RU2595583C1

RU2595583C1 - Вентиляционная установка с форсированной системой осушительного и испарительного охлаждения

Info

Publication number: RU2595583C1
Application number: RU2015124664/12A
Authority: RU
Inventors: Владимир Евгеньевич Воскресенский; Александр Моисеевич Гримитлин
Original assignee: Владимир Евгеньевич Воскресенский; Александр Моисеевич Гримитлин
Priority date: 2015-06-23
Filing date: 2015-06-23
Publication date: 2016-08-27

Abstract

Изобретение относится к области вентиляционных установок. Вентиляционная установка содержит приточную камеру и вытяжную камеру удаляемого из помещения воздуха, разделенные между собой горизонтальной перегородкой с основным и дополнительным окнами, охладитель приточного воздуха, который выполнен в виде системы осушительного и испарительного охлаждения, состоящей из двух роторных рекуператоров - рекуператора-осушителя и рекуператора-охладителя, и двух адиабатических увлажнителей с подводящим водопроводом, один из которых размещен в приточной камере на выходе из рекуператора-охладителя. Рекуператор-осушитель выполнен в виде роторного регенератора адсорбционного типа, который встроен в основное окно перегородки и имеет противоположно направленные линии притока и вытяжки, а рекуператор-охладитель - в виде роторного теплообменника с инвертором и контроллером, который встроен в дополнительное окно перегородки и имеет линию притока наружного воздуха. Приточная и вытяжная камеры содержат входной и выпускной патрубки, воздухоочистители, установленные на входах в приточную и вытяжную камеры, и вентиляторные блоки, установленные на выходе из камер. Вентиляционная установка снабжена дополнительной вытяжной камерой, размещенной над горизонтальной перегородкой и разделенной с основной вытяжной камерой удаляемого воздуха вертикальной перегородкой, герметично установленной между рекуператором-осушителем и рекуператором-охладителем, и содержащей основной и дополнительный входные патрубки, выпускной патрубок, воздухоочиститель и вентиляторный блок, при этом второй адиабатический увлажнитель размещен в дополнительной вытяжной камере между воздухоочистителем и рекуператором-охладителем. Выпускной патрубок дополнительной вытяжной камеры размещен на верхней панели камеры над вентиляторным блоком с образованием дополнительной линии вытяжки, проходящей через рекуператор-охладитель и имеющей противоположное с линией притока направление. Вентиляционная установка дополнительно снабжена рециркуляционным воздуховодом отработанного вытяжного воздуха. Выпускной патрубок основной вытяжной камеры снабжен раздающим тройником, на прямом выходе из которого установлен нормально открытый воздушный клапан, а на боковом выходе раздающего тройника - управляемый нормально закрытый воздушный клапан, основной входной патрубок дополнительной вытяжной камеры снабжен нормально открытым воздушным клапаном, а дополнительный входной патрубок дополнительной вытяжной камеры - отводом с углом поворота 90°. Управляемый воздушный клапан бокового выхода раздающего тройника и отвод дополнительного входного патрубка дополнительной вытяжной камеры соединены рециркуляционным воздуховодом отработанного вытяжного воздуха, обеспечивающим возможность соединения конца основной линии вытяжки с началом дополнительной линии вытяжки. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей вентиляционной установки и обеспечение нулевого энергопотребления на охлаждение и нагревание приточного воздуха. 12 табл., 7 ил.

Description

Вентиляционная установка с форсированной системой осушительного и испарительного охлаждения

Заявляемое решение относится к области вентиляционных установок, обслуживающих производственные помещения литейных заводов. Вентиляционные установки используют вытяжной воздух, забираемый из верхней зоны индукционных печей через вытяжной колпак и охлаждаемый воздухопровод, и имеющий на выходе температуру t_выт=60°С и влагосодержание d_выт=0. Вентиляционные установки обеспечивают в холодный период года рекуперацию теплоты вытяжного воздуха, нагревание и увлажнение приточного воздуха до заданных значений температуры и относительной влажности, а в теплый период года охлаждение до заданных значений температуры и относительной влажности.

Заявляемое решение может быть использовано на машиностроительных заводах, легкого, среднего и тяжелого машиностроения, имеющих литейные цеха, и на литейных заводах военно-промышленного комплекса, расположенных в климатических районах, как с низкими отрицательными температурами наружного воздуха до (-26°С) в холодный период года, так и с температурами наружного воздуха до (+30°С) в теплый период года.

Из источников научно-технической и патентной информации известно большое количество модификаций вентиляционных установок. Среди них выбраны установки с осушительным и испарительным охлаждением воздуха, имеющие ограниченные функциональные возможности, позволяющие обслуживать производственные помещения с температурой вытяжного воздуха t_выт не более 30°С и использовать вентиляционную установку только в теплый период года для охлаждения приточного воздуха до 19°С, что обеспечивает возможность их усовершенствования в направлении, указанном в формуле изобретения заявляемого решения.

Известна принципиальная схема вентиляционной установки, реализующей технологию охлаждения DEC, описанная в статье Н.В. Шилкина «Климатический центр Klimahaus в Бремерхафене», которая опубликована в журнале «АВОК» №2, 2012 г., с. 84-93, и в Интернет на сайте http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=5181, принятая за прототип. Принципиальная схема вентиляционной установки-прототипа прилагается.

Вентиляционная установка-прототип состоит из приточной и вытяжной камер, разделенных между собой горизонтальной промежуточной перегородкой с двумя окнами, охладителя приточного воздуха, выполненного в виде системы осушительного и испарительного охлаждения - Desiccative and Evaporative Cooling (DEC), состоящей из двух роторных рекуператоров (рекуператора-осушителя и рекуператора-охладителя приточного воздуха), встроенных в окна горизонтальной промежуточной перегородки, и имеющих противоположно направленные линии вытяжки и притока, регенеративного нагревателя вытяжного воздуха, размещенного между роторными рекуператорами, и двух адиабатических увлажнителей вытяжного и приточного воздуха с подводящим водопроводом, приточная и вытяжная камеры содержат воздухоочистители, установленные на входе в камеры, и вентиляторные блоки, установленные на выходе из камер. Подводящие водопроводы деминерализованной воды к адиабатическим увлажнителям на принципиальной схеме вентиляционной установки не показаны. При этом рекуператор-осушитель приточного воздуха выполнен роторным регенератором адсорбционного типа, а рекуператор-охладитель приточного воздуха - роторным теплообменником. Инвертор и контроллер к электроприводу роторного рекуператора-охладителя на принципиальной схеме вентиляционной установки не показаны. Адиабатический увлажнитель вытяжного воздуха установлен на входе в роторный регенератор, а адиабатический увлажнитель приточного воздуха - на выходе из роторного регенератора. Роторный регенератор адсорбционного типа имеет ячейки аккумулирующей матрицы ротора, покрытые композитным материалом, в который внедрен активный Selicagel, являющийся сорбентом влаги, содержащейся в наружном воздухе. При этом аккумулирующая матрица адсорбционного ротора нагревается потоком вытяжного воздуха. Приточный воздух, проходя через нагретые ячейки адсорбционного ротора нагревается в них и одновременно осушивается за счет адсорбции содержащейся в нем влаги. При повороте адсорбционного ротора, ячейки аккумулирующей матрицы, сорбирующая поверхность которых наполнена влагой, поступают в зону вытяжки. При этом нагретый поток вытяжного воздуха, проходя через ячейки аккумулирующей матрицы ротора, осуществляет десорбцию содержащейся в них влаги, а по отношению к сорбенту - его регенерацию, одновременно увлажняясь, после чего выбрасывается в атмосферу вытяжным вентиляторным блоком. Процесс нагревания и осушки приточного воздуха осуществляется при сухой энергетической эффективности роторного рекуператора-осушителя, равной

(в долях ед.).

Роторный рекуператор-охладитель охлаждает приточный воздух при постоянном влагосодержании. Теплота, снятая аккумулирующей матрицей роторного теплообменника с приточного воздуха передается при повороте ротора вытяжному воздуху. Адиабатический увлажнитель вытяжного воздуха обеспечивает адиабатическое охлаждение вытяжного воздуха ~ на 6°С, и предназначен для увеличения перепада температур на входах в роторный регенератор

, что обеспечивает увеличение фактического перепада температур на выходах из роторного регенератора:

- на охлаждение приточного воздуха Δt_охл, °С;

- на нагревание вытяжного воздуха Δt_нагр, °С.

При этом в теплый период года

где -

- сухая энергетическая эффективность роторного регенератора,

(в долях ед.)

В статье рассматривается режим охлаждения приточного воздуха, который в соответствии с приведенным графиком процесса на i-d-диаграмме осуществляется при постоянных значениях температуры наружного воздуха t₁=31°С и вытяжного воздуха t₅=25°С, имеющих влагосодержание d₁=11,9 г/кг сух. возд. и d₅=10,3 г/кг сух. возд.

Система охлаждения DEC, используемая в вентиляционной установке-прототипе, обеспечивает при t₁=31°С и t₅=25°С получение заданных значений температуры приточного воздуха t₄=19°С и относительной влажности φ₄=60%.

Указанные параметры приточного воздуха (t₄=19°С и φ₄=60%) при заданных температурах наружного воздуха t₁=31°С и t₅=25°С вытяжного воздуха, имеющих влагосодержания d₁=11,9 и d₅=10,3 г/кг сух. возд. в статье предлагается осуществлять:

1) при косвенном охлаждении приточного и вытяжного воздуха адиабатическими увлажнителями на перепад температур Δt_охл=6°С, который обеспечивает получение температур:

- вытяжного воздуха на входе в рекуператор-охладитель приточного воздуха

- приточного воздуха на выходе из рекуператора-охладителя

2) при значениях сухой энергетической эффективности рекуператора-осушителя приточного воздуха

и рекуператора-охладителя приточного воздуха

, которые обеспечивают получение температур:

- приточного воздуха на выходе из рекуператор-осушителя:

- вытяжного воздуха на выходе из рекуператора-охладителя приточного воздуха, который одновременно нагревает вытяжной воздух с температуры t₆ до t₇

- вытяжного воздуха на выходе из регенеративного воздухонагревателя

- вытяжного воздуха на выходе из рекуператора-осушителя приточного воздуха

Несмотря на большое количество совпадающих признаков прототипа и заявляемого решения, отсутствие в прототипе отличительных признаков последнего не обеспечивает получение технического результата, заключающегося в обеспечении нулевого энергопотребления на охлаждение и нагревание приточного воздуха при заданных значениях температуры вытяжного воздуха t_выт=60°С и влагосодержания d=0:

- до конечной температуры приточного воздуха t₄=18°С и его относительной влажности φ₄=0,7-0,776% при изменении температуры наружного воздуха в диапазоне t₁=11÷30°С;

- до конечной температуры приточного воздуха t₄=15°С и его относительной влажности φ₄=0,726÷0,690% при изменении температуры наружного воздуха в диапазоне t₁=10÷(-25)°С

по следующим причинам:

1) вентиляционная установка-прототип имеет одну линию вытяжки с температурой вытяжного воздуха в теплый период года t₅=25°С и влагосодержанием d₅=10,3 г/кг сух. возд., которая требует для охлаждения приточного воздуха в DEC-системе до конечной температуры t₄=18°С при t₁=11÷30°C и наличия регенеративного воздухонагревателя вытяжного воздуха, то есть не обеспечивает нулевое энергопотребление на охлаждение приточного воздуха в теплый период года;

2) вентиляционная установка-прототип имеет одну линию вытяжки с температурой вытяжного воздуха в холодный период года t₅=23°С и влагосодержанием d₅=8,77 г/кг сух. возд., которая требует для нагревания приточного воздуха в DEC-системе до конечной температуры t₄=15°С при t₁=10÷(-25)°С и наличия воздухонагревателя вытяжного воздуха, то есть не обеспечивает нулевое энергопотребление на нагревание приточного воздуха в холодный период года.

По п. 1 недостатков вентиляционной установки-прототипа

Необходимость наличия регенеративного воздухонагревателя в линии вытяжки вентиляционной установки-прототипа обусловлена тем, что конечная температура охлажденного приточного воздуха t₄=18°С, получаемая в вентиляционной установке в теплый период года при t₅=25°С и t₁=11÷30°С, обеспечивается за счет дополнительного нагревания вытяжного воздуха в регенеративном воздухонагревателе до температуры t₈=60°С, т.е. на перепад температур

.

При этом расчетная мощность регенеративного воздухонагревателя N_в.и, кВт прямо пропорциональна перепаду температур на нагревание вытяжного воздуха

и массовому потоку сухого вытяжного воздуха

, кг/ч.

Наличие только одной линии вытяжки в вентиляционной установке-прототипе с ее последовательным проходом через рекуператор-охладитель и рекуператор-осушитель не позволяет подавать в рекуператор-осушитель абсолютно сухой вытяжной воздух с температурой t=60°С и влагосодержанием d=0, который позволил бы осуществить осушку наружного воздуха при t₁=11÷30°С, поступающего в приточную камеру, до необходимого значения влагосодержания, обеспечивающего после его адиабатического увлажнения получение конечной температуры приточного воздуха t₄=18°С и относительной влажности φ₄=0,70÷0,776% без применения воздухонагревателя вытяжного воздуха.

При подаче вытяжного воздуха с температурой t₅=60°С и влагосодержанием d₅=0 в линию вытяжки вентиляционной установки без применения адиабатического увлажнителя не обеспечивается охлаждение приточного воздуха в рекуператоре-охладителе.

При адиабатическом увлажнении вытяжного воздуха с температурой t₅=60°С и влагосодержанием d₅=0, обеспечивающем его косвенное охлаждение до температуры t₆=26,7°С будет образовываться большое количество пара и высокое влагосодержание вытяжного воздуха на выходе из увлажнителя d₆=22,36 г/кг сух. возд., которое не обеспечит осушку приточного воздуха в рекуператоре-осушителе, а приведет к сверхнормативному доувлажнению приточного воздуха в диапазоне t₁=11÷30°С.

По п. 2 недостатков вентиляционной установки-прототипа

Необходимость наличия регенеративного воздухонагревателя в линии вытяжки вентиляционной установки-прототипа в холодный период года обусловлена тем, что конечная температура нагретого приточного воздуха t₄=15°С, получаемая в вентиляционной установке при температуре вытяжного воздуха t₅=23°С и наружного воздуха t₁=10÷(-26)°С обеспечивается за счет дополнительного нагревания вытяжного воздуха в регенеративном нагревателе до температуры t₈=60°С, т.е. на перепад температур

.

Наличие только одной линии вытяжки в вентиляционной установке-прототипе с ее последовательным проходом через рекуператор-охладитель и рекуператор-осушитель не позволяет подавать в рекуператор-осушитель абсолютно сухой вытяжной воздух с температурой t=60°С и влагосодержанием d=0, который позволил бы осуществить осушку наружного воздуха при t₁=10÷(-26)°С, поступающего в приточную камеру до необходимого значения влагосодержания, обеспечивающего после его адиабатического увлажнения получение конечной температуры приточного воздуха t₄=15°С и относительной влажности φ₄=0,726÷0,69% без применения воздухонагревателя вытяжного воздуха.

Задача создания вентиляционной установки с форсированной системой осушительного и испарительного охлаждения - Desiccative Evaporative Cooling (DEC), обеспечивающей энергосберегающие режимы охлаждения и нагревания приточного воздуха до заданных значений температуры и относительной влажности в производственных помещениях литейных заводов, на осуществление которой направлено заявляемое решение, состояла в дальнейшем усовершенствовании известной конструкции вентиляционной установки с DEC-системой охлаждения приточного воздуха, и получении технического результата - обеспечение в кондиционере нулевого энергопотребления при температуре вытяжного воздуха t₅=60°С и влагосодержании d₅=0:

- на охлаждение приточного воздуха до конечной температуры t₄=18°С и его относительной влажности φ₄=0,7÷0,776 при изменении температуры наружного воздуха в диапазоне t₁=11÷30°С;

- на нагревание приточного воздуха до конечной температуры приточного воздуха t₄=15°С и его относительной влажности φ₄=0,726÷0,69 при изменении температуры наружного воздуха в диапазоне t₁=10÷(-26)°С.

Достижение вышеуказанного технического результата обеспечивается тем, что вентиляционная установка с форсированной системой осушительного и испарительного охлаждения, содержащая приточную камеру и основную вытяжную камеру удаляемого из производственного помещения воздуха, разделенные между собой горизонтальной промежуточной перегородкой с основным и дополнительным окнами, охладитель приточного воздуха, выполненный в виде системы осушительного и испарительного охлаждения, состоящей из двух роторных рекуператоров - рекуператора-осушителя и рекуператора-охладителя, и двух адиабатических увлажнителей воздуха с подводящим водопроводом деминерализованной воды, один из которых размещен в приточной камере на выходе из рекуператора-охладителя, при этом рекуператор-осушитель выполнен в виде роторного регенератора адсорбционного типа, который встроен в основное окно горизонтальной промежуточной перегородки и имеет противоположно направленные линии притока наружного воздуха и вытяжки удаляемого из производственного помещения воздуха, а рекуператор-охладитель - в виде роторного теплообменника с инвертором и контроллером, который встроен в дополнительное окно горизонтальной промежуточной перегородки и имеет линию притока наружного воздуха, приточная и вытяжная камеры содержат входной и выпускной патрубки, воздухоочистители, установленные на входах в приточную и вытяжную камеры, и вентиляторные блоки, установленные на выходе из камер, отличающийся тем, что вентиляционная установка снабжена дополнительной вытяжной камерой, размещенной над горизонтальной промежуточной перегородкой, и разделенной с основной вытяжной камерой удаляемого из производственного помещения воздуха вертикальной поперечной перегородкой, герметично установленной между рекуператором-осушителем и рекуператором-охладителем, и содержащей основной и дополнительный входные патрубки, выпускной патрубок, воздухоочиститель и вентиляторный блок, при этом второй адиабатический увлажнитель размещен в дополнительной вытяжной камере между воздухоочистителем и рекуператором-охладителем, входной патрубок основной вытяжной камеры размещен на верхней панели камеры между вертикальной поперечной перегородкой и воздухоочистителем, а ее выпускной патрубок - на верхней панели камеры над вентиляторным блоком, основной входной патрубок дополнительной вытяжной камеры размещен на одной торцовой панели с выпускным патрубком приточной камеры, дополнительный входной патрубок дополнительной вытяжной камеры размещен на верхней панели камеры между ее торцовой панелью и воздухоочистителем, а выпускной патрубок дополнительной вытяжной камеры - на верхней панели камеры над вентиляторным блоком с образованием дополнительной линии вытяжки, проходящей через рекуператор-охладитель и имеющей противоположное с линией притока направление, выпускной патрубок основной вытяжной камеры и дополнительный входной патрубок дополнительной вытяжной камеры расположены на одной продольной оси, которая смещена относительно продольной оси размещения входного патрубка основной вытяжной камеры и выпускного патрубка дополнительной вытяжкой камеры, кроме этого вентиляционная установка дополнительно снабжена рециркуляционным воздуховодом отработанного вытяжного воздуха, выпускной патрубок основной вытяжной камеры снабжен раздающим тройником, на прямом выходе из которого установлен нормально открытый управляемый утепленный многостворчатый воздушный клапан, а на боковом выходе раздающего тройника - управляемый нормально закрытый воздушный клапан, основной входной патрубок дополнительной вытяжной камеры снабжен управляемым утепленным многостворчатым нормально открытым воздушным клапаном, а дополнительный входной патрубок дополнительной вытяжной камеры - отводом с углом поворота 90°, управляемый воздушный клапан бокового выхода раздающего тройника и управляемые утепленные многостворчатые воздушные клапаны сблокированы между собой, а управляемый воздушный клапан бокового выхода раздающего тройника и отвод дополнительного входного патрубка дополнительной вытяжной камеры соединены рециркуляционным воздуховодом отработанного вытяжного воздуха, обеспечивающим совместно с управляемыми утепленными многостворчатыми воздушными клапанами и управляемым воздушным клапаном возможность соединения конца основной линии вытяжки с началом дополнительной линии вытяжки.

Доказательство существенности отличий заявляемой вентиляционной установки и связь отличительных признаков с достигаемым техническим результатом раскрывается в следующем порядке.

1. Обеспечение нулевого энергопотребления на охлаждение приточного воздуха при температуре вытяжного воздуха, удаляемого из производственного помещения t_выт=60°С и влагосодержании d_выт=0 до конечной температуры приточного воздуха t₄=18°С и его относительной влажности φ₄=0,7÷0,776% при изменении температуры наружного воздуха в диапазоне t₁=11÷30°С.

2. Обеспечение нулевого энергопотребления на нагревание приточного воздуха в холодный период года при температуре вытяжного воздуха, удаляемого из производственного помещения t_выт=60°С и влагосодержании d_выт=0 до конечной температуры приточного воздуха t₄=15°С и его относительной влажности φ₄=0,726÷0,69 при изменении температуры наружного воздуха в диапазоне t₁=10÷(-26)°С.

Нулевое энергопотребление на охлаждение приточного воздуха при температуре вытяжного воздуха t_выт=60°С и влагосодержании d_выт=0 до конечной температуры приточного воздуха t₄=18°С и его относительной влажности φ₄=0,7÷0,776% при изменении температуры наружного воздуха в диапазоне t₁=11÷30°С обеспечивается следующими преимуществами заявляемого решения перед прототипом.

Основная вытяжная камера заявляемой вентиляционной установки, имеющая на входе температуру вытяжного воздуха, t_выт=t₈=60°С и нулевое влагосодержание d_выт=d₈=0, обеспечивает подвод вытяжного воздуха непосредственно к рекуператору-осушителю без прохода через рекуператор-охладитель и не нуждается в регенеративном воздухонагревателе, предназначенном в прототипе для дополнительного нагрева вытяжного воздуха и его дополнительной осушки.

Отсутствие в основной вытяжной камере заявляемой вентиляционной установки регенеративного воздухонагревателя обеспечивает нулевое энергопотребление на охлаждение приточного воздуха в теплый период года.

Получение указанных преимуществ в заявляемой вентиляционной установке обеспечивается всей совокупностью существенных признаков заявляемого решения.

Расчет параметров наружного, приточного и вытяжного воздуха для получения конечной температуры вытяжного воздуха t₄=18°С в теплый период года в диапазоне температур наружного воздуха t₁=11÷30°С без применения воздухонагревателя вытяжного воздуха приведен в табл. 1.

В приведенных в табл. 1 расчетах значения

и

приняты по данным статьи: С.А. Панфилов,

Woods «Два колеса - Twin Wheel лучше, чем одно», опубликованной в журнале АВОК №5, 2014 г., с. 52-54 и на сайте http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=5896. Статья прилагается.

На рис. 2 указанной статьи приведена принципиальная схема действующей Twin Wheel System, на которой представлены параметры приточного и вытяжного воздуха в различных зонах вентиляционной установки (температура t_i, °С; влагосодержание d_i, г/кг сух. возд.; относительная влажность φ_i, %) при охлаждении приточного воздуха до конечной температуры t₄=15°С при температуре наружного воздуха t₁=32°С. При этом приточный и вытяжной воздух на входе и выходе из адсорбционного ротора имели следующие параметры:

а) приточный воздух на входе в адсорбционный ротор:

t₁=32°С, d₁=15 г/кг сух. возд.; φ₁=50%;

б) вытяжной воздух на входе в адсорбционный ротор:

t₆=19,8°C, d₆=9,3 г/кг сух. возд.; φ₆=64,7%;

в) приточный воздух на выходе из адсорбционного ротора:

t₂=22,7°С, d₂=10,6 г/кг сух. возд.; φ₂=61,6%.

На основании приведенных в статье С.А. Панфилова значений параметров приточного воздуха на входе и выходе из адсорбционного ротора и входе вытяжного воздуха в адсорбционный ротор были рассчитаны значения энергетических эффективностей

и

адсорбционного ротора

Woods по известным формулам.

Энергетическая эффективность адсорбционного ротора

Woods по температуре составила

Woods по влагосодержанию составила

Полученные значения

и

для адсорбционного ротора были приняты для расчета заявляемой вентиляционной установки.

Нулевое энергопотребление на нагревание приточного воздуха при температуре вытяжного воздуха t_выт=60°С и влагосодержании d_выт=0 до конечной температуры t₄=15°С и его относительной влажности φ₄=0,726÷0,69 при изменении температуры наружного воздуха в диапазоне t₁=10÷(-26)°С обеспечивается в заявляемой вентиляционной установке следующими преимуществами:

1. Основная вытяжная камера заявляемой вентиляционной установки, имеющая на входе температуру вытяжного воздуха t_выт=t₈=60°С и нулевое влагосодержание d_выт=d₈=60°С, обеспечивает подвод вытяжного воздуха непосредственно к рекуператору-осушителю без прохода через рекуператор-охладитель и не нуждается в регенеративном воздухонагревателе, предназначенном в прототипе для дополнительного нагрева вытяжного воздуха и его дополнительной осушки.

2. Установка имеет дополнительную вытяжную камеру, которая позволяет в холодный период года при изменении температуры наружного воздуха в диапазоне t₁=10÷0°С подавать наружный воздух с температурой t₅=t₁=10÷0°С в дополнительную вытяжную камеру на вход в рекуператор-охладитель при выключенном адиабатическом увлажнителе, что обеспечивает получение технически достижимых значений энергетической эффективности рекуператора-охладителя, равных

(см. табл. 10), необходимых для получения расчетных температур приточного воздуха на выходе из рекуператора-охладителя, равных t₃=30,7÷32,1°С, обеспечивающих после адиабатического увлажнения приточного воздуха его косвенное адиабатическое охлаждение до конечной температуры t₄=15°С.

3. В установке обеспечивается соединение конца основной линии вытяжки с началом дополнительной линии вытяжки посредством рециркуляционного воздуховода отработанного вытяжного воздуха. Это позволяет в холодный период года при изменении температуры наружного воздуха в диапазоне t₁=(-1)÷(-26)°С забирать вытяжной воздух после рекуператора-осушителя с температурой t₉=13,5÷(-5,5)°С и подавать его по рециркуляционному воздуховоду в дополнительную вытяжную камеру на вход в рекуператор-охладитель, что обеспечивает получение технически достижимых значений энергетической эффективности рекуператора-охладителя, равных

(см. табл. 10), необходимых для получения расчетных температур приточного воздуха на выходе из рекуператора-охладителя, равных t₃=32,2÷32,9°С, обеспечивающих после адиабатического увлажнения приточного воздуха его косвенное адиабатическое охлаждение до конечной температуры t₄=15°С.

Получение указанных преимуществ в заявляемой установке обеспечивается всей совокупностью существенных признаков заявляемого решения.

Конструкция заявляемой вентиляционной системы с форсированной системой осушительного и испарительного охлаждения приточного воздуха проиллюстрирована чертежами на фиг. 1-7. На фиг. 1 представлена вертикальная проекция установки; на фиг. 2 - вид А (на фиг. 1); на фиг. 3 - вертикальная проекция установки с горизонтальной промежуточной перегородкой с двумя окнами для встраивания рекуператоров и вертикальной поперечной перегородкой между основной вытяжной и дополнительной вытяжной камерами (проекция представлена без рекуператоров); на фиг. 4 - разрез А-А (на фиг. 2); на фиг. 5 - вид В (на фиг. 4); на фиг. 6 - вид С (на фиг. 4); 7 - принципиальная схема вентиляционной установки с нумерацией зон воздушных потоков линий основной и дополнительной вытяжки и притока.

На фиг. 4 и 7 стрелками обозначены

- основная и дополнительная линии вытяжки вентиляционной установки

- линия притока вентиляционной установки.

На фиг. 7 зоны 1-4 принадлежат к линии притока, зоны 5-7 - к дополнительной линии вытяжки, а зоны 8-9 - к основной линии вытяжки вентиляционной установки.

Вентиляционная установка (фиг. 4) содержит приточную 1 и вытяжную 2 камеры, разделенные между собой горизонтальной промежуточной перегородкой 3 с основным 4 и дополнительным 5 окнами (фиг. 3), охладитель приточного воздуха 6, выполненный в виде форсированной системы осушительного и испарительного охлаждения, состоящей из двух роторных рекуператоров - рекуператора-осушителя 7 и рекуператора-охладителя 8, адиабатического увлажнителя приточного воздуха 9 и адиабатического увлажнителя вытяжного воздуха 10 с подводящими водопроводами деминерализованной воды 11, один из которых размещен в приточной камере 1 на выходе из рекуператора-охладителя 8. При этом рекуператор-осушитель 7 выполнен в виде роторного регенератора адсорбционного типа, который встроен в основное окно 4 горизонтальной промежуточной перегородки 3 и имеет противоположно направленные линии притока наружного воздуха и вытяжки удаляемого из производственного помещения воздуха, а рекуператор-охладитель 8 - в виде роторного теплообменника, который встроен в дополнительное окно 5 горизонтальной промежуточной перегородки 3 и имеет линию притока наружного воздуха. Приточная камера 1 имеет входной 12 и выпускной 13 патрубки, воздухоочиститель 14, установленный на входе в камеру, и вентиляторный блок 15, установленный на выходе из камеры. Вытяжная камера 2 удаляемого из производственного помещения воздуха (далее основная вытяжная камера) имеет входной 16 и выпускной 17 патрубки, воздухоочиститель 18, установленный на входе в камеру и вентиляторный блок 19, установленный на выходе из камеры.

Вентиляционная установка снабжена дополнительной вытяжной камерой 20 наружного воздуха, размещенной над горизонтальной промежуточной перегородкой 3 и разделенной с основной вытяжной камерой 2 удаляемого из производственного помещения воздуха вертикальной поперечной перегородкой 21, герметично установленной между рекуператором-осушителем 7 и рекуператором-охладителем 8. Дополнительная вытяжная камера 20 содержит входной 22, дополнительный входной 23 и выпускной 24 патрубки, воздухоочиститель 25 и вентиляторный блок 26. При этом входной патрубок 16 основной вытяжной камеры 2 размещен на ее верхней панели 27 между вертикальной поперечной перегородкой 21 и воздухоочистителем 18 основной вытяжной камеры 2, а ее выпускной патрубок 17 - на верхней панели 27 над вентиляторным блоком 19. Основной входной патрубок 22 дополнительной вытяжной камеры 20 размещен на одной торцовой панели 29 с выпускным патрубком 13 приточной камеры 1, дополнительный входной патрубок 23 дополнительной вытяжной камеры 20 - размещен на верхней панели 28 камеры 20 между ее торцовой панелью 29 и воздухоочистителем 25, а выпускной патрубок 24 дополнительной вытяжной камеры 20 - на верхней панели 28 камеры 20 над вентиляторным блоком 26.

Указанное расположение основного входного 22 и выпускного 24 патрубков в дополнительной вытяжной камере 20 обеспечивает образование дополнительной линии вытяжки наружного воздуха через рекуператор-охладитель 8, имеющей противоположное с линией притока направление. Выпускной патрубок 17 основной вытяжной камеры 2 и дополнительный входной патрубок 23 дополнительной вытяжной камеры 20 расположены на одной продольной оси, которая смещена относительно продольной оси размещения входного патрубка 16 основной вытяжной камеры 2 и выпускного патрубка 24 дополнительной вытяжкой камеры 20.

Кроме этого вентиляционная установка дополнительно снабжена рециркуляционным воздуховодом 30 отработанного вытяжного воздуха, выпускной патрубок 17 основной вытяжной камеры 2 снабжен раздающим тройником 31, на прямом выходе из которого установлен управляемый нормально открытый утепленный многостворчатый воздушный клапан 32, а на боковом выходе раздающего тройника 31 - управляемый нормально закрытый воздушный клапан 33. Основной входной патрубок 22 дополнительной вытяжной камеры 20 снабжен управляемым утепленным многостворчатым нормально открытым воздушным клапаном 34, а дополнительный входной патрубок 23 дополнительной вытяжной камеры 20 - отводом 35 с углом поворота 90°. Управляемый воздушный клапан 33 бокового выхода раздающего тройника 31 и управляемые утепленные многостворчатые воздушные клапаны 32 и 34 с блокированы между собой, а управляемый воздушный клапан 33 бокового выхода раздающего тройника 31 и отвод 35 дополнительного входного патрубка 23 дополнительной вытяжной камеры 20 соединены рециркуляционным воздухоотводом 30 отработанного вытяжного воздуха, обеспечивающим совместно с управляемыми утепленными многостворчатыми воздушными клапанами 32 и 34 и управляемым воздушным клапаном 33 возможность соединения конца основной линии вытяжки с началом дополнительной линии вытяжки, и позволяющим вторично использовать теплоту отработанного вытяжного воздуха на выходе из рекуператора-осушителя 7 в дополнительной вытяжной камере 20 для подачи на рекуператор-охладитель 8 в холодный период года при температуре наружного воздуха, изменяющейся в диапазоне t₁=(-1)÷(-25)°С. Второй адиабатический увлажнитель вытяжного воздуха 10 установлен в дополнительной вытяжной камере 20 между воздухоочистителем 25 и рекуператором-охладителем 8. Роторный рекуператор-охладитель 8 снабжен инвертором и контроллером (на фиг. не показаны).

Для обслуживания вентиляционной установки в процессе ее эксплуатации установка снабжена восьмью сервисными дверями: сервисной дверью 37 для рекуператора-осушителя, сервисной дверью 38 для рекуператора-охладителя, сервисной дверью 39 для воздухоочистителя основной вытяжной камеры, сервисной дверью 40 для вентиляторного блока основной вытяжной камеры; сервисной дверью 41 для воздухоочистителя приточной камеры, сервисной дверью 42 для адиабатического увлажнителя и вентиляторного блока приточной камеры, сервисной дверью 43 для воздухоочистителя и адиабатического увлажнителя дополнительной вытяжной камеры, сервисной дверью 44 для вентиляторного блока дополнительной вытяжной камеры.

Заявляемая вентиляторная установка может работать в пяти режимах.

Режим 1. Режим кондиционирования в теплый период года с охлаждением приточного воздуха в форсированной системе осушительного и испарительного охлаждения вентиляторной установки до конечной температуры приточного воздуха t₄=18°С и относительной влажности φ₄=0,7÷0,758 в диапазоне изменения температуры наружного воздуха t₁=11÷27°C при температуре вытяжного воздуха t₈=60°С и влагосодержании d₈=0 без применения адиабатического увлажнителя в дополнительной вытяжной камере.

Режим 2. Режим кондиционирования в теплый период года с охлаждением приточного воздуха в форсированной системе осушительного и испарительного охлаждения вентиляционной установки до конечной температуры приточного воздуха t₄=18°С и относительной влажности φ₄=0,763÷0,776 в диапазоне изменения температуры наружного воздуха t₁=28÷30°С при температуре вытяжного воздуха t₈=60°С и влагосодержании d₈=0 с применением адиабатического увлажнителя в дополнительной вытяжной камере.

Режим 3. Режим кондиционирования в холодный период года с нагреванием приточного воздуха в форсированной системе осушительного и испарительного охлаждения вентиляционной установки до конечной температуры приточного воздуха t₄=15°С и относительной влажности φ₄=0,726÷0,707 в диапазоне изменения температуры наружного воздуха t₁=10÷0°С при температуре вытяжного воздуха t₈=60°С и влагосодержании d₈=0 без применения адиабатического увлажнителя в дополнительной вытяжной камере.

Режим 4. Режим кондиционирования в холодный период года с нагреванием приточного воздуха в форсированной системе осушительного и испарительного охлаждения вентиляционной установки до конечной температуры приточного воздуха t₄=15°С и относительной влажности φ₄=0,707÷0,69 в диапазоне изменения температуры наружного воздуха t₁=(-1)÷(-25)°С при температуре вытяжного воздуха t₈=60°С и влагосодержании d₈=0 без применения адиабатического увлажнителя в дополнительной вытяжной камере, но с применением рециркуляционного воздуховода отработанного вытяжного воздуха.

Режим 5. Режим ожидания.

Все пять режимов задаются на пульте управления.

Вентиляционная установка в режимах 1-2 работает следующим образом. Работают три вентиляторных блока 15, 19 и 26 приточной камеры 1, основной вытяжной 2 и дополнительной вытяжной 20 камер, электропривод роторного рекуператора-осушителя 7 при постоянной частоте вращения адсорбционного ротора. Электропривод роторного рекуператора-охладителя 8 с инвертором и контроллером (на чертежах не обозначены) и адиабатический увлажнитель приточного воздуха 9 с инвертором и контроллером (на чертежах не обозначены). При этом открыты управляемые утепленные воздушные клапаны 32 и 34, а управляемый воздушный клапан 33 закрыт. Вентиляторные блоки 15, 19 и 26 работают со 100%-ной производительностью. Контроллер с инвертором роторного рекуператора-охладителя 8 осуществляет индивидуальное регулирование частоты вращения электродвигателя привода роторного рекуператора 8, обеспечивающего изменение сухой энергетической эффективности

ротора в соответствии с изменением температуры наружного воздуха t₁ на каждый °С в диапазоне t₁, соответствующем номеру режима:

- режим 1 t₁=11÷27°С;

- режим 2 t₁=28÷30°С.

В режиме 2 включается адиабатический увлажнитель 10.

Значения

и

, t₂, t₃ и t₆, рассчитанные для режимов 1-2 для диапазона изменения температур t₁=11÷30°С с шагом в 1°С, приведены в табл. 2.

Адиабатический увлажнитель приточного воздуха 9 работает в диапазоне температур наружного воздуха t₁=11÷30°С с переменной производительностью G_yв, кг/ч, обеспечиваемой инвертором с контроллером, и рассчитываемой по формуле (53).

Рассмотрим работу основной линии вытяжки заявляемой вентиляционной установки в режимах 1-2.

Удаляемый из производственного помещения воздух с температурой t₈=60°С и влагосодержанием d₈=0 поступает через входной патрубок 16 основной вытяжной камеры 2 в камеру, протягивается вентиляторным блоком 19 через воздухоочиститель 18 и адсорбционный рекуператор-осушитель 7, после чего через выпускной патрубок 17 выбрасывается в раздающий тройник 31 с температурой t₉, °С, влагосодержанием d₉, г/кг сух. возд. и относительной влажностью φ₉ (в долях ед.), определяемых по формулам

где

- эффективность рекуператора-осушителя 7 по влагосодержанию

где P_н9, Р_п9 - парциальные давления насыщенного и ненасыщенного водяного пара, Па.

Значения параметров t₉, d₉, Р_н9, Р_п9 и φ₉ для t₁=11÷30°С с шагом в один °С, приведены в табл. 3.

Из раздающего тройника 31 вытяжной воздух при закрытом воздушном клапане 33 выбрасывается через открытый воздушный клапан 32 в атмосферу.

Рассмотрим работу дополнительной линии вытяжки наружного воздуха заявляемой вентиляционной установки в режимах 1-2

Дополнительная вытяжная камера 20 предназначена для подачи в ее основной входной патрубок 22 наружного воздуха, имеющего в теплый период года более низкую температуру t₅=t₁=11÷30°С, чем температура t₅=60°С, имеющая место в кондиционере-прототипе.

Это позволяет обеспечивать при t₁=11÷27°С, t₂=48,3÷52,1°С необходимый перепад температур

на входах в рекуператор-охладитель 8, и как следствие, охлаждение приточного воздуха до расчетного значения температуры t₃=37,4÷33,2°С на выходе из рекуператора-охладителя 8 без применения адиабатического увлажнителя 10 вытяжного наружного воздуха в дополнительной вытяжной камере 20.

При температуре наружного воздуха, изменяющейся в диапазоне t₁=28÷30°С включается в действие адиабатический увлажнитель 10 дополнительной вытяжной камеры 20.

Наружный воздух протягивается в дополнительной вытяжной камере 20 вентиляторным блоком 26 через воздухоочиститель 25 и подается в рекуператор-охладитель 8:

а) при температуре наружного воздуха, изменяющейся в диапазоне t₁=11÷27°С и неработающем адиабатическом увлажнителе 10 с температурой t₆=t₁;

б) при температуре наружного воздуха, изменяющейся в диапазоне t₁=28÷30°С и работающем адиабатическом увлажнителе 10 с температурой

(где

- величина косвенного адиабатического охлаждения вытяжного наружного воздуха, обеспечиваемая адиабатическим увлажнением. Определяется по формуле (28) табл. 1.

После прохода вытяжного наружного воздуха через рекуператор-охладитель 8 отработанный воздух выбрасывается вентиляторным блоком 26 через выпускной патрубок 24 дополнительной вытяжной камеры 20 в атмосферу.

Температура на выходе из рекуператора-охладителя 8 вытяжного воздуха t₇, значения его влагосодержания d₇ и относительной влажности φ₇ определяются по следующим формулам:

где Р_н7, Р_п7 - парциальные давления насыщенного и ненасыщенного водяного пара, Па. Значения Р_н7 определяются по справочным таблицам по температуре t₇.

Значения Р_п7 определяются по формуле 40

где Р_п1 - парциальное давление ненасыщенного водяного пара, Па.

Определяется по формуле (2) табл. 1.

где Р_бар - барометрическое давление, Па, Р_бар=101000 Па, принятое для климатических условий Санкт-Петербурга.

Значения параметров t₇, d₇, P_п7 и φ₇, рассчитанных для диапазона t₁=11÷30°С с шагом в один °С приведены в табл. 4.

Рассмотрим работу линии притока заявляемой вентиляционной установки в режимах 1-2

Линия притока наружного воздуха в теплый период года при совместной работе с основной линией вытяжки и дополнительной линией вытяжки при температуре удаляемого из производственного помещения воздуха t₈=60°С и его влагосодержании d₈=0 обеспечивает охлаждение приточного воздуха до заданных значений конечной температуры t₄ в соответствии с номером режима работы кондиционера.

- режим 1 (t₄=18°С и φ₄=0,7÷0,758 в диапазоне t₁=11÷27°С);

- режим 2 (t₄=18°С и φ₄=0,763÷0,776 в диапазоне t₁=28÷30°С).

Наружный воздух протягивается через входной патрубок 12 вентиляторным блоком 15 в приточную камеру 1, в которой обрабатываемый воздух проходит последовательно через воздухоочиститель 14, рекуператор-осушитель 7, рекуператор-охладитель 8 и адиабатический увлажнитель приточного воздуха 9, после которого через выпускной патрубок 13 подается в воздухораспределитель (на чертежах не обозначен), размещенный в производственном помещении.

Рекуператор-осушитель 7 оснащен адсорбционным ротором

Woods, который имеет постоянную частоту вращения, обеспечивающую получение двух энергетических эффективностей:

- энергетическая эффективность по температуре, равная

;

- энергетическая эффективность по влагосодержанию, равная

.

Указанные значения

и

обеспечивают при изменении температуры наружного воздуха в диапазоне t₁=11÷30°С и его влагосодержании в диапазоне d₁=5,87÷19,41 г/кг сух. возд. на выходе из рекуператора осушителя повышение температуры приточного воздуха до значения t₂ и уменьшение влагосодержания до значения d₂, которые при t₈=60°С и d₈=0 определяются по формулам

Относительная влажность приточного воздуха на выходе из рекуператора-осушителя 7 определяется по формуле

где Р_н2, Р_п2 - парциальные давления насыщенного и ненасыщенного водяного пара, Па.

Значения Р_н2 определяются по справочным таблицам по t₂, значения Р_п2 определяются по формуле

Значения температуры t₂, рассчитанные по формуле (8) для диапазона t₁=11÷30°С, приведены в табл. 2.

Значения параметров d₂, Р_п2 и φ₂, рассчитанные для диапазона t₁=11÷30°С с шагом в один °С, приведены в табл. 5.

Охлаждение приточного воздуха в рекуператоре-охладителе 8 с температуры t₂ до температуры t₃ согласно i-d-диаграмме осуществляется при постоянном влагосодержании d₃=d₂ при каждом заданном значении температуры наружного воздуха t₁. При этом значение d₃ увеличивается с возрастанием температуры t₁. Температура приточного воздуха t₃ на выходе из рекуператора-охладителя 8 является переменной величиной, которая зависит от влагосодержания d₃ и заданной конечной температуры охлаждения t₄.

Охлаждение приточного воздуха в диапазоне температур наружного воздуха t₁=11÷30°С обеспечивается двумя режимами работы вентиляционной установки, в которых конечная температура охлажденного приточного воздуха t₄ задается проектировщиком, а ее выполнение проверяется по формуле

где

- величина косвенного адиабатического охлаждения приточного воздуха, обеспечиваемого адиабатическим охлаждением воздуха

где t_м3 - температура по мокрому термометру приточного воздуха на выходе из рекуператора-охладителя 8. Определяется по формуле (9) табл. 1; Е - эффективность адиабатического увлажнителя по охлаждению воздуха, Е=0,85.

Температура t₃ определяется на основании совместного решения 3-х уравнений (43)÷(45):

Производим в (47) замену

получим

Приравнивая (46) и (48) и решая систему из 2-х уравнений относительно t_м3, получаем температуру по мокрому термометру

K_м3 - коэффициент, характеризующий число значений t_м3 в удельной энтальпии насыщенного воздуха

. Коэффициент K_м3 имеет индивидуальные значения в каждом режиме работы кондиционера, которые составляют:

- для режима 1 (t₁=11÷27°С, t₄=18°С)K_м3=2,807

- для режима 2 (t₁=28÷30°С, t₄=20°С)K_м3=2,82.

Значения параметров t_м3, d_н3,

, i₃, t₃,

и t₄, рассчитанные для диапазона t₁=11÷27°С в двух режимах заявляемой вентиляционной установки, приведены в табл. 6.

Поддержание полученных по формуле (48) температур приточного воздуха t₃ на выходе из рекуператора-охладителя 8 осуществляется посредством регулирования значений сухой энергетической эффективности рекуператора-охладителя

, которые обеспечиваются инвертором с контроллером и определяются с шагом в один °С по формуле (30) табл. 1:

При этом получение значений температуры 7₃ проверяется из выражения

Значения

, рассчитанные для диапазона t₁=11÷27°С, при изменении t₁ с шагом в один °С, приведены в табл. 2.

Значения влагосодержания приточного воздуха на выходе из рекуператора-охладителя 8 d₃ определялись из условия

Относительная влажность приточного воздуха на выходе из рекуператора-охладителя 8 при температуре t₃ определяется из выражения

где Р_н3, Р_п3 - парциальные давления насыщенного и ненасыщенного водяного пара, Па. Значения Р_н3 определяются для t₃ по справочным таблицам. Значения Р_п3 определяются из выражения

Значения d₃, t₃, Р_н3, Р_п3 и φ₃, рассчитанные для диапазона температур t₁=11÷30°С и режимов 1-2 заявляемой вентиляционной установки приведены в табл. 7.

После прохода через рекуператор-охладитель 8 приточный воздух поступает в адиабатический увлажнитель 9, обеспечивающий косвенное адиабатическое охлаждение приточного воздуха на величину, определяемую из выражения (13) табл. 1

где Е - эффективность адиабатического увлажнителя; Е=0,85.

Адиабатический увлажнитель приточного воздуха 9 работает с переменной производительностью водяного насоса G_ув, кг/ч, обеспечиваемой инвертором и рассчитываемой по формуле

где

- массовый поток сухого приточного воздуха, кг/ч; Δd_i - перепад влагосодержания приточного воздуха, обеспечиваемый адиабатическим увлажнителем при изменении температуры наружного воздуха с шагом в один °С в диапазоне изменения температуры наружного воздуха t₁=11÷30°С; d₃, d₄ - влагосодержание приточного воздуха на выходе из рекуператора-охладителя и после адиабатического увлажнителя, г/кг сух. возд.; 10^-3 - коэффициент перевода граммов в килограммы.

Кроме частотного регулирования производительности водяного насоса при использовании увлажнителя типа humi Fog осуществляется управление типа on/off системой соленоидных клапанов, подключающих до трех дополнительных распылительных контуров с соплами к одному основному контуру, включенному постоянно. В целом атомайзеры humi Fog при наличии полного состава распылительных контуров (4 шт. ) обеспечивают изменение количества подаваемой воды в сопла в диапазоне 20-100% от номинальной производительности.

Значения Δd_i, рассчитанные для режимов 1-2 для диапазона изменения температуры t₁=11÷30°С с шагом в 1°С приведены в табл. 8.

Для получения наглядной картины изменения параметров воздуха в зонах 1-9 линий притока, основной и дополнительной вытяжки форсированной DEC-системы заявляемой вентиляционной установки в режимах 1-2 охлаждения приточного воздуха, все расчетные значения параметров t_i, φ_i, d_i и i_i, сведены в табл. 9.

Работа вентиляционной установки в режимах 3 и 4

Вентиляционная установка в режима 3 и 4 работает следующим образом. Работают три вентиляторных блока 15, 19 и 26 приточной камеры 1, основной вытяжной 2 и дополнительной вытяжной 20 камер, электропривод адсорбционного роторного рекуператора-осушителя 7 при постоянной частоте вращения ротора, электропривод роторного рекуператора-охладителя 8 с инвертором и контроллером (на чертежах не обозначены) и адиабатический увлажнитель приточного воздуха 9 с инвертором и контроллером (на чертежах не обозначены). Вентиляторные блоки 15, 19 и 26 работают со 100%-ной производительностью.

В режиме 3 управляемые утепленные воздушные клапаны 32, 34 и 36 открыты, а управляемый воздушный клапан 33 закрыт.В режиме 4 управляемые утепленные воздушные клапаны 32 и 34 закрыты, а управляемые воздушный клапан 33 и утепленный воздушный клапан 36 открыты.

В режимах 3 и 4 адиабатический увлажнитель вытяжного воздуха 10 не работает.

Контроллер с инвертором роторного рекуператора-охладителя 8 осуществляет индивидуальное регулирование частоты вращения электродвигателя привода роторного рекуператора 8, обеспечивающего изменение сухой энергетической эффективности ротора

в соответствии с изменением температуры наружного воздуха t₁ на каждый °С в диапазоне t₁, соответствующем номеру режима:

- режим 3 t₁=10÷0°С;

- режим 4 t₁=(-1)÷(-25)°C;

Значения

, рассчитанные для диапазона температур t₁=(10)÷(-26)°С (климатические условия Санкт-Петербурга), приведены в табл. 10.

Адиабатический увлажнитель приточного воздуха 9 работает в диапазоне температур наружного воздуха t₁=10÷(-26)°С с переменной производительностью G_ув, кг/ч, обеспечиваемой инвертором и контроллером.

Расчет параметров наружного, приточного и вытяжного воздуха для получения конечной температуры приточного воздуха в холодный период года t₄=15°С для режимов 3 и 4 при t₈=60°С, d₈=0, Р_бар=101000 Па (климатические условия Санкт-Петербурга) приведен в табл. 10.

В режиме ожидания (режим 5) электроприводы всего оборудования вентиляционной установки выключены, управляемые воздушные клапаны 32, 33, 34 и 36 закрыты.

Все изложенное, включая описание работы заявляемой вентиляционной установки подтверждает возможность ее использования в промышленности с получением высоких технических показателей по сравнению с известными конструкциями вентиляционных установок. Кроме того, как в источниках патентной и научно-технической информации, так и в промышленности такая конструкция не встречалась, что свидетельствует о соответствии заявляемого изобретения всем критериям патентоспособности

Claims

Вентиляционная установка с форсированной системой осушительного и испарительного охлаждения, содержащая приточную камеру и основную вытяжную камеру удаляемого из производственного помещения воздуха, разделенные между собой горизонтальной промежуточной перегородкой с основным и дополнительным окнами, охладитель приточного воздуха, выполненный в виде системы осушительного и испарительного охлаждения, состоящей из двух роторных рекуператоров - рекуператора-осушителя и рекуператора-охладителя, и двух адиабатических увлажнителей воздуха с подводящим водопроводом деминерализованной воды, один из которых размещен в приточной камере на выходе из рекуператора-охладителя, при этом рекуператор-осушитель выполнен в виде роторного регенератора адсорбционного типа, который встроен в основное окно горизонтальной промежуточной перегородки и имеет противоположно направленные линии притока наружного воздуха и вытяжки удаляемого из производственного помещения воздуха, а рекуператор-охладитель - в виде роторного теплообменника с инвертором и контроллером, который встроен в дополнительное окно горизонтальной промежуточной перегородки и имеет линию притока наружного воздуха, приточная и вытяжная камеры содержат входной и выпускной патрубки, воздухоочистители, установленные на входах в приточную и вытяжную камеры, и вентиляторные блоки, установленные на выходе из камер, отличающаяся тем, что вентиляционная установка снабжена дополнительной вытяжной камерой, размещенной над горизонтальной промежуточной перегородкой, и разделенной с основной вытяжной камерой удаляемого из производственного помещения воздуха вертикальной поперечной перегородкой, герметично установленной между рекуператором-осушителем и рекуператором-охладителем, и содержащей основной и дополнительный входные патрубки, выпускной патрубок, воздухоочиститель и вентиляторный блок, при этом второй адиабатический увлажнитель размещен в дополнительной вытяжной камере между воздухоочистителем и рекуператором-охладителем, входной патрубок основной вытяжной камеры размещен на верхней панели камеры между вертикальной поперечной перегородкой и воздухоочистителем, а ее выпускной патрубок - на верхней панели камеры над вентиляторным блоком, основной входной патрубок дополнительной вытяжной камеры размещен на одной торцовой панели с выпускным патрубком приточной камеры, дополнительный входной патрубок дополнительной вытяжной камеры размещен на верхней панели камеры между ее торцовой панелью и воздухоочистителем, а выпускной патрубок дополнительной вытяжной камеры - на верхней панели камеры над вентиляторным блоком с образованием дополнительной линии вытяжки, проходящей через рекуператор-охладитель и имеющей противоположное с линией притока направление, выпускной патрубок основной вытяжной камеры и дополнительный входной патрубок дополнительной вытяжной камеры расположены на одной продольной оси, которая смещена относительно продольной оси размещения входного патрубка основной вытяжной камеры и выпускного патрубка дополнительной вытяжкой камеры, кроме этого вентиляционная установка дополнительно снабжена рециркуляционным воздуховодом отработанного вытяжного воздуха, выпускной патрубок основной вытяжной камеры снабжен раздающим тройником, на прямом выходе из которого установлен нормально открытый управляемый утепленный многостворчатый воздушный клапан, а на боковом выходе раздающего тройника - управляемый нормально закрытый воздушный клапан, основной входной патрубок дополнительной вытяжной камеры снабжен управляемым утепленным многостворчатым нормально открытым воздушным клапаном, а дополнительный входной патрубок дополнительной вытяжной камеры - отводом с углом поворота 90°, управляемый воздушный клапан бокового выхода раздающего тройника и управляемые утепленные многостворчатые воздушные клапаны основной и дополнительной вытяжных камер сблокированы между собой, а управляемый воздушный клапан бокового выхода раздающего тройника и отвод дополнительного входного патрубка дополнительной вытяжной камеры соединены рециркуляционным воздуховодом отработанного вытяжного воздуха, обеспечивающим совместно с управляемыми утепленными многостворчатыми воздушными клапанами основной и дополнительной вытяжных камер и управляемым воздушным клапаном возможность соединения конца основной линии вытяжки с началом дополнительной линии вытяжки.