RU178851U1

RU178851U1 - DEVICE FOR INDIRECT EVAPORATION COOLING

Info

Publication number: RU178851U1
Application number: RU2017116101U
Authority: RU
Inventors: Роман Васильевич Палий; Владимир Владимирович Каширский
Original assignee: Роман Васильевич Палий; Владимир Владимирович Каширский
Priority date: 2017-05-05
Filing date: 2017-05-05
Publication date: 2018-04-19

Abstract

Полезная модель относится к области кондиционирования воздуха и может быть использована для охлаждения воздуха. Устройство косвенно-испарительного охлаждения содержит корпус с входным и выходными каналами для основного и вспомогательного потоков, пакет пластин из капиллярно-пористого материала, снабженных с одной стороны участками водонепроницаемого покрытия общей площадью 50-98% от теплообменной площади пластин. Пластины установлены с образованием сухих и влажных каналов. Верхняя часть пластин установлена в резервуар с водой. Обеспечивает повышение эффективности охлаждения потока воздуха. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.The utility model relates to the field of air conditioning and can be used to cool the air. The indirect evaporative cooling device comprises a housing with inlet and outlet channels for the main and auxiliary flows, a package of plates made of capillary-porous material, equipped on one side with sections of waterproof coating with a total area of 50-98% of the heat transfer area of the plates. The plates are installed with the formation of dry and wet channels. The upper part of the plates is installed in the tank with water. Provides increased cooling efficiency of the air flow. 3 s.p. f-ly, 3 ill.

Description

Полезная модель относится к области кондиционирования воздуха и может быть использована для охлаждения воздуха.The utility model relates to the field of air conditioning and can be used to cool the air.

Известно устройство косвенно-испарительного охлаждения (патент РФ №2221969, F24F 3/14, 2004), содержащее корпус с входным каналом и выходными каналами для основного и вспомогательного потоков воздуха, размещенные в корпусе пластины из капиллярно-пористого материала, одна сторона которых имеет водонепроницаемое покрытие, установленные с образованием сухих и влажных каналов. Недостатком известного устройства является низкая эффективность охлаждения воздуха.A device for indirect evaporative cooling (RF patent No. 2221969, F24F 3/14, 2004), comprising a housing with an inlet and outlet channels for the main and auxiliary air flows, is placed in the plate body of a capillary-porous material, one side of which is waterproof coating installed with the formation of dry and wet channels. A disadvantage of the known device is the low efficiency of air cooling.

Наиболее близким к заявленному и принятым в качестве ближайшего аналога является устройство косвенно-испарительного охлаждения (патент РФ на изобретение №2329436, F24F 3/14, опубл. 10.12.2014), содержащее корпус с входным каналом и выходными каналами для основного и вспомогательного потоков воздуха, размещенные в корпусе пластины из капиллярно-пористого материала с выступами, одна сторона которых имеет водонепроницаемое покрытие, установленные с образованием сухих и влажных каналов, устройство смачивания пластин. При этом на сторонах пластин с водонепроницаемым покрытием в концевой части выполнены участки без покрытия с площадью, составляющей 7-10% от теплообменной площади пластины. Недостатком этого устройства является недостаточно высокая эффективность охлаждения общего потока воздуха. Конструкция устройства обеспечивает до 85% от возможного термодинамического предела охлаждения (до точки росы).Closest to the claimed and accepted as the closest analogue is an indirect evaporative cooling device (RF patent for the invention No. 2229436, F24F 3/14, publ. 10.12.2014), containing a housing with an inlet and outlet channels for the main and auxiliary air flows placed in the body of the plate of a capillary-porous material with protrusions, one side of which has a waterproof coating, installed with the formation of dry and wet channels, a device for wetting the plates. Moreover, on the sides of the plates with a waterproof coating in the end part, uncoated sections with an area of 7-10% of the heat transfer area of the plate are made. The disadvantage of this device is the insufficiently high cooling efficiency of the total air flow. The design of the device provides up to 85% of the possible thermodynamic limit of cooling (to the dew point).

Технической проблемой полезной модели является создание устройства косвенно-испарительного охлаждения повышенной эффективности общего потока воздуха.The technical problem of the utility model is the creation of an indirect evaporative cooling device with increased efficiency of the total air flow.

Данная проблема решается за счет того, что заявленное устройство косвенно-испарительного охлаждения включает корпус с входным каналом и выходными каналами для основного и вспомогательного потоков, пакет пластин из капиллярно-пористого материала, разделенных друг от друга ребрами, система которых образует сухие и влажные каналы, устройство смачивания капиллярно-пористого материала пластин, поддон, отличающееся тем, что пластины с одной стороны снабжены распределенными по всей поверхности участками водонепроницаемого покрытия, суммарная площадь которых составляет 50-98% теплообменных площадей пластин. Устройство смачивания капиллярно-пористого материала пластин может быть выполнено в виде резервуара с водой, в дно которого установлены верхние части пластин с возможностью просачивания воды.This problem is solved due to the fact that the claimed indirect evaporative cooling device includes a housing with an inlet and outlet channels for the main and auxiliary flows, a package of plates of capillary-porous material separated by ribs, the system of which forms dry and wet channels, a device for wetting the capillary-porous material of the plates, a pallet, characterized in that the plates on one side are provided with sections of a waterproof coating distributed over the entire surface, total the total area of which is 50-98% of the heat transfer areas of the plates. The device for wetting the capillary-porous material of the plates can be made in the form of a reservoir with water, in the bottom of which the upper parts of the plates are installed with the possibility of water leakage.

Устройство смачивания пластин может быть снабжено насосом для перекачивания воды из поддона в резервуар.The plate wetting device may be equipped with a pump for pumping water from the pan to the tank.

Поверхность пластин с водонепроницаемыми участками может быть выполнена в виде сплошного покрытия с системой выполненных в нем отверстий.The surface of the plates with waterproof areas can be made in the form of a continuous coating with a system of holes made in it.

Выбор величины суммарной площади водонепроницаемых участков, составляющей 50-98% теплообменных площадей пластин, обусловлен тем, что при увеличении площади снижается эффективность охлаждения основного потока воздуха, а при уменьшении площади повышается увлажнение основного потока, что ухудшает его потребительские свойства.The choice of the value of the total area of waterproof areas, comprising 50-98% of the heat transfer areas of the plates, is due to the fact that with an increase in the area, the cooling efficiency of the main air flow decreases, and with a decrease in the area, the humidification of the main stream increases, which affects its consumer properties.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является повышение эффективности охлаждения основного потока воздуха.The technical result provided by the given set of features is to increase the cooling efficiency of the main air stream.

Технический результат обеспечивается тем, что часть воздуха основного потока проникает во влажные каналы через участки, свободные от водонепроницаемого покрытия. При этом, проходя через всю толщину смоченного капиллярно-пористого материала пластин, воздух насыщается паром с большей интенсивностью по сравнению с вариантом его прохождения только вдоль этих пластин. При дальнейшем движении воздуха по влажным каналам в сторону выходного патрубка происходит дополнительное испарение воды с поверхности пластин. Указанный процесс испарения воды с тела пластин приводит к интенсивному их охлаждению и, следовательно, к охлаждению контактируемого с ними основного потока воздуха. По ходу движения основного потока по сухому каналу его температура снижается при сохранении влагосодержания и с некоторого момента опустится ниже температуры мокрого термометра, что повышает эффективность работы устройства. Наличие насоса в устройстве увлажнения позволяет практически исключить потерю воды, используемой для увлажнения пластин.The technical result is ensured by the fact that part of the air of the main stream penetrates into the wet channels through areas free of waterproof coating. At the same time, passing through the entire thickness of the wetted capillary-porous material of the plates, the air is saturated with steam with greater intensity compared with the option of its passage only along these plates. With further movement of air through the moist channels towards the outlet pipe, additional evaporation of water from the surface of the plates occurs. The indicated process of water evaporation from the body of the plates leads to their intensive cooling and, therefore, to the cooling of the main air stream in contact with them. In the direction of the main stream along the dry channel, its temperature decreases while maintaining moisture content and from some point drops below the temperature of the wet thermometer, which increases the efficiency of the device. The presence of a pump in the humidification device allows virtually eliminating the loss of water used to moisten the plates.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:The essence of the utility model is illustrated by drawings, which depict:

На фиг. 1 - показан общий вид устройства косвенно-испарительного охлаждения с местными вырывами боковой стороны корпуса и местным вырывом по плоскости каналов вспомогательного потока воздуха.In FIG. 1 - shows a General view of the device of indirect evaporative cooling with local breakouts of the side of the housing and a local breakout along the plane of the channels of the auxiliary air flow.

На фиг. 2 показан вид А на устройство косвенно-испарительного охлаждения с поперечным разрезом пакета пластин по оси выходного канала для вспомогательного потока воздуха.In FIG. 2 shows a view A of an indirect evaporative cooling device with a transverse section of the plate stack along the axis of the outlet channel for the auxiliary air flow.

На фиг. 3 показано сечение Б-Б.In FIG. 3 shows a section BB.

Устройство косвенно-испарительного охлаждения содержит корпус 1 с входным каналом 2 и выходными каналами: 3 - для основного и 4 - для вспомогательного потоков воздуха. В корпусе 1 установлен пакет чередующихся пластин 5 и 6 из капиллярно-пористого материала. Одна сторона пластин 5 и 6 снабжена водонепроницаемыми участками 7. Суммарная площадь таких участков на каждой пластине составляет 50-98% от теплообменной площади пластины. В частном случае участки с водонепроницаемым покрытием могут представлять собой сплошное покрытие с выполненными в нем отверстиями. Суммарная площадь отверстий определяется исходя из допустимой влажности основного потока воздуха. Каждая пара пластин со стороны водонепроницаемых участков разделены ребрами 8, которые образуют каналы 9 для выхода вспомогательного (влажного) потока 10. С противоположной стороны каждая пара пластин разделена ребрами 11, которые образуют каналы 12 для выхода основного (сухого) потока 13. Верхняя часть пластин 14 установлена в резервуар с водой 15 с возможностью смачивания капиллярно-пористого материала пластин. В нижней части корпуса установлен поддон 16 для сбора неиспарившейся воды. Устройство содержит вентилятор 17 и фильтр 18. Устройство может быть снабжено насосом 19. Резервуар с водой соединен с каналом подвода воды, а поддон с каналом отвода воды (на фигурах не показано).The indirect evaporative cooling device comprises a housing 1 with an input channel 2 and output channels: 3 for the main and 4 for auxiliary air flows. A package of alternating plates 5 and 6 of capillary-porous material is installed in the housing 1. One side of the plates 5 and 6 is provided with waterproof sections 7. The total area of such sections on each plate is 50-98% of the heat transfer area of the plate. In a particular case, areas with a waterproof coating can be a continuous coating with holes made in it. The total area of the holes is determined based on the permissible humidity of the main air stream. Each pair of plates on the side of the waterproof sections are separated by ribs 8, which form channels 9 for the output of the auxiliary (wet) stream 10. On the opposite side, each pair of plates is divided by ribs 11, which form the channels 12 for the output of the main (dry) stream 13. The upper part of the plates 14 is installed in a tank of water 15 with the possibility of wetting the capillary-porous material of the plates. In the lower part of the housing there is a drip tray 16 for collecting non-evaporated water. The device includes a fan 17 and a filter 18. The device can be equipped with a pump 19. A water tank is connected to a water supply channel, and a tray with a water drain channel (not shown in the figures).

Заявленное устройство работает следующим образом.The claimed device operates as follows.

Вода из резервуара 15 смачивает капиллярно-пористый материал пластин и стекает в поддон 16. Из поддона вода стекает в канал отвода или может подаваться насосом 19 в резервуар 15, обеспечивая, практически, 100% использование потребляемой воды. Поток воздуха, подаваемый вентилятором 17, через фильтр 18 и входной канал 2 проходит по сухим каналам 12 и частично проникает в каналы 9 через участки, свободные от влагонепроницаемого покрытия 7. При этом происходит процесс охлаждения пластин и основного и вспомогательного потоков воздуха. Охлажденный воздух основного потока через патрубок 3 поступает потребителю, а охлажденный вспомогательный поток с высокой влажностью через патрубок 4 отводится в атмосферу или используется в соответствии со своими свойствами, например, для увлажнения основного потока или охлаждения объектов, допускающих контакт с влажным воздухом.Water from the reservoir 15 moistens the capillary-porous material of the plates and drains into the sump 16. From the sump, the water drains into the drain channel or can be pumped to the reservoir 15 by the pump 19, providing almost 100% utilization of the consumed water. The air flow supplied by the fan 17 through the filter 18 and the inlet 2 passes through the dry channels 12 and partially penetrates into the channels 9 through areas free of moisture-proof coating 7. In this case, the plates and the main and auxiliary air flows are cooled. The cooled air of the main stream through the pipe 3 enters the consumer, and the cooled auxiliary stream with high humidity through the pipe 4 is vented to the atmosphere or used in accordance with its properties, for example, to moisten the main stream or to cool objects that allow contact with moist air.

Таким образом, использование полезной модели позволяет повысить эффективность охлаждения воздушного потока.Thus, the use of a utility model improves the efficiency of cooling the air flow.

Claims

1. Indirect evaporative cooling device, characterized in that it includes: a housing with an inlet and outlet channels for the main and auxiliary flows, a package of plates of capillary-porous material, separated from each other by fins, the system of which forms dry and wet channels, the device wetting of the capillary-porous material of the plates, a tray, characterized in that the plates are provided on one side with watertight coating sections distributed over the entire surface, the total area of which is m 50-98% heat exchanging area of the plates.

2. The indirect evaporative cooling device according to claim 1, characterized in that the device for wetting the capillary-porous material of the plates is made in the form of a reservoir with water, in the bottom of which the upper parts of the plates are installed with the possibility of wetting them.

3. The indirect evaporative cooling device according to claim 2, characterized in that the plate wetting device is equipped with a pump for pumping water from the pan to the tank.

4. The indirect evaporative cooling device according to claim 1, characterized in that the surface of the plates with waterproof sections is made in the form of a continuous coating with a system of holes made in it.