Способ испарительного охлаждения теплообменной поверхности

 

Изобретение относится к холодильной технике и, в частности, к испарительному охлаждению различного тепловыделяющего оборудования. Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения путем уменьшения температуры потока. Для этого жидкость распыляют в виде капель в потоке газа под действием ультразвукового поля, а обдув теплообменной поверхности, состоящей из модулей 1-4, потоком газа ведут со скоростью, при которой время прохождения каплями жидкости над теплообменной поверхностью не превышает половины времени их полного испарения. В потоке газа с помощью ультразвукового поля обеспечивается дисперсность распыла менее 1,0<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">-5</SP>м. На первой фазе испарения капель жидкости столь малого размера наблюдается эффект переохлаждения, характеризующийся температурой ниже температуры точки росы для плоской поверхности. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) (51)5 F 24 F 3 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 2 дан

Фиа 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llG ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР

1 (21) 4133126/23-06 (22) 14.10.86 (46) 23.01.90. Бюл. 1" 3 (71) Ленинградский технологический институт холодильной промышленности (72) Ю.В.Мальгин, Ю.Н.Цветков и А.И.Ваныкин (53) 621.56 (088.8) (56) Пажи Д.Г. и Галустов В.С. Основы техники распыпивания жидкостей.

М.: Химия, 1984, с.201-207.

Кремнев О.А. и Сатановский А.Л.

Воздушно-водоиспарительное охлаждение оборудования. — M. — Л.: Машиностроение, 1967, с.8-9. (54) СПОСОБ ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

ТЕПЛООБМЕННОЙ ПОВЕРХНОСТИ (57) Изобретение относится к холодильной технике и, в частности, к испарительному охлаждению различного

2 тепловыделяющего оборудования. Цель изобретения — повышение эффективности охлаждения путем уменьшения температуры потока. Для этого жидкость распыляют в виде капель в потоке газа под действием ультразвукового поля, а обдув теплообменной поверхности, состоящей из модулей 1-4, потоком газа ведут со скоростью, при которой время прохождения каплями жидкости над теплообменной поверхностью не превышает половины времени их полного испарения. В потоке газа с помощью ультразвукового поля обеспечивается дисперсность распыпа менее 1.0 10 м.

На первой фазе испарения капель жидкости столь малого размера наблюдается эффект переохлаждения, характеризующийся температурой ниже темпера» туры точки росы для плоской поверхности. 3 ип.

1537969

Изобретение относится к холодильной технике, в частности к испарительному охлаждению различного тепловыделяющего оборудования.

Цель изобретения — повышение эффективности охлаждения путем уменьшения .температуры потока.

На фиг. 1 схематично представлена теплообменная поверхность, при охлаждении которой реализуется предлагаемьш способ; на фиг.2 — эволюция капель жидкости при их прохождении над теплообменной поверхностью; на фиг.3 — график изменения температуры потока газа при его прохождении над теплообменной поверхностью.

Теплообменная поверхность состоит из модулей 1-4 и снабжена цилиндрическими элементами-ребрами, количество и размеры которых изменяются по ходу движения потока газа, что сделано для уменьшения пограничного ламинарного подслоя.

На фиг.3 приведены кривые 5-7, которые соответственно изображают традиционно принимаемое изменение температуры поверхности, изменение температуры потока газа при его движении в канале теплообменной поверхности и изменение температуры капель жидкости в потоке (капель тумана), Т обозначает температуру газа с капи лями,распыленной в него жидкости перед входом в канал теплообменной по35 верхности, а Т „ — конечную температуру потока.

Охлаждение теплообменной поверхности осуществляется следующим обра- 40 зом.

Перед подачей потока газа в канал теплообменной поверхности в него распыляют жидкость с помощью специального аппарата, работающего на эф- 45 фекте распыления жидкостей в ультразвуковом фонтане, который обеспечивает дисперсность распыла менее 1,0 10 м. Присутствие в потоке газа подавляющего количества столь мелких

50 капель жидкости позволяет получить качественный эффект при испарительном охлаждении теплообменной поверхности. На первых же сантиметрах движения в потоке газа (в период стабилизации тумана) капли, очень активно

55 испаряясь, уменьшаются в размерах и понижают температуру до величины, соответствующей равновесному состоянию, которая всегда ниже температуры смоченного термометра и часто ниже температуры точки росы для плоской поверхности жидкости. Над

I каплями столь малых размеров имеет место ощутимое превышение парциального давления паров (над искривленной поверхностью жидкости) по сравнению с ее плоской поверхностью (капиллярный эффект). Поэтому равновесное теплопаровое состояние газа над каплями является пересыщенным, метастабильным, переохлажденным по отноше-, нию к плоской поверхности жидкости.

Первая часть периода испарения капель скоротечна, а образование зародышей вторичных конденсационных капель, когда температура повышается, требует определенного времени. Это позволяет достаточно устойчиво фиксировать перенасыщенное, метастабильное состояние газа, которое затем превращается в стабильное, имеющее более высокую температуру. Причем, чем меньший интервал времени при испарении используется для требуемого отвода тепла — охлаждения поверхности, тем большую степень охлаждения можно достичь. Однако при продолжительности воздействия капель на охлаждаемую поверхность более половины времени полного испарения капель эффект создания устойчивого переохлаждения практически не наблюдается.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ испарительного охлаждения теплообменной поверхности путем ее обдува потоком газа, в который предварительно распыляют жидкость в виде капель, и испарения последних с получением холодильного эффекта, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения путем уменьшения температуры потока, жидкость распыляют под воздействием ультразвукового поля, а обдув теплообМенной поверхности потоком газа ведут со скоростью, при которой время прохождения каплями жидкости над теплообменной поверхностью не превышает половины времени их полного испарения.

1537969

Составитель В.Добротворцев

Техред М.Ходанич

Редактор Н.Яцола

Корректор М.Шароши

Заказ 159 Тирах 576 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101