RU2232952C1 - Способ нагрева или охлаждения текучей среды - Google Patents
Способ нагрева или охлаждения текучей среды Download PDFInfo
- Publication number
- RU2232952C1 RU2232952C1 RU2003116180/06A RU2003116180A RU2232952C1 RU 2232952 C1 RU2232952 C1 RU 2232952C1 RU 2003116180/06 A RU2003116180/06 A RU 2003116180/06A RU 2003116180 A RU2003116180 A RU 2003116180A RU 2232952 C1 RU2232952 C1 RU 2232952C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heating
- cooling
- fluid
- channel
- flow channel
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/026—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
- F28F9/0263—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits by varying the geometry or cross-section of header box
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/0066—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
- Central Heating Systems (AREA)
- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для применения в области теплотехники. Способ нагрева или охлаждения текучей среды включает подачу охлаждаемой или нагреваемой текучей среды в проточный канал и последовательный нагрев или охлаждение текучей среды в проточном канале в не менее чем двух ступенях, при этом проточный канал разделен на ступени охлаждения или нагрева равной длины, а температура каждой ступени в направлении от первой ступени к последующей ступени скачкообразно и прямо пропорционально увеличивается в случае нагрева или уменьшается в случае охлаждения, при этом охлаждаемую или нагреваемую текучую среду подают в проточный канал тангенциально под углом к образующей внутренней поверхности проточного канала в месте ввода текучей среды от 45° до 90°. Заявленное изобретение позволяет повысить эффективность процессов нагрева или охлаждения текучей среды при минимальных затратах электрической мощности с использованием двух и более ступенчатых генераторов холода и тепла. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области теплотехники, преимущественно к устройствам подачи нагретых или охлажденных жидких или газообразных сред потребителю, например, в системах отопления, вентиляции или кондиционирования производственных и бытовых помещений.
Известен способ нагрева и охлаждения воздуха посредством установки для кондиционирования воздуха в кабине транспортного средства (см. авторское свидетельство СССР № 688351, 30.09.1979), содержащей термоэлектрический генератор, подключенный к источнику постоянного тока, фильтровентиляционную и теплоотводящую жидкостную системы, соединенные с радиационно-конвективными панелями, направленными радиационными поверхностями в зону нахождения водителя транспортного средства, причем с противоположной стороны панели имеют тепловой контакт с термоэлектрическими батареями, причем эти панели выполнены с внутренними воздушными каналами и к ним подсоединены коллекторы, снабженные выпускными кранами. В этой установке организуют работу в режимах аэрации, радиационного, лучистого, радиационно-конвективного охлаждения или нагрева с возможностью использования, в частности, охлажденного ниже точки росы воздуха для частичного отвода тепла от горячих спаев термоэлектрических батарей, что позволяет повысить эффективность кондиционирования воздуха и обеспечить комфортные условия при более значительных теплопоступлениях в кабину за счет применения комплексного воздействия на среду рабочей зоны в кабине.
Однако описанный выше способ нагрева и охлаждения воздуха имеет сравнительно низкую энергетическую эффективность с повышенными затратами энергии на кондиционирование воздуха, что ограничивает использование установки, реализующей данный способ работы, в качестве кондиционера для транспортного средства.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ нагрева или охлаждения текучей среды, включающий подачу охлаждаемой или нагреваемой текучей среды в проточный канал и последовательный нагрев или охлаждение текучей среды в проточном канале в не менее чем двух ступенях (см. патент РФ 2140365, кл. F 25 В 29/00, 27.10.1999).
Данный способ нагрева или охлаждения текучей среды позволяет повысить эффективность нагрева или охлаждения текучей среды за счет ступенчатого воздействия на текучую среду.
Однако и данный способ не позволяет добиться высокой эффективности преобразования энергии при проведении процессов охлаждения или нагрева, что связано с отсутствием оптимального алгоритма процесса нагрева или охлаждения текучей среды.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение эффективности процессов нагрева или охлаждения текучей среды при минимальных затратах электрической мощности с использованием двух и более ступенчатых генераторов холода и тепла.
Указанная задача решается за счет того, что способ нагрева или охлаждения текучей среды включает подачу охлаждаемой или нагреваемой текучей среды в проточный канал и последовательный нагрев или охлаждение текучей среды в проточном канале в не менее чем двух ступенях, при этом проточный канал разделен на ступени охлаждения или нагрева равной длины, а температура каждой ступени в направлении от первой ступени к последующей ступени скачкообразно и прямо пропорционально увеличивается в случае нагрева или уменьшается в случае охлаждения, при этом охлаждаемую или нагреваемую текучую среду подают в проточный канал тангенциально под углом к образующей внутренней поверхности проточного канала в месте ввода текучей среды от 45° до 90°.
Анализ работы различного рода устройств нагрева или охлаждения текучей среды показал, что существенную роль на эффективность процессов теплообмена оказывает организация процесса взаимодействия между нагреваемой и охлаждаемой средами. Рациональная организация процесса теплообмена позволяет улучшить массогабаритные характеристики установок нагрева и охлаждения текучей среды, снизить затраты энергии. Организация ступеней нагрева или охлаждения текучей среды равной длины при прямо пропорциональном скачкообразном изменении температуры нагревающей или охлаждающей ступеней позволяет поддерживать вдоль канала приблизительно равную разность температуры между источником нагрева или охлаждения и текучей средой, что в условиях турбулизации потока текучей среды путем ее закрутки на входе в проточный канал позволяет выровнять температуру текучей среды в поперечном сечении при равномерном и последовательном ее нагреве или охлаждении.
Таким образом, достигается выполнение поставленной задачи - повышение эффективности процессов нагрева или охлаждения текучей среды.
На фиг.1 представлен продольный разрез одного из вариантов установки, в которой реализуется описываемый способ нагрева или охлаждения текучей среды, на фиг.2 представлен разрез А-А на фиг.1.
Установка нагрева или охлаждения текучей среды содержит проточный канал 1, вдоль которого со стороны его наружной поверхности выполнены равной длины ступени 2 для охлаждения или нагрева протекающей по проточному каналу 1 текучей среды (газ или жидкость). Указанные выше ступени 2 могут быть выполнены в виде охватывающего проточный канал 1 кожуха, образующего с наружной стенкой проточного канала 1 полость, в которую подают теплоноситель (нагревающую или охлаждающую среду), или в виде, например, размещенных на наружной поверхности проточного канала 1 термоэлектрических батарей, при этом термоэлектрические батареи таким образом подключены к источнику питания, что образуют ступени равной длины, на которые подается напряжение, прямо пропорционально и скачкообразно увеличивающееся от ступени к ступени. Соответственно, в указанные выше кожухи подается теплоноситель (нагревающая или охлаждающая среда, например спирт, фреон или жидкий аммиак), температура которого ступенчато и прямо пропорционально увеличивается или уменьшается от ступени к ступени. В качестве примера можно подать в кожухи теплоноситель или можно создать (для случая с термоэлектрическими батареями) в первой ступени температуру 14°С, во второй ступени 28°С и в третьей ступени 42°С. Теплоноситель с требуемой температурой может быть получен и подан с помощью компрессионной холодильной машины. Данная холодильная машина может быть использована как для нагревания текучей среды, так и для ее охлаждения. При этом в одном случае кожухи, образующие полости вокруг проточного канала 1, выполняют роль конденсатора, а в другом - испарителя компрессионной холодильной машины. В проточный канал 1 текучую среду подают тангенциально через патрубок или сопло 3 (второе предпочтительней). При этом патрубок или сопло 3 установлены под углом а к образующей внутренней поверхности проточного канала 1 в месте ввода текучей среды от 45° до 90°.
Способ нагрева или охлаждения текучей среды реализуют следующим образом. В проточный канал 1 через патрубок или сопло 3 подают охлаждаемую или нагреваемую текучую среду. В проточном канале 1 происходит последовательный нагрев или охлаждение текучей среды в не менее чем двух ступенях 2. Температура каждой ступени 2 (в направлении от первой ступени к последующей ступени) скачкообразно и прямо пропорционально увеличивается в случае нагрева или уменьшается в случае охлаждения. В результате происходит последовательный нагрев или охлаждение текучей среды в проточном канале 1.
В случае использования термоэлектрической батареи последние подключены к источнику постоянного тока через пульт управления, позволяющий изменять полярность приложенного к термоэлектрическим батареям напряжения, что позволяет менять режим работы батарей, а именно нагревать или охлаждать текучую среду в проточном канале 1. Возможно, если это необходимо, выполнение ступеней нагрева или охлаждения, разделенных по ходу движения текучей среды на теплоизолированные друг от друга ступени охлаждения или нагрева. В этом случае также, как описано выше, на термоэлектрические батареи подают различное рабочее напряжение, причем напряжение на термоэлектрических батареях второй и последующих ступеней прямо пропорционально больше напряжения на термоэлектрических батареях первой ступени.
Описанный выше способ нагрева или охлаждения текучей среды позволяет обеспечить эффективное охлаждение или нагрев газа или жидкости и может быть использован в промышленности, например, при тепловой обработке сжиженных газов в нефтяной и нефтехимической промышленности, для охлаждения сусла или, например, маргариновой эмульсии в пищевой промышленности, а также в кондиционирующих устройствах для нагрева и охлаждения воздуха.
Claims (1)
- Способ нагрева или охлаждения текучей среды, включающий подачу охлаждаемой или нагреваемой текучей среды в проточный канал и последовательный нагрев или охлаждение текучей среды в проточном канале в не менее чем двух ступенях, отличающийся тем, что проточный канал разделен на ступени охлаждения или нагрева равной длины, а температура каждой ступени в направлении от первой ступени к последующей ступени скачкообразно и прямо пропорционально увеличивается в случае нагрева или уменьшается в случае охлаждения, при этом охлаждаемую или нагреваемую текучую среду подают в проточный канал тангенциально под углом к образующей внутренней поверхности проточного канала в месте ввода текучей среды от 45° до 90°.
Priority Applications (12)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003116180/06A RU2232952C1 (ru) | 2003-06-03 | 2003-06-03 | Способ нагрева или охлаждения текучей среды |
CNB200480015671XA CN100390485C (zh) | 2003-06-03 | 2004-06-03 | 加热或冷却流体介质的方法 |
US10/559,402 US7201000B2 (en) | 2003-06-03 | 2004-06-03 | Method for heating or cooling fluid medium |
EA200501795A EA008050B1 (ru) | 2003-06-03 | 2004-06-03 | Способ нагрева или охлаждения текучей среды |
AT04736021T ATE453094T1 (de) | 2003-06-03 | 2004-06-03 | Verfahren zum erhitzen oder kühlen eines fluidmediums |
ES04736021T ES2338424T3 (es) | 2003-06-03 | 2004-06-03 | Procedimiento para calentar o enfriar un medio fluido. |
DE502004010551T DE502004010551D1 (de) | 2003-06-03 | 2004-06-03 | Verfahren zum erhitzen oder kühlen eines fluidmediums |
PCT/RU2004/000222 WO2004105909A2 (fr) | 2003-06-03 | 2004-06-03 | Procede de rechauffement ou de refroidissement d'un milieu fluide |
DK04736021.9T DK1630509T3 (da) | 2003-06-03 | 2004-06-03 | Fremgangsmåde til opvarmning eller køling af et fluidmedium |
JP2006508563A JP2006526756A (ja) | 2003-06-03 | 2004-06-03 | 流体媒体を加熱又は冷却する方法 |
EP04736021A EP1630509B1 (de) | 2003-06-03 | 2004-06-03 | Verfahren zum erhitzen oder kühlen eines fluidmediums |
NO20055583A NO331897B1 (no) | 2003-06-03 | 2005-11-25 | Fremgangsmate for oppvarming eller kjoling av et fluid medium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003116180/06A RU2232952C1 (ru) | 2003-06-03 | 2003-06-03 | Способ нагрева или охлаждения текучей среды |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2232952C1 true RU2232952C1 (ru) | 2004-07-20 |
RU2003116180A RU2003116180A (ru) | 2004-11-20 |
Family
ID=33414523
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003116180/06A RU2232952C1 (ru) | 2003-06-03 | 2003-06-03 | Способ нагрева или охлаждения текучей среды |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7201000B2 (ru) |
EP (1) | EP1630509B1 (ru) |
JP (1) | JP2006526756A (ru) |
CN (1) | CN100390485C (ru) |
AT (1) | ATE453094T1 (ru) |
DE (1) | DE502004010551D1 (ru) |
DK (1) | DK1630509T3 (ru) |
EA (1) | EA008050B1 (ru) |
ES (1) | ES2338424T3 (ru) |
NO (1) | NO331897B1 (ru) |
RU (1) | RU2232952C1 (ru) |
WO (1) | WO2004105909A2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014051466A2 (ru) * | 2012-09-28 | 2014-04-03 | Общество с ограниченной ответственностью "МВТУ" (ООО "МВТУ") | Способы, устройства и система преобразования тепла в холод |
RU2511333C1 (ru) * | 2012-09-28 | 2014-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "МВТУ" (ООО "МВТУ") | Способ преобразования тепла в холод (варианты) устройство для его осуществления (варианты) и система преобразования тепла в холод |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2236161C1 (ru) * | 2003-01-30 | 2004-09-20 | Алиева Елена Антоновна | Способ охлаждения эмульсии маргарина при его производстве |
US8869544B2 (en) | 2012-07-10 | 2014-10-28 | Andres Bernal | Apparatus and method for cooling containers |
AU2016363679B2 (en) * | 2015-12-02 | 2020-03-12 | Dug Technology (Australia) Pty Ltd | Fluid cooling system and method for electronics equipment |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
LU56329A1 (ru) * | 1968-06-25 | 1968-11-25 | ||
JPS6029290B2 (ja) * | 1977-07-20 | 1985-07-10 | 株式会社日本触媒 | 接触気相酸化方法 |
SU688351A1 (ru) * | 1978-04-05 | 1979-09-30 | Предприятие П/Я А-7016 | Установка дл кондиционировани воздуха транспортного средства |
AU527854B2 (en) * | 1978-10-04 | 1983-03-24 | Dowell Ikin Solar Pty. Ltd. | Heat exchanger for use with heat pipe |
JPS58179794A (ja) * | 1982-04-15 | 1983-10-21 | Kikkoman Corp | 粉粒体の加熱・乾燥・冷却方法及びその装置 |
US4437322A (en) * | 1982-05-03 | 1984-03-20 | Carrier Corporation | Heat exchanger assembly for a refrigeration system |
JPS59158876U (ja) * | 1983-04-08 | 1984-10-24 | 三菱重工業株式会社 | 熱交換器 |
DE3913579A1 (de) * | 1989-04-25 | 1990-10-31 | Linde Ag | Waermetauscher |
RU2047069C1 (ru) * | 1991-02-27 | 1995-10-27 | Омский политехнический институт | Теплообменник-конденсатор |
US5540826A (en) * | 1995-03-15 | 1996-07-30 | Protein Technologies, Inc. | Multi-channel separation device |
US5901572A (en) * | 1995-12-07 | 1999-05-11 | Rocky Research | Auxiliary heating and air conditioning system for a motor vehicle |
RU2095125C1 (ru) * | 1996-03-14 | 1997-11-10 | Борис Алексеевич Зимин | Тепломассообменник |
RU2140365C1 (ru) * | 1997-06-27 | 1999-10-27 | Миасский машиностроительный завод | Устройство для охлаждения и нагрева воздуха в замкнутом объеме |
JP2001004245A (ja) * | 1999-06-18 | 2001-01-12 | Daikin Ind Ltd | 熱電変換装置 |
JP2003049992A (ja) * | 2001-08-08 | 2003-02-21 | Shikoku Electric Power Co Inc | 管内液体の凍結装置 |
CN2505794Y (zh) * | 2001-10-12 | 2002-08-14 | 刘振印 | 导流浮动盘管卧式半容积式换热器 |
-
2003
- 2003-06-03 RU RU2003116180/06A patent/RU2232952C1/ru not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-06-03 JP JP2006508563A patent/JP2006526756A/ja active Pending
- 2004-06-03 EP EP04736021A patent/EP1630509B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2004-06-03 AT AT04736021T patent/ATE453094T1/de not_active IP Right Cessation
- 2004-06-03 ES ES04736021T patent/ES2338424T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2004-06-03 US US10/559,402 patent/US7201000B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-06-03 DK DK04736021.9T patent/DK1630509T3/da active
- 2004-06-03 EA EA200501795A patent/EA008050B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2004-06-03 DE DE502004010551T patent/DE502004010551D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2004-06-03 WO PCT/RU2004/000222 patent/WO2004105909A2/ru active Application Filing
- 2004-06-03 CN CNB200480015671XA patent/CN100390485C/zh not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-11-25 NO NO20055583A patent/NO331897B1/no not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014051466A2 (ru) * | 2012-09-28 | 2014-04-03 | Общество с ограниченной ответственностью "МВТУ" (ООО "МВТУ") | Способы, устройства и система преобразования тепла в холод |
RU2511333C1 (ru) * | 2012-09-28 | 2014-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "МВТУ" (ООО "МВТУ") | Способ преобразования тепла в холод (варианты) устройство для его осуществления (варианты) и система преобразования тепла в холод |
WO2014051466A3 (ru) * | 2012-09-28 | 2014-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "МВТУ" (ООО "МВТУ") | Способы, устройства и система преобразования тепла в холод |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO20055583D0 (no) | 2005-11-25 |
EP1630509A2 (de) | 2006-03-01 |
CN1802546A (zh) | 2006-07-12 |
EP1630509B1 (de) | 2009-12-23 |
EA008050B1 (ru) | 2007-02-27 |
JP2006526756A (ja) | 2006-11-24 |
NO20055583L (no) | 2005-12-12 |
WO2004105909A3 (fr) | 2005-02-17 |
ATE453094T1 (de) | 2010-01-15 |
DE502004010551D1 (de) | 2010-02-04 |
NO331897B1 (no) | 2012-04-30 |
ES2338424T3 (es) | 2010-05-07 |
CN100390485C (zh) | 2008-05-28 |
US20060113067A1 (en) | 2006-06-01 |
WO2004105909A2 (fr) | 2004-12-09 |
EA200501795A1 (ru) | 2006-04-28 |
US7201000B2 (en) | 2007-04-10 |
EP1630509A4 (de) | 2008-07-30 |
DK1630509T3 (da) | 2010-04-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1628099B1 (en) | Cogeneration system and method for controlling the same | |
CN104755859A (zh) | 空调 | |
US20220258558A1 (en) | Heat management device for vehicle, and heat management method for vehicle | |
Staedter et al. | Development of a micro-scale heat exchanger based, residential capacity ammonia–water absorption chiller | |
CN106374157A (zh) | 一种使用热泵技术实现的电池热管理系统 | |
Liu et al. | Model-based dynamic optimal control of a CO2 heat pump coupled with hot and cold thermal storages | |
RU2232952C1 (ru) | Способ нагрева или охлаждения текучей среды | |
JP2000094929A (ja) | 自動車の暖房兼空調ユニット | |
KR101980433B1 (ko) | 고효율 오존발생시스템 | |
Wang et al. | Development of the effective defrosting criterion for electric vehicles transcritical CO2 heat pumps under constant heating capacity operation | |
JP2007509305A (ja) | 空気熱エネルギー熱ポンプ型熱水炉 | |
KR20230155179A (ko) | 난방 시 에너지 소비효율을 향상시킨 공조장치 | |
KR20190093401A (ko) | 냉수 및 온수생성장치 | |
KR101862241B1 (ko) | 열전소자를 이용한 차량용 공조시스템 | |
US11852068B1 (en) | Hybrid heat transfer assembly | |
KR20150095756A (ko) | 열 펌프의 에너지 공급을 최적화하기 위한 방법과 시스템 | |
KR20150000305A (ko) | 엔진의 배기가스 폐열을 이용한 열전발전 장치 | |
CN215662838U (zh) | 作业机械空调系统及作业机械 | |
Bouaziz et al. | Experimental analysis, hybridization and exergetic investigation of an absorption refrigeration unit | |
JP2004198105A (ja) | 車両用の温度調整機構 | |
RU2635430C2 (ru) | Способ работы кондиционера транспортного средства | |
CN112824792A (zh) | 冷却系统 | |
Hsiao et al. | Analysis and Discussion of Energy Saving through Conversion Air Conditioner Heat Recovery. | |
CN115523672A (zh) | 一种基于叠加式热泵的热传递系统及热传递方法 | |
RU2420697C2 (ru) | Передвижной теплогенератор |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130604 |