RU2319903C1

RU2319903C1 - Device for humidifying air

Info

Publication number: RU2319903C1
Application number: RU2006136190/06A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов (RU); Олег Савельевич Кочетов; Мари Олеговна Кочетова (RU); Мария Олеговна Кочетова; Сергей Савельевич Кочетов (RU); Сергей Савельевич Кочетов; Сергей Сергеевич Кочетов (RU); Сергей Сергеевич Кочетов
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2006-10-13
Filing date: 2006-10-13
Publication date: 2008-03-20

Abstract

FIELD: air conditioning or ventilation.

SUBSTANCE: device comprises air nozzle, pipeline system for supplying water and compressed air, and unit for control of air nozzles. The nozzle is acoustic and has a housing that receives the generator of acoustical oscillation . The generator is made of a nozzle and a resonator made of concentric ring slots arranged in the plane perpendicular to the axis of the housing, ring with conical surface connected with the housing and used for forming a torch of liquid to be sprayed and sprayer that overlaps the outlet of the generator and secured inside the housing by means of a hollow rod with screw swirler at its end and collar for the ring area. The liquid is supplied to the area from the sprayer. The resonator is made of at least one spherical space made in the wall of the ring. The spherical space is connected with the ring slot through an orifice. The ring slot is formed by the faces of the housing and the ring from the side of conical surface. The ring is mounted for permitting movement along the axis of the housing by means of a threaded joint.

EFFECT: enhanced efficiency and reliability.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и может быть использовано для создания комфортных условий микроклимата в производственных помещениях, в частности в качестве систем местного доувлажнения воздуха.The invention relates to techniques for air conditioning and can be used to create comfortable microclimate conditions in industrial premises, in particular as local dampening systems.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является система по патенту РФ №2067730, кл. F24F 3/06 от 10.10.96, содержащая распылитель и блок управления.The closest technical solution to the claimed object is a system according to the patent of the Russian Federation No. 2067730, class. F24F 3/06 of 10/10/96 containing a spray gun and a control unit.

Недостатком его является сравнительно невысокая эффективность процесса пневматического распыления.Its disadvantage is the relatively low efficiency of the pneumatic spraying process.

Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пневматического распыления воды.The technical result is an increase in the efficiency and reliability of the process of pneumatic spraying of water.

Это достигается тем, что в системе доувлажнения воздуха, состоящей из пневматических форсунок, сетей трубопроводов, служащих для подачи к ним воды и сжатого воздуха, и блока управления работой пневматических форсунок, форсунка выполнена акустической, содержащей корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора, выполненных в виде концентрических кольцевых щелей, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси корпуса, кольцо с конической поверхностью, связанное с корпусом и служащее для формирования образующегося факела распыливаемой жидкости, и распылитель, служащий для образования жидкостной пленки, перекрывающей выход из генератора, и закрепленный в корпусе посредством полого стержня со шнековым завихрителем на конце и буртиком для размещения кольцевой площадки, на которую вытекает жидкость из распылителя, а резонатор выполнен в виде, по крайней мере, одной сферической полости, расположенной в стенке кольца, причем сферическая полость соединена калиброванным отверстием с кольцевой щелью, образованной торцевыми плоскостями корпуса и кольца со стороны конической поверхности, а кольцо расположено с возможностью фиксированного перемещения вдоль оси корпуса посредством резьбового соединения.This is achieved by the fact that in the air after-humidification system, consisting of pneumatic nozzles, piping networks used to supply water and compressed air to them, and a pneumatic nozzle control unit, the nozzle is made acoustic, containing a housing with an acoustic oscillator located inside the nozzle and a resonator made in the form of concentric annular slots located in a plane perpendicular to the axis of the housing, a ring with a conical surface connected to the housing and used for forming the formation of the jet of sprayed liquid, and the atomizer, which serves to form a liquid film that blocks the exit from the generator, and is fixed in the housing by means of a hollow rod with a screw swirl at the end and a shoulder to accommodate an annular platform onto which liquid flows from the atomizer, and the resonator is made in in the form of at least one spherical cavity located in the wall of the ring, and the spherical cavity is connected by a calibrated hole to the annular gap formed by the end planes and the housing and the rings on the side of the conical surface, and the ring is located with the possibility of fixed movement along the axis of the housing through a threaded connection.

На фиг.1 представлен фронтальный разрез акустической пневматической форсунки системы доувлажнения, на фиг.2 - блок управления работой пневматических форсунок.Figure 1 shows a frontal section of an acoustic pneumatic nozzle of a humidification system, figure 2 - control unit for the operation of pneumatic nozzles.

Пневматические системы доувлажнения состоят из акустических форсунок (фиг.1), сетей трубопроводов, служащих для подачи к ним воды и сжатого воздуха, и блока управления работой акустических пневматических форсунок (фиг.2). Кроме того, имеются предохранительные устройства, исключающие возможность выливания воды из форсунок при прекращении подачи к ним сжатого воздуха.Pneumatic dampening systems consist of acoustic nozzles (FIG. 1), piping networks used to supply water and compressed air to them, and a control unit for the operation of acoustic pneumatic nozzles (FIG. 2). In addition, there are safety devices that exclude the possibility of pouring water from the nozzles upon stopping the supply of compressed air to them.

Акустическая форсунка для распыливания жидкостей (фиг.1) содержит корпус 1 с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла 4 и резонатора 13. На корпусе 1 расположено кольцо 6 с конической поверхностью 7, связанное с корпусом и служащее для формирования образующегося факела распыливаемой жидкости, поступающей через канал полого стержня 3. Распыливающий агент, например воздух или любой другой газ, поступает в газовый канал 2, а из него через сопло 4, выполненное в виде кольцевой щели, концентрично расположенной кольцевому резонатору 5, в кольцо 6 навстречу распылителю 8, служащему для образования жидкостной пленки, перекрывающей выход из звукового генератора, образованного резонатором. Жидкость подается из полого стержня 3 со шнековым завихрителем 8 на конце и буртиком для размещения кольцевой площадки 9, на которую она и вытекает. Резонатор выполнен в виде, по крайней мере, одной сферической полости, расположенной в стенке кольца 6, причем сферическая полость соединена калиброванным отверстием 12 с кольцевой щелью, образованной торцевыми плоскостями корпуса 1 и кольца 6 со стороны конической поверхности 7, а кольцо 6 расположено с возможностью фиксированного перемещения вдоль оси корпуса 1 посредством его резьбового соединения 10.The acoustic nozzle for spraying liquids (Fig. 1) comprises a housing 1 with an acoustic oscillator located inside the nozzle 4 and a resonator 13. A ring 6 with a conical surface 7 is located on the housing 1 and is connected to the housing and serves to form the resulting spray of the sprayed liquid, entering through the channel of the hollow rod 3. A spraying agent, such as air or any other gas, enters the gas channel 2, and from it through the nozzle 4, made in the form of an annular gap concentrically located annular p resonators 5 in ring 6 towards the spray gun 8, which serves to form a liquid film spanning the exit from the sound generator, formed by the resonator. The fluid is supplied from a hollow rod 3 with a screw swirl 8 at the end and a shoulder to accommodate the annular platform 9, to which it flows. The resonator is made in the form of at least one spherical cavity located in the wall of the ring 6, and the spherical cavity is connected by a calibrated hole 12 with an annular gap formed by the end planes of the housing 1 and the ring 6 from the side of the conical surface 7, and the ring 6 is arranged fixed movement along the axis of the housing 1 by means of its threaded connection 10.

Резонатор может быть выполнен с возможностью регулирования генерируемой частоты акустических колебаний за счет регулирования ширины кольцевой щели 5, образованной торцевыми плоскостями корпуса и кольца со стороны конической поверхности, посредством установки между корпусом 1 и кольцом 6 калиброванных прокладок 11, толщина которых соответствует заданной частоте акустических колебаний.The resonator can be configured to control the generated frequency of acoustic vibrations by adjusting the width of the annular gap 5 formed by the end planes of the housing and the ring on the side of the conical surface by installing calibrated spacers 11 between the housing 1 and ring 6, the thickness of which corresponds to a given frequency of acoustic vibrations.

Резонатор может быть выполнен в виде тороидальной полости (на чертеже не показано), ось которой расположена соосно корпусу 1, а полость соединена, по крайней мере, одним калиброванным отверстием 12 с кольцевой щелью 5, образованной торцевыми плоскостями корпуса и кольца со стороны конической поверхности.The resonator can be made in the form of a toroidal cavity (not shown in the drawing), the axis of which is located coaxially with the housing 1, and the cavity is connected by at least one calibrated hole 12 with an annular gap 5 formed by the end planes of the housing and the ring on the side of the conical surface.

На фиг.2 представлен блок управления работой пневматических форсунок. Он содержит волосяной регулятор влажности 15, мембранные клапаны 14 и 17, запорные вентили 13, игольчатый дроссель 16 для регулирования давления сжатого воздуха перед мембранными клапанами, трансформатор напряжения 18, контрольные лампы 19 и 22, выключатель 21 и электропневматическое реле 20.Figure 2 presents the control unit of the pneumatic nozzles. It contains a hair moisture regulator 15, diaphragm valves 14 and 17, shut-off valves 13, a needle throttle 16 for regulating the pressure of compressed air in front of the diaphragm valves, a voltage transformer 18, control lamps 19 and 22, a switch 21 and an electro-pneumatic relay 20.

Система доувлажнения работает следующим образом.The humidification system operates as follows.

Пневматические форсунки распыляют воду с помощью сжатого воздуха, выходящего из отверстий форсунок со скоростью свыше 300 м/сек.Pneumatic nozzles spray water with compressed air leaving the nozzle openings at a speed of over 300 m / s.

Акустическая форсунка для распыливания жидкостей работает следующим образом.The acoustic nozzle for spraying liquids works as follows.

Распыливающий агент, например воздух, подается по газовому каналу 2, где встречает на своем пути резонатор 13, выполненный в виде сферической полости, соединенной с соплом 4 посредством калиброванного отверстия 12. В результате прохождения резонатора распыливающим агентом (например, воздухом) в последнем возникают пульсации давления, создающие акустические колебания, частота которых зависит от параметров резонатора. Акустические колебания распыливающего агента способствуют более тонкому распыливанию раствора, подаваемого в канал 3. Из шнекового завихрителя 8 жидкость вытекает в виде пленки на площадку 9, а затем дробится под воздействием акустических колебаний воздуха на мелкие капли, в результате чего образуется факел распыленного раствора с воздухом, корневой угол которого определяется величиной угла наклона конической поверхности 7 кольца 6.A spraying agent, for example air, is supplied through a gas channel 2, where it meets a cavity 13 made in the form of a spherical cavity connected to the nozzle 4 by means of a calibrated hole 12. As a result of the passage of the resonator by a spraying agent (for example, air), pulsations occur in the latter pressure, creating acoustic vibrations, the frequency of which depends on the parameters of the resonator. The acoustic vibrations of the spraying agent contribute to a finer atomization of the solution supplied to the channel 3. From the screw swirler 8, the liquid flows in the form of a film to the platform 9, and then crumbles under the influence of acoustic vibrations of air into small droplets, resulting in the formation of a spray torch with air, whose root angle is determined by the angle of inclination of the conical surface 7 of the ring 6.

Блок управления работой пневматических форсунок работает следующим образом. При подводе сжатого воздуха в полости над мембранами клапанов 14 и 17 вначале открывается подача сжатого воздуха, а затем воды. После выключения подачи сжатого воздуха клапаны закрываются в обратном порядке; это предохраняет от опасности вытекания через форсунки остатка нераспыленной воды, находящейся в трубах. Описанное предохранительное устройство используется также и для автоматического управления работой форсунок, которое осуществляется с помощью регулятора влажности 15, воздействующего на электропневматическое реле (электромагнитный клапан) 20, установленное над мембранным клапаном 14, расположенным на линии подачи воды. Это реле в зависимости от включения или выключения электрического тока открывает или закрывает узкое отверстие в крышке клапана 14, открывая или закрывая выход в атмосферу воздуху, находящемуся под мембраной. Одновременно изменяется и давление на соответствующие мембраны, а следовательно, подача воды и сжатого воздуха к форсункам. В некоторых случаях к каждому мембранному клапану устанавливают свое электропневматическое реле, которое включается через самостоятельное реле времени. Электропневматические реле отрегулированы таким образом, чтобы подача воды выключалась на 10 сек раньше прекращения подачи сжатого воздуха, а включалась на 10 сек позже возобновления подачи воздуха.The control unit of the pneumatic nozzles works as follows. When supplying compressed air to the cavity above the membranes of valves 14 and 17, the supply of compressed air and then water is first opened. After turning off the compressed air supply, the valves close in the reverse order; this protects against the risk of leakage of unsprayed water in the pipes through the nozzles. The described safety device is also used to automatically control the operation of the nozzles, which is carried out using a humidity controller 15 acting on an electro-pneumatic relay (electromagnetic valve) 20 mounted above the membrane valve 14 located on the water supply line. This relay, depending on whether the electric current is turned on or off, opens or closes a narrow hole in the valve cover 14, opening or closing the air outlet under the membrane to the atmosphere. At the same time, the pressure on the corresponding membranes changes, and consequently, the supply of water and compressed air to the nozzles. In some cases, each membrane valve has its own electro-pneumatic relay, which is switched on via an independent time relay. The electro-pneumatic relays are adjusted so that the water supply is turned off 10 seconds before the compressed air supply is cut off, and turned on 10 seconds later than the resumed air supply.

Claims

1. The air humidification system, consisting of pneumatic nozzles, piping networks used to supply water and compressed air to them and a pneumatic nozzle operation control unit, characterized in that the nozzle is made acoustic, containing a housing with an acoustic oscillator located inside the nozzle and resonator made in the form of concentric annular slots located in a plane perpendicular to the axis of the housing, a ring with a conical surface connected to the housing and used to form of the formed torch of the sprayed liquid, and the atomizer, which serves to form a liquid film that blocks the exit from the generator, and is fixed in the housing by means of a hollow rod with a screw swirl at the end and a shoulder to accommodate an annular platform onto which liquid flows from the atomizer, and the resonator is made in the form at least one spherical cavity located in the wall of the ring, and the spherical cavity is connected by a calibrated hole to the annular gap formed by the end planes to rpusa ring and the part conical surface, and the ring is arranged to be movable along the fixed axis of the housing by a threaded connection.

2. The air humidification system according to claim 1, characterized in that the nozzle resonator is configured to control the generated frequency of acoustic vibrations by adjusting the width of the annular gap formed by the end planes of the housing and the ring from the side of the conical surface by installing calibrated gaskets between the housing and the ring , the thickness of which corresponds to a given frequency of acoustic vibrations.

3. The air humidification system according to claim 1, characterized in that the nozzle resonator is made in the form of a toroidal cavity, the axis of which is located coaxially with the housing, and the cavity is connected by at least one calibrated hole with an annular gap formed by the end planes of the housing and the ring from the side of the conical surface.