Повітроосушувальна установка

1 Повітроосушувальна установка, яка включає вентиляторний агрегат та сорбційний осушувач повітря, що з'єднані повітропроводом, яка відрізняється тим, що додатково містить регенеративний побічно-випарний повітроохолоджувач з патрубками повного, корисного та допоміжного потоків повітря, при цьому патрубок повного потоку повітря з'єднаний з повітропроводом, а патрубок корисного потоку повітря з'єднаний з сорбційним осушувачем повітря 2 Повітроосушувальна установка по п 1, яка відрізняється тим, що додатково містить обвідний повітропровід з регулюючим клапаном повітря, який з'єднує повітропровід з патрубком корисного потоку повітря регенеративного побічно-випарного повітроохолоджувача 3 Повітроосушувальна установка по одному з пп 1,2, яка відрізняється тим, що додатково містить клапан повного потоку повітря, що розташований на патрубку повного потоку повітря регенеративного побічно-випарного повітроохолоджувача 4 Повітроосушувальна установка по одному з пп 1,2, 3, яка відрізняється тим, що додатково містить повітряний канал з повітряним регулюючим клапаном, який з'єднує повітропровід з патрубком допоміжного потоку повітря, та допоміжний повітропровід з допоміжним регулюючим клапаном, який з'єднує патрубок допоміжного потоку повітря за повітряним каналом з патрубком корисного потоку повітря регенеративного побічновипарного повітроохолоджувача 5 Повітроосушувальна установка по одному з пп 1,2, 3, 4, яка відрізняється тим, що додатково містить на повітропроводі за вентиляторним агрегатом допоміжний сорбційний осушувач повітря Винахід відноситься до техніки кондиціонування повітря, зокрема для забезпечення технологічних процесів, що потребують осушування Відома повітроосушувальна установка (Сыщиков В И Сорбционные осушители воздуха - Л Изд-во литературы по строительству, 1969 С 11), яка включає вентиляторний агрегат та сорбційний осушувач повітря, що з'єднані повітропроводом Відома повітроосушувальна установка характеризується добрими експлуатаційними показниками, забезпечує низьку відносну вологість повітря для потреб споживача Однак, відома повітроосушувальна установка внаслідок нагріву повітря при сорбованні з нього вологи - виділяється теплота сорбції - не може забезпечити у теплий період року низькі температури чи температури, близькі до температури атмосферного повітря, які потрібні для низькотемпературної сушки деяких матеріалів та виробів Межи використання установки згідно її тепловолопсних характеристик недостатні для широкого впровадження у виробництво В основу винаходу поставлена задача удосконалення повітроосушувальної установки, у якої за рахунок споряднення її регенеративним побічновипарним повітроохолоджувачем, обвязки регенеративного побічно-випарного повітроохолоджувача обводним повітропроводом, повітряним каналом і допоміжним повітропроводом та застосування допоміжного сорбційного осушувача повітря досягається більший діапазон зміни тепловолопсних параметрів повітря на виході з установки, зокрема знижується нижня межа температур повітря та знижуються енерговитрати Поставлене завдання вирішується тим, що повітроосушувальна установка, яка включає вентиляторний агрегат та сорбційний осушувач повітря, що з'єднані повітропроводом додатково містить регенеративний побічно-випарний повітроохолоджувач з патрубками повного, корисного та допоміжного потоків повітря, при цьому патрубок повного потоку повітря з'єднаний з повітропроводом, а патрубок корисного потоку повітря з'єднаний з сорбційним осушувачем повітря, а також містить обводний повітропровід з регулюючим клапаном 00 42182 повітря, який з'єднує повітропровід з патрубком корисного потоку повітря регенеративного побічновипарного повітроохолоджувача, клапан повного потоку повітря, що розташований на патрубку повного повітря регенеративного побічно-випарного повітроохолоджувача, повітряний канал з повітряним регулюючим клапаном, який з'єднує повітропровід з патрубком допоміжного потоку повітря, та допоміжний повітропровід з допоміжним регулюючим клапаном, який з'єднує патрубок допоміжного потоку повітря за повітряним каналом з патрубком корисного потоку повітря регенеративного повітроохолоджувача, та на повітропроводі за вентиляторним агрегатом допоміжний сорбційний осушувач повітря При такому виконанні установки досягнення позитивного ефекту забезпечується таким чином Використання регенеративного побічно-випарного повітроохолоджувача дозволяє зарахунок термодинамічної нерівноважності у навколишньому середовищі знизити температуру повітря, що подається в осушувач При зменшенні температури зазначеного повітря підвищується сорбційна спроможність сорбента осушувача та зменшується температура повітря, яка подається до споживача Крім того, саме використання регенеративного побічно-випарного повітроохолоджувача дозволяє знизити енерговитрати на обробку повітря, його охолодження в порівнянні з традиційними холодильними машинами Використання обводного повітропроводу з регулюючим клапаном повітря дозволяє за рахунок змішування корисного потоку повітря та необробленого потоку атмосферного повітря отримати параметри повітря на виході з регенеративного побічно-випарного повітроохолоджувача у межах від параметрів атмосферного повітря до його температури точки роси Це дозволяє з допомогою регулюючого клапана змінювати стан повітря (температуру та відносну вологість) на виході з повітроосушувальної установки і разом з тим допомагає споживачеві повітря регулювати його параметри після повітроосушувальної установки з урахуванням змін у стані атмосферного повітря та своїх технологічних потреб Використання клапана повного потоку повітря дозволяє у деяких режимах перепускати повітря в обхід регенеративного побічно-випарного повітроохолоджувача, наприклад, по обводному повітропроводу Використання повітряного каналу з повітряним регулюючим клапаном та допоміжного повітропроводу з допоміжним регулюючим клапаном дає можливість за рахунок перепуску атмосферного повітря до допоміжного потоку повітря та наступного змішування з корисним потоком повітря у більш широких межах змінювати параметри повітря перед сорбційним осушувачем повітря і внаслідок цього розширити межи тепловолопсних параметрів повітря на виході з повітроосушувальної установки Спорядження повітроосушувальної установки допоміжним сорбційним осушувачем повітря дозволяє ефективно працювати при високій ВІДНОСНІЙ ВОЛОГОСТІ атмосферного повітря і цим забезпечити роботу установки у теплий період року при будь-яких тепловолопсних параметрах атмосферного повітря Таким чином, запропонована удосконалена повітроосушувальна установка розширює діапазон зміни тепловолопсних параметрів на виході з установки за рахунок зниження нижньої межи температур повітря та забезпечує економію енергоресурсів та охолодження повітря Суть запропонованого винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг 1, 3, 5, 7, наведена повітроосушувальна установка та варіанти и виконання, а на фіг 2, 4, 6, 8, - ВІДПОВІДНО графіки на Hd діаграмах вологого повітря, які пояснюють и роботу Повітроосушувальна установка (фіг 1) включає вентиляторний агрегат 1, сорбційний осушувач повітря 2, що з'єднані повітропроводом 3, регенеративний побічно-випарний повітроохолоджувач 4 з патрубками повного 5, корисного 6 та допоміжного 7 потоків повітря Патрубок повного 5 потоку повітря з'єднаний з повітропроводом 3, а патрубок корисного 6 потоку повітря з осушувачем повітря Повітроосушувальна установка (фіг 3) додатково містить обводний повітропровід 8 з регулюючим клапаном повітря 9, який з'єднує повітропровід 3 з патрубком корисного потоку повітря 6 регенеративного побічно-випарного повітроохолоджувача 4 Повітроосушувальна установка містить клапан повного потоку повітря 10, що розташований на патрубку повного потоку повітря 5 регенеративного побічно-випарного повітроохолоджувача 4 Повітроосушувальна установка (фіг 5) додатково містить повітряний канал 11 з повітряним регулюючим клапаном 12, який з'єднує повітропровід 3 з патрубком допоміжного потоку повітря 7, та допоміжний повітропровід 13 з допоміжним регулюючим клапаном 14, який з'єднує патрубок допоміжного потоку повітря 7 за повітряним каналом 11 з патрубком корисного потоку повітря 6 регенеративного побічно-випарного повітроохолоджувача 4 Повітроосушувальна установка (фіг 7) додатково містить на повітропроводі 3 за вентиляторним агрегатом 1 допоміжний сорбційний осушувач повітря 15 Повітроосушувальна установка працює таким чином Потік повітря з навколишнього середовища за допомогою вентиляторного агрегату 1 всмоктується у повітроосушувальну установку (фіг 1) та скрізь повітропровід 3 і патрубок повного потоку повітря 5 поступає у регенеративний побічно-випарний повітроохолоджувач 4 Далі згідно відомому принципу роботи регенеративного побічно-випарного повітроохолоджувача 4 потік повітря з навколишнього середовища стану І (фіг 2) (позначення стану повітря на кресленнях та Hd-діаграмах вологого повітря співпадають) у ньому розділяється на дві частини корисний та допоміжний Допоміжний ПОТІК насичується вологою за рахунок теплоти повного потоку повітря і викидається у навколишнє середовище у стані т III скрізь патрубок допоміжного потоку повітря 7 (фіг 1) Корисний потік повітря, охолоджений з параметрами т II (фіг 2) поступає крізь патрубок корисного потоку повітря 6 (фіг 1) у сорбційний осушувач повітря 4, де осушується та за рахунок теплоти сорбції, що виділяється при поглинанні сорбентом вологи із 42182 повітря, декілька підігрівається Стан повітря на вході із установки характеризує т IV (фіг 2) 3 параметрами т IV повітря використовується за призначенням Використання регенеративного побічно-випарного повітроохолоджувача 4 (фіг 1) дозволяє за рахунок термодинамічної нерівноважності у атмосферному повітрі охолодити потік повітря перед сорбційним осушувачем повітря 2 і тим компенсувати підігрів повітря в осушувачі повітря 2 Межею значення температури повітря у т II (фіг 2) є температура точки роси При використанні обводного повітропроводу 8 (фіг 3) з регулюючим клапаном 9 при необхідності відкриттям регулюючого клапану 9 частина повітря з навколишнього середовища спрямовується в обхід регенеративного побічно-випарного повітроохолоджувача 4 Це дозволяє на виході з патрубка корисного потоку повітря 6 отримувати при змішуванні корисного та атмосферного потоків повітря різну температуру повітря, що спрямовує у сорбційний осушувач повітря 2, і цим регулювати параметри повітря на виході з повітро-осушувальної установки Стан повітря перед осушувачем повітря може змінюватися від описуваного т II до т І (фіг 4) Як приклад наведена т V, при цьому стан повітря на виході з установки -т IV Клапан повного потоку повітря 10 (фіг 3) дозволяє у випадках, коли нема потреби у охолодженні повітря, спрямовувати атмосферне повітря (клапан повного потоку повітря 10 перекрито) повз регенеративний побічно-випарний повітроохолоджувач 4 у сорбційний осушувач повітря 2 При використанні повітряного каналу 11 (фіг 3) з повітряним регулюючим клапаном 12 та допоміжного повітропроводу 13 з допоміжним регулюючим клапаном 14 при необхідності регулюванням відкриттям регулюючого клапана 14 можливо у більш ширших межах змінювати параметри повітря перед сорбційним осушувачем повітря 2 Наприклад (фіг 6), процес змішування атмосферного повітря (стан т І), яке поступає по повітряному каналу 11 (фіг 4), з допоміжним потоком повітря (стан т 3, фіг 6) визначається у залежності від ступеня відкриття повітряного регулюючого клапа на 12 (фіг 5) точкою на лінії І-ІІІ (фіг 6), хай це буде т VI Процес змішування повітря стану т VI з корисним потоком повітря у патрубку корисного потоку повітря 6 (фіг 5) буде визначатися у залежності від ступеня відкриття допоміжного регулюючого клапана 14точкою на лінії II-VI (фіг 6), припустимо, що це будет VII Таким чином, т VII може знаходитися у будь-якій частині площини І-ІІ-ІІІ, що дозволяє регулювати стан повітря після осушувача повітря 2 (фіг 5) при роботі останнього у сталому режимі у значній межі тепловолопсних параметрів атмосферного повітря При наявності допоміжного сорбційного осушувача повітря 15 (фіг 7) реалізуються умови роботи даної повітроосушувальної установки при ВІДНОСНІЙ ВОЛОГОСТІ атмосферного повітря близької до 100% (стан І, фіг 8) При цьому у допоміжному осушувачі повітря 15 (фіг 7) атмосферне повітря осушується у процесі I-VIII (фіг 8), потім охолоджується у регенеративному побічно-випарному повітроохолоджувачі 4 (фіг 7) у процесі VII 1І І (фіг 8) і поступає у сорбційний осушувач повітря 2 (фіг 7), де осушується у процесі II-IV (фіг 8) Повітроосушувальна установка може бути реалізована з використанням пересувного повітроосушувача (Сыщиков В И Сорбционные осушители воздуха - Л Изд-во литературы по строительству, 1969) продуктивное™ 1000 м3/год, який, наприклад, при осушці повітря з ф=80% до ср=30% нагріває у адсорбері повітря від 30°С до 40°С Оптимальна продуктивність, як відомо, регенеративних побічно-випарних повітроохолоджувачів знаходиться у межах 500 м 3 - кілька десятків тисяч м на годину Тобто, під даний пересувний повітроосушувач по відомим методам можливо розрахувати та спроектувати регенеративний побічновипарний повітроохолоджувач Таким чином, запропонована повітроосушувальна установка дозволяє розширити межи зміни тепловолопсних параметрів обробленого повітря при одночасній економії енергії на охолодження повітря І Фіг. 1 42182 H/i X Фіг. 2 —о Фіг. З Ні і Фіг. 4 IV 42182 / з д і *—U>-~; 1 /з Г J г Фіг. 5 H,t IV І її I Фіг. 6 UL 42182 Фіг. 8 ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Киів-133, бульв Лесі Українки, 26 (044)295-81-42, 295-61-97 Підписано до друку Обсяг обл -вид арк 2002 р Формат 60x84 1/8 Тираж 50 прим Зам УкрІНТЕІ, 03680, Киів-39 МСП, вул Горького, 180 (044) 268-25-22