CZ28501U1 - Zařízení pro eliminaci parní vlečky nad chladicí věží - Google Patents

Description

Oblast techniky

Řešení se týká eliminace pamí vlečky vznikající na výstupu z mokré chladicí věže. Mokrá chladicí věž je tepelné zařízení, které odvádí nízko potenciální teplo do okolní atmosféry chlazením vody pomocí vzduchu. Jedná se o výpamé chlazený, kde se využívá skupenské teplo na chlazení vody, teplo vodě je odebíráno konvekcí a hlavně vypařováním. Tento princip je znám velmi dlouho. Voda je do chladicí věže distribuována pomocí rozvodného žlabu a potrubí. U chladicích věží s nuceným tahem to bývá jenom rozvodné potrubí. K rozvodnému žlabu nebo potrubí je napojeno distribuční potrubí s rozstřikovacími tryskami. Voda je z trysek rozprašována na chladicí výplň v zóně rozstřiku. V chladicí výplni dochází k intenzifikaci prostupu tepla - zóna výplně. Chladicí výplň může být buď filmová nebo výplň kapkového typu „Splash“. Pod oběma typy chladicích výplní vzniká zóna deště. Nad výplní se formují drobné kapičky vody, které jsou unášené proudem vzduchu směrem od výplně. Tyto kapičky se snaží zachytit eliminátor kapalné fáze, který je umístěn nad distribučním systémem vody s rozstřikovacími tryskami. Nasycený vzduch vystupující z chladicí věže při styku s okolním vzduchem tvoří viditelnou pamí vlečku. Když je okolní teplota nízká tak pamí vlečka bude větší a viditelnější. Pamí vlečka je z vizuálního pohledu oblak vystupující z chladicí věže.

Dosavadní stav techniky

Technické řešení zpětné kondenzace v chladicích věžích je určeno pro eliminaci pamí vlečky. Většina systému na eliminaci pamí vlečky u mokrých chladicích věží se snaží přivádět okolní vzduch různým způsobem do prostoru nad eliminátor úletu kapalné fáze.

Patent US 3923935 A řeší snižovaní pamí vlečky tak, že voda je nejdříve ochlazovaná v suchém výměníku tepla. Kde dochází k ochlazování vody nepřímo pomocí okolního vzduchu. Voda pak dále směřována do mokré části chladicí věže, kde probíhá její ochlazování odparem s druhým proudem vzduchu s okolní atmosféry. Vzduch ze suché a mokré části se spojí nad eliminátorem kapalné fáze a vystupuje promíchaný s chladicí věže do okolní atmosféry. Obdobné uspořádaní s přívodem okolního vzduchu skrz výměník voda-vzduch do prostoru nad eliminátor kapalné fáze je popsané v patentu WO 2000068627 Al a v patentu US 6663694 B2.

Patent US 20130175717 Al řeší snižovaní pamí vlečky tak, že je přiváděn okolní vzduch do prostoru nad eliminátor kapalné fáze. Okolní vzduch je ohřívaný před vstupem do prostoru nad eliminátor kapalné fáze. Takto ohřátý vzduch se smíchá se vzduchem uvnitř chladicí věže. Ohřev vzduchuje zabezpečen pomocí hořáku.

Patent US 6247682 B1 řeší snižovaní viditelnosti pamí vlečky tak, že přivádí okolní vzduch do prostoru nad eliminátor kapalné fáze. Přiváděný okolní vzduch nejdříve vstupuje do výměníku tepla, voda-vzduch, a až potom je přiváděn do oblasti nad eliminátor kapalné fáze, kde dochází k promíchání se vzduchem v chladicí věži.

Dosavadní technická řešení pracují s myšlenkou míchaní dvou proudů vzduchu. Jeden přivedený z okolní atmosféry a druhý nasycený z oblasti rozstřiku chladicí vody nad eliminátorem úletu kapalné fáze. A tato směs dvou proudu vzduchu vystupuje s chladicí věže do okolní atmosféry.

Podstata technického řešení

Výše uvedené nedostatky jsou do značné míry odstraněny zařízením pro eliminaci pamí vlečky nad chladicí věží, obsahující chladicí výplň, nad kterou je postupně umístěno rozvodné potrubí s rozstřikovacími tryskami, eliminátor kapalné fáze, ventilátor a výstup chladicí věže, podle tohoto technického řešení. Jeho podstatou je to, že nad rozvodným potrubím a eliminátorem kapalné fáze je umístěn deskový výměník, který je tvořen Peltierovými články a/nebo studenou částí a teplou částí kompresorového chladiče.

-1 CZ 28501 Ul

Deskový výměník je s výhodou opatřen vzájemně se střídajícími studenými buňkami a teplými buňkami.

Vzduch vstupující z okolní atmosféry do chladicí věže se ohřeje a nasytí vodní párou. Suchý vzduch je schopen se nasytit větším množstvím vodní páry při vyšší teplotě než při nižší. S tohoto důvodu při opuštění chladicí věže dojde ke kondenzaci vodní páry obsažené ve výstupním vzduchu ve formě malých kapek a tím vznikne parní vlečka. Podstatou tohoto řešení je umístnění deskového výměníku do chladicí věže, nad rozstřikovací trysky a eliminátor úletu kapalné fáze. Deskový výměník je tvořen Peltierovými články a/nebo studeným a teplým koncem kompresorového chladiče. Přitom vzájemné geometrické uspořádání jednotlivých dílů deskového výměníku tvoří studené a teplé buňky resp. oblasti. Přitom dochází ke kondenzaci nasyceného vlhkého vzduchu ve studené buňce - oblasti, ve formě malých kapek. A ohřevu nasyceného vlhkého vzduchu v teplé buňce - oblasti, a tím dochází k zvýšení rozpustnosti vodní páry ve vzduchu. Eliminace parní vlečky, jehož podstata spočívá v přivedení vlhkého vzduchu do deskového výměníku tvořeného Peltierovými články, nebo studeným a teplým koncem kompresorového chladiče. Přitom vzájemné geometrické uspořádání jednotlivých dílů deskového výměníku tvoří studené a teplé buňky resp. oblasti. Přitom dochází ke kondenzaci nasyceného vlhkého vzduchu v studené buňce ve formě malých kapek. A ohřevu nasyceného vlhkého vzduchu v teplé buňce, a tím dochází k zvýšení rozpustnosti vodní páry ve vlhkém vzduchu. Vodní kapky vznikají při kondenzaci v prostoru studené buňky a dochází k zvýšení rozpustnosti vodní páry ve vzduchu v prostoru teplé buňky.

Objasnění obrázků na výkresech

Zařízení pro eliminaci pamí vlečky nad chladicí věží podle tohoto technického řešení bude podrobněji popsáno na konkrétních příkladech provedení s pomocí přiložených výkresů, kde na Obr. 1 je schematicky znázorněna chladicí věž. Na Obr. 2 je v axonometrickém pohledu znázorněn deskový výměník. Na Obr. 3 je v axonometrickém pohledu znázorněn Peltierův článek a na Obr. 4 v dalším pohledu deskový výměník.

Příklady uskutečnění technického řešení

Chladicí věž obsahuje chladicí výplň 3, nad kterou je postupně umístěno rozvodné potrubí 1 s rozstřikovacími tryskami 2, eliminátor 7 kapalné fáze, ventilátor 8 a výstup 9 chladicí věže. U dna chladicí věže je umístěn přívod 5 okolního vzduchu a zásobník 4 chlazené vody. Nad rozvodným potrubím I a eliminátorem 7 kapalné fáze je umístěn deskový výměník 10, který je tvořen Peltierovými články 13. Přitom vzájemné geometrické uspořádání jeho jednotlivých dílů tvoří studená strana 14 a teplá strana 15 resp. buňky Peltierova článku 13. Do deskového výměníku 10 vstupuje vzduch 6.

V dalším provedení je v prostoru nad eliminátorem 7 kapalné fáze a rozvodným potrubím 1 s rozstřikovacími tryskami 2 umístěn deskový výměník 10. Deskový výměník W je tvořen studenou částí 16 a teplou částí 17 kompresorového chladiče. Přitom vzájemné geometrické uspořádání jednotlivých dílů deskového výměníku 10 tvoří studené buňky H a teplé buňky 12 resp. oblasti.

Průmyslová využitelnost

Průmyslová využitelnost popsaného principu eliminace pamí vlečky je v oblasti průmyslového výpamého chlazení využívaného v energetice, chemickém průmyslu, potravinářském průmyslu, petrochemickém průmyslu, ale i u klimatizačních jednotek.

Claims (2)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Zařízení pro eliminaci parní vlečky nad chladicí věží, obsahující chladicí výplň (3), nad kterou je postupně umístěno rozvodné potrubí (1) s rozstřikovacími tryskami (2), eliminátor (7) kapalné fáze, ventilátor (8) a výstup (9) chladicí věže, vyznačující se tím, že nad rozvodným potrubím (1) a eliminátorem (7) kapalné fáze je umístěn deskový výměník (10), který je tvořen Peltierovými články (13) a/nebo studenou částí (16) a teplou částí (17) kompresorového chladiče.
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že deskový výměník (10) je opatřen vzájemně se střídajícími studenými buňkami (11) a teplými buňkami (12).