Установка для кондиционирования воздуха

Союз Советских Социалистических Реслуоликс при Уосударстееаыд зсомите СССР ао делам изобретена а от.крмдщ(43) Опуб 45) Дата опубликования описания 03.05.79(72) Авторы изобретени ин и А. М. Ивчеинститут Лавочкин, М. А. Сионов, Г. П. И Ташкентский политехническ им. А, Р. Берун(71) Заявител НИРОВАНИЯ УСТАНОВКА ДЛЯ КОНД ВОЗДУХАлем 2. Нагнетательная сторона вентилятора 1 фланцевым соединением 3 соединена с подающим воздушным каналом 4, имеющим регулируемую дренажную заслонку б, предназначенную для изменения направления движения части воздушного потока и расположенную перед фильтром б, установленным в подающем воздушном канале 4. Перед фильтром расположена секция воздухоохладителя-испарителя 7. За фильтром б расположена секция воздухоохладителя-испарителя 8. Испарители 7 и 8 на подающей стороне снабжены соответственно пропорциональными регуляторами 9 и 10 температур, причем чувствительный элемент 11 пропорционального регулятора 9 температуры расположен на паровой линии, отходящей от испарителя 8, а чувствительный элемент 12 пропорционального регулятора 10 температуры - в воздухоподающем канале 4, Испаритель 7 паровым магистральным трубопроводом соединен с регенеративным теплообменником 13, Испаритель 6 паровым трубопроводом соединен через регенеративный теплообменник 14 с дефлегматором 15, расположенным в исчерпывающей части колонны 1 б, кубовая часть которой одним жидкостным трубопроводом соединена через регенеративный теплообменник 13 с пропорциональным регулятосостоит из в движение Изобретение относится к средствам обработки воздуха, подаваемого в устройства защиты человека, находящегося в непригодной для обитания среде.Известные установки такого назначения содержат компрессионную холодильную машину с двухсекционным конденсатором и двумя воздухоохладителя ми-исп ар ителями, которые последовательно установлены в оборудованном фильтром воздухоподающем канале между вентилятором и потребителем и снабжены пропорциональными регуляторами температуры.Такого рода установки не обеспечи 1 вают требуемого регулирования температуры и влажности подаваемого воздуха при значительных колебаниях этих параметров.Цель изобретения - расширение диапазона регулирования указанных параметров подаваемого воздуха.Это достигается установкой одной из секций конденсатора в имеющей подвижное ограждение перепускной линии воздухоподающего канала после испарителей и установкой регулируемой дренажной заслонки между первым испарителем и фильтром.На чертеже дана схема предлагаемой установки.Установка вентилятора 1, приводимого электродвигате(и 504324ром 9 температуры, другим жидкостным трубопроводом через регулирующий вентиль 17 - с испарительной частью испарителя-конденсатора 18. Испаритель-конденсатор 18 паровым трубопроводом с одной стороны соединен с исчерпывающей частью колонны 16, с другой - через регенеративный теплообменник 14 жидкостным трубопроводом с пропорциональным регулятором 10 температуры. Регенеративный теплообменник 13, дефлегматор 15, испарительная часть испарителя-конденсатора 18 соединены паровым магистральным трубопроводом со всасывающей стороной компрессора 19. Нагнетательная сторона компрессора 19 соединена с секцией 20 воздушного конденсатора, охлаждаемого в зависимости от режима работы установки вентилятором 21. Секция 20 конденсатора последовательно соединена с секцией 22 конденсатора, расположенной в воздухоподающем канале 4. Секция 22 служит воздухонагревателем и заключена в имеющую теплоизолированное подвижное ограждение 23 перепускную линию. Ограждение предназначено для изменения направления движения потока воздуха, Секция 22 конденсатора может обдуваться воздушным потоком в зависимости от режима работы. Секция 22 конденсатора подающим трубопроводом соединена с колонной 16. Воздухоподающий канал 4 имеет шланги 24, регулируощне подачу воздуха потребителю,Установка работает следующим образом.Компрессор 19 отсасывает высококипящую фракцию смеси из испарителя 7 через регенеративный теплообменник 13, из испарительной части испарителя-конденсатора 18, а также пары низкокипящей фракции смеси из испарителя 8 через теплообменник 14 и дефлегматор 15, поддерживая тем самым определенное давление в установившемся режиме соответствующей части теплообменных аппаратов, При этом достигается необходимая температура поверхностей теплообменных аппаратов. Всасываемые пары высоко- и низкокипящей фракции смешиваются в компрессоре 19 и нагнетаются последним в последовательно соединенные секции конденсатора. Процесс конденсации нагнетаемой компрессором 19 смеси паров в секции 20 и 22 протекает в зависимости от реж 1 има работы установки, (Либо только в секции 20, либо в секциях 20 и 22, либо только в секции 22). Далее смесь фракций поступает по подающему трубопроводу в ректификационную колонну 16, где происходит процесс разделения смеси на фракции с определенной степенью чистоты. При этом жидкостная фракция стекает в кубовую часть колонны 16, а паровая, проходя дефлегматор 15, поступает в испаритель-конденсатор 18. Дефлегматор 15 в зависимости от температуры его по 5 10 15 20 25 зо 35 40 45 50 55 60 65 верхности позволяет доводить процесс разделения до необходимой оптимальной степени чистоты. Часть жидкостной высококипящей фракции из кубовой части колонны 16 через теплообменник 13 по жидкостному трубопроводу проходит пропорциональный регулятор 9 температуры и поступает в испаритель 7, а другая часть высококипящей жидкостной фракции по жидкостному трубопроводу проходит регулирующий вентиль 17 и поступает в испарительную часть испарителя-конденсатора 18, где кипит за счет отбора тепла конденсации от паров низкокипящей фракции смеси хладагентов. Сконденсированная низкокипящая фракция через теплообменник 14 и регулятор 10 температур,поступает в испаритель 8. Вентилятор 1 всасывает загрязненный токсичными веществами воздух; нагнетательной стороной вентилятора 1 он подается через первый воздухоохладитель-испаритель 7, При прохождении воздушного потока через испаритель 7 происходит процесс отнятия тепла и кипения за счет этого высококипящейфракции смеси. При этом температура воздушного потока снижается до некоторой промежуточной величины, Далее поток воздуха с этой температурой поступает в фильтр б, После фильтра очищенный воздух поступает в воздухоохладитель-испаритель 8, где за счет отнятия тепла происходит кипение низкокипящей фракции смеси, При этом температура воздуха снижается до минимально необходимой. Обработанный воздух (с определенными параметрами по чистоте, температуре и влажности) через шланги 24 поступает в подкостюмное пространство защитного средства. Образовавшиеся в испарителях 7 и 8 пары отсасываются компрессором 19. Далее цикл повторяется,При работе установки в летнем режиме процесс конденсации смеси паров, нагнетаемых компрессором 19, происходит в секции 20 воздушного конденсатора за счет охлаждения ее воздушным потоком, создаваемым вентилятором 21. При этом секция 22 не обдувается воздушным потоком: подвижное ограждение 23 находится в крайнем опущенном положении. В секции 20 воздушного,конденсатора происходит конденсация в основном высококипящей фракции, а низкокипящая фракция в основном остается ,несконденсированной, Далее парожидкостная смесь поступает уже без изменения агрегатного состояния через секцию 22 конденсатора по подающему трубопроводу в ректификационную колонну 16, где проис. ходит разделение смеси на высоко- и низко- кипящую фракции, которые через соответствующие теплообменники поступают в испарители 7 и 8. Воздушный поток, создаваемый вентилятором 1, полностью поступает через воздухоохладитель-испаритель 7 в фильтр б. При этом щель в подающем канале 4 перед фильтром закрыта регулируемой заслонкой 5 - крайнее ее положение.Пройдя фильтр б, очищенный воздушный поток поступает в воздухоохладитель-испарнтель 8, Далее обработанный воздух (с определенц параметрами по чистоте, тем;ературс и влажности) через шланги 24 поступает в подкостюмное пространство защитного средства. При увеличении тепловой нагрузки (повышении нарукной температуры воздуха) чувствительный элемент 12 подает сигнал на регулятор 10, который увеличивает пропускную способность жидкостного трубопровода, увеличивая тем самым количество подаваемой низкокипящей фракции в пспари гель 8 и ее теплопоглощающую способность. Увеличение подачи низкокипящей фракции приводит к увеличенпо степени влажности паров, отсасывасмых из этой секции, которые, поступая через теплообменник 14 в дефлегматор 15, понижают температуру его поверхности до определенной, достаточной для улучшения процесса разделения. Таким образом, низкокнпящая фракция поступаст с меньшей примесью высококипяцей фракции и холодопроизводительность сскцнп увеличивается. Тем самым температура воздушного потока поддерживается в нлкных пределах, При отсасываниями влажных паров из испарителя 8 температура стенок трубопровода снижается и чувствительный элемент 11 подает сигнал на 1.:егуляор 9, который уменьшает пропускную способность трубопровода, уменьшая количество подаваемой высококипящей фракции, до количества, достаточного для достижения необходмой промежуточной температуры обрабатываемого воздуха. При уменьшении теплоьой нагрузки (понижение наружной температуры) чувствительный элемент 12 подает сигнал на регулятор 10, и количество подаваемой низкокипящей фракции уменьшается. При этом отсасываемые из испарнтеля 8 пары будут несколько перегретыми. 1-1 а изменение температуры отсасываемых паров среаирует чувствител ны элемент 11, и регулятор 9 увеличит подачу высококипящей фракции. Оставаясь неизменным, количество отсасываемых паров позволяет поддерживать постоянным давление всасывания. Уменьшение подачи низкокипящей фракции счеси приводит и к понижению степени влажности паров, отсасываемых из этой секции, которые, поступая в дефлегматор 15, повышают температуру его поверхности и улучшаот процесс разделения, т. е. низкокипящая фракция поступает с большей примесью высокакипящего компонента.При работе установки в весенне-осеннее время процесс обработки воздуха происходит следующим образом, Вентилятор 1 подает воздушный поток на испаритель 7. Температура:воздушного потока понижается, Далее воздушный поток поступает в 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 бО 65 фильтр 6. При этом гцель в подаощем канале 4 перед фильтром закрыта регулируемой заслонкой 5, Пройдя фильтр 6, воздуш.ный поток поступает в воздухоохладительиспаритель 8, где охлаждается п осушается до определенной необходимой величины.Образовавшиеся в результате отнятия тепла у воздушного потока пары отсасываются через соответствующие теплообмешгики компрессором 19. Далее сжатые в компрессоре 19 пары нагнетаются в последовательно соединенные секции 20 и 22 конденсатора. Через поверхности секций 20 н 22 отводится тепло конденсации и тепдо работы сжатия, прпчем часть суммарного тепла отводится через секцию 20 за счет охлаждения ее наружным воздушным потоком, создаваемым вентилятором 21, а часть тепла через секцию 22 передается воздушному потоку, выходящему из воздухоохладителя. При этом подвижное ограждение 23 находится либо в промежуточном, либо в конечно-открытом положении в зависимости от необходимой степени нагрева воздушного потока. Сконденсировавшаяся в секпиях 20 и 22 конденсатора в основном высококппящая фракция вместе с паровой фракцией поступает по подающему трубопроводу в ректификационную колонну 16. Из колонны 16, разделившись с определенной степенью чистоты, высоко- и низкокипящн" фракции через соответствующие теплообмепныс аппараты, проходя регуляторы 9 и 10, поступаот в соответствующие испарнтели 7 н 8, где и кипят, Далее цикл повторяется. Обработанный и доведенный до конднц;ш воздушный поток с помощьо подвижного ограждения 23 направляется через шлангн 24 к потребителю.В зимнее время установка работает по принципу теплового насоса. Вентилятор 1 нагнетаег воздушный поток по подаоцему каналу 4 в воздухоохладитель-испаритель 7, где за счет теплообмена кипит смесь хладагентов. Пройдя секцшо 7, часть охлажденного воздушного потока сбрасывается через имеющуюся в подающем канале 4 щель, пропускная способность которой меняется с помощью регулируемой заслонки 5, Оставшаясяв количестве, достаточном для потребителя, часть воздушного потока проходит фильтр 6 и идет далее в воздухоохладитель-испаритель 8. При этом чувствительный элемент 12 подает сигнал рсгулято 1)у 10, и подача низкокипящей фраЦпп в испаритель 8 прекращается. Регулятор 10 закрыт. При этом закрывается и регулируюций вентиль 17 на испарителе-конденсаторе 18, На изменение температуры стенок трубопровода реагирует чувствителыый элемент 11 регулятора 9, и подача смеси осуществляется только в испаритель 7. В этом случае вентилятор 21 отключен и секция 20 не обдувается. Все тепло отводится воздушным потоком, направленным к сек594324 Формула изобретения Составитель В, ферапонтоведактор Е. Месропова Техред А. Камышникова Корректор С файн аказ 35/171 НПО Го Изд.185 Тирагк 620 рственного комитета СССР по делам изобретений 113035, Москва Ж, Раушская наб д, 4/5Подписноеткрытий ип. Харьк, фил. пред. Патент ции 22 с помощью подвижного ограждения 23. При этом температура воздушного потока повышается до необходимой величины за счет преобразования низкопотенциального тепла, отбираемого от охлаждаемого и осушаемого воздуха, проходящего через воздухоохладитель-испаритель 7, в том числе от воздуха, сбрасываемого через регулирующую заслонку 5, При этом необходимое количество обработанного воздуха обеспечивается за счет изменения скорости вращения вентилятора 1, Сконденсировавшаяся смесь паров, высоко- и низкокипящей фракций по подающему трубопроводу поступает в колонну 1 б. Из куба колонны 1 б вся смесь, обогащенная низкокипящей фракцией, проходя теплообменник 13 и регулятор 9, поступает в испаритель 7. Обработанный и доведенный до кондиции воздушный поток, направляемый с помощью подвижного ограждения 23, через регулируемые шланги 24 поступает к потребителю. Далее цикл повторяется. Установка для конднционирования воздуха, содержащая компрессионную холодильную машину с двухсекционным конденсатором и двумя воздухоохладителями-ис парителями, которые последовательно установлены в оборудованном фильтром воздухоподающем канале между вентилятором и потребителем и снабжены пропорциональными регуляторами температуры, о т л и - 15 ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования по температуре и влажности, одна из секций конденсатора установлена после испарителей в имеющей подвижное ограждение перепускной 20 линии указанного канала, снабженного научастке между первым испарителем и фильтром регулируемой дренажной заслонкой.