Способ охлаждения воздуха

 

АНИ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.04.80 (21) 2943410/24-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 23.02.82. Бюллетень №7

Дата опубликования описания 23.02.82 (51) M К4

F 28 С 3/06

Государственный комитет (53) УДК 621.57 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

A. И. Гончарук и Л. С. Остапенко

1; ъ

ФышлМ н0ети

I л х. Л

Одесский технологический институт холодильн (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ВОЗДУХА

Изобретение относится к холодильной технике, а более конкретно к способам охлаждения воздуха для технологических нужд.

Известен способ охлаждения воздуха пу5 тем подохлаждения его без непосредственного контакта с жидким азотом и последующего смещения с ним. При этом подохлаждение производят путем обдува поверхности, за которой испаряется жидкий азот (1).

Недостатком способа является его не- 10 высокая энергетическая эффективность.

Процесс подохлаждения сопровождается выпадением конденсируюшихся компонентов (влага, углекислота) на теплообменной поверхности. что ухудшает условия теплообмена, изменяет состав воздуха. Условия теплообмена ухудшаются также из-за значительного перепада температур охлаждаемого воздуха с кипящим жидким азотом.

Низкая эффективность поверхностного теплобмена при этом способе охлаждения при- 2о водит к увеличению поверхности теплообменника. Получение высокого водяного эквивалента сопровождается высоким расходом, энергии потока на преодоление сопротивления этого поверхностного теплообменника.

Цель изобретения — повышение энергетической эффективности.

Поставленная цель достигается тем, что температуру воздуха перед подохлаждением снижают до минус 80 С путем смещения его с жидким азотом.

На чертеже изображено устройство. реализующее предлагаемый способ.

Устройство состоит из контактного воздухоохладителя I с входным 2 и выходным

3 патрубками и трубопроводом 4 подачи жидкого азота, поверхностного теплообменника 5, вмонтированного в корпусе контактного воздухоохладителя 1 или в выходном патрубке 3. Поверхностный теплообменник

5 имеет трубопровод 6 подачи жидкого азота, объединенный с трубопроводом 4 обшей магистралью 7. Выход паров из поверхностного теплообменника 5 осуществляется в поток азотно-воздушной смеси через патрубок 8. На трубопроводах 4 и 6 подачи жидкого азота установлены регулирующие вентили 9 и 10 соответственно.

907378

Формула изобретения

Воздушный поток поступает в контактный воздухоохладитель 1 через патрубок 2, смешивается с жидким азотом, поступающим из магистрали через трубопровод 4 при открывании вентиля 9 и охлаждается .до минус 80 С. При этом практически вся влага и углекислота из воздуха вымораживаются.

На выходе из контактного воздухоохладителя 1 воздушный поток, охлажденный до минус 80 С, омывает поверхностный теплообменник 5, в который подается по мере необходимости жидкий азот из магистрали

7 через трубопровод 6 при открывании вентиля 10. Испаряясь в поверхностном теплообменнике 5, жидкий азот отбирает тепло от омывающего потока воздуха, а образовавшийся пар смешивается с потоком через п ат ру бок 8. Та ки м о бр а зом, поток воздух а охлаждается последовательно: в контактном воздухоохладителе до минус 80 С, в поверхностном теплообменнике и смешением с парами азота, выходящими из поверхностного теплообменника.

При таком способе охлаждения,воздушного потока значительно повышается эффективность теплообменных аппаратов.

Это достигается тем, что при уменьшенной подаче жидкого азота в поток воздуха (уменьшение степени орошения) возрастает критическая скорость, при которой начинают уноситься капли неиспарившегося жидкого азота. При .охлаждении потока воздуха до минус 80 С происходит замораживание влаги и углекислоты, а при соприкосновении с теплообменной поверхностью, за которой кипит жидкий азот, высадка влаги и углекислоты не происходит.

Незначительный налет инея воды и углекислоты смывается конденсатом кислорода, s который тут же в потоке испаряется. Таким образом достигается высокая интенсивность теплообмена со стороны воздушного потока.

Уровень температуры (минус 80 С) потока воздуха, поступающего на поверхностный теплообменник в два раза сокращает температурный напор в сравнениию с температурой окружающей среды (+30 С) при температуре кипения жидкого азо1ю та -196 С. Это способствует более упорядоченному режиму кипения жидкого азота в теплообменнике, повышая тем самым его эффективность.

Способ охлаждения воздуха путем подохлаждения его без непосредственного контакта с жидким азотом и последующего смет шения с ним, отличающийся тем, что, с целью повышения энергетической эффективности, температуру воздуха перед подохлаждением снижают до минус 80 С путем смешения его с жидким азотом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Клишенко А. П. и др. Холод в машиностроении. М., «Машиностроение», 1969, с. 205.

ВНИИПИ Заказ 573 49

Тираж 684 Подписное

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4