной обработки воздуха.

2. В.Н.Богословский, О.Я.Кокорин, Л.В.Петров. Кондиционирование воздуха и холодоснабжение. - М.: Стройиздат, 1985, 368 с.

3. А.А.Пеклов, Т.А.Степанова. Кондиционирование воздуха. - Киев: Вища шк., 1978, 327 с.