CZ28502U1 - Zařízení pro eliminaci parní vlečky nad chladicí věž - Google Patents

Description

Zařízení pro eliminaci parní vlečky nad chladicí věží

Oblast techniky

Řešení se týká eliminace parní 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 parní vlečku. Když je okolní teplota nízká tak parní vlečka bude větší a viditelnější. Parní vlečka je z vizuálního pohledu oblak vystupující z chladicí věže.

Dosavadní stav techniky

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

Patent US 3923935 A řeší snižovaní parní 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 parní 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 Bl řeší snižovaní viditelnosti parní 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

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 mříže složené z Peltierových článků, vzájemně spořádaných tak, že tvoří studené a teplé buňky, na výstupu z chladicí věže. Přitom dochází ke kondenzaci nasyceného vlhkého vzduchu v stu-1 CZ 28502 U1 děné buňce ve formě malých kapek. A ohřevu nasyceného vlhkého vzduchu v teplé buňce, a tím dochází k zvýšení rozpustnosti vodní páry ve vzduchu.

Eliminace parní vlečky nad chladicí věží, jehož podstata spočívá v přivedení vlhkého vzduchu z chladicí věže do mříže, tvořené Peltierovými články. Přitom jejich vzájemné geometrické uspořádání je takové, že tvoří studené a teplé buňku. 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 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 parní 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 Peltierův článek a na Obr. 3 v dalším pohledu Peltierův článek.

Příklady uskutečnění technického řešení

Chladicí věž obsahuje u svého dna přívod 5 okolního vzduchu a zásobník 4 chlazené vody. Nad přívodem 5 je umístěna chladicí výplň 3, nad kterou je postupně umístěno rozvodné potrubí I s rozstřikovacími tryskami 2, ze kterých vystupuje vzduch 6 do eliminátoru 7 kapalné fáze. V horní části věže je ventilátor 8 a výstup 9 chladicí věže. V prostoru na výstupu 9 chladicí věže je umístěna mříž 10 tvořená Peltierovými články 13. Peltierovy články 13 jsou vzájemně uspořádané tak, že tvoří studenou buňku Π. a teplou buňku 12. Mříž 10 je uzavřena v difuzoru. Peltierovy články 13 mají studenou stranu 14 a teplou stranu 15.

Průmyslová využitelnost

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

Claims (10)

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 na výstupu (9) chladicí věže je umístěna mříž (10) z Peltierových článků (13), které tvoří studené buňky (11) a teplé buňky (12).
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že mříž (10) je uzavřena v difuzoru.

   2 výkresy

   Seznam vztahových značek:

   1 - rozvodné potrubí

   2 - rozstřikovací tryska
3. 3 - chladicí výplň
4. 4 - ochlazená voda
5. 5 - přívod okolního vzduchu

   -2CZ 28502 Ul
6. 6 - vzduch vystupující z chladicí výplně
7. 7 - eliminátor kapalné fáze
8. 8 - ventilátor
9. 9 - výstup chladicí věže

   5 10 - mříž z Peltierových článků

   11 - studená buňka

   12 - teplá buňka

   13 - Peltierův článek

   14 - studená strana Peltierova článku
10. 10 15 - teplá strana Peltierova článku.

    CZ 28502 Ul