RU2246671C1 - Evaporator-condenser - Google Patents

Evaporator-condenser Download PDF

Info

Publication number
RU2246671C1
RU2246671C1 RU2003121746/06A RU2003121746A RU2246671C1 RU 2246671 C1 RU2246671 C1 RU 2246671C1 RU 2003121746/06 A RU2003121746/06 A RU 2003121746/06A RU 2003121746 A RU2003121746 A RU 2003121746A RU 2246671 C1 RU2246671 C1 RU 2246671C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzles
metal
water
voltage electrode
evaporative condenser
Prior art date
Application number
RU2003121746/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003121746A (en
Inventor
В.В. Киреев (RU)
В.В. Киреев
Original Assignee
Киреев Владимир Васильевич
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 Киреев Владимир Васильевич filed Critical Киреев Владимир Васильевич
Priority to RU2003121746/06A priority Critical patent/RU2246671C1/en
Publication of RU2003121746A publication Critical patent/RU2003121746A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2246671C1 publication Critical patent/RU2246671C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: heat-exchange apparatuses of refrigerating plants.
SUBSTANCE: the evaporative condenser has a metal body the evaporative condenser has a metal body with a turbo bunch, finned plates, nozzles, fan located in it. A high-voltage positive-charged electrode is installed isolately from the body after the nozzles, and with the other end it is fastened on the tube bunch with the @minus@ sign. The high-voltage electrode is made in the form of a metal net carrying metal needles welded to the base of the high-voltage electrode opposite each nozzle.
EFFECT: enhanced heat extraction from the surface of tubes, in which cooling medium is circulating, reduced water consumption, reduced duration of the process, provided preventum of evaporator fouling.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к теплообменным аппаратам холодильных установок и может быть использовано в качестве воздушно-испарительного конденсатора холодильных машин.The invention relates to heat exchangers of refrigeration units and can be used as an air-evaporative condenser of refrigeration machines.

Известен испарительный охладитель, содержащий корпус с поддоном в нижней части с трубами внутри, снабженными поперечными ребрами [1]. Для интенсификации теплообмена ребра выполнены в виде панелей, установлены попарно с заданным шагом вдоль труб с образованием щелевых каналов, присоединенных нижним торцом к поддону.Known evaporative cooler comprising a housing with a tray in the lower part with pipes inside provided with transverse ribs [1]. To intensify heat transfer, the fins are made in the form of panels, installed in pairs with a predetermined pitch along the pipes with the formation of slotted channels connected by a lower end to the pallet.

Верхний торец каналов снабжен пленкообразователем.The upper end of the channels is equipped with a film former.

Работа охладителя осуществляется следующим образом. Воздух вентилятором подсасывается через окна. Противоточно воздуху из поддона насосом подается вода через щелевые каналы.The operation of the cooler is as follows. Fan air is drawn in through the windows. Water is pumped countercurrently from the sump through the slotted channels.

Расход воды регулируется таким образом, чтобы обеспечить сплошную пленку необходимой толщины на наружной поверхности каналов без фонтанирования на их верхнем торце струй воды.The water flow is regulated in such a way as to provide a continuous film of the required thickness on the outer surface of the channels without gushing at their upper end of the water jets.

Пленка воды, стекающая по наружной поверхности каналов, испаряется при тепломассообмене с воздухом, движущимся противоточно, отбирая при этом тепло от поверхности труб, внутри которых циркулирует охлаждаемая среда.A film of water flowing down the outer surface of the channels evaporates during heat and mass transfer with air moving countercurrently, while taking heat from the surface of the pipes inside which the cooled medium circulates.

Недостатком данных охладителей является недостаточная интенсификация тепломасссообмена из-за медленного испарения пленки воды, стекающей по наружной поверхности каналов.The disadvantage of these coolers is insufficient intensification of heat and mass transfer due to the slow evaporation of a film of water flowing down the outer surface of the channels.

Известно изобретение [2]. Для интенсификации теплообмена охладитель содержит систему перфорированных труб с открытыми концами для прохода свеженасыщенного воздуха, расположенного внутри трубного пучка.Known invention [2]. To intensify heat transfer, the cooler contains a system of perforated pipes with open ends for the passage of freshly saturated air located inside the tube bundle.

Охладитель содержит корпус с размещенным внутри орошаемым трубным пучком, снабженным оребрением и дополнительной системой перфорированных труб, концы которых имеют отверстия. Вода орошения подается в систему орошения насосом из поддона. Трубный пучок обдувается воздухом, просасываемым вентилятором через окна.The cooler comprises a housing with an irrigation tube bundle located inside, equipped with a fin and an additional system of perforated pipes, the ends of which have openings. Irrigation water is pumped into the irrigation system from a sump. The tube bundle is blown by air drawn in by a fan through the windows.

Воздух, поступая из окна, смешивается со свежей порцией его, просасываемой через отверстия системы перфорированных труб, при этом насыщенность воздуха влагой сохраняется на невысоком уровне на протяжении всего пути прохождения по аппарату.The air coming from the window is mixed with a fresh portion of it, sucked through the holes of the perforated pipe system, while the air saturation with moisture is kept at a low level throughout the passage through the apparatus.

Система перфорированных труб с открытыми концами для прохода свежего насыщенного воздуха позволяет несколько повысить интенсивность теплообмена.A system of perforated pipes with open ends for the passage of fresh saturated air allows you to slightly increase the intensity of heat transfer.

Недостатком данного охладителя является невысокая интенсивность теплообмена, связанная с насыщением воздуха, омывающего межтрубное пространство.The disadvantage of this cooler is the low heat transfer rate associated with the saturation of the air washing the annulus.

К наиболее близкому прототипу следует отнести испарительный конденсатор [3].The closest prototype should include an evaporative condenser [3].

В этом аппарате совмещаются обычный конденсатор и устройство для оборотного охлаждения воды.This unit combines a conventional condenser and a device for reverse water cooling.

В металлическом корпусе монтируют трубчатый змеевик, в котором конденсируется холодильный агент, трубчатый коллектор с форсунками, разбрызгивающими воду, вентилятор, ресивер для поступающего из трубчатого змеевика холодильного агента и отбойник, предотвращающие унос капель воды с воздухом.A tubular coil is mounted in a metal casing, in which the refrigerant is condensed, a tubular manifold with nozzles spraying water, a fan, a receiver for the refrigerant coming from the tubular coil and a chipper to prevent the entrainment of water droplets with air.

Конденсатор снабжен насосом, которым вода из поддона нагнетается к форсункам для орошения змеевика.The condenser is equipped with a pump that pumps water from the sump to the nozzles for irrigation of the coil.

Недостатком данного испарительного конденсатора является относительно низкая эффективность, так как коэффициент теплопередачи его не превышает 350-500 ккал/м2· час· ° С.The disadvantage of this evaporative condenser is its relatively low efficiency, since its heat transfer coefficient does not exceed 350-500 kcal / m 2 · hour · ° C.

Существенные проблемы при эксплуатации данного оборудования вызывают отложения на теплообменных поверхностях солей карбоната кальция в виде накипи в комплексе с продуктами биологического происхождения, коррозии и пылью из воздуха. Загрязнение конденсатора приводит к снижению охлаждающей способности теплообменной поверхности за счет увеличения аэродинамического сопротивления проходу воздуха, соответственно уменьшению его расхода.Significant problems in the operation of this equipment cause deposits on the heat exchange surfaces of calcium carbonate salts in the form of scale in combination with products of biological origin, corrosion and dust from the air. Condenser contamination leads to a decrease in the cooling ability of the heat exchange surface due to an increase in aerodynamic resistance to air passage, respectively, to a decrease in its flow rate.

Солевым отложениям и загрязнению наиболее подвержены конденсаторы с малым шагом оребрения и соответственно с малыми каналами для прохода воды и воздуха.Capacitors with a small finning pitch and, accordingly, with small channels for the passage of water and air are most susceptible to salt deposits and pollution.

Задачей изобретения является резкое повышение отбора тепла от поверхности труб, внутри которых циркулирует охлаждаемая среда, снижение расхода воды, сокращение продолжительности процесса и предупреждение загрязнения испарителя.The objective of the invention is a sharp increase in heat removal from the surface of the pipes, inside which circulates the cooled medium, reducing water consumption, reducing the duration of the process and preventing pollution of the evaporator.

Задача решается за счет того, что испарительный конденсатор содержит металлический корпус с размещенными в нем трубчатым пучком, оребренными пластинами, форсунками, вентилятором. Согласно изобретению, после форсунок установлен изолировано от корпуса высоковольтный электрод, заряженный со знаком “плюс” и другим концом закрепленный на трубчатом пучке со знаком “минус”. Высоковольтный электрод выполнен в виде металлической сетки, на которой расположены металлические иглы, приваренные к основанию высоковольтного электрода, напротив каждой форсунки.The problem is solved due to the fact that the evaporative condenser contains a metal casing with a tubular bundle placed in it, finned plates, nozzles, and a fan. According to the invention, after the nozzles, a high-voltage electrode is installed isolated from the housing, charged with a plus sign and the other end mounted on a tubular bundle with a minus sign. The high-voltage electrode is made in the form of a metal grid on which metal needles are welded to the base of the high-voltage electrode, opposite each nozzle.

На фиг.1 изображен воздушно-испарительный конденсатор, общий вид;In Fig.1 shows an air-vapor condenser, a General view;

на фиг.2 - график зависимости изменения коэффициента теплоотдачи с поверхности трубчатого пучка от скорости охлаждающей среды при поперечном обтекании.figure 2 is a graph of the dependence of the coefficient of heat transfer from the surface of the tubular bundle on the speed of the cooling medium during transverse flow.

Испарительный конденсатор содержит компрессор 1 холодильной машины, нагнетательный трубопровод 2, трубчатый пучок 3, форсунки 4, высоковольтный электрод 5, блок 6 питания, вентилятор 7, насос 8 контура охлаждения технологической воды, металлический корпус 9. Горячие пары аммиака из компрессора 1 с температурой tTH1 поступают в трубчатый пучок 3, где охлаждаются до температуры tTH2, и смесь пара и жидкости поступает в линейный ресивер. В этой системе контур циркуляции технологической воды является замкнутым и закрытым. С помощью насоса контура охлаждения технологической воды 8 по трубам подается вода к форсункам 4, из которых распыленные частички воды попадают в электростатическое поле (ЭСП).The evaporative condenser contains a compressor 1 of the chiller, a discharge pipe 2, a tube bundle 3, nozzles 4, a high voltage electrode 5, a power supply unit 6, a fan 7, a pump 8 for the process water cooling circuit, a metal casing 9. Hot ammonia vapors from compressor 1 with temperature t TH1 enter the tube bundle 3, where it is cooled to a temperature t TH2 , and a mixture of steam and liquid enters the linear receiver. In this system, the process water circuit is closed and closed. Using the pump of the cooling circuit of the process water 8, water is supplied through pipes to the nozzles 4, from which atomized particles of water fall into the electrostatic field (ESP).

ЭСП создается высоковольтным электродом 5, который выполнен в виде изолированной от металлического корпуса металлической сетки. Причем напротив каждой форсунки 4 расположены металлические иглы.ESP is created by a high-voltage electrode 5, which is made in the form of a metal mesh insulated from the metal casing. Moreover, opposite each nozzle 4 there are metal needles.

ЭСП создает многократное дробление капель, эффективную турбулизацию пленки воды, стекающей по трубам, а также обеспечивает бактерицидную чистоту системы. Частички воды стекают вниз по пластинчатым ребрам, надетым на трубный пучок 3, в виде орошаемой пленки. Стекающая пленка воды отбирает тепло от поверхности труб и часть тепла передает циркулирующему воздуху. В результате температура орошаемой воды на входе и выходе из аппарата поддерживается постоянной.ESP creates repeated droplet crushing, efficient turbulization of the film of water flowing through the pipes, and also ensures the bactericidal purity of the system. Particles of water flow down along the plate ribs, worn on the tube bundle 3, in the form of an irrigated film. A flowing film of water removes heat from the surface of the pipes and transfers part of the heat to the circulating air. As a result, the temperature of the irrigated water at the inlet and outlet of the apparatus is maintained constant.

Воздух, проходящий через испаритель, воспринимает только тепло от пленки воды и его состояние изменяется iB1 до iB2.The air passing through the evaporator only accepts heat from the film of water and its state changes i B1 to i B2 .

Особенность пленки воды, образованной струей капель, состоит в том, что капли непрерывно возмущают пленку, внося в нее жидкую массу. Интенсивность воздействия потока капель на пленку зависит от изменения коэффициента теплоотдачи от теплообменной поверхности при испарительном охлаждении в ЭСП.A feature of a water film formed by a stream of droplets is that the droplets continuously perturb the film, introducing a liquid mass into it. The intensity of the effect of the droplet flow on the film depends on the change in the heat transfer coefficient from the heat exchange surface during evaporative cooling in ESP.

Проведенные исследования показали положительные результаты.Studies have shown positive results.

На фиг.2 представлены результаты теоретического исследования зависимостей коэффициентов теплоотдачи α от скорости подачи воздуха и различных методов охлаждения. Из фиг.2 видно, что наибольшего значения α достигает при испарительном охлаждении в ЭСП. Это объясняется тем, что ЭСП интенсифицирует процесс охлаждения за счет: ускорения движения капель, дробления крупных капель на более мелкие и равномерного покрытия пучка труб охлаждающей средой по всему объему аппарата.Figure 2 presents the results of a theoretical study of the dependences of the heat transfer coefficients α on the air flow rate and various cooling methods. From figure 2 it is seen that the highest values of α reaches during evaporative cooling in the ESP. This is because the ESP intensifies the cooling process by: accelerating the movement of droplets, crushing large droplets into smaller ones and uniformly coating the tube bundle with a cooling medium throughout the entire volume of the apparatus.

Таким образом, можно заключить, что увеличение скорости капель за счет их "разгона" в ЭСП и дробление крупных капель на более мелкие приводит к повышению эффективности теплоотдачи. Это и является одной из предпосылок наведения ЭСП между охлаждающей средой и теплообменной поверхностью в воздушно-испарительном конденсаторе.Thus, we can conclude that an increase in the droplet velocity due to their “acceleration” in the ESP and the crushing of large droplets into smaller ones leads to an increase in the heat transfer efficiency. This is one of the prerequisites for guiding the ESP between the cooling medium and the heat exchange surface in the air-vapor condenser.

Расчеты также показали, что коэффициент теплоотдачи наибольшего значения достигает при скорости воздуха V=1,8... 2,2 м/с при напряженности поля Е=20-25 кВ/м.The calculations also showed that the heat transfer coefficient reaches its maximum value at an air speed of V = 1.8 ... 2.2 m / s with a field strength of E = 20-25 kV / m.

Литература:Literature:

1. Авторское свидетельство СССР №792069, кл. F 28 F 5/00, 1979 г.1. USSR author's certificate No. 792069, cl. F 28 F 5/00, 1979

2. Авторское свидетельство СССР №937952, кл. F 28 D 5/00, 1982 г.2. USSR Copyright Certificate No. 937952, cl. F 28 D 5/00, 1982

3. Зайцев В.П. Холодильная техника. - М.: Государственное изд-во торговой литературы, 1962. - С.149-150.3. Zaitsev V.P. Refrigeration equipment. - M .: State Publishing House of Trade Literature, 1962. - S.149-150.

Claims (2)

1. Испарительный конденсатор, содержащий металлический корпус с размещенными в нем трубчатым пучком оребренными пластинами, форсунками, вентилятором, отличающийся тем, что после форсунок установлен изолировано от корпуса высоковольтный электрод, заряженный со знаком “плюс” и другим концом закреплен на трубчатом пучке со знаком “минус”.1. Evaporative condenser containing a metal casing with finned plates, nozzles, a fan placed in it in a tubular bundle, characterized in that after the nozzles a high-voltage electrode is charged, charged with a plus sign and the other end mounted on a tubular bundle with a “ minus". 2. Испарительный конденсатор по п.1, отличающийся тем, что высоковольтный электрод выполнен в виде металлической сетки, на которой расположены металлические иглы, приваренные к основанию высоковольтного электрода напротив каждой форсунки.2. The evaporative condenser according to claim 1, characterized in that the high-voltage electrode is made in the form of a metal grid on which metal needles are located, welded to the base of the high-voltage electrode opposite each nozzle.
RU2003121746/06A 2003-07-14 2003-07-14 Evaporator-condenser RU2246671C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003121746/06A RU2246671C1 (en) 2003-07-14 2003-07-14 Evaporator-condenser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003121746/06A RU2246671C1 (en) 2003-07-14 2003-07-14 Evaporator-condenser

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003121746A RU2003121746A (en) 2005-01-10
RU2246671C1 true RU2246671C1 (en) 2005-02-20

Family

ID=34881728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003121746/06A RU2246671C1 (en) 2003-07-14 2003-07-14 Evaporator-condenser

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2246671C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2649170C1 (en) * 2016-12-30 2018-03-30 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) Method of electronic equipment cooling using combined film and drop liquid flows

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2649170C1 (en) * 2016-12-30 2018-03-30 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) Method of electronic equipment cooling using combined film and drop liquid flows

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003121746A (en) 2005-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8650905B2 (en) Falling film evaporator
US7849710B2 (en) Falling film evaporator
US6598862B2 (en) Evaporative cooler
US20120073320A1 (en) Atmospheric water generator
CN102650503B (en) Evaporative condensing and cooling device
US4467623A (en) Counterflow absorber for an absorption refrigeration system
KR20010024170A (en) Rotating disk evaporative cooler
CN105157281A (en) Tube-in-tube evaporative condenser with fins
RU2246671C1 (en) Evaporator-condenser
EP0389190A2 (en) Pre-cooled dry or like cooling apparatus
US2228484A (en) Unit liquid cooler
WO2020161611A1 (en) Water droplets collection device from airflow using electrostatic separators
GB1354607A (en) Injector type evaporative heat exchanger
CN105408703B (en) Steam compression system
CN215724470U (en) Refrigeration house refrigeration equipment
RU201598U1 (en) REAGENT-FREE EVAPORATING COOLING TOWER
CN207715240U (en) A kind of gas turbine inlet spray cooling device and gas turbine engine systems
RU2252376C2 (en) Eddy evaporative condenser
CN206556466U (en) The spray humidification cooling device of air cooler
CN204255134U (en) Pervaporation air cooling tubes condenser
JP2973653B2 (en) Absorption refrigerator
RU2045726C1 (en) Condenser
CN219204303U (en) Space negative pressure heat dissipation motor
RU2267729C2 (en) Vertical eddy-type nozzle-draft cooling tower
SU994891A1 (en) Evaporation condenser

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060715