Способ испарительного охлаждения

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в технологических процессах для охлаждения жидких и газообразных сред. Цель изобретения - интенсификация теплообмена и увеличение холодопроизводительности. Для этого дополнительно вдоль внутренних полостей теплообменных труб 4 направляют прямые и отраженные ударные волны искровых электрических разрядов с частотой их повторения, резонансной частоте автоколебаний воздуха в теплообменных трубах 4. Разряды генерируют в корпусах 10 разрядников стержневыми электродами 11, соединенными с источником 12 импульсного электрического питания и блоком 13 коммутации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 25 В 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4119274/23-06; 4133294/23-06 (22) 17.09.86 (46) 15.12.90. Бюл. № 46 (75) Г. Г. Кадышев, IO. В. Кванин и Ю. Г. Кадышев (53) 621.56 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 540123, кл. F 28 D 7/00, 1977. (54) СПОСОБ ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ (57) Изобретение относится к теплоэнергетике и м. б. использовано в технологических процессах для охлаждения жидких и газо„.ЯО„„1613828 А 1 образных сред. Цель изобретения — интенсификация телообмена и увеличение холодопроизводительности. Для этого дополнительно вдоль внутренних полостей теплообменных труб 4 направляют прямые и отраженные ударные волны искровых электрических разрядов с частотой их повторения резонансной частоте автоколебаний воздуха в телообменных трубах 4. Разряды генерируют в корпусах 10 разрядников стержневыми электродами l l, соединенными с источником 12 импульсного электрического питания и блоком 13 коммутации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1613828

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в технологических процессах для охлаждения жидких и газовых сред.

Цель изобретения — интенсификация теплообмена и увеличение холодопроизводиБ тельности.

На чертеже представлено теплообменное

; устройство, реализующее предлагаемый способ.

Теплообменное устройство содержит ко жух 1 с патрубками 2 и 3 для подвода и отвода охлаждаемой среды, например культуральной среды выращивания микроорганизмов. В кожухе 1 размещены теплообменные трубы 4. Со стороны одного торца на кожухе 1 размещен впускной коллектор

5, а со стороны второго торца — выпускной коллектор 6. Коллектор 5 соединен с системой пода и воздуха, а коллектор 6 — с системой выброса отработанного газа в атмосферу и отвода неиспарившегося жидкого хладагента в емкость (не показаны) . Подводящая труба 7 хладагента на внешнем конце снабжена коллектором 8 с системой подачи жидкого хладагента, а на рабочем конце сообщена с системой форсунок 9, каждая из которых закреплена в коллекторе 5 и направлена в соответствующую теплообменную трубу 4. Коллектор 8 подачи жидкого хладагента снабжен искровым электрическим разрядником, содержащим корпус 10, выполненный из стали с рефлекторной по- 30 верхностью в форме параболоида вращения.

В корпусе 10 установлены стержневые электроды 11 с межэлектродным зазором, которые электрически соединены с источником 12 импульсного электрического питания и блоком 13 коммутации. В качестве источника 12 применен высоковольтный конденсатор с запитывающим электрогенератором. Блок 13 коммутации обеспечивает, напри мер, четыре подключения в секунду электродов 11 к источнику 12 на время 40 разрядов его конденсатора. Корпус 10 соединен с коллектором 8 соосно с трубой 7, а открытый срез рефлекторной поверхности корпуса обращен в сторону трубы 7. Впускной коллектор 5 снабжен искровыми электрическими разрядниками, каждый из которых 45 содержит стальной корпус 14, выполненный с открытой полостью с рефлекторной поверхностью в форме параболоида вращения..

В корпусе 14 размещены стержневые электроды 15 с межэлектродным зазором в фокуccего рефлекторной поверхности, которые элект рически соединены с источником 16 импульсного электрического питания. В качестве источника 16 также применен высоковольтный конденсатор, имеющий блок 17 коммутации.

Корпуса 14 разрядников врезаны в боковую поверхность коллектора 5, каждый соосно с соответствующей трубой 4, причем открытые срезы рефлекторных поверхностей этих корпусов обращены в сторону труб 4.

В полости выпускного коллектора 6 размещены рефлекторы 18 акустических волн, рабочие поверхности которых расположены соосно с выходными отверстиями труб 4.

Рабочие поверхности труб 4, корпусов 14 разрядников и рефлекторов 18 образуют аэродинамические акустические волноводырезонаторы, обладающие частотой собственных колебаний, равной частоте образования разрядов.

Теплообменное устройство работает следующим образом.

Охлаждаемую среду подают через патрубок 2 в кожух 1, которая заполняет межтрубное пространство в кожухе 1, омывает наружную поверхность теплообменных труб 4 и через патрубок 3 возвращается в зону ее использования.

В коллектор 8 подают жидкий хладагент например суспензию продукции микробиологического синтеза, подлежащую выпариванию. Жидкий хладагент заполняет полости коллектора 8, корпуса 10 разрядника и по трубе 7 через форсунки 9 в виде жидких струй поступает в трубы 4. Одновременно через впускной коллектор 5 в трубы 4 подают воздух. При этом в корпусах 10 и 14 разрядников генерируют искровые электрические разряды. Искровые разряды в корпусе 10 возбуждают в жидкости гидродинамические ударные волны, которые отражаются от рефлекторных поверхностей корпуса

10 и в виде пучков направляются в трубу 7 и форсунки 9. Достигая вершины струй энергия волн дробит жидкость и смачивает трубы 4. Искровые разряды в корпусах 14 разрядников возбуждают аэродинамичеСкие волны, которые отражаются от рефлекторных поверхностей корпусов 14 и в виде пучков плоских волн распространяются по каналам труб 4. Ударные волны проходят вдоль труб 4, отражаются от рефлекторов 18 и в виде отраженных волн возвращаются в корпуса 14 разрядников, где разряды повторяются и возбуждают новые ударные волны.

Энергия волн входит в резонанс с энергией автоколебаний воздуха в трубах 4, которые многократно возрастают. Под действием указанных факторов жидкий хладагент испаряется как на смоченных поверхностях труб 4, так и в объеме их каналов, а температура в каналах этих труб понижается.

Пары хладагента с воздухом через коллектор

6 выбрасывают в атмосферу, а неиспарившаяся часть хладагента стекат из коллектора б в емкость.

Формула изобретения

1. С пособ испарительного охлаждения путем подачи во внутренние полости теплообменных труб продувочного воздуха и распыленного жидкого хладагента с испарением последнего в потоке продувочного воздуха и получением при этом холодильного эф1613828

Приоритет по пунктам:

17.09.86 по п. 1

14.10.86 по п. 2

Составитель В. Добротворцев

Техред А. Кравчук Корректор М. Шароши

Тираж 456 Подписное

Редактор E. Копча

Заказ 3884

ВНИИПИ Государственйого комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 фекта, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена и увеличения холодопроизводительности, дополнительно вдоль внутренних полостей теплообменных труб направляют прямые и отраженные ударные волны искровых электрических разрядов с частотой их повторения, резонансной частоте автоколебаний воздуха в теплообменных трубах, причем разряды генерируют на входе продувочного воздуха в теплообменные трубы, а их ударные волны о преобразуют на рефлекторных поверхностях в плоские волны и направляют в теплооменные трубы в виде пучков с возможностью отражения волн на выходе теплообменных труб и возвращения отраженных волн в эти трубы.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что жидкий хладагент подают в теплообменные трубы под воздействием гидродинамических ударных волн акустического диапазона частот, которые возбуждаются в жидком хладагенте посредством электрических разрядов и на рефлекторных поверхностях преобразуются в пучки плоских волн. распространяющихся в сторону движения хладагента, а распыление жидкого хладагента осуществляют преобразованием энергии ударных волн в кинетическую энергию жидкого хладагента.