CZ2000766A3 - Teplosměnný systém s uzavřeným obvodem a způsob se sníženou spotřebou vody - Google Patents

Abstract

V teplosmčnném systému (8) s uzavřeným obvodem, pro způsob se sníženou spotřebou vody, může systém být uspořádánjako chladič tekutiny nebo jako kondenzátor tekutiny. Jsou použity tři teplosměnné sekce (16,28,76), suchá teplosměnná sekce (16) s nepřímým stykem; druhá teplosměnná sekce (28) s nepřímým stykem, která může pracovat buď mokrým nebo suchým způsobem; a teplosměnná sekce (76) s přímým stykem. Spojovací dráha toku spojuje, jako chladič tekutiny suchou teplosměnnou sekci (16) s nepřímým stykem s druhou teplosměnnou sekcí (28) s nepřímým stykem. Od suché teplosměnné sekce (16) s nepřímým stykem k výstupu pracovní tekutiny probíhá obtoková dráha toku. Ve výstupuje modulační ventil, takže pracovní tekutina může být volitelně odebírána pouze ze suché teplosměnné sekce (16) s nepřímým stykem, z druhé teplosměnné sekce (28) s nepřímým stykem v sérii se suchou teplosměnnou sekcí (16) s nepřímým stykem nebo jak suché teplosměnné sekce (16) s nepřímým stykem, tak z druhé teplosměnné sekce (28) s nepřímým stykem a smísena. Jednotlivé proudy vzduchu probíhají sekcemi (28,76) před vstupem do suché teplosměnné sekce (16) s nepřímým stykem. Pracovní tekutina jako u kondenzátorů je nasměrována pouze do suché teplosměnné sekce (16) s nepřímým stykem nebo do sekce (16, 28) paralelně ventily v přírodních vedeních pracovní tekutiny. Vjiném provedení teče pracovní tekutina v sérii od suché teplosměnné sekce (16) s nepřímým stykem do druhé teplosměnné sekce (28) s nepřímým stykem. Systém může pracovat různými způsoby. Při nízkých teplotách pracuje systémjako suchý, primární odnímání teplaje provedeno suchou teplosměnnou sekcí (16) s nepřímým stykem. Při vyšších teplotách mohou být proudy vzduchu adiabaticky saturovány výpamou kapalinou, čímž jsou předchlazeny pod teplotu podle suchého teploměru před tím, než vstoupí do suché teplosměnné sekce (16) s nepřímým stykem. Při ještě vyšších teplotách může zařízení pracovat mokrým způsobem, primární odnímání teploty je provedeno ve druhé teplosměnné sekci (28) s nepřímým stykem. Teplo je z pracovní tekutiny odnímáno při selektivním rozvádění nebo nerozvádění výpamé kapaliny nad druhou teplosměnnou sekcí (28) s nepřímým stykem.

Description

Teplosměnný systém s uzavřeným obvodem a způsob se sníženou spotřebou vody

Oblast techniky

Vynález se týká výměníků tepla, zejména výpamých výměníků tepla s uzavřeným obvodem a kombinovaných přímých a nepřímých výpamých výměníků tepla s uzavřeným obvodem.

Dosavadní stav techniky

Odpadní teplo může být odvedeno do atmosféry suchými neboli rekuperačními výměníky tepla. V suchém neboli rekuperačním výměníku tepla jsou dvě tekutiny; proud vzduchu a proud pracovní tekutiny. V uzavřeném systému je proud pracovní tekutiny uzavřen, takže nedochází k přímému styku mezi proudem vzduchu a proudem pracovní tekutiny; proud pracovní tekutiny není vystaven atmosféře. Uzavírací konstrukce může být trubkový had. Zjevné teplo je směněno když proud vzduchu přechází po konstrukci obsahující proud pracovní tekutiny. V oboru jsou tyto konstrukce známy jako kompaktní výměníky tepla.

U většiny klimatických podmínek skýtají výpamé výměníky tepla podstatně lepší provozní účinnost ve srovnání se suchými výměníky tepla. Jedním typem výpamého výměníku teplaje přímý výpamý výměník tepla. V přímém výměníku tepla je použit pouze proud vzduchu a proud výpamé kapaliny; proud výpamé kapaliny je obvykle voda a oba proudy přicházejí do přímého vzájemného styku.

Jiným typem výpamého výměníku teplaje nepřímý výpamý výměník tepla s uzavřeným obvodem, kde jsou použity tři proudy tekutiny: proud vzduchu, proud výpamé kapaliny a uzavřený proud pracovní tekutiny. Uzavřený proud tekutiny si nejprve smění zjevné teplo s výpamou kapalinou nepřímým přenosem, protože nepřichází do přímého styku s výpamou kapalinou a pak si proud vzduchu a výpamá kapalina smění teplo a hmotu při svém vzájemném styku.

• » • fc ♦ * • · · ·

Jiným typem výpamého výměníku tepla je kombinovaný přímý a nepřímý výpamý výměník tepla s uzavřeným obvodem. Příklady kombinovaných systémů jsou popsány v US patentech č. 5,435,382 (1995) a 5,816,318 (1998) Carter.

Jak suché, tak výpamé výměníky tepla jsou obvykle používány pro odvod tepla jako chladiče nebo kondenzátory. Výpamé chladiče odvádějí teplo při teplotách blížících se nižším okolním teplotám podle vlhkého teploměru, zatímco suché chladiče jsou omezeny na přiblížení se vyšším okolním teplotám podle suchého teploměru. V mnoha podnebních podmínkách je okolní teplota podle vlhkého teploměru často 20 až 30°F pod okolní teplotou podle suchého teploměru. Tedy, ve výpamém chladiči může proud výpamé kapaliny dosáhnout teploty značně nižší než okolní teploty podle suchého teploměru, čím skýtá možnost zvýšení účinnosti procesu chlazení a snížení celkových požadavků na provozní energii. Výpamé kondenzátory nabízejí podobné možnosti zvýšené účinnosti a nižších požadavků na energii. Navzdory těmto možnostem zvýšení účinnosti procesu a snížení celkových požadavků na energii není výpamé chlazení a výpamá kondenzace často používána vzhledem ke spotřebě vody odpařením výpamé kapaliny a možností zmrznutí během provozu při chladném počasí.

Mimoto, jak rekuperační, tak výpamé výměníky tepla jsou obvykle tak velké, aby provedly požadované odvedení tepla v dobách největších teplotních potíží. Tato konstrukční podmínka je obvykle označena jako letní konstrukce pro teplotu podle vlhkého nebo suchého teploměru. í když je často důležité, aby zařízení na odvod tepla bylo schopno odvést požadované množství tepla při těchto konstrukčních podmínkách, doba trvání těchto zvýšených atmosférických teplot může Činit pouze 1 % provozních hodin zařízení. Ve zbytku času může mít zařízení větší kapacitu než je nutné a to má za následek ztráty energie a výpamé kapaliny.

V V • « t

4 4 4 • 4 4 «44 4 4 • 4 ·· 4

44

Podstata vynálezu

Vynález je zaměřen na odvod tepla s účinností výpamého výměníku tepla při šetření výpamou kapalinou.

Přehled obrázků na výkresech

V připojených výkresech jsou pro stejné části použita stejná vztažná čísla a obr.l je boční pohled na teplosměnný systém s uzavřeným obvodem se schematickým znázorněním částí a s odstraněnou částí krytu teplosměnného zařízení pro znázornění vnitřku výměníku; obr.laje zvětšený perspektivní pohled na část druhé teplosměnné sekce s nepřímým stykem, znázorňující vtokovou dráhu do druhé nepřímé teplosměnné sekce a obtok pracovní tekutiny z nepřímé teplosměnné sekce; obr.2a je schéma teplotního profilu znázorňující změnu teploty pracovní tekutiny a proudu vzduchu při použití výměníku tepla podle vynálezu prvním, suchým způsobem; obr,2b je schéma teplotního profilu znázorňující změnu teploty pracovní tekutiny a proudu vzduchu pracuje-li výměník tepla podle vynálezu druhým způsobem s adiabatickou saturací; obr. 2c je schéma teplotního profilu znázorňující změnu teploty pracovní tekutiny, proudu vzduchu a výparné kapaliny pracuje-li výměník tepla podle vynálezu třetím způsobem s modulovaným tokem pracovní tekutiny; obr.3a je charakteristický teplotní profil ve zvoleném městě, znázorňující teploty jak podle suchého, tak podle vlhkého teploměru a znázorňující provoz výměníku tepla podle vynálezu při každém způsobu provozu; obr.3b je graf porovnávající spotřebu vody v tradiční, výparné chladicí věži s uzavřeným obvodem s očekávanou spotřebou vody podle vynálezu; obr.4 je boční pohled na druhé provedení teplosměnného systému s uzavřeným obvodem, se schematickým znázorněním částí a s odstraněnou částí krytu teplosměnného zařízení pro znázornění vnitřku výměníku tepla; obr.5 je boční pohled na třetí provedení teplosměnného systému s uzavřeným obvodem, se schematickým znázorněním částí a s odstraněnou částí v · • · • * v

» · ·«·« · «

·«

II « · krytu teplosměnného zařízení pro znázornění vnitřku výměníku tepla; obr.6 je boční pohled na čtvrté provedení teplosměnného systému s uzavřeným obvodem, se schematicky znázorněnými částmi a s odstraněnou částí krytu teplosměnného zařízení pro znázornění vnitřku výměníku tepla; obr.7 je perspektivní pohled na suché teplosměnné zařízení s nepřímým stykem, neboli kompaktní výměník tepla, který může být použit ve výměníku tepla s uzavřeným obvodem podle vynálezu; obr. 8 je nárys jednoduchého, hadovitě utvářeného obvodu, který může být použit ve druhé, nepřímé teplosměnné sekci výměníku tepla podle vynálezu; obr.9 je boční pohled na druhou, nepřímou teplosměnnou sekci, která může být použita ve výměníku tepla podle vynálezu; obr. 10 je nárys druhé, nepřímé teplosměnné sekce znázorňující stupňovitý vztah mezi sousedními obvody a uspořádání vstupních a výstupních hrdel; obr. 11 je boční pohled na jiné provedení teplosměnného systému s uzavřeným obvodem, se schematicky znázorněnými částmi a s odstraněnou částí krytu teplosměnného zařízení pro znázornění vnitřku výměníku tepla, znázorňující použití principů vynálezu v kondenzátoru; obr. 12 je boční pohled na další provedení teplosměnného systému s uzavřeným obvodem se schematicky znázorněnými Částmi a s odstraněnou částí krytu teplosměnného zařízení pro znázornění vnitřku výměníku tepla, znázorňující další provedení kondenzátoru; obr. 13 je schematický, perspektivní pohled na vnějšek výměníku tepla obsahujícího principy vynálezu; a obr. 14 je schematický perspektivní pohled na jinou stranu vnějšku výměníku tepla podle obr. 13 z opačného rohu výměníku tepla.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněno první provedeni teplosměnného systému 8. Systém 8 zahrnuje teplosměnné zařízení JO pro odvod tepla z pracovní tekutiny. Teplosměnný systém 8_obsahuje vstup Γ2 pracovní tekutiny zapojený pro přívod pracovní tekutiny z vnějšího zařízení (neznázorněného), jako na příklad z · « ···

5* ft · · · »··*· • · · · · · **·· ·*** · ·« ·· ·· ·· výrobního zařízení. Po odvedení tepla z pracovní tekutiny v teplosmenném zařízení 10. vytéká pracovní tekutina výstupem 14 pracovní tekutiny.

Pracovní tekutina může být na příklad jednofázová kapalina, jako na příklad voda, která přichází vstupem 12 při jedné teplotě a vychází výstupem 14 při nižší teplotě. Alternativně, pracovní tekutina může být jednofázový plyn, který přichází vstupem 12 při jedné teplotě a vychází výstupem 14 při nižší teplotě. Tedy, teplosměnný systém může být systém pro chlazení tekutiny. Systém pro chlazení tekutiny je znázorněn na obr.l a 4 - 6. Teplosměnný systém 8 může být rovněž kondenzační systém, v takovém případě může být pracovní tekutina ve vstupu 12 dvoufázová nebo vícefázová tekutina, která vychází výstupem 14 jako jednofázová kapalina nebo u vícefázové tekutiny jako směs kapaliny a plynu. Na obr. 11 - 12 je znázorněn systém kondenzace tekutiny. Je zřejmé, že tyto příklady pracovních tekutin jsou použity pouze pro ilustraci a že vynález není omezen na jakýkoliv konkrétní typ nebo fázi pracovní tekutiny, pokud to není výslovně uvedeno v nárocích.

Znázorněné teplosměnné zařízení 10 je výměník tepla s uzavřeným obvodem. Pracovní tekutina je uzavřena mezi vstupem 12 a výstupem J4 tak, že v zařízení JO není pracovní tekutina vystavena atmosféře a nedochází k přímému styku mezi proudem pracovní tekutiny a kteřýmkoliv proudem vzduchu nebo výpamé kapaliny.

V teplosměnných systémech 8 podle obr.l, 4 - 6 a 11 - 12 jsou znázorněny různé prvky v teplosměnných zařízeních JO a vně teplosměnných zařízení. Je nutno brát v úvahu, že různé prvky dále popsaného systému mohou být umístěny uvnitř nebo vně teplosměnného zařízení, pokud nebude popsáno jinak. Výraz teplosměnný systém, jak je použit zde a v nárocích, musí být interpretován široce, aby zahrnoval jak teplosměnná zařízení obsahující prvky v zařízení, tak teplosměnné systémy obsahující některé prvky v teplosmenném zařízení a některé

0 · 0 · ···» 0 0 0000 · 0 0 *

0000 0 00 00 0* 00 prvky vně zanzení a teplosměnné systémy v nichž je použito více než jedno teplosměnné zařízení; vztažné číslo 8 je zde použito pro označení teplosměnného systému obecně.

Teplosměnný systém 8 v provedení dle obr. 1 obsahuje suchou teplosměnnou sekci 16 s nepřímým stykem. Tato suchá sekce 16 má stranu 18 vstupu vzduchu a stranu 20 výstupu vzduchu a obvod pracovní tekutiny označený jako 22 na obr. 1. Jak je znázorněno na obr.7, obsahuje znázorněný obvod 22 tekutiny vstupní hrdlo 24, výstupní hrdlo 25 a větší počet trubek 26, každá trubka je opatřena větším počtem žeber 27 upevněných na vnější straně trubky. Suchá teplosměnná sekce J6 s nepřímým stykem může být obchodně dostupný had pro přenos tepla s vnějším žebrováním dodávaný firmou Super Radiátor Coils of Richmond, Virginia, jako součást 48x69-6R-5CW-L-R s měděnými trubkami 5/8 palce x 0,020 palce a 0,008 palcovými hliníkovými žebry (plochými), s 24 obvody, jak je znázorněno na obr.7. Je zřejmé, že tento had pro přenos tepla je uveden pouze za účelem ilustrace a vynález není omezen na tento konkrétní had pro přenos tepla. Dva nebo více těchto obchodně dostupných hadů může být spojeno do serie nebo paralelně a vytvořit teplosměnnou sekci 16 s nepřímým stykem. Obr. 1 a 11 - 12 znázorňují tyto hady v paralelním uspořádání. Kombinace hadů se může u výrobků různých velikostí lišit.

Je pochopitelné, že by mohly být použity jiné konstrukce s vnějším žebrováním, jako na příklad trubky s vnějšími, spirálově vinutými žebry, nebo jakákoliv jiná kombinace klasifikovaná jako kompaktní výměníky tepla; uvedená konstrukce suché, nepřímé teplosměnné sekce je uvedena pouze jako příklad. U teplosměnných systémů, jak jsou na příklad znázorněny na obr. 1 a 4, může být vhodné vytvořit suché teplosměnné hady tak, aby pokles tlaku v hadech byl optimální. Na příklad čelní plocha suché teplosměnné sekce může být zlepšena proudem vzduchu pro zajištění ekonomického a účinného provozu. Mohl • · *· « · · * • · · · · ·*···· • · · · » · « 9 · · ···· · ·· tr 99 ·· by být použit kterýkoliv vhodný, obchodně dostupný typ uspořádání hadu s vnějšími nebo vnitřními žebry, jako na příklad hadů s kruhovými nebo zvlněnými žebry, jakož i kterýkoliv jiný typ výměníku tepla pracujícího suchým způsobem, i když výměník tepla má být zkonstruován tak, aby nedocházelo k nadměrnému poklesu tlaku. U vnějších žeber se očekává, že zvýší účinnost provozu suché teplosměnné sekce K> při minimálním nutném poklesu tlaku vzduchu.

Pro doplnění suché teplosměnné sekce 16 s nepřímým stykem je použita druhá teplosměnná sekce 28 s nepřímým stykem; tato druhá sekce 28 může volitelně pracovat buď při suché nebo výpamé výměně tepla. V druhé teplosměnné sekci 28 s nepřímým stykem je strana 30 vstupu vzduchu, strana 32 výstupu vzduchu a obvod 34 pracovní tekutiny. Obvod 34 pracovní tekutiny ve znázorněné druhé teplosměnné sekci 28 s nepřímým stykem obsahuje sestavu 36 jednoho hadu typu popsaného a znázorněného v US patentu 5,435,382. Jak je znázorněno na obr.8 - 10, má sestava 36 hadu obecně obdélníkový tvar s řadou vodorovných, těsně u sebe umístěných rovnoběžných obvodů 38 hadovitého tvaru. Horní konec všech obvodů 38 je připojen k hornímu hrdlu 40 tekutiny a dolní konec je připojen k dolnímu hrdlu 42 tekutiny. V prvním znázorněném provedení je dolní hrdlo 42 tekutiny vstupní hrdlo a horní hrdlo 40 tekutiny je výstupní hrdlo, je-li teplosměnný systém použit jako chladič tekutiny. Vstupní a výstupní hrdla 42, 40 mohou být obrácena, je-li teplosměnný systém použit jako kondenzátor a nikoliv jako chladič tekutiny, jak je znázorněno na obr. 11-12, Hrdla 40, 42 a hadovité obvody 38 tvoří obvod 34 pracovní tekutiny druhé teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem.

Jak je popsáno v US patentu č. 5,435,382 a 5,816,318 a znázorněno na obr.8 - 10, sestává každý jednotlivý obvod 38 v sestavě 36 hadu z jedné nepřetržité hadové trubky, ze které je ohýbáním vytvořena trubka s několika řadami A - E • · ··· · · » · · • fc fcfc • * ·· ·· tvaru U, které jsou ve svislém a stejnoměrně uspořádaném vzájemném vztahu, čímž je každému obvodu 38 dán výsledný hadovitý tvar.

Had druhé teplosměnné sekce s nepřímým stykem výhodně má maximální suchý a mokrý výkon a nízký pokles tlaku tekutiny. Druhá teplosměnná sekce 28 s nepřímým stykem může být ocelová trubka v ocelovém rámu, jako na příklad taková, jaká je použita v obchodně dostupných chladicích věžích s uzavřeným obvodem řady 1500 a ve výpamých kondenzátorech řady 1500 dodávaných firmou Baltimore Aircoil Company of Baltimore, Maryland. Je pochopitelné, že mohou být použity jiné konstrukce druhé, výpamé teplosměnné sekce 28. Na příklad, trubky hadů by mohly být opatřeny vnějším žebrováním pro účinnější přenos tepla při provozu suchým způsobem, nebo trubky mohou být opatřeny vnitřním žebrováním s mikrožebry nebo s jiným podobným uspořádáním, v oboru známým.

Jak je znázorněno na obr.l, obsahuje teplosměnný systém 8 rovněž rozváděči systém 46 pro volitelné rozvádění výpamé kapaliny do druhé teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem pro volitelně suchou nebo výpamou směnu tepla ve druhé výpamé teplosměnné sekci. V prvním znázorněném provedení obsahuje tento rozváděči systém 46 větší počet rozstřikovacích trysek 48 umístěných nad druhou teplosměnnou sekcí 28 s nepřímým stykem. Rozstřikovací trysky 48 jsou připojeny k rozváděcímu trubkovému systému 50, umístěnému nad druhou teplosměnnou sekcí s nepřímým stykem, připojenému ke svislé rozváděči trubce

52. Svislá rozváděči trubka 52 je připojena k čerpadlu 54, které je zapojeno tak, že čerpá výpamou kapalinu z jímky 56, umístěné pod druhou teplosměnnou sekcí s nepřímým stykem. Pro převedení výpamé kapaliny z jímky 54 do rozstřikovacích trysek 48 mohou být použita jiná zařízení než čerpadla, na příklad difuzor. Je zřejmé, že znázorněný rozváděči systém 46 je popsán pouze za účelem · · · · · · · « • 4 · · · ····«· • · · · · ♦ · · · · ··· ·· ·· «Φ ·· ilustrace a že vynález není omezen na znázorněné části, pokud tato část není výslovně uvedena v jednom z nároků.

Rozváděči systém 46 rovněž obsahuje vedení 47, ventil 49 nebo jakékoliv jiné vhodné zařízení pro zavedení výpamé kapaliny do zařízení; jak je znázorněno na obr. 1, je ve znázorněném provedení výparná kapalina zavedena do jímky 56. V jímce 56 by mohl být umístěn snímač 5j_ zjišťující neklesla-li hladina výpamé kapaliny pod předem danou hladinu, aby se spustilo čerpadlo nebo otevřel ventil 49 pro doplnění výpamé kapaliny, Výpamá kapalina může být voda.

První znázorněný teplosměnný systém 8 obsahuje spojovací dráhu 60 pracovní tekutiny z obvodu 22 pracovní tekutiny v suché teplosměnné sekci s nepřímým stykem do obvodu 34 pracovní tekutiny druhé teplosměnné sekce s nepřímým stykem. V tomto provedení je rovněž výtoková dráha 62 pracovní tekutiny z druhé teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem do výstupu H pracovní tekutiny a obtoková dráha 64 pracovní tekutiny z obvodu 22 pracovní tekutiny v suché teplosměnné sekci s nepřímým stykem do výstupu 14 pracovní tekutiny. Všechny dráhy toku 60, 62, 64 mohou být, na příklad, trubky nebo vedení standardního průměru vyrobené ze standardních materiálů, jako na příklad ocelové trubky, na vnější straně galvanizované, nebo trubka z nerez oceli. Spojovací dráha 60 a obtoková dráha 64 jsou podrobněji znázorněny na obr. la.

Mechanismus 66 řízení toku je rovněž použit pro řízení toku pracovní tekutiny tak, že pracovní tekutina vycházející z výstupu J4 může být volitelně čerpána ze suché teplosměnné sekce 16 s nepřímým stykem a ze druhé teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem při některé užité teplotě Tf₀ (viz obr. 2a - 2c). Mechanismus 66 pro řízení toku může umožnit čerpání pracovní tekutiny pouze ze suché teplosměnné sekce 16 s nepřímým stykem, z druhé nepřímé teplosměnné sekce 28 v sérii se suchou teplosměnnou sekcí s nepřímým stykem, nebo jak ze suché, tak z druhé teplosměnné sekce 16, 28 s nepřímým stykem

4 4 * 4 ···« • 4 4 · 4 4 4 4 * 4 4 • · 4 4 4 4 4 4 4 4

4444 4 44 44 ·· 44 současně a jejich smíchání. Mechanismus 66 řízení toku může být třícestný ventil, jako na příklad modulační ventil. Modulační ventil může být umístěn tak, aby řídil tok pracovní tekutiny tak, že pracovní tekutina vycházející z obvodu 22 tekutiny v suché teplosměnné sekci s nepřímým stykem buď úplně obtéká, částečně obtéká nebo vtéká do obvodu tekutiny ve druhé teplosměnné sekci 28 s nepřímým stykem. Modulační ventil může být pomocný ventil, jako na příklad třícestný škrticí ventil řady VF dodávaný firmou Johnson Controls, ínc. of Milwaukee, Wisconsin, s pneumatickým nebo elektrickým ovladačem dodávaným z téhož zdroje.

Mohou být použity jiné řídicí mechanismy 66 a vynález není omezen na jakýkoliv konkrétní typ mechanismu řízení toku, pokud není výslovně uveden v nárocích. Na příklad, v závislosti na použití by mohl být použit ručně ovládaný třícestný ventil, nebo různé kombinace motorem a ručně ovládaných ventilů pro volitelné směrování pracovní tekutiny suchou a druhou nepřímou teplosměnnou sekcí J6, 28. Tedy mechanismus 66 pro řízení toku pracovní tekutiny ovládající tok pracovní tekutiny tak, že pracovní tekutina vycházející výstupem pracovní tekutiny může být volitelně čerpána ze suché teplosměnné sekce 16 s nepřímým stykem a z druhé teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem může být ručně ovládaný třícestný ventil, větší počet motorem nebo ručně ovládaných ventilů, třícestný modulační nebo směšovací ventil, nebo jakékoliv jiné vhodné zařízení nebo kombinace zařízení. Jedno zařízení nebo více zařízení 66 pro řízení toku může být umístěno kdekoliv je to nutné pro vytvoření požadovaného účinku, jako na příklad mezi výstupem 14 pracovní tekutiny a druhou teplosměnnou sekcí 28 s nepřímým stykem, nebo před druhou teplosměnnou sekcí 28 s nepřímým stykem pro řízení toku do obtokové dráhy 64 a spojovací dráhy 60 toku, jak je znázorněno na obr.l. Vhodné ventily by mohly být rovněž zkombinovány s obvyklou směšovací nádrží do které je zapojena jak obtoková dráha 64, tak

4444 4

4 4 «44

4 4 4 4 4 4 4

4 4 4 4 4 4 »· 44 44 výtoková dráha 62 s výtokem připojeným k výstupu J4 pracovní tekutiny. Jak je popsáno v dalším, s odvoláním na obr. 11 - 12, ventily by mohly být umístěny i před oběma teplosměnnými sekcemi 16, 28 s nepřímým stykem.

Výhodně, během mokrého provozu druhé teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem, je tok pracovní tekutiny druhou teplosměnnou sekcí 28 s nepřímým stykem snížen na minimum, aby se snížil výpamý přenos tepla, čímž se ztráty výparné kapaliny vypařením sníží na minimum. Mechanismus 66 řízení toku výhodně maximalizuje použití suché teplosměnné sekce 16 s nepřímým stykem, čímž se šetří výpamá kapalina.

Teplosměnný systém 8 může rovněž obsahovat snímač 70 teploty sloužící pro zjišťování teploty pracovní tekutiny vycházející z výstupu 14 pracovní tekutiny. Snímač 70 teploty může být použit pro řízení činnosti mechanismu 66 pro řízení toku jako reakce na teplotu pracovní tekutiny vycházející z výstupu 14 pracovní tekutiny, je-li mechanismus 66 řízení toku automatického typu. Snímač 70 teploty může být na příklad snímač teploty řady SET 189 A, dodávaný firmou Johnson Controls, Inc. of Milwaukee, Wisconsin, s nutným příslušenstvím pro připojení trubky. Je zřejmé, že toto zařízení je uvedeno pouze za účelem ilustrace a že vynález není omezen na toto zařízení, pokud nebude výslovně uvedeno v nárocích. Rovněž mohou být použity podobné snímače teploty od jiných hlavních výrobců řídicího zařízení. Alternativně, mechanismus 66 řízení toku by mohl být ovládán ručně na základě čtení teploty provedeného obsluhou ve výstupu Γ4 pracovní tekutiny, nebo by mohl být ovládán ručně nebo automaticky na základě některého jiného parametru. Na příklad, v některých situacích může být vhodné řídit modulační ventil 66 na základě podmínek okolního počasí; snímač teploty by mohl být umístěn tak, aby měřil teplotu okolního vzduchu před vstupem do jedné z teplosměnných sekcí, jak je probráno v dalším s odvoláním na obr. 11 - 12. Jeden snímač by mohl být použit pro monitorování jiné vlastnosti pracovní

0000

00

0 0 « 0 0 0 0

0 0 0 >0 00 tekutiny, jako na příklad tlaku, přičemž mechanismus 66 řízení toku by reagoval na tlak pracovní tekutiny. Pro optimální provoz by byl nejvhodnější automatický provoz.

Snímač 70 teploty pracovní tekutiny může být připojen přímo k mechanismu 66 řízení toku, k programovatelnému logickému prvku začleněnému do mechanismu 66 řízení toku, jak je znázorněno čárkovanou čarou na obr.1 mezi snímačem 70 a mechanismem 66 řízení, k počítačovému řídicímu systému závodu, nebo k samostatnému počítačovému systému. Pro řízení několika pomocných mechanismů by mohl být rovněž použit programovatelný logický prvek 72 jako část řídicího systému závodu nebo jako část samostatného počítačového systému. Pro příjem vstupních dat od snímače 70 teploty a pro řízení činnosti různých motorů, ventilů a čerpadel na základě čtení teploty by do systému 8 mohl být zařazen jakýkoliv vhodný programovatelný logický prvek 72. Jeden příklad vhodného programovatelného logického prvku je systém elektronického proporčního plus integrálního teplotního řízení 350 A350P dodávaný firmou Johnson Controls, lne. of Milwaukee, Wisconsin. Předpokládá se, že pro dosažení optimálních výsledků při volbě a montáži vhodného programovatelného logického prvku bude provedena konsultace s osobou znalou konstrukce ovladačů. Do programovatelného logického prvku 72 mohou být zavedeny doplňkové vstupy 74, jako na příklad vstup od obsluhy, nebo z doplňkových snímačů, jako na příklad snímačů teploty nastavených na zjišťování teploty okolního vzduchu nebo teploty vzduchu vstupujícího do suché teplosměnné sekce 16 s nepřímým stykem, do druhé teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem nebo do teplosměnné sekce 76 s přímým stykem. Jiné typy snímačů mohou být použity pro snímání jiných fyzikálních vlastností pracovní tekutiny. Na příklad, jak je probráno v dalším, v kondenzátoru tekutiny dle obr.

• · · «9 99

9 9 9

9 9 9 »*

11-12 mohou být použity snímače tlaku pro zjišťování tlaku pracovní tekutiny a čtení tlaku mohou být vedena do programovatelného logického prvku 72.

Může být vhodné zařadit motorem nebo ručně ovládaný ventil (neznázorněn) jako část rozváděcího systému 46 výpamé kapaliny. Ventil by mohl být použit pro řízení objemu, doby trvání nebo rychlosti toku výpamé kapaliny rozstříkávané na hady druhé teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem. Ventil by mohl být spojen s programovatelným logickým prvkem 72 tak, že by činnost ventilu mohla být založena na teplotě pracovní tekutiny, nebo na některém jiném parametru. Ale při provozu mokrým způsobem má být tok výpamé kapaliny udržen v rozmezí toku doporučeného pro rozstřikovací trysky a má stačit na úplné pokrytí řad hubek druhé teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem.

Jak je vidět na obr.l, teplosměnný systém 8 může rovněž obsahovat teplosměnnou sekci 76 s přímým stykem opatřenou vstupní stranou 78 vzduchu a výstupní stranou 80 vzduchu a výplňovými médii 82. Ve znázorněném provedení je přímá sekce 76 a vstupní strana 78 vzduchu umístěna tak, že do zařízení JO může být vtahován okolní vzduch a výstupní strana 80 vzduchu je otevřena do vnitřního prostoru 84. Do vnitřního prostoru 84 se rovněž dostává vzduch z výstupní strany 32 druhé teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem. Výplňová média 82 v teplosměnné sekci 76 s přímým stykem mohou být kterákoliv standardní výplňová média, jako na příklad plastová výplň, jakož i dřevěná nebo keramická výplňová média, nebo jakákoliv jiná, v oboru známá, výplňová média. U křížového proudění mohou být výplňová média taková, jaká jsou popsána v US patentu Č. 4,361,426 (1982), Carter a jiní; u protiproudu mohou být výplňová média desky tvarované jako lichoběžníky, jako v US patentu č. 5,724,828 (1998), Kořenic. Může být použita obchodně dostupná PVC výplň pro křížové proudění, jako na přiklad Accu-PAC CF 1900 Cooling Tower Film, dodávaná firmou Brentwood Industries of Reading, Pennsylvania. V prvním znázorněném • 0 * • 0 0 0 0 • · ««00 0000 0 00 00

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 00 provedení na obr. 1 je teplosměnná sekce 76 s přímým stykem umístěna tak, že do ní přichází výpamá kapalina z druhé teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem; ale je zřejmé, že nad teplosměnnou sekcí 76 s přímým stykem může být umístěn rozváděči systém výpamé kapaliny, takže výpamá kapalina může být rozvedena po přímé sekci 76 aniž by předtím prošla druhou teplosměnnou sekcí 28 s nepřímým stykem.

Teplosměnná sekce 76 s přímým stykem slouží jako adiabatický saturátor a jako výpamý výměník tepla pro chlazení výpamé kapaliny, výhodně při minimálním použití jako výpamý výměník tepla pro šetření výpamou kapalinou. Během většiny roku, kdy teplosměnný systém pracuje suchým způsobem, není teplosměnná sekce 76 s přímým stykem používána.

Jímka 56 je umístěna pod teplosměnnou sekcí 76 s přímým stykem. Teplosměnný systém 8 rovněž obsahuje mechanismus 54 pro volitelné přemísťování výpamé kapaliny z jímky 56 do rozstřikovacích výstupů 48. Mechanismus 54 může být standardní čerpadlo ovládané tak, aby pracovalo ve zvolených časech, jak je popsáno v dalším. Čerpadlo 54 může být spojeno na příklad se snímačem teploty nebo tlaku, takže výpamá kapalina je vedena buď do druhé teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem, do teplosměnné sekce 76 s přímým stykem, nebo do obou, v závislosti na čtení teploty nebo tlaku. Čtení teploty nebo tlaku může být založeno na teplotě nebo tlaku pracovní tekutiny, jako na příklad na teplotě nebo tlaku pracovní tekutiny za suchou teplosměnnou sekcí 16 s nepřímým stykem, na příklad poblíž výstupu 14 pracovní tekutiny. Tedy, výpamá kapalina může být rozváděna nebo nemusí být rozváděna v závislosti na teplotě nebo tlaku pracovní tekutiny. Pro tento účel může být použit ovladač; ovladač může být jednoduše vypínač čerpadla typu zapnuto-vypnuto, zapojený tak, že dostává vstup od snímače teploty nebo tlaku, nebo může být použit složitější ovladač, jako na příklad ovladač využívající programovatelný • · • 9 • »·· · logický prvek. Ovladač může být částí centrálního programovatelného logického prvku 72, který je začleněn jako součást systému, využívajícího Čtení teploty nebo tlaku snímačem 70, nebo programovatelný ovladač může být částí celkového řízení závodu, nebo součástí samostatného počítače.

Jímka 56 by obvykle obsahovala odtok 88, takže výpamá kapalina by mohla být ze systému vypuštěna, aby se zabránilo zamrznutí v určitých ročních obdobích, jako na příklad během zimních měsíců. V odtoku 88 může být ovládací mechanismus 90, jako na příklad solenoidový ventil, ovládaný snímačem teploty, takže odtok 88 se otevře na příklad klesne-li okolní teplota pod bod mrazu. Jak je znázorněno na obr.l, ventil 90 může být zapojen tak, že je ovládán centrálním programovatelným logickým prvkem 72, nebo by mohl být ovládán ručně nebo ovládán v závislosti na vlastním snímacím systému nebo zařízení. Rovněž by mohl být použit solenoidový ventil (neznázoměný), který by automaticky vypustil hady buď suché teplosměnné sekce J6 s nepřímým stykem nebo druhé teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem v případě, že by teplota pracovní tekutiny klesla do blízkosti bodu mrazu.

Mohly by zde být samostatné jímky a čerpadla pro každou z druhé nepřímé a přímé teplosměnné sekce. Každé čerpadlo by bylo ovládáno tak, aby pracovalo samostatně, jak je popsáno v souběžně podané přihlášce US patentu pánů Thomas P.Carter a Branislav Kořenic s názvem Nízkoprofílový teplosměnný systém a způsob se sníženou spotřebou vody, jejíž úplný popis je zde uveden jako vztažný. Alternativně by mohlo být použito jedno čerpadlo se dvěma samostatnými rozstřikovacími systémy a s ventilem usměrňujícím výpamou kapalinu buď do rozstřikovacích trysek druhé teplosměnné sekce s nepřímým stykem nebo do přímé teplosměnné sekce. V případe oddělených čerpadel by jímka druhé, nepřímé teplosměnné sekce mohla být zvednuta nad přímou teplosměnnou sekci nebo by mohla být umístěna pod přímou teplosměnnou sekcí.

« · · · * ·**· * · · · * ··*·»* • · · · » · · · · * · · ·· ··

V teplosměnném systému 8 je rovněž kryt 94, který v podstatě obklopuje suchou teplosměnnou sekci 16 s nepřímým stykem, druhou teplosměnnou sekci 28 s nepřímým stykem, teplosměnnou sekci 76 s přímým stykem, vnitřní prostor 84 a rozstřikovací trysky 48, čímž jsou všechny tyto prvky umístěny v teplosměnném zařízení 10. Jak je znázorněno na obr. 13, je kryt 94 opatřen otvory 95 odpovídajícími vstupní straně 78 vzduchu v teplosměnné sekci s přímým stykem. Otvory 95 jsou odděleny žaluziemi 97. Znázorněné otvory 95 umožňují křížovému proudu vzduchu vstup vstupní stranou 78 vzduchu teplosměnné sekce 76 s přímým stykem, výstup výstupní stranou 80 a vstup do vnitřního prostoru 84; proud vzduchu teplosměnnou sekcí 76 s přímým stykem je znázorněn jako 96 na obr. 1 a 5 - 6. Jak je znázorněno na obr. 1 a 13, je kryt 94 opatřen rovněž otvory 99 nad druhou teplosměnnou sekcí 28 s nepřímým stykem vedoucími ke straně vstupu 30 vzduchu druhé teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem. Jak je znázorněno na obr. 1 a 5 - 6, může být proud vzduchu druhou teplosměnnou sekcí 28 s nepřímým stykem souběžný s proudem výpamé kapaliny a vychází z druhé teplosměnné sekce s nepřímým stykem do vnitřního prostoru 84; proud vzduchu druhou teplosměnnou sekcí 28 s nepřímým stykem je znázorněn jako 98 na obr. 1 a 4 - 6. Je zřejmé, že strany vstupu vzduchu 30, 78 teplosměnných sekcí jak s nepřímým stykem, tak přímým stykem 28, 76 mohou být umístěny jinak, aby zajistily křížový proud nebo protiproud druhou nepřímou teplosměnnou sekcí 28, nebo aby umožnily souběžné protiproudění teplosměnnou sekcí 76 s přímým stykem. Na příklad, jak je znázorněno na obr.4, proud vzduchu druhou teplosměnnou sekcí 28 s nepřímým stykem by mohl být protiproud vůči dráze toku výpamé kapaliny. Je zřejmé, že vynález by mohl být použit se kterýmkoliv zařízením popsaným v US patentech č. 5,435,382 a US patentu Č. 5,724,828, jejichž úplné popisy jsou zde uvedeny jako vztažné.

i • · »·

Proud vzduchu procházející suchou teplosměnnou sekcí 16 s nepřímým stykem je na obr.l, 4 - 6 a Π - 14 označen jako 110. Proud vzduchu 110 je kombinace primárního proudu vzduchu 98 a sekundárního proudu vzduchu 96. Zařízení 10 může být na straně výstupu proudu vzduchu ze suché teplosměnné sekce s nepřímým stykem opatřeno drátěnými síty označenými na obr. 13-14 jako 105.

Jak je znázorněno na obr.l, 11 - 12 a 14, kryt 94 teplosměnného zařízení může být opatřen rovněž pomocnými otvory 100 pro vzduch do vnitřního prostoru 84 před vstupem 18 vzduchu do suché teplosměnné sekce s nepřímým stykem. Pomocné otvory 100 tvoří vstup pro proud 101 okolního vzduchu do vnitřního prostoru 84 bez předchozího průchodu buď druhou teplosměnnou sekcí 28 s nepřímým stykem nebo teplosměnnou sekcí 76 s přímým stykem. Pro volitelné uzavření pomocných otvorů 100 vzduchu mohou být použita hradítka

102. Hradítka 102 mohou být připojena k jednomu nebo více servomotorům jakéhokoliv standardního typu, obecně znázorněným jako 104 na obr. 1 a motory 104 mohou být připojeny k řídicímu mechanismu, což může být centrální logický prvek 72 nebo jiné řídicí zařízení, takže hradítka 102 mohou být automaticky otevírána a zavírána na příklad v závislosti na teplotě pracovní tekutiny za suchou teplosměnnou sekcí J_6 s nepřímým stykem, nebo na některém jiném faktoru. Obecně, u chladičů tekutiny by hradítka 102 měla být zavřena pracuje-li teplosměnný systém mokrým způsobem a otevřena, pracuje-li teplosměnný systém suchým způsobem. Hradítka 102 nemusí být poháněna motorem, ale mohla by být ovládána rovněž ručně.

Pro pohyb proudů vzduchu 96, 98, 101, 110 částmi teplosměnného zařízení 10 je podle vynálezu použito rovněž zařízení 108 pro pohyb vzduchu. Zařízení 108 pro pohyb vzduchu způsobuje pohyb okolního vzduchu do strany 30 vstupu vzduchu druhé teplosměnné sekce s nepřímým stykem a pohyb okolního vzduchu ftft • ••ft ft do strany 78 vstupu vzduchu teplosměnné sekce s přímým stykem; v provedeních dle obr. 1, 5 - 6 a 11 - 12 je okolní vzduch vtahován do teplosměnných sekcí zařízením 108 pro pohyb vzduchu. Zařízení 108 pro pohyb vzduchu prohání proudy vzduchu 98, 96 druhými teplosměnnými sekcemi s nepřímým a přímým stykem 28, 76 a ven jejich stranami 32, 80 výstupu vzduchu do vnitřního prostoru 84, kde se oba proudy vzduchu 96, 98 smísí a vytvoří jeden, kombinovaný proud vzduchu Π0, označený jako 110 na obr. 1, který vstupuje do a prochází suchou teplosměnnou sekcí 16 s nepřímým stykem. Má-li teplosměnné zařízení pomocné otvory 100 vzduchu, jak je znázorněno na obr.l, zařízení 108 pro pohyb vzduchu rovněž volitelně nasává okolní vzduch do vnitrního prostoru 84, kde je smísen s kombinovaným proudem vzduchu 110. V prvním znázorněném provedení je zařízení 108 pro pohyb vzduchu motorem poháněný ventilátor umístěný v krytu 94 zařízení za vnitřním prostorem 84 a před suchou teplosměnnou sekcí 16 s nepřímým stykem a táhne proudy 98, 96 vzduchu druhými teplosměnnými sekcemi s nepřímým a přímým stykem 28, 76 a žene proud 110 vzduchu suchou teplosměnnou sekcí 16 s nepřímým stykem. Je zřejmé, že toto zařízení a jeho poloha je uvedeno a znázorněno pouze z důvodu ilustrace. Může být vhodné použít jiná zařízení nebo systémy pro pohyb vzduchu umístěná tak, jak je znázorněno, nebo jinde, jako na příklad tlakový ventilátor buď odstředivého nebo vrtulového typu, umístěný tak, jak je na příklad znázorněno buď v US patentu č. 5,724,828 nebo 5,435,382. Mohou být použity rovněž jiné systémy pohybu vzduchu. Ventilátor nebo jiné zařízení pro pohyb vzduchu může být zařízení s proměnnými otáčkami s řídicím mechanismem pro změnu otáček ventilátoru. Řídicí mechanismus může být zapojen tak, aby dostával vstup od snímače 70 teploty nebo od centrálního logického prvku 72 zapojeného pro zjišťování teploty pracovní tekutiny, takže otáčky ventilátoru mohou být měněny v závislosti na teplotě pracovní tekutiny. Na příklad, může být vhodné šetřit energií tím, že ventilátor bude během zimních měsíců, kdy pracovní tekutina může být ochlazena

4 «4·· 4

44 na požadovaný rozsah teploty při nižší rychlosti průtoku, běžet na nižších otáčkách. Rovněž by mohlo být vhodné použít hlavní zařízení pro pohyb vzduchu s pomocným zařízením pro pohyb vzduchu, které by pracovalo v době zvýšené potřeby.

Teplosměnné zařízení JO dle obr.l může být vytvořeno přidáním standardní, obchodně dostupné, suché nepřímé teplosměnné sekce k teplosměnnému zařízení typu popsaného v US patentu č. 5,435,382 a dodávaného firmou Baltimore Aircoil Company of Baltimore, Maryland jako chladicí věž s uzavřeným obvodem řady 1500 a jako výpamý kondenzátor řady 1500 a přidáním spojovací dráhy 60 toku pracovní tekutiny, výtokové dráhy 62 pracovní tekutiny a obtokové dráhy 64 pracovní tekutiny, jakož i mechanismu 66 řízení toku. Jako dodatečné vybavení může být k teplosměnnému zařízení přidán snímač 70 teploty a programovatelný logický prvek 72. Alternativně může být teplosměnné zařízení vyrobeno nezávisle.

Je-li použit jako chladič jednofázové tekutiny, může teplosměnný systém podle vynálezu pracovat třemi způsoby. Při způsobu 1, při nižších okolních teplotách, jako na příklad při teplotách pod asi 15°C, neboli asi 59°F, je horká pracovní tekutina, která má být ochlazena, zavedena vstupem 12 pracovní tekutiny do vstupního hrdla 24 suché teplosměnné sekce 16 s nepřímým stykem. Ze vstupního hrdla 24 se pracovní tekutina sama rozvede trubkami 26 obvodu 22 pracovní tekutiny tak, že pracovní tekutina teče při v podstatě stejnoměrné rychlosti průtoku celou řadou obvodů tvořících sestavu jednoho nebo více hadů suché teplosměnné sekce 16 s nepřímým stykem. Jak pracovní tekutina prochází obvodem 22 tekutiny v suché nepřímé teplosměnné sekci 16, žene zařízení 108 pro pohyb vzduchu proud 110 vzduchu přes trubky 26 a žebra 27, Čímž se pracovní tekutina ochladí. Proud 110 vzduchu může sestávat z primárního proudu 98 vzduchu který prošel druhou nepřímou teplosměnnou sekcí 28 a vnitřním · · * · · · * · · * «040 · · ♦* 00 ·« prostorem 84 před vstupem do suché nepřímé teplosměnné sekce , ze sekundárního proudu 96 vzduchu který nejprve prošel teplosměnnou sekcí 76 s přímým stykem a vnitřním prostorem 84, z pomocného proudu 101 okolního vzduchu který prošel pomocnými otvory 100 vzduchu a vnitřním prostorem 84, a ze směsi kterýchkoliv z těchto proudů 96, 98, 101, Po ochlazení pracovní tekutiny a poté co se dostala do výstupního hrdla 25, vstoupí proud veškeré pracovní tekutiny do obtokové dráhy 64 a teče do výstupu 14 pracovní tekutiny aniž by vstoupila do druhé nepřímé teplosměnné sekce 28. Veškerá pracovní tekutina je usměrněna do obtokové dráhy 64_působením mechanismu 66 pro řízení toku.

Teplota pracovní tekutiny vycházející ze zařízení nebo systému může být monitorována snímačem 70 a je-li teplota vyšší než je třeba, může být mechanismus 66 řízení toku nastaven tak, že část nebo všechna pracovní tekutina je zavedena do spojovací dráhy 60 pracovní tekutiny a pak se dostane do vstupního hrdla 42 druhé teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem. Ze vstupního hrdla 42 druhé teplosměnné sekce nepřímým stykem se pracovní tekutina může sama rozvést hadovitými obvody 38 toku tekutiny v sestavě 36 hadu druhé teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem. Když pracovní tekutina prochází obvodem 34 tekutiny druhé nepřímé teplosměnné sekce 28 , žene zařízení 108 pro pohyb vzduchu primární proud vzduchu 98 přes sestavu 36 hadu a chladí pracovní tekutinu. Při tomto prvním způsobu provozu pracuje druhá teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem jako suchý výměník tepla a pracovní tekutina je dále chlazena proudem vzduchu 98 proudícím sestavou 36 hadu. Pracovní tekutina je chlazena hlavně v suché, žebrované teplosměnné sekci 16 s nepřímým stykem a částečně v druhé, suché teplosměnné sekci 28 s nepřímým stykem. Druhá, suchá teplosměnné sekce s nepřímým stykem by mohla při tomto způsobu provozu dodat asi 6 - 15% chlazení. Pro snížení poklesu tlaku v systému nečinnou teplosměnnou sekcí 76 s přímým stykem a pro zajištění více vzduchu do suché ·« teplosměnné sekce 16 s nepřímým stykem mohou být automaticky otevřena motorem ovládaná hradítka 102, aby se pomocnými otvory 100 zavedl do vnitřního prostoru 84 doplňkový proud 101 okolního vzduchu.

Účinky provozu systému způsobem 1 jsou graficky znázorněny teplotními profily uvedenými na obr.2a. Jak je zde znázorněno, vstupuje pracovní tekutina do vstupu 12 pracovní tekutiny při počáteční vstupní teplotě Tfí a vychází výstupem 14 pracovní tekutiny při nižší, konečné, výstupní teplotě Tf₀. Jestliže pracovní tekutina obtéká druhou teplosměnnou sekci 28 s nepřímým stykem, bude se konečná, výstupní teplota Tf₀ rovnat teplotě pracovní tekutiny ve výstupu suché sekce 16 s nepřímým stykem znázorněné jako Tf* na obr.2a. Jestliže pracovní tekutina vstoupí do druhé teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem, klesne teplota pracovní tekutiny z teploty Tf* na teplotu Tf₀.

Primární proud 98 vzduchu vstupuje do druhé teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem při počáteční teplotě podle suchého teploměru, označené na obr.2a - 2c jako druhý proud vzduchu vstupuje do teplosměnné sekce 76 s přímým stykem při stejné počáteční teplotě podle suchého teploměru T^j.

Teplota podle suchého teploměru sekundárního proudu 96 vzduchu zůstane v teplosměnné sekci 76 s přímým stykem relativně konstantní, jak je znázorněno vodorovnou, plnou čarou na obr. 2a. Jestliže do druhé nepřímé teplosměnné sekce 28 nevstoupí žádná pracovní tekutina, zůstala by teplota primárního proudu 98 vzduchu rovněž v podstatě konstantní a rovněž by sledovala vodorovnou čáru na obr. 2a. Jestliže pracovní tekutina protéká sestavou 36 hadu druhé nepřímé teplosměnné sekce 28, teplota primárního proudu 98 vzduchu podle suchého teploměru při jeho průchodu druhou teplosměnnou sekcí 28 s nepřímým stykem stoupne, jak je znázorněno nahoru stoupající čarou a vstoupí do vnitřního prostoru 84. Ve vnitřním prostoru 84 se proud 98 vzduchu smísí s proudem 96 chladnějšího vzduchu přicházejícího ze suché teplosměnné sekce 76 s nepřímým * 0 «« stykem. Tedy, proud 110 vzduchu vstupující do suché teplosměnné sekce 16 s nepřímým stykem může být předběžně ochlazen. Teplota proudu 110 vzduchu podle suchého teploměru stoupne jakmile si proud 110 vzduchu a pracovní tekutina smění teplo v suché teplosměnné sekci 16 s nepřímým stykem. Je zřejmé, že je-li teplosměnné zanzení vybaveno motorem ovládanými hradítky 102 a pomocnými otvory 100, mohou být při tomto prvním způsobu provozu hradítka otevřena pro zavedení ještě většího objemu okolního vzduchu o nižší teplotě podle suchého teploměru pro smísení s primárním proudem 98 vzduchu, takže proud 110 vzduchu vstupuje do suché teplosměnné sekce 16 s nepřímým stykem při teplotě ještě bližší teplotě T^. Alternativně, pro snížení poklesu tlaku by mohl proud 101 vzduchu nahradit sekundární proud 96 vzduchu. Obr.2 rovněž znázorňuje čárkovanými čarami příslušné teploty proudů vzduchu podle vlhkého teploměru v sekcích teplosměnného systému pro znázornění toho, že pri tomto způsobu činnosti jsou teploty proudů vzduchu podle suchého teploměru hybnými silami. Absolutní vlhkost proudu vzduchu zůstává během ohřívání konstantní.

Je zřejmé, že relativní plochy teplosměnných sekcí 16, 28, 76 na obr, 2a - 2c podél vodorovných os nejsou nakresleny v měřítku. Skutečná teplosměnná plocha suché sekce 16 s nepřímým stykem by pravděpodobně byla mnohem větší vzhledem k ploše znázorněné druhé teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem. Mimoto, teplosměnná plocha teplosměnné sekce 76 s přímým stykem hy nebyla stejná jako teplosměnná plocha druhé teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem, jak je znázorněna, ale byla by větší.

Při druhém způsobu provozu je teplota okolního vzduchu vyšší, na příklad více než asi 15°C neboli 59°F a jedna z obou nebo jak druhá teplosměnná sekce 28 s nepřímým stykem, tak teplosměnná sekce 76 s přímým stykem pracují tak, že adiabatický saturují své příslušné proudy 98, 96 vzduchu před tím, než proudy vzduchu vstoupí do vnitřního prostoru 84. Při tomto způsobu je rozváděči systém

9 « 9 » · ’ · * • · 9 · · 0 4 0 0 0 9 • « «994 999·

90«· 4 90 99 9· 94 výpamé kapaliny uveden do činnosti tak, že výpamá kapalina, obvykle voda, je rozstřikována po druhé nepřímé teplosměnné sekci 28, nebo po teplosměnné sekci 76 s přímým stykem, nebo po obou, v závislosti na konstrukci rozváděcího systému.

V provedení dle obr.l, je při druhém způsobu provozu výpamá kapalina rozstřikována po sestavě 36 hadu druhé teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem a kape dolů na výplňová média 82 v teplosměnné sekci 76 s přímým stykem a pak do jímky 56. Z jímky 56 je výpamá kapalina čerpána a recirkulována v rozváděcím systému. Při tomto způsobu provozu se teplota výpamé kapaliny rovná počáteční teplotě proudu okolního vzduchu podle vlhkého teploměru, znázorněné jako T_w^i a zůstává konstantní. Jak je znázorněno na obr. 2b, mechanismus 66 řízení toku je nastaven tak, že zcela otevře obtokovou dráhu 64 tekutiny, takže druhou teplosměnnou sekcí 28 s nepřímým stykem neprotéká žádná pracovní tekutina.

Když druhou teplosměnnou sekcí 28 s nepřímým stykem neprotéká žádná pracovní tekutina, bude výpamá kapalina cirkulovat druhou teplosměnnou sekcí 28 s nepřímým stykem a teplosměnnou sekcí 76 s přímým stykem bez tepelného zatížení od pracovní tekutiny. Místo toho bude cirkulace výpamé kapaliny saturovat primární a sekundární proudy 98, 96 vzduchu v příslušných druhých teplosměnných sekcích s nepřímým a přímým stykem 28, 76.

Jakmile jsou proudy 98, 96 vzduchu saturovány, teploty proudů vzduchu v druhých teplosměnných sekcích 28, 76 s nepřímým a přímým stykem klesnou z počáteční teploty podle suchého teploměru na nižší teplotu T_wtů podle vlhkého teploměru. Absolutní vlhkost proudů 96, 98 vzduchu stoupá jak jsou saturovány při teplotě T_w^j podle vlhkého teploměru. Primární proud 98 vzduchu pravděpodobně nedosáhne 100 % saturace, jak je znázorněno plnou čarou jako 98 na obr. 2b a jeho teplota bude nad teplotou podle vlhkého teploměru. Ale jelikož v • ·*· · teplosměnné sekci 76 s přímým stykem mohou být hustší média, může teplota sekundárního proudu 96 vzduchu dosáhnout nebo se může více přiblížit teplotě T_wbi podle vlhkého teploměru, jak je znázorněno příkřejší čarou jako 96 na obr.

2b.

Adiabaticky ochlazené proudy 98, 96 vzduchu jsou hnány ventilátorem 108 do vnitřního prostoru 84. Oba proudy 96, 98 se ve vnitrním prostoru 84 smísí a teplota kombinovaného proudu vzduchu bude ležet mezi teplotami primárního a sekundárního proudu 98, 96 vzduchu, jak je znázorněno jako směs (mix) na obr. 2b. Smíšená teplota bude pravděpodobně blíže teplotě sekundárního proudu 96 vzduchu jelikož objemy proudů vzduchu nebudou pravděpodobně stejné. Z vnitřního prostoru 84 bude kombinovaný proud 110 vzduchu hnán přes žebra 27 a trubky 26 suché teplosměnné sekce 16 s nepřímým stykem.

Teplota kombinovaného proudu 110 vzduchu podle suchého teploměru bude pracovním faktorem v suché teplosměnné sekci 16 s nepřímým stykem, jak je znázorněno plnou čarou na obr. 2b. Teploty kombinovaného proudu 110 vzduchu podle suchého a vlhkého teploměru v teplosměnné sekci 16 s nepřímým stykem stoupnou, jak je znázorněno na obr. 2b, zatímco absolutní vlhkost zůstane konstantní. Motorem ovládaná hradítka 102 mají být uzavřena, takže proud 101 teplejšího okolního vzduchu nemůže pomocnými otvory 100 vstoupit do vnitřního prostoru 84.

Jelikož výpamá kapalina v podstatě saturuje primární a sekundární proudy vzduchu, je veškerý vzduch vstupující do suché teplosměnné sekce J6 s nepřímým stykem předem ochlazen pod okolní teplotu Tdbi podle suchého teploměru a chlazení v suché teplosměnné sekci 16 s nepřímým stykem je posíleno. A jelikož výpamá kapalina nemá žádné tepelné zatížení od pracovní tekutiny, je ztráta výparné kapaliny odpařením minimalizována a tím se výpamá kapalina šetří.

Φ·ΦΦ 4 » « · t Φ Φ

Φ · Φ · Φ Φ · Φ Φ • ΦΦΦ φ Φ Φ · • Φ Φφ ·♦ ·«

Jak je znázorněno na obr. 2b, je pracovní tekutina ochlazena v suché teplosměnné sekci 16 s nepřímým stykem z počáteční, vstupní teploty Tfj na teplotu Tf*. Jelikož druhou teplosměnnou sekcí 28 s nepřímým stykem neprotéká žádná pracovní tekutina, bude se výstupní teplota Tf₀ pracovní tekutiny v podstatě rovnat teplotě Tf*.

Když teplota okolního vzduchu dále stoupne, nebo když výstupní teplota pracovní tekutiny překročí nastavený bod, může teplosměnný systém pracovat způsobem 3. Profil teploty při provozu tímto třetím způsobem je znázorněn na obr. 2c. Při tomto způsobu mechanismus 66 řízení toku pracuje tak, že moduluje tok pracovní tekutiny tak, že část nebo všechna pracovní tekutina vstoupí do spojovací dráhy 60 toku pracovní tekutiny a teče do a protéká obvodem 34 pracovní tekutiny druhé teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem. Mechanismus 66 řízení toku může být ovládán ručně nebo automaticky tak, že pracovní tekutina je volitelně čerpána jak ze suché, tak z druhé teplosměnné sekce 16, 28 s nepřímým stykem a je smísena. Je-li vnější neboli okolní teplota relativně nízká, to znamená blíže teplotnímu rozsahu způsobu 2, vstoupí malé množství pracovní tekutiny do obvodu 34 pracovní tekutiny druhé nepřímé teplosměnné sekce prostřednictvím spojovací dráhy 60 toku. Následkem toho se teplotní proces pouze mírně odchýlí od procesu adiabatické saturace podle způsobu 2 a teplota výpamé kapaliny bude mírně vyšší než mez chlazení (vstupní teplota vzduchu podle vlhkého teploměru). Jak bude pracovníkům znalým oboru zřejmé, teploty proudů 98, 96 vzduchu vystupujících ze stran výstupů 32, 80 vzduchu druhé teplosměnné sekce s nepřímým a přímým stykem budou poněkud vyšší a spotřeba výpamé kapaliny se rovněž poněkud zvýší. Při tomto rozmezí teploty pomáhá druhá teplosměnná sekce 28 s nepřímým stykem suché teplosměnné sekci 1ti s nepřímým stykem chladit pracovní tekutinu na požadovanou teplotu.

··· · ·

Jak okolní teplota v létě stoupá, zvýší mechanismus 66 řízení toku množství pracovní tekutiny vstupující do obvodu tekutiny druhé teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem. Při maximální letní teplotě, to je při maximální vypočítané teplotě, bude veškerá nebo v podstatě veškerá pracovní tekutina směrována do obvodu 34 tekutiny druhé teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem. Při špičkovém zatížení nese druhá teplosměnná sekce 28 s nepřímým stykem podstatnou část tepelného zatížení a suchá teplosměnná sekce 16 s nepřímým stykem pracuje jako doplňkový výměník tepla pro vyhovění vypočítanému tepelnému zatížení, V tomto stupni se tepelný proces značně odchyluje od procesu adiabatické saturace. Teplota výpamé kapaliny je značně vyšší než při způsobu 2 a teplota proudu 98 vzduchu vycházejícího z druhé teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem je značně vyšší než při způsobu 2, ale stále dostatečně nízká, aby suchá teplosměnná sekce J_6 s nepřímým stykem mohla provést účinné chlazení. Při tomto způsobu pracuje teplosměnná sekce 76 s přímým stykem v podstatě jako výplňové sekce podle US patentu č. 5,435,382 a 5,724,828 a jako chladicí věže s uzavřeným obvodem řady 1500 a výpamé kondenzátory řady 1500, dodávané firmou Baltimore Aircoil Company of Baltimore, Maryland pro chlazení výpamé kapaliny.

Účinky provozu při způsobu 3 jsou znázorněny v profilech teplot na obr. 2c. Jak je zde znázorněno, je pracovní tekutina chlazena v suché teplosměnné sekci 16 s nepřímým stykem z počáteční teploty Tfl na teplotu Tf* ve výstupu suché sekce, ale ne do té míry jako při jiných způsobech provozu. Teplota pracovní tekutiny ve výstupu 14 může být na nebo blíže výstupní teploty ze suché teplosměnné sekce 16 s nepřímým stykem, jestliže většina pracovní tekutiny obteče druhou nepřímou teplosměnnou sekci 28 jak je znázorněno vodorovnou čarou na obr. 2c a označenou jako obtoková část. Jestliže veškerá pracovní tekutina protéká spojovací dráhou 60 a prochází druhou teplosměnnou sekcí 28 s fefe fc • * · fc * · fcfc ··· · · • · · fe • · · « · • •fcfc · • fc fcfc nepřímým stykem do výstupu 14, klesne teplota pracovní tekutiny ve výstupu 14 na nižší úroveň znázorněnou na obr. 2c a označenou jako hadem. Činnost mechanismu 66 řízení toku pro odebírání směsi pracovní tekutiny z obou teplosměnných sekcí 16, 28 se projeví na výstupní teplotě Tf₀, která leží mezi ostatními výstupními teplotami, jak je znázorněno jako směs na obr. 2c u směsi 50 % pracovní tekutiny odebrané ze suché teplosměnné sekce 16 s nepřímým stykem a 50 % pracovní tekutiny odebrané z druhé teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem. Je zřejmé, že směs 50 - 50 je uvedena pouze za účelem ilustrace; skutečné relativní procento tekutin se bude lišit v závislosti na Činnosti mechanismu 66 řízení toku a směsný bod se podle toho bude pohybovat nahoru a dolů; na příklad u špičkového vypočítaného zatížení by se očekávalo, že 100 % pracovní tekutiny vstoupí do hadu druhé teplosměnné sekce s nepřímým stykem a že výstupní teplota pracovní tekutiny bude na nižším bodu.

Při třetím způsobu provozu se teplota proudu 98 primárního vzduchu podle suchého teploměru ve druhé teplosměnné sekci 28 s nepřímým stykem sníží z Tjbí ^na Tdbo se jeho teplota podle vlhkého teploměru zvýší z Twbi na TwboTeplota sekundárního proudu 96 vzduchu podle suchého teploměru se v teplosměnné sekci 76 s přímým stykem sníží z Tjbí na T^bo jak ^se jeho teplota podle vlhkého teploměru zvýší z Twbi na T_wbo· tomto způsobu provozu jsou výstupní teploty sekundárního proudu 96 vzduchu podle suchého a vlhkého teploměru blíže u sebe než teploty primárního proudu vzduchu, protože sekundární proud 98 vzduchu bude pravděpodobně více saturován než primární proud 96 vzduchu. Oba proudy 96, 98 vzduchu se ve vnitřním prostoru 84 smísí, jak je označeno slovem směs u výstupních teplot a dosahují teplotu směsi mezi výstupními teplotami primárních a sekundárních proudů vzduchu. Kombinovaný proud 110 vzduchu pak projde suchou teplosměnnou sekcí J6 s nepřímým stykem a teplota proudu 110 vzduchu podle vlhkého a suchého teploměru se zvýší jak je • · · · · a··· • · · · ······ • · · · · · · · · · ···· · <· ·· ·· ·· odnímáno teplo z pracovní tekutiny. Ve druhých teplosměnných sekcích 28, 76 s nepřímým a přímým stykem jsou teploty proudů vzduchu podle vlhkého teploměru význačnými teplotami, jak je znázorněno plnými čarami na obr.2c a teploty podle suchého teploměru nejsou tak význačně, jak je znázorněno čárkovanými čarami. V suché teplosměnné sekci J6 s nepřímým stykem je teplota proudu 110 vzduchu podle suchého teploměru význačnou teplotou, jak je znázorněno plnou čarou a teplota podle vlhkého teploměru je méně význačná, jak je znázorněno čárkovanou čarou.

Při třetím způsobu provozu se teplota výpamé kapaliny ve druhé teplosměnné sekci 28 s nepřímým stykem zvýší z počáteční teploty T_wbi mezi teplotami proudů vzduchu podle vlhkého teploměru a teplotou pracovní tekutiny vytékající z druhé teplosměnné sekce s nepřímým stykem (znázorněno na obr. 2c jako hadem). Počáteční teplota se zvýší na teplotu T_wo, jak je znázorněno na obr. 2c Čarou označenou recirkulovaná výpamá kapalina a šipkou označenou

28. Teplá výpamá kapalina pak vstoupí do teplosměnné sekce 76 s přímým stykem kde bude ochlazena z teploty T_w0 na teplotu T_wj, jak je znázorněno na obr. 2c čarou označenou recirkulovaná výpamá kapalina a Šipkou označenou 76.

Výhody vynálezu při šetření vodou jsou patrny porovnáním obr. 3a a 3b. Obr. 3a znázorňuje použití teplosměnného systému a způsobů podle vynálezu v průběhu normálního roku a na daném místě. Při této ilustraci jsou použity profily teplot podle suchého a vlhkého teploměru ve Stuttgartu/Echterdingen AB, Německo. Teplota je vynesena na pořadnici neboli Y - ose a počet hodin je vynesen na souřadnici neboli X - ose. Je tedy zřejmé, že teplota podle suchého teploměru na tomto místě má být pod 15°C neboli 59°F po 70,3 % roku během jara, podzimu a zimy. Asi 17,7 % roku je teplota podle suchého teploměru nad 15°C neboli 59°F, ale teplota podle vlhkého teploměru je pod 150 neboli 59°F.

• 0 4 0 0 0 0 4 0 · 000 «00 00 0 · 0000 0000 0040 * «0 *4 04 ··

Jak teploty podle suchého teploměru, tak podle vlhkého teploměru jsou nad 15°C neboli 59°F asi 12 % roku. Podle vynálezu může teplosměnný systém pracovat způsobem 1 jako suché zařízení bez použití výpamé kapaliny 70,3 % doby. Je-li okolní teplota podle suchého teploměru nad 15°C neboli 59°F, ale teplota podle vlhkého teploměru je pod 15°C neboli 59°F, může teplosměnný systém 8 pracovat způsobem 2, s adiabatickou saturací a s minimálními ztrátami výpamé kapaliny. Je-li jak teplota podle vlhkého teploměru, tak teplota podle suchého teploměru nad 15°C neboli 59°F, teplosměnný systém 8 a způsob může pracovat způsobem 3. Je zřejmé, že konkrétní mezní teploty pro provoz jednotlivými způsoby jsou uvedeny pouze pro ilustraci. Skutečné mezní hodnoty pro provoz jednotlivými způsoby mohou záviset přímo na teplotě pracovní tekutiny nebo na požadavcích na tlak za suchou teplosměnnou sekcí 16 s nepřímým stykem, jako na příklad u výstupu 14 pracovní tekutiny. Mezní hodnoty teplot pracovní tekutiny nebo tlaků mají být v souladu s okolními teplotami, takže období použití každého způsobu provozu má odpovídat procentům uvedeným na obr. 3 a. Skutečné procento provozní doby každého způsobu provozu bude záviset na příslušném ročním teplotním profilu místa a na vypočítaných mezních teplotách nebo tlacích (na příklad vypočítané mezní hodnoty teploty vzduchu podle suchého teploměru) pro něž je teplosměnný systém určen. Přechody mezi jednotlivými způsoby mohou být provedeny automatickým řízením, jak je popsáno výše, nebo ručním procesem, i když je dávána přednost použití modulačního ventilu a snímače teploty pracovní tekutiny.

Možné úspory výpamé kapaliny u tekutinového chladiče jsou graficky znázorněny na obr, 3b, za předpokladu, že zatížení odnímáním tepla zůstává po celý rok konstantní. V typické výpamé chladicí věži s uzavřeným obvodem je spotřeba výpamé kapaliny v zásadě nezávislá na specifických okolních povětrnostních podmínkách aje asi 1,2 libry vody na 1000 BTU (Britská tepelná • * 4 «44«

4 4 « 4 · 4 4

4444 444* «4 44 44

1*44 4 jednotka = 4186,8 J) odňatého tepla. Tato spotřeba je znázorněna na obr. 3b horní, čárkovanou čarou. Spotřeba vody u tohoto vynálezu je znázorněna na obr. 3b dolní, plnou čarou, U tohoto konkrétního příkladu by použití vynálezu mohlo mít za následek úsporu asi 90 % vody z vody, která by byla použita v konvenčním výpamém produktu. Obecně, zatížení odnímáním tepla nemusí být konstantní po celý rok, ale přesto bude možno dosáhnout podstatného šetření vodou.

Jak je vidět na obr.4 - 6 v konstrukci teplosměnného systému 8 podle vynálezu existuje mnoho možných variací. Na příklad, jak je vidět na obr.4, teplosměnný systém nemusí mít teplosměnnou sekcí 76 s přímým stykem typu znázorněného na obr.l a zařízení 108 na pohyb vzduchu může být tlakový vrtulový ventilátor, nebo kterýkoliv jiný typ ventilátoru. Tedy, stávající protiběžná nepřímá výpamá chladicí věž s nuceným tahem může být doplněna poměmě malými úpravami, aby se v ní mohly použít výhody tohoto vynálezu. Jak je znázorněno na obr. 5 a 6, dvě suché, teplosměnné sekce nebo zařízení J6 s nepřímým stykem by mohly být přidány k teplosměnnému zařízení se sestavou 36 dvojitých hadů a dvou teplosměnných sekcí 76 s přímým stykem. Teplosměnná zařízení JO s protiproudem vzduchu a výparné kapaliny v teplosměnné sekci 76 s přímým stykem, jak je znázorněno v provedení na obr.5, a s křížovým prouděním vzduchu a výparné kapaliny, jak je znázorněno v provedení na obr.6, mohou být doplněna jedním nebo více suchými výměníky tepla 16 s nepřímým stykem spolu s příslušnými ventily 66, spojovacími drahami 60 pracovní tekutiny, obtokovými drahami 64 pracovní tekutiny a výtokovými drahami 62 pracovní tekutiny spolu s příslušnými snímači 70, 74 a v případě nutnosti programovatelným logickým prvkem 72. I když ve znázorněných provedeních jsou souběžné proudy výparné kapaliny a vzduchu (obr.l, 5 a 6) ve druhé teplosměnné sekci 28 (obr.4) je protiproud výparné kapaliny a vzduchu, vynález může být použít také v teplosměnných systémech 8 s využitím křížového proudění proudu 98 vzduchu a » · · · ··»· φ · · · · ···«·· φ « · · φ φ · · · · ·*·· · ·· «φ ·· · výpamou kapalinou. I když obr.5 a 6 znázorňují pouze jednu z dvojité, suché a druhé teplosměnné sekce připojené k modulačním ventilům 66 a k drahám 60, 64 toku pracovní tekutiny, je zřejmé, že dvojité sekce by mohly být spojeny tak, aby pracovaly v sérii, paralelně nebo samostatně. Rovněž, jak je znázorněno na obr.5 6, suché teplosměnné sekce J_6_s nepřímým stykem mohou být umístěny před zařízením 108 na pohyb vzduchu spíše než za ním, jak je znázorněno v provedení na obr.l, A i když jsou provedení na obr.l a 4 - 6 příklady doplněných teplosměnných zařízení s uzavřeným obvodem, je zřejmé, že mohou být doplněna i jiná teplosměnná zařízení a že jiná uspořádání součástí podle vynálezu mohou být vytvořena jako část původního zařízení. Pokud to není výslovně uvedeno v některém z nároků, vynález není omezen na jakékoliv konkrétní uspořádání součástí a není omezen na doplňování stávajících tepelných výměníků.

V kterémkoliv teplosměnném systému mohou být obsaženy normální konstrukce, jako na příklad eliminátory vynášení 114. které minimalizují nebo vylučují vynášení kapiček vody výstupem vzduchu. Eliminátory vynášení 114 mohou být blízko vedle sebe umístěné kovové, plastové nebo dřevěné latě nebo žaluzie, které dovolují průchod vzduchu, ale zachycují jemné vodní kapky ve vzduchu. Ve vynálezu mohou být rovněž použita i jiná normální zařízení,

Pri výběru částí, mohou být konkrétní zařízení použitá v suché teplosměnné sekci 16 s nepřímým stykem a ve druhé teplosměnné sekci 28 s nepřímým stykem zvolena na základě standardních, strojírenských, konstrukčních principů. Velikost suché teplosměnné sekce 16 s nepřímým stykem je taková, aby umožnila dosažení většiny tepelného výkonu při suchém způsobu; pri tomto způsobu dodá druhá teplosměnná sekce 28 s nepřímým stykem v závislosti na její velikosti na příklad asi 6 - 15 % tepelné kapacity, ale dominantním výměníkem tepla budou žebrované trubky 26 suché teplosměnné sekce 16 s nepřímým stykem. Ale při mokrém způsobu provozu, provede druhá teplosměnná sekce 28 s nepřímým

0 00» 0 0 0 0 0 0 000 00000 0

0 0000 0000 • 000 4 00 00 00 00 stykem 60 - 70 % tepelného výkonu a žebrované hady 26 provedou zbývajících 40 - 30 %. Skutečný procentní podíl tepelného výkonu každé sekce bude záviset na relativní velikosti obou výměníků tepla 16, 28. Jestliže použití vyžaduje konstantní tepelný výkon v průběhu celého roku, byla by zvolena velká, suchá teplosměnná sekce 16 s nepřímým stykem a poměrně malá, druhá teplosměnná sekce 28 s nepřímým stykem. Předpokládá-li se, že letní činnost a mokrý provoz bude větší než zimní činnost a suchý provoz, pak by byla zvolena větší druhá teplosměnná sekce 28 s nepřímým stykem,

A i když účinek použití teplosměnných systémů a způsobů byl popsán pro chlazení tekutiny, je jasné, že teplosměnné systémy a způsoby mohou být rovněž použity při jiných procesech odnímání tepla, jako na příklad při kondenzaci páry. Při kondenzaci par může být směr proudění pracovní tekutiny jiný, než jak je popsán výše, jak je popsáno v US patentu č. 5,435,382 a 5,816,318 a jak je popsáno v dalším s odvoláním na obr. 11 a 12.

Na obr. 11 a 12, jsou použita stejná vztažná čísla pro součásti jako čísla pro součásti popsané výše v provedeních podle obr. 1 a 4 - 6. Obr. 11 znázorňuje teplosměnný systém 8 použitý jako kondenzátor, s paralelním tokem chladivá suchou teplosměnnou sekcí 16 s nepřímým stykem a druhou teplosměnnou sekcí 28 s nepřímým stykem. Obr. 12 znázorňuje teplosměnný systém 8 použitý jako kondenzátor se sériovým tokem chladivá suchou teplosměnnou sekcí 16 s nepřímým stykem a druhou teplosměnnou sekcí 28 s nepřímým stykem. V obou provedeních dle obr. 11 - 12, může suchá nepřímá teplosměnná sekce 16 obsahovat dvě teplosměnná zařízení typu znázorněného na obr.7 a popsaná výše, zapojená paralelně. Jako v provedeních dle obr.l a 5 - 6, obsahuje každý teplosměnný systém podle obr. 11 a 12 teplosměnnou sekci 76 s přímým stykem. Všechny teplosměnné sekce 16, 28, 76 kondenzátorů dle obr. 11-12 mají strany 18, 30, 78 vstupu vzduchu a strany 20, 32, 80 výstupu vzduchu. Konstrukce druhé • · a t a • a · a · a a a a a a • aaa a aa aa a a a a a a a a a a a a aa aa teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem může být v provedeních dle obr. 11 12 stejná jako v provedeních znázorněných na obr.l a 4 - 6, jako na příklad v provedeních znázorněných na obr. 8-10.

Jako u dřívějších provedení, jsou kondenzátory dle obr, 11 a 12 opatřeny kryty 94 a vnitřními prostory 84. Ve stěnách krytů u vnitřních prostorů jsou pomocné otvory 100 vzduchu a hradítka 102, takže pomocný proud 101 vzduchu může vstupovat do vnitřního prostoru a procházet ke straně j_8 vstupu vzduchu suché teplosměnné sekce 16 s nepřímým stykem aniž by předtím prošel buď druhou teplosměnnou sekcí 28 s nepřímým stykem nebo teplosměnnou sekcí 76 s přímým stykem. Pomocný proud 101 okolního vzduchu může být smísen s ostatními proudy vzduchu, jak je popsáno výše, do společného proudu HO vzduchu. Hradítka 102 mohou volitelně uzavírat pomocné otvory 100 vzduchu. Hradítka 102 mohou být spojena s jedním nebo více servomotory kteréhokoliv standardního typu, jak je obecně znázorněn jako 104 na obr. 11 - 12, a motory 104 mohou být připojeny k řídicímu mechanizmu, který může být připojen k centrálnímu logickému prvku 72 nebo k jinému řídicímu zařízení tak, že hradítka mohou být automaticky otevírána a zavírána v závislosti na příklad na teplotě nebo tlaku pracovní tekutiny za suchou teplosměnnou sekcí 16 s nepřímým stykem, nebo na některém jiném faktoru. Obecně, u kondenzátorů mají být hradítka 102 zavřena pracuje-li teplosměnný systém mokrým způsobem a otevřena pracuje-li teplosměnný systém suchým způsobem. Jako v provedení dle obr.l, nemusí být hradítka 102 motorizována, ale mohla by právě tak být ovládána ručně.

Vnější vzhled kondenzátorů dle obr. 11-12 může být podobný vzhledu znázorněnému na obr. 13 - 14, s žaluziemi 97 u otvorů 95 do vnitřní části krytu. Kryt může být na výstupech proudů vzduchu ze suché teplosměnné sekce s • · * · · « ·

··« · • · · · • · *· » · · · • · · · ·· ·· nepřímým stykem opatřen drátěnými síty 105 , jak je znázorněno na obr. 13 - 14. Vnější potrubí by se rovněž poněkud lišilo od potrubí znázorněného na obr. 13.

Kondenzátory dle obr. 11 a 12 mohou pracovat jak suchým způsobem, tak mokrým způsobem. Výhodně jsou kondenzátory v provozu jako suché co možná nejdelší dobu, aby používání výpamé kapaliny bylo minimální a aby se tím výpamá kapalina šetřila. Suchá teplosměnná sekce J_6 s nepřímým stykem má být dimenzována příslušně; má mít dostatečnou kapacitu pro kondenzaci pracovní tekutiny během podstatné části roku, bez použití druhé, nepřímé teplosměnné sekce 28 mokrým nebo výpamým způsobem.

Motorem hnaný ventilátor 108 v kondenzátorech dle obr. 11 a 12 je výhodně buď dvourychlostní motorem hnaný ventilátor nebo ventilátor hnaný proměnnými otáčkami. V každém z obou případů, při vypočítané okolní teplotě podle suchého teploměru, poběží ventilátory 108 plnými otáčkami a kondenzátor bude pracovat suchým způsobem. Jsou-li použita hradítka 102, jsou zcela otevřena, aby proud vzduchu suchou teplosměnnou sekcí 16 s nepřímým stykem byl maximální. Při nižší teplotě podle suchého teploměru se otáčky ventilátoru sníží a hradítka jsou zavřena. Při provozu mokrým způsobem je uvedeno do činnosti čerpadlo 54, takže výpamá kapalina je hnána nahoru trubkou 52 do systému 50 rozváděči trubky a rozstřikovacích trysek 48 a je rozváděna po druhé nepřímé teplosměnné sekci 28. Při vypočítané teplotě podle vlhkého teploměru pracuje ventilátor 108 na plné otáčky a hradítka 102 jsou zavřena aby proud vzduchu druhou nepřímou teplosměnnou sekcí 28 a teplosměnnou sekcí 76 s přímým stykem byl maximální. Jak teploty podle vlhkého teploměru klesnou pod vypočítanou hladinu, mohou být otáčky ventilátoru 108 sníženy.

V kondenzátoru s rovnoběžným tokem dle obr. 11, využívá znázorněné provedení větší počet přívodních drah toku a větší počet ventilů v různých drahách toku. První dráha 200 přívodního toku pracovní tekutiny vede od vstupu

9 9 9 9 9 9 9 9

9 »99 999*9 9

9 9999 9999 • 999 9 99 99 99 9« pracovní tekutiny k hornímu vstupu 24 suché teplosměnné sekce s nepřímým stykem. Poté, co pracovní tekutina protekla obvody 34 pracovní tekutiny, teče pracovní tekutina k dolnímu výstupu 25 a k první výtokové dráze 202 pracovní tekutiny vedoucí ze suché teplosměnné sekce 16 s nepřímým stykem do výstupu Í4 pracovní tekutiny. První výtoková dráha 202 pracovní tekutiny obsahuje spojovací vedení 204. společné vedení 206 a společný zásobník 208. Spojovací vedení 204 vede od suché teplosměnné sekce 16 s nepřímým stykem do společného zásobníku 208. Společný zásobník 208 je nádrž. Nádrž může být vyrobena z kovu nebo z jiného vhodného materiálu. Společné vedení 206 má jeden konec ve společném zásobníku 208 poblíž spodní hladiny a druhý konec vně společného zásobníku 208, Ve spojovacím vedení 204 je první řídicí ventil 210. Ve spojovacím vedení 204 je rovněž zpětný ventil 212 vylučující aby se vyšší tlak pracovní tekutiny ve společném zásobníku 208 hromadil ve spojovacím vedení do kondenzátorů 16, k čemuž by jinak mohlo dojít při nízkých teplotách okolního vzduchu.

V provedení dle obr. 11 vede druhá přívodní dráha toku 214 od vstupu 12 pracovní tekutiny do horního hrdla 40 tekutiny druhé teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem. Poté co pracovní tekutina proteče obvodem 34 pracovní tekutiny, teče pracovní tekutina do dolního hrdla 42 tekutiny a teče do druhé výtokové dráhy 216 pracovní tekutiny vedoucí z druhé teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem do výstupu 14 pracovní tekutiny. Druhá výtoková dráha 216 pracovní tekutiny obsahuje spojovací vedení 218, společné vedení 206 a společný zásobník 208. Spojovací vedení 218 vede z druhé teplosměnné sekce 28 do společného zásobníku 208. Ve druhém spojovacím vedení 218 je druhý ventil 220. Ve spojovacím vedení 218 je rovněž řídicí zpětný ventil 222, který vylučuje to, aby se vyšší tlak pracovní tekutiny ve společném zásobníku 208 hromadil ve • ·♦· 0

0·0 0 0 · • 0 0 i

00 • 00

0 0 * 00 00 spojovacím vedení do kondenzátoru 28, k čemž by jinak mohlo dojít při nižších teplotách okolního vzduchu.

Třetí přívodní dráha 224 pracovní tekutiny vede od vstupu 12 pracovní tekutiny do společného zásobníku 208. Ve třetí přívodní dráze 224 je třetí řídicí ventil 226.

Tři řídicí ventily 210, 220, 226 tvoří mechanismus řízení toku pracovní tekutiny, takže pracovní tekutina vycházející z výstupu 14 pracovní tekutiny může být volitelně odebírána ze suché teplosměnné sekce 16 s nepřímým stykem a z druhé teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem. Tyto řídicí ventily umožňují tuto volbu tím, že umožňují řízení vstupu tekutiny do společného zásobníku 208; je-li otevřen řídicí ventil 210, ale řídicí ventil 220 je uzavřen, bude pracovní tekutina ve společném zásobníku 208 obsahovat tekutinu, která prošla suchou teplosměnnou sekcí 16 s nepřímým stykem. Jestliže výměník tepla pracuje tímto způsobem podstatně dlouhou dobu, bude pracovní tekutina odebíraná ze společného zásobníku 208 společným vedením 206 do expanzního ventilu obsahovat v podstatě pracovní tekutinu, která prošla suchou teplosměnnou sekcí 16 s nepřímým stykem, ale nikoliv druhou teplosměnnou sekcí 28 s nepřímým stykem. Jsou-li otevřeny oba řídicí ventily 210 a 220, bude pracovní tekutina ve společném zásobníku 208 sestávat ze směsi tekutin, které prošly oběma teplosměnnými sekcemi 16, 28 s nepřímým stykem a pracovní tekutina odebíraná společným vedením 206 bude směs. Je-li otevřen třetí řídicí ventil 226, ale řídicí ventily 210, 220 jsou uzavřeny, pak bude pracovní tekutina ve společném zásobníku 208 obsahovat tekutinu, která neprošla žádnou z teplosměnných sekcí 16, 28 s nepřímým stykem.

Tři řídicí ventily 210, 220, 226 mohou být nastaveny do otevřené nebo uzavřené polohy automaticky. Řídicí ventily by mohly být spojeny s ovladačem, jako na příklad programovatelným logickým prvkem znázorněným jako 72 na • 4 * 44* · · *

4*4 4 44 4

4« 44 44 • 44 4 · obr. 11 - 12, který může být Částí celkového, počítačového, řídicího systému závodu, částí teplosměnného zařízení 10 něho částí samostatného počítače. Programovatelný řídicí prvek 72 hy dostával vstup od snímače teploty, znázorněného jako 74 na obr. 11 - 12. K ovladači 72 a k ventilům 210, 220, 226 by mohly být připojeny příslušné servomechanismy, takže ventily by se otevíraly a zavíraly v závislosti na okolní teplotě. Na příklad ventil 226 by mohl být nastaven tak, aby se otevřel pouze při určitém minimálním rozsahu okolní teploty, na příklad pod 40°F, přičemž ventily 210 a 220 by při této teplotě byly zavřeny. Jakmile okolní teplota stoupne na příklad asi na 50°F, ventil 226 se může uzavřít, ventil 210 otevřít a ventil 220 zůstat uzavřen , takže systém využívá pro odnímání tepla z pracovní tekutiny pouze suchou teplosměnnou sekci 28 s nepřímým stykem. Jak okolní teplota začne stoupat nad jiný nastavený bod, na příklad 70°F, ventil 220 se může začít otevírat, aby umožnil vtok určité části pracovní tekutiny do druhé teplosměnné sekce 220 s nepřímým stykem. Pň nastavené okolní teplotě asi 80°F mohou být oba ventily 210 a 220 zcela otevřeny, takže jak suchá, tak druhá teplosměnná sekce 16, 28 s neprimým stykem jsou zcela v provozu.

Výhodně jsou ňdicí ventily 210, 220, 226 tlakové ventily snímající kondenzační tlak pracovní tekutiny v každém vedení a otevírají a zavírají se na základě zjištěného tlaku a na základě individuálně nastaveného bodu tlaku pro každý ňdicí ventil. Tedy, ňdicí ventil 210 vedoucí ze suché teplosměnné sekce 16 s nepňmým stykem je výhodně nastaven na minimální provozní, kondenzační tlak odpovídající minimální kondenzační teplotě pracovní tekutiny. Jakmile tlak pracovní tekutiny před ventilem 210 překročí tento nastavený bod minima, ňdicí ventil 210 zůstane otevřen a pracovní tekutina proudí ze suché teplosměnné sekce 16 s nepňmým stykem do společného zásobníku 208. Provoz tímto způsobem je výhodný pro většinu doby a suchá, nepňmá teplosměnná sekce 16 má být dimenzována podle toho.

« 0 ♦ 0 0*·· • · 000 000 00 * 0 0 0000 0000 • 000 « 0« 00 00 40

Druhý řídicí ventil 220 může být nastaven tak, aby se otevřel při vyšším tlaku, odpovídajícím vyššímu kondenzačnímu tlaku a teplotě pracovní tekutiny. Jestliže tlak pracovní tekutiny v dráze 214 toku před ventilem 220 dosáhne nebo překročí nastavený bod pro druhý řídicí ventil 220, druhý řídicí ventil 220 se otevře. Je-li otevřen jak první, tak druhý řídicí ventil 210, 220, teče pracovní tekutina jak suchou, tak druhou teplosměnnou sekcí s nepřímým stykem a oba proudy pracovní tekutiny tečou do společného zásobníku 208. Druhá teplosměnná sekce s nepřímým stykem 28 může pracovat buď suchým nebo výpamým způsobem. Teplosměnný systém by rovněž mohl být nastaven tak, aby se ventil 220 otevřel při jedné teplotě pro provoz suchým způsobem a aby se čerpadlo 54 zapojilo při jiné, vyšší teplotě pro provoz výpamým způsobem.

Třetí řídicí ventil 226 je nastaven tak, aby se otevřel při tlaku nižším než nastavené body prvního a druhého řídicího ventilu 210. 220. Tedy, je-li tlak pracovní tekutiny nízký, na příklad při nízkých okolních teplotách a během spouštění systému, je třetí řídicí ventil 226 otevřen a první a druhý řídicí ventil 210, 220 jsou uzavřeny. Pracovní tekutina poteče přímo do společného zásobníku 208 aniž by prošla některou z obou nepřímých teplosměnných sekcí J6, 28, aby se rychle natlakoval společný zásobník 208.

Jako řídicí ventily 210, 220, 226 mohou být použity obchodně dostupné ventily. Příkladem vhodného, obchodně dostupného ventilu je na příklad regulační ventil Liquid Drain Regulátor ( regulátor odtoku kapaliny) typu A4A dodávaný společností Refrigeratíng Specialties Company of Broadview, Illinois.

Šetření vodou může být v provedení dle obr.l 1 dosaženo na příklad spojením použití výpamé kapaliny s teplotou okolí podle suchého teploměru. Snímač 74 teploty může být svázán s ovladačem 72, který zapojí vodní Čerpadlo 54 jakmile okolní teplota podle suchého teploměru překročí nastavený bod. Jakmile je »· · · · · · · « 4 4·· ······ • 4 4 4 4 4 · · 4 ·

4 · 4· · · ·· ·· dosažena tato nastavená okolní teplota podle suchého teploměru mohou být rovněž uzavřena hradítka 102.

Rovněž může být vhodné uvést do činnosti rozváděči systém 46 při uzavřeném ventilu 220 pro chlazení proudů 96, 98 vzduchu před jejich vstupem do suché teplosměnné sekce 16 s nepřímým stykem. Při tomto způsobu by výpamá kapalina nenesla žádné tepelné zatížení od pracovní tekutiny.

V sériovém průtokovém kondenzátem dle obr. 12, pracovní tekutina, výpar chladivá, vstupuje do vstupu 12 pracovní tekutiny a prochází do suché teplosměnné sekce 16 s nepřímým stykem, kde je částečně odebráno teplo. Pracovní tekutina je pak tvořena směsí výparu chladivá a kapaliny která protéká spojovací drahou 60 do druhé teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem, kde je zbývající výpar chladivá kondenzován na kapalinu. Během suchého způsobu provozuje proces odnímání tepla řízen objemem vzduchu procházejícím suchou a druhou teplosměnnou sekcí 16, 28 s nepřímým stykem. Při vypočítané mezní teplotě podle suchého teploměru při suchém způsobu provozu bude průtok vzduchu maximální.

Jakmile teplota vzduchu klesne pod vypočítaný mezní bod, klesne kondenzační tlak ve výtokové dráze 62 kapaliny, jakož i její kondenzační teplota. Tato změna je zjištěna snímačem 70, to může být snímač buď teploty nebo tlaku, ve výtokové dráze 62 ze druhé teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem. Snímač 70 je zapojen tak, že vytváří vstup do ovladače 72. Jakmile ovladač 72 dostane signál od snímače 70 že kondenzační tlak nebo kondenzační teplota pracovní tekutiny klesla, ovladač 72 vyšle signál pro zpomalení otáček ventilátoru 108. U dvourychlostního ventilátoru se otáčky změní z vysokých na nízké; u ventilátoru s proměnnými otáčkami se otáčky motoru změní postupně z vyšších na nižší otáčky.

• 9 9

9 9

9 9 • 99 β 0

Jakmile teplota okolního vzduchu stoupne nad vypočítaný mezní hod, kondenzační tlak ve výtokové dráze 62 kapaliny klesne, rovněž tak klesne její kondenzační teplota. Tato změna může být zjištěna buď snímačem 74, je-li využívána teplota okolí, nebo snímačem 70, je-li využíván kondenzační tlak, a do ovladače 72 je vyslán příslušný signál. Ovladač reaguje zapnutím Čerpadla 54. Tedy, výpamá kapalina bude čerpána až do trysek 48 a rozstřikována po druhé nepřímé teplosměnné sekci 28 pro výpamou kondenzaci. Ovladač 72 může také regulovat tok vzduchu pohonem ventilátoru 108 nižšími otáčkami pň teplotách vzduchu pod maximem a zvýšením otáček ventilátoru pň pňblížení se k letní špičkové teplotě.

Jsou možné konstrukční změny. Na pňklad, vzduchová hradítka 102 by mohla být zkombinována s ventilátorem s proměnnými otáčkami nebo s dvourychlostním ventilátorem. Rovněž by mohla být použita vzduchová hradítka 102 pro modulování proudu vzduchu s ventilátorem s konstantními otáčkami. Může být vhodné zařadit obtokovou dráhu toku jako v chladičích tekutiny dle obr. 1 a 4 - 6 i do konstrukce dle obr. 12, nebo propojovací dráhu toku do konstrukce dle obr. 11.

Vynález poskytuje rovněž způsoby odnímání tepla z pracovních tekutin. Z jednoho hlediska, pracovní tekutina je prováděna teplosměnným systémem 8 a teplosměnným systémem 8 je pň tom prováděn proud vzduchu. Teplosměnný systém obsahuje suchou teplosměnnou sekci 16 s nepňmým stykem, druhou teplosměnnou sekci 28 s nepňmým stykem, teplosměnnou sekci 76 s přímým stykem a rozváděči systém 46 výpamé kapaliny nad druhou teplosměnnou sekcí s nepňmým stykem. Výpamá kapalina je volitelně rozváděna nebo není rozváděna do druhé teplosměnné sekce 28 s nepřímým stykem. Alternativa rozvádění nebo nerozvádění výpamé kapaliny může být založena na fyzikální vlastnosti pracovní tekutiny, jako na tlaku nebo teplotě, v takovém pňpadě by způsob zahrnoval krok v

»«· ♦ měření fyzikální vlastnosti pracovní tekutiny. Alternativa rozvádění nebo nerozvádění výparné kapaliny by alternativně mohla být založena na okolní teplotě, v takovém případě by způsob zahrnoval krok měření teploty okolního vzduchu.

Teplota nebo tlak pracovní tekutiny může být měřen na místě za suchou teplosměnnou sekcí 16 s nepřímým stykem, jako na příklad u výstupu 14 pracovní tekutiny.

Z druhého hlediska, způsob podle vynálezu poskytuje způsob odnímání tepla z pracovní tekutiny, zahrnující kroky zajištění pracovní tekutiny , zajištění výparné kapaliny a zajištění teplosměnného systému 8. Teplosměnný systém 8 obsahuje rozváděči systém 46 výparné kapaliny, suchou teplosměnnou sekci 16 s nepřímým stykem, druhou teplosměnnou sekci 28 s nepřímým stykem a teplosměnnou sekci 76 s přímým stykem. Způsob zahrnuje krok provedení proudu vzduchu druhou teplosměnnou sekcí 28 s nepřímým stykem při rozvádění výparné kapaliny nad druhou ohřívací sekcí 28 s nepřímým stykem pro chlazení proudu vzduchu na teplotu pod okolní teplotu podle suchého teploměru. Ochlazený proud vzduchuje proveden suchou teplosměnnou sekcí 16 s nepřímým stykem přičemž suchou teplosměnnou sekcí _16 s nepřímým stykem prochází pracovní tekutina.

Tedy, teplosměnným systémem a způsoby podle vynálezu se může ušetřit výpamá kapalina a energie. Mimoto, protože kterýkoliv proud vzduchu vycházející z teplosměnného zařízení prochází suchou teplosměnnou sekcí s nepřímým stykem je ohřát těsně před tím než je vypuštěn, čímž se sníží nebo vyloučí tvoření obláčků páry.

I když byla popsána a znázorněna pouze specifická provedení vynálezu, je zřejmé, že ve vynálezu mohou být provedeny různé doplňky a modifikace a že různé prvky vynálezu mohou být nahrazeny. Účelem připojených nároků je tedy ·· *

9 9 9 »9 99 pokrýt všechny takové doplňky, modifikace a náhražky, které mohou spadat do vlastního rozsahu vynálezu.

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Teplosměnný systém pro odnímání tepla z pracovní tekutiny obsahující: vstup pracovní tekutiny výstup pracovní tekutiny suchou teplosměnnou sekci s nepřímým stykem opatřenou stranou vstupu vzduchu, stranou výstupu vzduchu a obvodem pracovní tekutiny do něhož přichází pracovní tekutina od vstupu pracovní tekutiny;

   druhou teplosměnnou sekci s nepřímým stykem obsahující stranu vstupu vzduchu, stranu výstupu vzduchu a obvod pracovní tekutiny;

   spojovací dráhu toku pracovní tekutiny od obvodu pracovní tekutiny v suché teplosměnné sekci s nepřímým stykem do obvodu pracovní tekutiny ve druhé teplosměnné sekci s nepřímým stykem ;

   výtokovou dráhu pracovní tekutiny ze druhé teplosměnné sekce s nepřímým stykem do výstupu pracovní tekutiny;

   mechanismus pro řízení toku pracovní tekutiny tak, že pracovní tekutina vycházející z výstupu pracovní tekutiny může být volitelně odebírána ze suché teplosměnné sekce s nepřímým stykem a ze druhé teplosměnné sekce s nepřímým stykem ; a rozváděči systém pro volitelné rozvádění výpamé kapaliny do druhé teplosměnné sekce s nepřímým stykem.
2. 2. Teplosměnný systém podle nároku 1, dále obsahující obtokovou dráhu pracovní tekutiny z obvodu pracovní tekutiny v suché teplosměnné sekci s nepřímým stykem do výstupu pracovní tekutiny.

   0 4 4

   0 4 0

   0 0 4

   0 0 • 0

   0 00 0 0 «0
3. 3. Teplosměnný systém podle nároku 1, dále obsahující teplosměnnou sekci s přímým stykem opatřenou vstupní stranou vzduchu, výstupní stranou vzduchu a výplňovými médii, přičemž teplosměnná sekce s přímým stykem je umístěna tak, Že je do ní vedena výpamá kapalina z druhé teplosměnné sekce s nepřímým stykem, teplosměnný systém dále obsahuje jímku, do níž je vedena výpamá kapalina z teplosměnné sekce s přímým stykem a přičemž rozváděči systém obsahuje větší počet rozstřikovacích výstupů a mechanismus pro volitelné přemísťování výpamé kapaliny z jímky do rozstřikovacích výstupů.
4. 4. Teplosměnný systém podle nároku 1, přičemž mechanismus řízení toku pracovní tekutiny je modulační ventil, modulační ventil umožňuje řízení toku pracovní tekutiny tak, že pracovní tekutina buď vstoupí do druhé teplosměnné sekce s nepřímým stykem, zcela obteče druhou teplosměnnou sekci s nepřímým stykem nebo částečně obteče druhou teplosměnnou sekci s nepřímým stykem, teplosměnný systém dále obsahuje mechanismus snímače teploty zapojený pro zjišťování teploty pracovní tekutiny za obvodem pracovní tekutiny v suché teplosměnné sekci s nepřímým stykem a obvodem pracovní tekutiny v druhé teplosměnné sekci s nepřímým stykem.
5. 5. Teplosměnný systém pro odnímání tepla z pracovní tekutiny obsahující: vstup pracovní tekutiny výstup pracovní tekutiny suchou teplosměnnou sekci s nepřímým stykem opatřenou stranou vstupu vzduchu, stranou výstupu vzduchu a obvodem pracovní tekutiny do něhož je vedena pracovní tekutina ze vstupu pracovní tekutiny;

   druhou teplosměnnou sekci s nepřímým stykem obsahující stranu vstupu vzduchu, stranu výstupu vzduchu a obvod pracovní tekutiny;

   9 9 9 9 9 9 9

   9 9 999 99 · • 99 9 9 99 9

   99 99 ·* ·* • 999 9 dráhu toku pracovní tekutiny ze suché teplosměnné sekce s nepřímým stykem do výstupu pracovní tekutiny;

   dráhu toku pracovní tekutiny ze druhé teplosměnné sekce s nepřímým stykem do výstupu pracovní tekutiny;

   mechanismus pro řízení toku pracovní tekutiny tak, že pracovní tekutina vycházející z výstupu pracovní tekutiny může být volitelně odebírána ze suché teplosměnné sekce s nepřímým stykem a z druhé teplosměnné sekce s nepřímým stykem; a rozváděči systém pro selektivní rozvádění výpamé kapaliny do druhé teplosměnné sekce s nepřímým stykem.
6. 6. Teplosměnný systém podle nároku 5, přičemž dráha toku pracovní tekutiny vedoucí od suché teplosměnné sekce s nepřímým stykem k výstupu pracovní tekutiny obsahuje obtokovou dráhu od obvodu tekutiny v suché teplosměnné sekci s nepřímým stykem do výstupu pracovní tekutiny, systém dále obsahuje spojovací dráhu toku od teplosměnné sekce s nepřímým stykem do obvodu pracovní tekutiny v druhé teplosměnné sekci s nepřímým stykem.
7. 7. Teplosměnný systém podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, dále obsahující společný vnitřní prostor mezi stranou vstupu vzduchu suché teplosměnné sekce s nepřímým stykem a stranami výstupu vzduchu druhé teplosměnné sekce s nepřímým stykem a teplosměnné sekce s přímým stykem, kryt v podstatě obklopující teplosměnnou sekci s přímým stykem a vnitřní prostor, kryt je opatřen otvorem odpovídajícím straně vstupu vzduchu teplosměnné sekce s přímým stykem, pomocným otvorem vzduchu do vnitřního prostoru a hradítky pro volitelné uzavření pomocného otvoru vzduchu.
8. 8. Způsob odnímání tepla z pracovní tekutiny obsahující kroky:

   zajištění pracovní tekutiny • φ φ φ φ φ φ φφφ φ • φ φ φ φ φ φ φ φ φφ φφ φ · · · φ φ φ φ φ φ φ φ φφ φ* zajištění výpamé kapaliny zajištění rozváděcího systému výpamé kapaliny, suché teplosměnné sekce s nepřímým stykem, druhé teplosměnné sekce s nepřímým stykem a teplosměnné sekce s přímým stykem;

   provedení pracovní tekutiny druhou teplosměnnou sekcí s nepřímým stykem, přičemž druhou teplosměnnou sekcí s nepřímým stykem proudí proud vzduchu; a selektivního rozvádění nebo nerozvádění výpamé kapaliny nad druhou teplosměnnou sekci s nepřímým stykem.
9. 9. Způsob podle nároku 8, dále obsahující krok měření fyzikální vlastnosti pracovní tekutiny a přičemž krok volitelného rozvádění nebo nerozvádění výpamé kapaliny nad druhou teplosměnnou sekcí závisí na měřené fyzikální vlastnosti pracovní tekutiny,
10. 10. Způsob podle nároku 9, přičemž měřená fyzikální vlastnost je alespoň jedna z teploty pracovní tekutiny a teploty okolního vzduchu.
11. 11. Způsob odnímání tepla z pracovní tekutiny obsahující kroky:

    zajištění pracovní tekutiny;

    zajištění výpamé kapaliny;

    zajištění rozváděcího systému výpamé kapaliny, suché teplosměnné sekce s nepřímým stykem, druhé teplosměnné sekce s nepřímým stykem a teplosměnné sekce s přímým stykem;

    provedení proudu vzduchu alespoň jednou ze druhé teplosměnné sekce s nepřímým stykem a teplosměnné sekce s přímým stykem přičemž po teplosměnné sekci je rozváděna výpamá kapalina pro ochlazení proudu vzduchu na teplotu pod okolní teplotu podle suchého teploměru; a

    0 0

    0 0 » • 000 0

    0 0 000 00 · 0 00 0 0 00 0 00 00 00 «0 provedení proudu ochlazeného vzduchu teplosměnnou sekcí s nepřímým stykem, přičemž pracovní tekutina prochází suchou teplosměnnou sekcí s nepřímým stykem.