NL1024135C1 - Device specifically cools fluids by means of material transfer and convection, cooling process being enacted in two stages - Google Patents

Device specifically cools fluids by means of material transfer and convection, cooling process being enacted in two stages Download PDF

Info

Publication number
NL1024135C1
NL1024135C1 NL1024135A NL1024135A NL1024135C1 NL 1024135 C1 NL1024135 C1 NL 1024135C1 NL 1024135 A NL1024135 A NL 1024135A NL 1024135 A NL1024135 A NL 1024135A NL 1024135 C1 NL1024135 C1 NL 1024135C1
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
liquid
convection
heat
film
water
Prior art date
Application number
NL1024135A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Jacobus Johannes Elich
Original Assignee
Jacobus Johannes Elich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jacobus Johannes Elich filed Critical Jacobus Johannes Elich
Priority to NL1024135A priority Critical patent/NL1024135C1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1024135C1 publication Critical patent/NL1024135C1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D5/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, using the cooling effect of natural or forced evaporation
    • F28D5/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, using the cooling effect of natural or forced evaporation in which the evaporating medium flows in a continuous film or trickles freely over the conduits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

The device specifically cools fluids by means of material transfer and convection. The cooling process is enacted in two stages. In the first stage, the fluid is cooled with a cold pipe wall by convection. The material transfer takes place in the fliud film present on the pipe wall. The fluid film ensures that the contact time between fluid and gas notably increases, so that the efficiency of the cooling process is enhanced.

Description

Korte aanduiding:Short indication:

Inrichtina die het moaeliik maakt voor het on een SDecifieke manier doen olaatsvinden van het koelen van vloeistoffen door middel van stofoverdracht 5 en convectieDevice that makes it difficult to do ole-specific ways of cooling liquids by means of dust transfer and convection

Oe uitvindina heeft als kenmerk (1) dat het een methode is om warmte en stofoverdracht processen in vloeistoffen en crashen te laten olaats vinden met behuln van nlatte profielen, die ieder een aeaolfd oppervlak hebben waardoor als zij tegen elkaar worden gezet een openina ontstaat waar 10 doorheen lucht en vloeistof kan stromen. De buizen zijn uitgerust met een materiaal dat een waterfilm kan vasthouden. Een tweede kenmerk (2) is dat de vloeistof eerst door de buizen stroomt en door middel van convectie wordt gekoeld door dezelfde vloeistof die eerder door de buis stroomde. Wanneer de vloeistof uit de buis stroomt dan loopt de vloeistof langs de IS buitenkant van de buizen door middel van de zwaartekracht naar beneden. De speciale laag die op de buizen is aangebracht zorgt ervoor dat de valsnelheid aanzienlijk wordt verminderd waardoor de contacttijd tussen de vloeistof en het langsstromende gas sterk zal toenemen, hls deze vloelstoffilm wordt blootgesteld aan een gas kenmerk (3), dan zal 20 afhankelijk van de temperatuur van het gas en de vloeistof, verdamping dan wel condensatie plaats vinden. Hierdoor zal de temperatuur van de vloeistoffilm en het gas veranderen.The invention has the feature (1) that it is a method for letting heat and dust transfer processes in liquids and crashes contain using null profiles, each of which has an airtight surface, as a result of which an openina is formed where they are put together. can flow through air and liquid. The tubes are equipped with a material that can hold a water film. A second feature (2) is that the fluid first flows through the tubes and is cooled by convection through the same fluid that previously flowed through the tube. When the liquid flows out of the tube, the liquid runs downwards along the IS outside of the tubes by means of gravity. The special layer applied to the tubes ensures that the fall speed is considerably reduced, so that the contact time between the liquid and the gas flowing past will increase considerably. If this liquid film is exposed to a gas characteristic (3), then depending on the temperature of the gas and liquid, evaporation or condensation. This will change the temperature of the liquid film and the gas.

Het is bekend dat voor deze natuurkundige processen een groot aantal verschillende typen warmtewisselaars ontworpen en gemaakt zijn. In al deze 25 warmtewisselaars wordt op indirecte of directe wijze een gas en vloeistof contact tot stand gebracht. Hierbij is het van het grootste belang dat de vloeistoffilm van het contactoppervlak zo egaal mogelijk bevochtigd is. Dit laatste tracht men op allerlei ingenieuze manieren te bereiken door de vloeistof op het oppervlak te vernevelen of de vloeistof in een dunne 30 waterfilm langs het contact oppervlak naar beneden te laten stromen. Een zeer groot nadeel hierbij is dat de vloeistof stroom, mede onder invloed van het soort contact materiaal, door de langsstromende gasstroom wordt verbroken waardoor er z.g. dry spots ontstaan. Bovendien kan bij grote vloeistofbelasting geheel of gedeeltelijk de doorstoomopening van het 35 contact pakket geblokkeerd worden. Deze factoren leiden tot rendement verlies. De contacttijd tussen de vloeistof en het gas is zeer beperkt en is bij een valhoogte van 10 m slechts één seconde.It is known that a large number of different types of heat exchangers have been designed and made for these physical processes. In all these heat exchangers, a gas and liquid contact is established indirectly or directly. It is of the greatest importance that the liquid film of the contact surface is moistened as evenly as possible. The latter is attempted in all sorts of ingenious ways by spraying the liquid on the surface or allowing the liquid to flow down in a thin water film along the contact surface. A very big disadvantage here is that the liquid flow, partly under the influence of the type of contact material, is broken by the flowing gas flow, so-called dry spots are created. Moreover, in the event of a high liquid load, the flow-through opening of the contact package can be completely or partially blocked. These factors lead to a loss of return. The contact time between the liquid and the gas is very limited and is only one second at a fall height of 10 m.

Kenmerk (4) met de uitvinding wordt bereikt dat de vloeistoffilm op het contactoppervlak geen dry spots kan bevatten doordat de vloeistof aan 40 de bovenzijde uit de platte buizen overstroomt en langs de andere kant van de buis door de speciale laag naar beneden vloeit. Het oppervlak wordt • .η? d13 5Feature (4) with the invention is achieved that the liquid film on the contact surface cannot contain dry spots because the liquid overflows from the flat tubes at the top and flows downwards through the special layer along the other side of the tube. The surface becomes • .η? d13 5

I 2 II 2 I

I hierdoor egaal bevochtigd waardoor het stofoverdracht proces zonder II thereby evenly moistened so that the dust transfer process without I

I rendementsverlies tot stand kan komen. Kenmerk (5) van de uitvinding is de II loss of return can occur. Characteristic (5) of the invention is the I

I contacttijd tussen de vloeistof en het gas die door het kiezen van de II contact time between the liquid and the gas generated by choosing the I

I lengte van de buis geregeld kan worden dat afhankelijk van de belasting en II length of the tube can be adjusted depending on the load and I

I 5 klimaatcondities het hóógste rendement kan worden bereikt. II 5 climate conditions the highest efficiency can be achieved. I

I Een zesde kenmerk (6) is dat het gehele warmte en stof overdracht IA sixth characteristic (6) is that the entire heat and dust transfer I

I . proces in meer stappen plaats vind. II. process takes place in more steps. I

I Stap 1 Het bevochtigde materiaal wordt bloot gesteld aan het gas. Door II Step 1 The wetted material is exposed to the gas. By I

I 10 de verschillende dampspanningen zal stofoverdracht plaats vinden tussen het IDue to the different vapor pressures, dust transfer will take place between the I

I gas en de vloeistof. Hierdoor daalt de temperatuur van het gas en de II gas and the liquid. This lowers the temperature of the gas and the I

I vloeistoffilm op 'de buiswand.Dit proces gaat door totdat de damp spanning II liquid film on the tube wall. This process continues until the vapor pressure I

I van de vloeistof en de dampspanning van het gas gelijk zijn. Het gevolg van II of the liquid and the vapor pressure of the gas are the same. The consequence of I

I deze stofoverdracht is dat de conditie van de vloeistof en het gas is II this substance transfer is that the condition of the liquid and the gas is I

I 15 gewijzigd. II 15 amended. I

I Stap 2 De vloeistoffilm waarvan de conditie is gewijzigd zorgt ervoor II Step 2 The liquid film whose condition has changed ensures I

I dat de temperatuur van de buiswand veranderd Hierdoor vind door convectie II that the temperature of the tube wall changes as a result of this I find by convection

I warmte uitwisseling plaats tussen de buiswand en de vloeistof II heat exchange takes place between the tube wall and the liquid

I De uitvinding van dit proces zal hieronder aan de hand van een reken IThe invention of this process will be explained below with reference to a calculation I

I 20 voorbeeld en een figuur van een proceswater koeler nader worden verklaard. IAn example and a figure of a process water cooler are further explained. I

I Fig. 1 toont schematisch het zijaanzicht van de proceswater koeler. IFIG. 1 schematically shows the side view of the process water cooler. I

I Met deze proceswater koeler wordt water gekoeld van 32°C naar 22®C. De II With this process water cooler, water is cooled from 32 ° C to 22®C. The I

I platte buizen worden aaneen gesloten tot een pakket ontstaat waardoorheen II flat tubes are closed together until a package is created through which I

I de vloeistof en de lucht kan stromen. De lucht wordt door een ventilator II the liquid and the air can flow. The air is supplied by a fan I

I *25 door het pakket geblazen en komt daardoor in contact met de waterfilm die II * 25 is blown through the package and thereby comes into contact with the water film that I

I op het pakket aanwezig is. De lucht die in kruisstroom door het pakket II is present on the package. The air flowing in cross stream through the package I

I stroomt, heeft een droge bol temperatuur van 30°C en een natte bol II flows, has a dry bulb temperature of 30 ° C and a wet bulb I

I temperatuur van 20°C. Door metingen is bekend dat de stofoverdracht II temperature of 20 ° C. It is known from measurements that the substance transfer I

I coëfficiënt 1450 kJ.m'2 bedraagt wat een factor 2,5 groter is dan de II coefficient is 1450 kJ.m'2, which is 2.5 times greater than the I

I 30 warmteoverdracht coëfficiënt. Voor het gemak van de berekening nemen wij II heat transfer coefficient. We use I for the sake of calculation

aan dat de gemiddelde waterfilm temperatuur op de buiswand 25°C bedraagt. Ithat the average water film temperature on the tube wall is 25 ° C. I

De waterdampspanning hiervan bedraagt 0,0316 kg/cm2. De relatieve IThe water vapor pressure thereof is 0.0316 kg / cm 2. The relative I

vochtigheid van de lucht met een drogebol temp van 30°C en een Nattebol Ihumidity of the air with a dry bulb temp of 30 ° C and a Nattebol I

temp van 20°c is 40 %. De dampspanning van de waterdamp in die lucht is Itemp of 20 ° c is 40%. The vapor pressure of the water vapor in that air is I

35 derhalve 40% x 0,0433 * 0,01732 kg/cm2 I35, therefore, 40% x 0.0433 * 0.01732 kg / cm 2

Verschil bedraagt 0.0316-0.01732« 0.0143 kg/cm2 IThe difference is 0.0316-0.01732. 0.0143 kg / cm 2

We beschouwen een contactoppervlak van 1 m2 Dit oppervlak wordt IWe consider a contact surface of 1 m2. This surface becomes I

doorstroomd met lucht waardoor stofoverdracht plaats vindt. Hierdoor koelt Iflowed through with air whereby dust transfer takes place. This cools I

de waterfilm op de rotor af tot 20°C.De oorspronkelijke temperatuur was Ithe water film on the rotor to 20 ° C. The original temperature was I

40 25°c, wat een temperatuursdaling van 30 -20 « 10®C geeft. De hoeveelheid I40 25 ° c, which gives a temperature drop of 30-20 ° 10®C. The amount of I

water die één m2 contact oppervlak onder de aangenomen condities kan Iwater that can have one m2 of contact surface under the assumed conditions I

1024135 I1024135 I

3 afvoeren bedraagt: stofoverdracht coëfficiënt x verdampingswarmte van water x contact oppervlak x Verschil van de dampspanning. Dit komt overeen met 1450 x 2600 x 1 x 0,0143kg/cma= 54.000 kj/hr. De totale verdampingcapaclteit van de proceswater koeler wordt bepaald door de S grootte van het totale contact oppervlak van het koelpakket, het dampspanningsversch.il tussen het water op de van de waterfilm en de waterdamp in de lucht.3 discharge amounts: dust transfer coefficient x evaporation heat of water x contact surface x difference in vapor pressure. This corresponds to 1450 x 2600 x 1 x 0.0143 kg / cma = 54,000 kj / hr. The total evaporation capacity of the process water cooler is determined by the S size of the total contact surface of the cooling package, the vapor pressure difference between the water on the water film and the water vapor in the air.

10 102413510 1024135

Claims (3)

2. Het warmte en stof overdracht proces volgens conclusie 1 met het I I 10 kenmerk (2) Dat de vloeistof eerst door de buizen stroomt en door middel I I van convectie gekoeld wordt door dezelfde vloeistof die aan de andere kant I I van de buis als een waterfilm naar beneden valt. De vloeistof film wordt en I I wordt bloot gesteld aan gas (sen), waar door het verschil van de I I damp spanningen van de vloeistofdamp en de damp spanning van de vloeistof I I IS film op het contact materiaal warmte en stof overdracht kan plaats vinden. I2. The heat and dust transfer process according to claim 1, characterized in that the liquid first flows through the tubes and is cooled by means of convection II through the same liquid that on the other side II of the tube as a water film. falls down. The liquid film is exposed to gas (s) where heat and dust transfer can take place due to the difference of the I-vapor stresses of the liquid vapor and the vapor pressure of the liquid I-IS film on the contact material. I 3. Het warmte en stof overdracht proces volgens conclusies 1 en 2 met I I het kenmerk dat de efficiency van het proces kan worden beïnvloed door de I I duur van de contact tijd van de contacttijd tussen de vloeistof en het gas I I op het contact oppervlak te regelen. I I 20 4. Door de egale bevochtiging van het contact oppervlak dat door over I I de buiswand stromende vloeistof film wordt verkregen wordt het contact I I oppervlak optimaal benut waardoor een hoge efficiency kan worden bereikt. IThe heat and dust transfer process according to claims 1 and 2, characterized in that the efficiency of the process can be influenced by controlling the II duration of the contact time of the contact time between the liquid and the gas II on the contact surface . 4. By the uniform wetting of the contact surface that is obtained by liquid film flowing over the pipe wall, the contact surface is optimally utilized, so that a high efficiency can be achieved. I 5. Het koel proces vindt plaats in twee afzonderlijke stappen. De I I eerste stap het verdampen van het water op de buitenwand van de platte I I 25 buis. De tweede stap uitwisseling van warmte door middel van convectie met I I de door het in de eerste stap genoemde, verdamping proces, gekoelde I I buiswand I I 6.Met het hiervoor beschreven warmteoverdracht proces en basis I I configuratie ..van de materialen kunnen meerdere stofoverdracht- en convectie I I 30 processen worden uitgevoerd zoals: Het koelen van proceswater,het koelen I I van Lucht, het absorberen van gassen, het ontzilten van zeewater. I5. The cooling process takes place in two separate steps. The first step is to evaporate the water on the outer wall of the flat tube. The second step exchanges heat by means of convection with II the cooled tube pipe II which is mentioned by the evaporation process mentioned in the first step. 6. With the aforementioned heat transfer process and basic II configuration of the materials, multiple dust transfer and convection II processes are carried out such as: Cooling process water, cooling II of Air, absorbing gases, desalinating seawater. I
NL1024135A 2003-08-20 2003-08-20 Device specifically cools fluids by means of material transfer and convection, cooling process being enacted in two stages NL1024135C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1024135A NL1024135C1 (en) 2003-08-20 2003-08-20 Device specifically cools fluids by means of material transfer and convection, cooling process being enacted in two stages

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1024135A NL1024135C1 (en) 2003-08-20 2003-08-20 Device specifically cools fluids by means of material transfer and convection, cooling process being enacted in two stages
NL1024135 2003-08-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1024135C1 true NL1024135C1 (en) 2005-02-22

Family

ID=34464833

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1024135A NL1024135C1 (en) 2003-08-20 2003-08-20 Device specifically cools fluids by means of material transfer and convection, cooling process being enacted in two stages

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL1024135C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sharqawy et al. Efficiency and optimization of straight fins with combined heat and mass transfer–an analytical solution
Sharqawy et al. Efficiency and optimization of an annular fin with combined heat and mass transfer–an analytical solution
US8607579B2 (en) Particle-mediated heat transfer in Bernoulli heat pumps
RU2385365C2 (en) Method and facility for heat recovery
DE69736124D1 (en) RIVER COOLED TRAP
Peng et al. Influence of groove orientation on dropwise condensation on hydrophobic and hierarchical superhydrophobic surfaces with microgroove arrays
CN1307400C (en) Heat exchanger
US20140131010A1 (en) Condensing air preheater with heat pipes
US5655598A (en) Apparatus and method for natural heat transfer between mediums having different temperatures
CN105021057B (en) A kind of upward spraying formula removes haze steam energy collector design method
AU2008337809A1 (en) Heat exchange system
US9316394B2 (en) Heat recovery system
TWI241341B (en) Coke furnace gas cooler
JP2008239413A (en) Extraction device for cement kiln discharge gas
JP2004518934A (en) Discontinuous cryogenic mixed gas refrigeration system
NL1024135C1 (en) Device specifically cools fluids by means of material transfer and convection, cooling process being enacted in two stages
CN108006939A (en) A kind of drainpipe and dehumidifier
US5465578A (en) Thermoelectric gas sample cooler
CN101573582A (en) Heat exchange apparatus
CN206934982U (en) A kind of condensate dust arrester
Sharqawy et al. Performance and optimum geometry of spines with simultaneous heat and mass transfer
JP2010007939A (en) Condenser and compressed air dehumidifier equipped with the same
CN206600948U (en) cold dryer system
CN103575126A (en) Cooling-tower heat exchanger with evaporated water recovery
RU2425315C1 (en) Vortex heat exchange element

Legal Events

Date Code Title Description
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20080301