Способ удаления льда с поверхности теплообменника

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПИЬЛИН (so 4 F 25 0 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3694632/28-13 (22) 24.01. 84 (46) 23 ° 05.86. Бюл. 9 19 (71) Московский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт мясной и молочной промышленности (72) В.В.Илюхин, Б.Е.Носков ,и В.С.Ершов (53) 621. 565 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 949300, кл. F 25 D 21/04, 198.1. (54) (57) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ЛЬДА С ПОВЕРХНОСТИ ТЕПЛООБМЕННИКА, включающий воздействие на поверхность импульсным электрическим полем, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса и исключения электфоэрозии материалов, в качестве электрического поля используют поле, создаваемое факельным разрядом со скоростью нарастания термического воздействия на поверхность 4 10

8 ° 10 град/с, при этом время воздействия составляет 2-123 мкс.

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к способам удаления льда с теплопередающей поверхности систем охлаждения, работающих в условиях инееобразования, например, в холодильных камерах.

Цель изобретения — интенсификация процесса и исключение электроэрозии материалов.

Сущность способа заключается в разрушении льда при резком изменении температуры, причиной такого разрушения являются термические напряжения. Следовательно, лед можно разрушить при нагревании, не дав еиу растаять. Для того, чтобы лед при нагревании хрупко разрушался, не успев расплавиться, необходимо осуществлять нагрев со скоростью, равной или большей 4,0 10 град/с. Нагрев с такой скоростью можно осуществить при помощи факельного разряда с температурой 4000-6000 К„ Совокупность приемов и режимов, обеспечивающих такое взаимодействие факельного разряда с очищаемой ото льда поверхностью, при которых исключаются термическая деформация очищаемой поверхности, электроэрозийное воздействие на эту поверхность, резко интенсифицирует процесс очистки ото льда теплопередающей поверхности. При этом существенно сокращаются энергозатраты. б

В результате ограниченного во времени и месте воздействия факельный разряд позволяет создать перенапряженное состояние в молекулярной структуре льда и тем самым обеспечить сверхсуммарный эффект с новым, нео" жиданныи явлением, заключающимся в разрушении структуры льда в результа|те одновременного воздействия силь1 ным электрическим полем и термическим, создаваемым плазмой, воздействующей на границу раздела двух сред— очищаемой поверхности и льда.

Пример 1. Теплопередающая поверхность выполнена из алюминиевого сплава (авиаль АВ) и имеет радиус закругления 10 ми. Намораживают на поверхности слой льда в 5 мм и воздействуют на нее импульсным факельным разрядом со скоростью нарастания. термического воздействия

8 10 град/с. Через 2 мкс теплопередающая поверхность очищается ото

1Î

1I5

2О

ЗО

50 льда в зоне действия факельного разряда.

Пример 2. Теплопередающая поверхность выполнена из латунной трубки марки Л62 и имеет радиус закругления 20 ми. Намораживают на теплопередающую поверхность слой льда в 7 мм и воздействуют на нее импульсным факельным разрядом со скоростью нарастания термического воздействия

8 10 град/с, Через 4,5 мкс теплопе5 редающая поверхность полностью очищается ото льда в зоне действия факельнэго разряда.

Пример 3. Теплопередающая поверхность выполнена из углеродистой стали Ст 45 и имеет радиус закругления 70 ии. Намораживают на теплопередающую поверхность слой льда в 15 им и воздействуют на нее импульсным факельным разрядом со ско" ростью нарастания термического воздействия 8 10 град/с. Через .12 мкс

5 теплопередающая поверхность полностью очищается ото льда в зоне действия факельного разряда. Пример 4. Теплопередающая поверхность выполнена из алюминиевого сплава (авиаль АВ) и имеет радиус закругления 10 мм. Намораживают на поверхности слой льда в 50 мм и воздействуют на нее факельным разрядои со скоростью нарастания термического воздействия 7 10 град/с. Лед удаля4 ется через 10 мкс. При этом температура теплопередающей поверхности повышается на 3, коэффициент линейного, расширения льда равен (40-50) .10 1/град, а сплава (авиаль АВ) — 23,5 10 1/граД.

Пример 5, Теплопередающая поверхность выполнена из латунной трубки марки Л62 и имеет радиус закругления 20 мм, Намораживают на поверхности слой льда в 7 им, После этого воздействуют на нее униполярныи факельным разрядом со скоростью нарасгания термического воздействия

7 10 град/с. Лед удаляется через

Il4 мки. При этом температура теплопередающей поверхности повышается на

4. Коэффициент линейного расширения латуни марки JI62 равен 20 l0 1/град.

Пример 6. Теплопередающая поверхность выполнена из углеродистой стали Ст 45 и имеет радиус закругления 70 им. Намораживают на поверхности слой льда в 15 мм. После этого воздействуют на нее факельным

1232906

Составитель Е.Новикова

Техред Л. Сердюкова Корректор А.Ференц

Редактор С.Саенко

Заказ 2755/38 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 разрядом со скоростью нарастания термического воздействия 7.10 град/с.

Лед удаляется через 21 мкс. При этом температура теплопередающей поверхности повышается на 6, коэффициент линейного расширения Ст 45 равен

11,59 ° 10 1/град.

Примеры подтверждают возможность очистки теплопередающей поверхности ото льда под действием факельного 10 разряда, который может достигать длины 50 см. При воздействии импульсным факельным разрядом со скоростью нарастания термического воздействия .больше термической скорости релаксации льда (примеры 1-3) лед, разрушаясь, минует переход в жидкую фазу.

При воздействии импульсным факельным разрядом со скоростью нараста-" ния термического воздействия, меньшей термической скорости релаксации льда (примеры 4-6), происходят частичный переход льда в жидкую фазу, нагрев теплопередающей поверхности, возникает возможность электроэрозионной обработки материала теплопередающей поверхности. В этом случае удаление льда происходит за счет неравномерности изменения объемов теплопередающей поверхности и намерзшего льда. Этот процесс объясняется разностью коэффициентов линейного расширения материалов в определенном интервале температур.