RU2108518C1

RU2108518C1 - Method of humidification of air in negative-temperature refrigerator chambers

Info

Publication number: RU2108518C1
Application number: RU96104910A
Authority: RU
Inventors: О.И. Квасенков; Г.И. Касьянов; В.Г. Шапошников
Original assignee: Кубанский государственный технологический университет
Priority date: 1996-03-20
Filing date: 1996-03-20
Publication date: 1998-04-10

Abstract

FIELD: air-conditioning systems in refrigerating chambers. SUBSTANCE: method consists in swirling the air flow, passing this flow through supersonic nozzle to increase its velocity and cooling at adiabatic expansion, feeding the liquid to area of regular shock waves of gas flow and ultrasonic spraying of air flow followed by supply of cooled humidified air flow to refrigerating chamber. EFFECT: enhanced efficiency.

Description

Изобретение относится к технологии кондиционирования воздуха в камерах холодильного хранения пищевых продуктов при отрицательных температурах. The invention relates to the technology of air conditioning in the chambers of the cold storage of food at low temperatures.

Известен способ увлажнения воздуха в камерах холодильника с отрицательными температурами, включающий независимое ультразвуковое распыление влаги на капли диаметром до 0,1 мкм и ее подачу в камеру с охлажденным адиабатным расширением воздухом, разогнанным до сверхзвуковой скорости при пропускании через сопло [1]. A known method of humidification of air in the chambers of a refrigerator with negative temperatures, including independent ultrasonic atomization of moisture into droplets with a diameter of up to 0.1 μm and its supply to a chamber with cooled adiabatic expansion of air dispersed to a supersonic speed when passing through a nozzle [1].

Недостатком этого способа является его высокая энергоемкость. The disadvantage of this method is its high energy intensity.

Техническим результатом изобретения является снижение энергоемкости. The technical result of the invention is to reduce energy intensity.

Этот результат достигается тем, что в способе увлажнения воздуха в камерах холодильника с отрицательными температурами, включающем ультразвуковое распыление влаги на капли и подачу ее в камеру с охлажденным адиабатным расширением воздухом, разогнанным при пропускании через сопло до сверхзвуковой скорости, согласно изобретению, перед пропусканием через сопло воздушный поток закручивают, а подачу влаги осуществляют в зону возникновения регулярных скачков уплотнения газового потока. This result is achieved by the fact that in the method of humidifying the air in the chambers of the refrigerator with negative temperatures, including ultrasonic atomization of moisture into droplets and feeding it into the chamber with cooled adiabatic expansion of the air, dispersed when passing through the nozzle to a supersonic speed, according to the invention, before passing through the nozzle the air flow is swirling, and the moisture supply is carried out into the zone of occurrence of regular shock waves of the gas stream.

Это позволяет исключить необходимость энергоподвода на автономное диспергирование влаги и утилизировать кинетическую энергию газового потока на создание ультразвуковых колебаний для диспергирования влаги. This eliminates the need for energy supply for autonomous dispersion of moisture and utilize the kinetic energy of the gas stream to create ultrasonic vibrations for dispersing moisture.

Способ реализуется следующим образом. The method is implemented as follows.

Газовый поток под избыточным давлением закручивают и пропускают через сопло Лаваля для придания ему сверхзвуковой скорости истечения и создания адиабатного расширения. В результате происходит охлаждение газового потока до отрицательных температур. Закрученный сверхзвуковой поток воздуха имеет на некотором участке траектории перемещения бочкообразную форму и создает регулярные скачки в узлах "бочек". Частота скачков уплотнения в нижней части ультразвукового диапазона. Наиболее энергоемкие колебания генерируются в первом узле по ходу от сопла Лаваля, который и является зоной возникновения регулярных скачков уплотнения. Капельная или струйная подача влаги в зону возникновения регулярных скачков уплотнения сопровождается диспергированием влаги на капли с размером до 0,5 мкм. Эти капли захватываются воздушным потоком и при проходе через другие узлы бочкообразного потока подвергаются повторному диспергированию, достигая размеров в диаметре до 0,1 мкм. Капли распределяются по сечению газового потока достаточно равномерно ввиду многократного относительного перемещения струй в закрученном сверхзвуковом потоке воздуха, особенно на участке сохранения им бочкообразной формы. Полученный таким образом увлажненный охлажденный воздух поступает в камеры холодильника, образуя плотный устойчивый туман, препятствующий усушке хранимых в них пищевых продуктов. Отработанный воздушный поток сбрасывается в атмосферу или используется в замкнутом цикле. The gas stream under excessive pressure is twisted and passed through a Laval nozzle to give it a supersonic flow rate and create an adiabatic expansion. As a result, the gas stream is cooled to negative temperatures. The swirling supersonic air flow has a barrel-shaped shape in some part of the trajectory of movement and creates regular jumps in the “barrel” nodes. The frequency of shock waves at the bottom of the ultrasonic range. The most energy-intensive vibrations are generated in the first node downstream of the Laval nozzle, which is the zone of occurrence of regular shock waves. Drip or jet supply of moisture to the zone of occurrence of regular shock waves is accompanied by dispersion of moisture into drops up to 0.5 μm in size. These droplets are captured by the air flow and, when passing through other nodes of the barrel-shaped flow, are re-dispersed, reaching a diameter of up to 0.1 microns. Drops are distributed evenly over the gas flow cross section due to the multiple relative movement of the jets in a swirling supersonic air flow, especially in the barrel-shaped storage area. Thus obtained humidified cooled air enters the chambers of the refrigerator, forming a dense, stable fog, which prevents the drying of food stored in them. The exhaust air stream is discharged into the atmosphere or used in a closed cycle.

Таким образом, предлагаемый способ при достижении сходных показателей по качеству увлажнения воздуха по сравнению со способом-прототипом обладает меньшей энергоемкостью за счет обеспечения возможности утилизации кинетической энергии охлажденного воздушного потока на ультразвуковое распыление влаги. Thus, the proposed method, when achieving similar indicators for the quality of air humidification in comparison with the prototype method, has less energy consumption due to the possibility of utilizing the kinetic energy of the cooled air stream for ultrasonic moisture spraying.

Claims

A method of humidifying air in chambers of a refrigerator with negative temperatures, including ultrasonic atomization of moisture into droplets and supplying it to a chamber with cooled adiabatic expansion by air dispersed when passing through the nozzle to a supersonic speed, characterized in that the air flow is twisted before passing through the nozzle and the flow moisture is carried into the zone of occurrence of regular shock waves of the gas stream.