Способ охлаждения поверхности жидким теплоносителем

 

1.СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ПОВЕРХ КОСТИ ЖЩКИМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМ путем введения в него ограниченно растворимой жидкостной добавки с температурок кипения при рабочем давлении, меньшей температуры теплоносителя и меньшей рабочей температуры охлаждаемой поверхности, отличающийс я тем, что, с целью упрощения регулирования теплосъема при использовании добавок с уменьшающейся при росте температуры растворимостью теплоносителя , добавку вводят с концентрацией , лежащей в диапазоне между значениями концентрации, соответствующими , с одной стороны, началу расслаивания раствора при рабочей температуре охлаждаемой поверхности, а с другой, при температуре теплоносителя , при этом первое из указанных значений концентрации должно быть меньi ше второго. 2. Способ;поп.1, отличаюел щийся тем, что в качестве теплоносителя используют воду, а в качестве добавки - диэтиловый эфир.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 F 28 F 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О

М л g

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ,(21) 3551029/24-06 (22) 08.02.83 (46) 15.10.87. Бюл. У 38 (71 ) Отдел физико-технических проблем энергетики Уральского научного центра АН СССР

"(72) Н.В.Буланов, П,А.Павлов и В.П.Скрипов (53) 621.565.58(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 456971, кл. F 28 F 13/02, 1972, Авторское свидетельство СССР

Ô 653501, кл. F 28 F 13/02, 1977. (54) (57) 1.СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ПОВЕРХ

НОСТИ 11(ИДКИИ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМ путем введения в него ограниченно растворимой жидкостной добавки с температурой кипения при рабочем давлении, меньшей температуры теплоносителя и меньшей рабочей темп ературы охлаждаемой поверхности, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения регулирования теплосъема при использовании добавок с уменьшающейся при росте температуры растворимостью теплоносителя, добавку вводят с концентрацией, люкащей в диапазоне между значениями концентрации, соответствующими, с одной стороны, началу расслаивания раствора при рабочей температуре охлаждаемой поверхности, а с другой, при температуре теплоносителя, при этом первое из указанных значений концентрации должно быть меньше второго.

2. Способ;по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что в качестве теплоносителя используют воду, а в качестве добавки — диэтиловый эфир.

11246

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в энер. гетической, химической и других отраслях промышленности преимущестЭ

5 венно в теплообменных аппаратах с замкнутым контуром жидкого теплоносителя.

Известен способ охлаждения поверхности жидким теплоносителем, в кото- 1О ром интенсификация теплоотвода достигается осуществлением пузырькового кипения на поверхности при добавке в теплоноситель поверхностно-активных веществ (ПАВ ), способствующих увеличению плотности центров парообразования.

Недостатком этого способа является сложность очистки теплоносителя от

ПАВ при многократном его использовании.

Наиболее близким техническим решением является способ охлаждения поверхности жидким теплоносителем путем .введения в него ограниченно раствори- 25 мой жидкостной добавки с температурой кипения при рабочем давлении, меньшей таковой у теплоносителя и меньшей рабочей температуры охлаждаемой поверхности. 30

Недостатком этого способа является сложность регулирования теплосъема, что связано в основном с большой трудоемкостью операции приготовления эмульсии из добавки и жидкого

35 теплоносителя.

Целью изобретения является упрощение регулирования теплосъема, Согласно изобретению эта цель достигается тем, что в способе охлажде- 4О ния поверхности жидким теплоносителем путем введения в него ограниченно растворимой жидкастной добавки с температурой кипения при рабочем давлении, меньшей температуры теплоноси- 45 теля и меньшей рабочей температуры охлаждаемой поверхности, добавку вводят с концентрацией, лежащей в диапазоне между значениями концентрации, соответствующими, с одной стороны, началу расслаивания раствора при рабочей температуре охлаждаемой поверхности, а с другой, при,температуре теплоносителя, при этом первое из укаэанных значений концентрации долж- но быть меньше второго. В качестве теплоносителя может быть использоваI

76 2 на вода, а в качестве добавки — диэтиловый эфир, Для иллюстрации способа на чертеже показан график зависимости температуры расслаивания раствора диэтилового эфира (добавка) в воде (теплоноситель) от концентрации добавки, Дпя охлаждения поверхности, имеющей максимальную рабочую температуру TW=90 C теплоносителем с температурой Т = 40 С приготовляют раствор с массовой концентрацией добавки, равной 4,4%. Температура кипения диэтилового эфира при атмосферном давлении равна 35 С.

Ниже кривой расслаивания на заштрихованном участке смесь указанных жидкостей представляет собой гомогенный раствор, а выше кривой — гетеро-. генную систему, состоящую из двух гомогенных растворов различной концентрации. В рассматриваемом примере при 90 С одним из раствором является раствор дизтилового эфира в воде с концентрацией 2,5 ., а другим— раствор воды в диэтиловом эфире с концентрацией около 2 .

При соприкосновении приготовленного гомогенного раствора, имеющего концентрацию добавки 4,4, с ох,лаждаемой поверхностью происходит расслаивание исходного раствора с образованием мелких капелек диэтилового эфира (точнее, указанного раствора воды в диэтиловом эфире), кото-. рые вскипают на поверхности, интенсифицируя теплоотдачу, при этом образующиеся пузыри пара отрываются от поверхности, попадают в более холодные сЛои теплоносителя и растворяются в .нем. В рассмотренном примере граничными концентрациями добавки в исходном растворе являются значения

2,5 и 4,5, соответствующие началу расслаивания раствора при температурах охлаждаемой поверхности и теплоносителя соответственно. Изменяя концентрацию раствора, можно регулировать степень парообразования и соответственно теплосъем.

Таким образом, за счет упрощения приготовления раствора добавки в жидком теплоносителе с заданной концентрацией (отпадает необходимость приготовления эмульсии) значительно упрощается регулирование теплосъема с охлаждаемой поверхности.