Устройство для управления газовым потоком внутри закрытой камеры

 

345699

О П И С Л Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Coes Советопих

Социалистических

Республик

Зависимый от патента №

M. Кл. F 25d 9)00

Заявлено 13.VI.1969 (¹ 1341935/27-11) Приоритет 14Л 1.1968, j¹ 37471, Греция

Комитет по делаи изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 14.V11.1972. Бюллетень № 22

УД К 621.565.35(088.8) Дата опубликования описания 9Х1П.1972

Автор изобретения и заявитель

Иностранец

Себастьян С. Корханидис (Греция) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОВЫМ ПОТОКОМ

ВНУТРИ ЗАКРЫТОЙ КАМЕРЫ

Изобретение относится к устройствам для управления потоком газа внутри закрытогп пространства с целью осуществления теплообмена между газом и штабелированным внутри этого пространства грузом. Такие устройства требуются, в частности, при складировании или транспортировке товаров, когорые в течение продолжительного времени должны находиться в условиях пониженных температур или в тепле. В частности, для хранения легкопортящихся изделий, особеш|о пищевых продуктов, в большинстве случасв требуется постоянная температура около 0 С.

Допустимые колебания температуры в этом случае около +-0,5 С для всех частей груза, что при помощи обычных устройств или недостижимо, или может быть достигнуто при плохом использовании пространства и пос1оянном ручном управлении.

Известны устройства для управления газовым потоком внутри закрытой камеры при теплообмене между ним и штабелированным рузом, содержащие приточные и вытяжные сопла для газа, подаваемого через тепло;бменник при помощи вентилятора, Эти устройства»е могут обеспечить равномерного распределения газа ни прп газопроницаемом, ни при газонепроницаемом грузе.

Газ легко проходит через наиболее широкие пространства, в данном случае между грузом и стенками камеры. В поперечном же направлении, через груз, газ проходит слабо, поэтому внутренние части его охлаждаются хуже, чем крайние.

5 Целью изобретения является обеспечение равномерного распределения газа как при газопроницаемом, так и при газонепроницаемом грузе.

Эта цель достигается тем, что сопла расго10 ложены вдоль двух противоположных сторон груза, в его верхней и нижней части. Смежные с верхней частью груза сопла на одной его продольной стороне имеют большее, а на противоположной стороне — меньшее проход15 ное сечение, чем соответствующие им сопла, смежные с нижней частью груза.

Груз установлен на промежуточном ос IOванин. Над грузом расположена промежуточная крышка. Теплообменник и вентиляторы

20 установлены на торцовой стороне груза.

По обеим продольным сторонам груза с соответствующим интервалом расположены в.ртикальные ребра, образующие пространст ва для движения газового потока.

25 В описываемом устройстве сопла могут быть выполнены в виде сплошной щели, простирающейся по всей длине каждой продольной стороны груза, а сопла, расположенные вдоль поперечных сторон груза, могут со30 стоять из нескольких прилегающих друг к

345699 другу щелей, имеющих различные проходные сечения.

Между промежуточной крышкой и верхней поверхностью груза расположено в направлении движения верхнего продольного потока газа запорное приспособление, препятствующее движению потока в поперечном направлении.

Между противолежащей вентиляторам торцовой стенкой камеры и прилегающей поверхностью груза вертикально расположено запорное приспособление, препятствующее дьижению потока газа в поперечном направлении.

В одном из вариантов устройства в веря.ей и нижней частях камеры расположено по два канала для подачи газа, снабженных соплами, причем одна, располояенная на одинаковой высоте, пара каналов связана со стороной нагнетания, а другая пара — со стороной всасывания вентиляторов.

На фиг. 1 упрощенно изображен контейнер и описываемое устройство с циркуляцией газа при газопроницаемом грузе, вертикальный разрез; на фиг. 2 — разрез по Л вЂ” Л на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез по Б — Б на фиг. 1; па фиг. 4 — контейнер и описываемое устройство с циркуляцией газа при газонепроницаемом грузе, вертикальный разрез; на фиг. 5 — ра;.рез по  — В па фиг. 4; на фиг. 6 — схема циркуляции газа при газопроницаемом грузе; на фиг. 7 — то яе, при газонепроницаемом грузе; на фиг. 8 — 11 — различные вариан гы исполнения сопел; на фиг, 12 — разрез по

à — Г на фиг. 11; на фиг, 13 и 14 — упрощенный общий вид описываемого устройства (варианты).

Камера, выполненная в виде контейнера, имеет две боковые стенки 1, основание 2 и крышку 8, Под крышкой контейнера параллельно ей, но на некотором расстоянии от нее расположена промежуточная крышка 4, которая простирается почти по всей ширине и длине контейнера. Продольные края промежуточной крышки загнуты вниз так, что образуются закругления 5 для уменьшения сопротивления газовому потоку. Между промежуточной крышкой и соседней боковой стенкой с обеих сторон камеры оставлено по продольному зазору 6, 7. Направленные вниз края промежуточной крышки выполнены как сопла, которые сбоку ограничивают или сужают проходные сечения между продольными краями промежуточной крышки и внутренними стенками контейнера. Левый (по чертежу) зазор б в сопле значительно меньше правого 7.

Между узкой стороной промежуточной крышки и торцовыми стенками контейнера также имеется зазор для движения газа.

Над основанием 2 контейнера находится промежуточное основание 8, которое с помощью стоек 9 опирается на основание 2 и поддерживает груз 10. Подобно промежуточной крышке 4 промежуточное основанис на

65 продольных краях снабжено проходящими в продольном направлении соплами 11, 12, которые сужают и ограничивают проходное сечение до зазоров 13, 14. В противоположность сопловым отверстиям верхней области контейнера левый нижний зазор 15 в сопле больше, чем правый зазор 16.

Подпорки 17 и стойки 9 не сплошные и мало препятствуют газовому потоку; если требуется, опи могут быть выполнены с аэродинамическим профилем.

Груз представляет собой поставленные один на другой ящики, между которыми имеются горизонтальные промежутки 18. Ящики поставлены до максимально возможной высоты с учетом промежуточной крьппки 4. К боковым стен кам контейнера груз подходит вплотную, но предохраняется or прямого контакта с ними вертикальными ребрами 19. Таким образом, между грузом и боковыми стенками контейнера всегда остается еще перегоро>кепное ребрами пространство, через которое проходит вертикальный поток.

С торцовой стороны контейнер имеет боковые стенки 20, 21. Ме>кду грузом и стенкой 20 имеется промежуток 22, по которому также проходит вертикальный газовый поток. На противоположной торцовой стенке 21 находится теплообменник 28, например источник холода (в данном слу чае змеевик), через который проходит охлаждающая среда. Над ним размещена группа вентиляторов 21. Вентиляторы располо>кены таким образом, что всасывают газ, например воздух, снизу и отдают его вверх через соответствующий распределитель 25.

С обращенной к торцовой стенке 21 поверхности груза, по всей его высоте, расположен щит 26, который препятствует прямому проникновению поступающего OT вентилятора воздуха внутрь груза.

К середине проме>куточной крышки 4 подвешено запорное приспособление 27, нижняя часть которого соприкасается с грузом, исключая поперечное движение газа над грузом. Запорное приспособление может быть выполнено в виде простого, свисающего вниз тента или в виде металлической заслонки, которая постоянно прижимается к грузу пру>киной. Можно также выполнить запорное приспособление в виде упруго деформируемого, наполненного воздухом шланга. Подобное запорное приспособление 28 расположено между торцовой стенкой 20 и соседней поверхностью груза.

Для этой цели так>ке могут применяться заслонки с нагрузкой на пружину., шланги или другие упруго деформируемые запорные устройства.

Устройство работает следующим образом.

Засасываемый от вент>риторов 24 (см. фиг. 3) через змеевик 28 воздух поступает в верхнее пространство, н аходящееся между крышками 8 и —," контейнера. Это пространство находится со стороны всасыванпя вентиляторов, поэтому воздух отсюда отсасывае>ся вниз.

345699

Если груз газопроницаемый, то большая часть газа течет (благодаря минимальному гидравлическому сопротивлению) через оба больших зазора 7, 18 сопел, смещенных одно относительно другого по диагонали. При этом ббльшая часть газа проходит через груз, в то время как меньшая часть обтекает его снаружи.

Благодаря соответствующему выбору и размерам сопел и проходных сечений можно достигнуть наиболее эффективно о распределения газа внутри и снаружи груза, Газ, проходя мимо груза, поглощает тепло, возвращается под промежуточным основанием 8 в холодильный змеевик 28 и подается снова вентиляторамии.

Если груз в основном газонепроницаемый, то газ проходит путь, показанный стрелками на фиг. 4 и 5. При этом подаваемый вентиляторами 24 вверх и в направлении стрелки газовый поток также поступае сначала в пространство над промежуточной крышкой 4. Отсюда он течет вниз вдоль стенок 1 и 20 контейнера. Обратный путь газа также проходит под проме>куточным основанием 8.

При вертикальном прохо>кдении расположенных в продольном направлении промежутков 29, 80 газ вследствие газонепроницаемости груза течет вокруг него. На левой стороне газ сначала течет через верхнее ма:oe отверстие сопла, затем — через нижнее большое. На противоположной стороне о» сначала проходит через большое отверстие одного сопла и затем через меньшее отверстие другого, При этом имеет значение то, что газ на обеих сторонах встречает практически одинакозое п1дравлическое сопротивление, так что он равномерно распределяется по обеим сторонам rp>за и создает тем самым равномерное охлаждениее.

Перевод с подачи газа прп газопронпцаемом грузе на подачу при газоьепроницаемом грузе производится без регу.аирования со стороны персонала. Проходные сечения сопел устанавливаются олин раз на оптимальную, желаемую величину и не требуют затем никакого регулирования и контроля.

Режим потока газа схемааически показан на фиг. б и 7. Поднимающийся от вентил«roра 24 поток воздуха 81 (который в действительности, разумеется, простирается по всей ширине стенки) паправляетсч при га"-.oïpoH11цаемом грузе в пространство нал п1роме>куточной крышкой и распределяется там на обе стороны. Принимая во внимание различное гоперечное сечение сопе7, большая ч"-,ñòü воздушного потока идет путем "2 через смещенные одни относительно других по диагона,1и сопла с большим поперечны>1 сечсн11ем, в то время как меньшие потоки 88, 84 обтекают осгальные части продольных стенок груза. Все потоки, включая обтекающий ооратную сторону груза отдельный поток 35, снова возвращаются под промежуточным основанием K вентилятору 24, На фиг. 7 показано равномерное и всестороннее обтекание газонепроница5

65 емого груза. При этом разумеется, что газ распространяется по всей соответствующей наружной поверхности груза.

Сопла в одном из вариантов исполнения представляют собой щелеобразные сужения в поперечном сечении, но могут иметь и самое различное конструктивное исполнение. Самая простая форма сопел показана на фиг. 8, где промежуточная крышка 4 оставляет только боковое, простирающееся над продольной стороной груза, щелеобразное отверстие (зазор), и ребра 19 заканчиваются немного ниже этого отверстия. Вариант исполнения, показанный па фиг. 9, соответствует изображенному на фиг. 1, причем потоку газа способствует закругление бокового края промежуточной крышки, На фиг. 10 ребра доходят до крышки

8 контейнера, а загнутый вниз край промежуточной крышки 4 снабжен прорезями, и образованные в результате этого загибы 8б могут входить в промежутки между ребрами 19.

Тем самым может быть установлено постоянное проходное сечение сопел при пуске устройства.

Другой вариант конструкции сопла показан на фиг. 11 и 12. Здесь ребра 19 заканчиваются под промежуточной крышкой 4, а также под соплом 87. Сопла образованы проходящей в продольном направлении металлической полосой, которая прорезями 88 разделена на отдельные выступы 89. Выступы путем загиба могут быть приведены в желаемое положение.

При необходимости сопла устройства могут быть выполнены в форме сп7ошно)л прорези одинаковой ширины или разделены на несколько прилегающих одна к другой щелей. Согласно фиг. 2 проходные сечения нижних сопел делаются с постепенным уве.7ичением, причем минимальные поперечные сечения сопел лежат на стороне вентиляторов контейнера. Такой градацией поперечных сечен 1й сопел гарантируется то, что текущий газ не может преждевременно засасываться обратно в вентилятор.

Созланием больпнгх гидравлических сопротивлений вблизи вентилятора достигается приблизительно равномерное распределение текущего газа по всем отводным соплам.

Верхние сопла также могут быть выполнены с постепенным возрастанием поперечного сечения. Прп палении давления может оказаться целесообразным выполнение верхних сопел с постепенным возрастанием поперечного сечения, причем сочла с минимальным поперечным сечением также будут pBcIIo,70>êåíû вблизи вентилятора. Однако следует учитывать то, что преобразование динамического давления в статическое, особенно при небольшой высоте пространства нал промежуточной крышкой, может вызвать изменение условий. А именно, если вблизи вентиляторов преобладает относительно высокое динамическое давление, то верхние сопла (со стороны вентиляторов) испо IHHloTcH с уменьшающимся поперечным сечением, так что максимальные поперечные сечения сопел лежат вблизи вентиляторов.

345699

Описанный пример исполнения относится к передвижному охлаждаемому контейнеру.

Но это не исключает возможности применения устройства в стационарных контейнерах, на складах и т. д. Вместо источника холода может быть предусмотрен источник тепла. При этом хранящиеся на складе продукты подогреваются текущим газом и поддерживаются в горячем состоянии.

В большинстве случаев эффективной средой для теплообмена оказывается воздух. Однако иногда отдается предпочтение другому газу, например азоту. В контейнер могут вводиться и сжиженные газы, которые испаряются и служат средой для теплообмена.

Показанное на чертежах направление потока может быть изменено на обратное.

Такое устройство обеспечивает эффективное охлаждение груза, причем не требуется приспосабливать поперечные сечения сопел или производительность вентиляторов при переходе от газопроницаемого груза к газонепроницаемому (или наоборот). Температура груза постоянно поддерживается около 0 С. Пространство контейнера может быть полностью использовано для размещения груза.

В варианте устройства, показанном на фиг. 14, вдоль четырех внутренних продольных граней контейнера в форме параллелепипеда расположены каналы 40 — 48 для подачи газа. На торцовой стороне контейнера эти каналы присоединены к одному илп веско,чьким вентиляторам, подающим газ.

Подводимый через верхние каналы 40, 42 газ вытекает из верхних сопел 44, 45 и после прохождения через груз и обтекания его поступает через нижние сопла 4б, 47 в нигкнпе каналы 41, 48. При этом распологкенные по диагонали сопла 44, 47 опять имеют проходное сечение меньшее, чем сопла 45, 4б.

Если груз газопроницаемый, то выходящий из большого сопла 45 газ течет в основном через груз (горизонтальные стрелки) в канал 41. Меньшая его часть течет вертикально вниз в канал 48. Связанные со стороной всасывания вентилятора каналы 41, 48 снова направляют газ через охлаждающий змеевик к вентилятору, который снова подает его к верхним каналам 40, 42.

При газонепроницаемом грузе газ течет по обе стороны груза, вдоль него (вертикальные стрелки) .

Предмет изобретения

1. Устройство для управления газовым потоком внутри закрытой камеры при теплооб5

Зо

55 мене между газом и штабелированным внутри камеры грузом, содержащее приточные и вытяжные сопла для пропуска газа, подаваемого через теплообменник при помощи вен-;иляторов, отличающееся тем, что, с целью обеспечения равномерного распределения газа как при газопроницаемом, так и при газонепроницаемом грузе, сопла расположены вдоль двух противоположных сторон груза, в

его верхней и нижней части, причем смежные с верхней частью груза сопла на одной сгс продольной стороне имеют большее, а на противоположной стороне — меньшее проходное сечение, чем соответствующие им сопла, смежные с нижней частью груза.

2. Устройство по и. 1, от гичаюш,ееся тс:,:, что груз установлен на промежуточном основании, и над грузом расположена промеи;уточная крышка, а теплоооменник и вентиляторы установлены на торцовой стороне груза.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отгичагощееся тем, что по ооеим продольным сторонам груза с соответствующим интервалом расположены вертикальные ребра, образующие пространства для движения газового потока.

4. Устройство по пп. 1 — 3, отличающееся тем, что сопла выполнены в виде сплошной щели, простирающейся по всей длине каждой продольной стороны груза.

5. Устройство по пп. 1 — 3, отличающееся тем, что сопла, расположенные вдоль поперечных сторон груза, выполнены в виде нескольких прилсгаюгцих одна к другой щелсй, имеющих различные проходные сечения.

6, Устройство по пп. 1 — 5, отличающееся тем, что между промежуточной крышкой и верхней поверхностью груза расположено в направлении верхнего продольного потока газа запорное приспособление, препятствующее движению потока газа в поперечном направлении.

7. Устройство по пп. 1 — 5, отличающееся тем, что между противолежащей вентиляторам торцовой стенкой камеры и прилегающей поверхностью груза вертикально расположено запорное приспособление, препятствующее движению потока газа в поперечном напр влении.

8. Устройство по п. 1, отличающееся гем, что в верхней и нижней частях камеры расположено по два канала для подачи газа, снабженных соплами, причем одна, расположенная на одинаковой высоте, пара каи".ëoâ связана со стороной нагнетания, а другая пара каналов — со стороной всасывав.и ьсптиляторов.

345699

Составитель А. Чижиков

Редактор В. Борисова

Корректор Е. Михеева

Техред Т. Ускова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2485!17 Изд. № 1041 Тираж 406 Подписное

1 НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4;5

Устройство для управления газовым потоком внутри закрытой камеры Устройство для управления газовым потоком внутри закрытой камеры Устройство для управления газовым потоком внутри закрытой камеры Устройство для управления газовым потоком внутри закрытой камеры Устройство для управления газовым потоком внутри закрытой камеры Устройство для управления газовым потоком внутри закрытой камеры Устройство для управления газовым потоком внутри закрытой камеры 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к бытовым устройствам для получения горячей и охлажденной питьевой воды, и может быть использовано для удовлетворения потребностей населения в чистой питьевой воде, например для утоления жажды, приготовления чая, кофе и других как горячих, так и охлажденных напитков

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к средствам хранения напитков с возможностью их экспрессного охлаждения
Наверх