RU2267727C2 - Vertical eddy-type evaporative condenser - Google Patents

Vertical eddy-type evaporative condenser Download PDF

Info

Publication number
RU2267727C2
RU2267727C2 RU2003115976/06A RU2003115976A RU2267727C2 RU 2267727 C2 RU2267727 C2 RU 2267727C2 RU 2003115976/06 A RU2003115976/06 A RU 2003115976/06A RU 2003115976 A RU2003115976 A RU 2003115976A RU 2267727 C2 RU2267727 C2 RU 2267727C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
water
tube
trap
separator
Prior art date
Application number
RU2003115976/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003115976A (en
Inventor
Андрей Маркович Войтко (UA)
Андрей Маркович Войтко
Дмитрий Андреевич Войтко (UA)
Дмитрий Андреевич Войтко
Original Assignee
Андрей Маркович Войтко
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 Андрей Маркович Войтко filed Critical Андрей Маркович Войтко
Priority to RU2003115976/06A priority Critical patent/RU2267727C2/en
Publication of RU2003115976A publication Critical patent/RU2003115976A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2267727C2 publication Critical patent/RU2267727C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: refrigerating engineering.
SUBSTANCE: the vertical eddy-type evaporative condenser has an axial-flow fan with profiled blades, eddy heat exchanger in the form of a tube twisting the air flow with U-shaped ribs fastened on the outer surface and forming ducts for passage of the refrigerant agent, separator, water collecting tray, filter, circulation pump, comb and nozzles for irrigation of the tube inner surface. The tube is vertical and air flow is fed into it from the bottom upwards at an angle of 30-60 deg. to the tube generating line, and water is injected into the counter-flow through the nozzles. The condenser has a trap for collection of the water film drained over the tube inner and outer surfaces, at the bottom of the tube the fan body is positioned with a clearance in the mentioned trap, the separator is installed in the upper part of the tube and provided with a trap with a perforated bottom, positioned in the lower part of the separator, and with a truncated rim guiding the water flow in the form of a film over tube outer surface.
EFFECT: enhanced efficiency.
2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано на распределительных холодильниках, холодильниках мясной и плодоперерабатывающей промышленности.The invention relates to refrigeration and can be used on distribution refrigerators, refrigerators, meat and fruit processing industry.

Известны испарительные конденсаторы, используемые в промышленности, включающие вентиляторы, теплообменники, форконденсатор, кожух и циркуляционный насос (см. Холодильная техника. Теплообменные аппараты, приборы автоматизации и испытания холодильных машин. Справочник. М.: Легпищепром, 1984 г.).Known evaporative condensers used in industry, including fans, heat exchangers, a condenser, a casing and a circulation pump (see Refrigeration. Heat exchangers, automation devices and testing refrigeration machines. Reference book. M .: Legpischeprom, 1984).

Промышленная эксплуатация таких испарительных конденсаторов показывает, что на их теплообменной поверхности со стороны воды образуется "водяной камень" (осаждение солей), значительно ухудшающий теплопередачу и уменьшающий производительность аппарата.The commercial operation of such evaporative condensers shows that a “water stone” (salt deposition) is formed on their heat exchange surface from the water side, which significantly impairs heat transfer and reduces the productivity of the apparatus.

Для восстановления первоначальных характеристик аппарата "водяной камень" необходимо очищать.To restore the initial characteristics of the apparatus, the "water stone" must be cleaned.

Очистка "водяного камня" является очень трудоемкой операцией и не всегда возможна из-за недоступности к трубам трубного пучка, находящимся внутри него.Cleaning "water stone" is a very time-consuming operation and is not always possible due to inaccessibility to the tube bundle pipes inside it.

Прототипом является вихревой испарительный конденсатор (см. а.с. №185941, СССР). Вихревой испарительный конденсатор представляет собой заключенные в общий кожух трубы большого диаметра, снаружи которых имеются волнистые желоба, внутри которых конденсируются пары холодильного агента. Воздух засасывается вентиляторами в верхней части аппарата, омывает наружную поверхность труб, направляется в поддон, затем направляется через завихрители и в виде вихря движется внутри труб. В завихренный поток воздуха внутри труб через форсунки распыляется вода. Затем воздух, пройдя сепаратор, выбрасывается в окружающую среду. В сепараторе от потока воздуха отделяются капли воды.The prototype is a vortex evaporative condenser (see AS No. 185941, USSR). The vortex evaporation condenser is a large diameter pipe enclosed in a common casing, on the outside of which there are wavy troughs, inside which the refrigerant vapor condenses. The air is sucked in by the fans in the upper part of the apparatus, washes the outer surface of the pipes, goes into the pan, then goes through the swirls and moves inside the pipes in the form of a vortex. Water is sprayed into the swirling flow of air inside the pipes through the nozzles. Then the air, passing the separator, is discharged into the environment. Drops of water are separated from the air stream in the separator.

Для интенсификации тепло- и массообмена через форсунки орошается также и внешняя поверхность труб.To intensify heat and mass transfer through nozzles, the outer surface of the pipes is also irrigated.

Недостатком такого вихревого испарительного конденсатора является наличие завихрителя, отсутствие орошения внутренней поверхности труб форсунками после завихрителя.The disadvantage of such a vortex evaporation condenser is the presence of a swirler, the absence of irrigation of the inner surface of the pipes with nozzles after the swirl.

Ввиду горизонтального расположения теплообменных труб из волнистых желобов осуществляется замедленный отвод сконденсированного холодильного агента, а следовательно, ухудшается теплоотдача, кроме того, аппарат занимает сравнительно большую полезную площадь.Due to the horizontal arrangement of the heat exchanger tubes from the corrugated gutters, the condensed refrigerant is slowed down, and therefore the heat transfer is deteriorated, in addition, the apparatus occupies a relatively large usable area.

Указанные недостатки сопровождаются повышенными как массовыми, так и стоимостными показателями.These shortcomings are accompanied by increased both mass and cost indicators.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования "Вертикального вихревого испарительного конденсатора" путем снижения занимаемой площади, оснащения устройствами, обеспечивающими его работоспособность и, как следствие, интенсификацию теплообмена и снижение массовых показателей.The basis of the invention is the task of improving the "Vertical Vortex Evaporative Condenser" by reducing the occupied area, equipping devices to ensure its operability and, as a result, the intensification of heat transfer and the reduction of mass indicators.

Поставленная задача решается тем, что в "Вертикальном вихревом испарительном конденсаторе", содержащем осевой вентилятор с профилированными лопастями, закручивающими поток воздуха, вихревой теплообменник в виде трубы с укрепленными на наружной поверхности П-образными ребрами, образующими каналы для прохождения хладагента, сепаратор, поддон для сбора воды, фильтр, циркуляционный насос, гребенку и форсунки для орошения внутренней поверхности трубы, согласно изобретению в вертикальную теплообменную трубу подается снизу вверх завихренный вентилятором поток воздуха под углом к образующей трубы, равным 30°÷60°, а в противоток через форсунки впрыскивается вода.The problem is solved in that in a "Vertical vortex evaporative condenser" containing an axial fan with profiled blades that swirl the air flow, a vortex heat exchanger in the form of a pipe with U-shaped ribs fixed on the outer surface, forming channels for the passage of refrigerant, a separator, a tray for water collection, filter, circulation pump, comb and nozzles for irrigation of the inner surface of the pipe, according to the invention in a vertical heat exchange pipe is swirling upward th air flow fan at an angle to the forming pipe of 30 ° ÷ 60 °, while in counterflow water is sprayed through the nozzles.

Внизу теплообменника имеется ловушка для сбора пленки воды, стекающей по внутренней и наружной поверхностям трубы, причем внизу трубы корпус вентилятора размещен с зазором в указанной ловушке, а сепаратор установлен в верхней части трубы и снабжен ловушкой с перфорированным дном, размещенной в нижней части сепаратора, и конусообразным ободом, направляющим поток воды в виде пленки по наружной поверхности трубы.At the bottom of the heat exchanger there is a trap for collecting a film of water flowing down the inner and outer surfaces of the pipe, and at the bottom of the pipe the fan housing is placed with a gap in the specified trap, and the separator is installed in the upper part of the pipe and equipped with a trap with a perforated bottom located in the lower part of the separator, and a conical rim directing the flow of water in the form of a film along the outer surface of the pipe.

Как следует из вышесказанного, вертикальная установка теплообменника способствует более высоким скоростям стекания пленки жидкого конденсата холодильного агента внутри каналов, образованных П-образными ребрами, а также пленки воды как на внутренней, так и на наружной поверхностях трубы, что значительно интенсифицирует теплопередачу аппарата.As follows from the above, the vertical installation of the heat exchanger contributes to higher runoff rates of the liquid condensate film of the refrigerant inside the channels formed by the U-shaped ribs, as well as the water film both on the inner and outer surfaces of the pipe, which significantly intensifies the heat transfer of the apparatus.

Кроме того, вертикальная установка вихревого теплообменника значительно сокращает занимаемую полезную площадь.In addition, the vertical installation of the vortex heat exchanger significantly reduces the occupied usable area.

Подача в теплообменник завихренного осевыми вентиляторами потока воздуха снизу вверх под углом 30°÷60° к образующей трубы способствует созданию действия поля центробежных сил, которые заставляют распыленные форсунками (в противоток) капли воды пронизывать с большой относительной скоростью поток воздуха, что способствует интенсивному тепло- и массообмену в объеме трубы.The flow into the heat exchanger of air flow swirled by axial fans from the bottom upward at an angle of 30 ° to 60 ° to the generatrix of the pipe contributes to the action of a field of centrifugal forces that cause water droplets sprayed by nozzles (in counterflow) to penetrate the air flow at a high relative speed, which contributes to intense heat and mass transfer in the volume of the pipe.

На фиг.1 показан вертикальный вихревой испарительный конденсатор.Figure 1 shows a vertical vortex evaporation condenser.

На фиг.2 показано поперечное сечение сепаратора с зигзагообразными пластинами и перфорированным дном ловушки воды.Figure 2 shows a cross section of a separator with zigzag plates and a perforated bottom of the water trap.

На фиг.3 показано поперечное сечение теплообменника с П-образными ребрами, образующими каналы для конденсации внутри них парообразного холодильного агента.Figure 3 shows a cross-section of a heat exchanger with U-shaped ribs forming channels for condensation of a vaporous refrigerant inside them.

На фиг.4 показано сечение на уровне вентилятора и ловушки для сбора воды, стекающей с внутренней и наружной поверхностей вихревого теплообменника.Figure 4 shows a cross section at the level of the fan and trap for collecting water flowing from the inner and outer surfaces of the vortex heat exchanger.

Вертикальный вихревой испарительный конденсатор включает сепаратор 1 с зигзагообразными пластинами 17, ловушку 2 воды с перфорированным дном, трубу 3 подвода парообразного холодильного агента, П-образные ребра 4, трубу 5 теплообменника, форсуночную гребенку 6, форсунки 7, сливные трубы 8, циркуляционный насос 9, фильтр 10, поддон 11 для сбора воды, вентилятор 12, ловушку 13 для улавливания пленки воды с внутренней поверхности трубы 5, трубопровод 14 для отвода жидкого холодильного агента, конусообразный обод 15 для отвода воды и подачи ее на наружную поверхность теплообменника, вытеснительный конус 16, нижнюю ловушку 18 для улавливания пленки воды с наружной поверхности трубы.The vertical vortex evaporation condenser includes a separator 1 with zigzag plates 17, a water trap 2 with a perforated bottom, a vapor supply pipe 3 for refrigerant vapor, U-shaped ribs 4, a heat exchanger pipe 5, an atomizer comb 6, nozzles 7, drain pipes 8, a circulation pump 9 , a filter 10, a pan 11 for collecting water, a fan 12, a trap 13 for trapping a film of water from the inner surface of the pipe 5, a pipe 14 for draining the liquid refrigerant, a cone-shaped rim 15 for draining the water and feeding it to the outside surface heat exchanger, a displacement cone 16, a bottom 18, a trap for collecting water from the outer surface of the film tube.

Вертикальный вихревой испарительный конденсатор работает следующим образом.Vertical swirl evaporative condenser operates as follows.

Воздух из окружающей среды забирается осевым вентилятором 12, лопасти которого закручивают поток и подают его в трубу теплообменника 5 под углом к образующей трубы 30°÷60° (в зависимости от требуемой по условиям тепло- и массообмена интенсификации процесса). Закрученный поток воздуха в трубе создает поле центробежных сил, которое отбрасывает с большой относительной скоростью (по отношению к потоку воздуха) капли воды, распыляемые в противоток к потоку форсунками 7. В результате контакта многочисленных быстродвижущихся относительно потока воздуха капель воды происходит интенсивный тепло- и массообмен, в результате капли воды охлаждаются и попадают на внутреннюю поверхность трубы 5, где в виде пленки стекают вниз. В нижней части трубы установлена ловушка 13, в которой собирается стекающая вода. Из ловушки 13 по сливным трубопроводам 8 вода стекает в поддон 11. Из поддона 11 через фильтр 10 насосом 9 вода забирается и подается на гребенку 6, где распределяется через форсунки 7 по всему объему трубы 5. Закрученный на входе в трубу 5 вентилятором 12 поток воздуха движется снизу вверх и уносит с собой часть капель воды.Air from the environment is taken in by an axial fan 12, the blades of which swirl the flow and feed it into the heat exchanger pipe 5 at an angle to the pipe generatrix 30 ° ÷ 60 ° (depending on the process intensification required by the heat and mass transfer conditions). The swirling air flow in the pipe creates a field of centrifugal forces, which rejects at high relative speed (relative to the air flow) water droplets sprayed into the counter-flow to the flow by nozzles 7. As a result of the contact of numerous water droplets rapidly moving relative to the air flow, intense heat and mass transfer occurs , as a result, water droplets are cooled and fall on the inner surface of the pipe 5, where they flow down in the form of a film. In the lower part of the pipe, a trap 13 is installed, in which flowing water is collected. From the trap 13, the drain pipes 8 drain water into the pan 11. From the pan 11 through the filter 10 with the pump 9, water is drawn and fed to the comb 6, where it is distributed through the nozzles 7 over the entire volume of the pipe 5. The air flow swirled at the inlet of the pipe 5 by the fan 12 moves from bottom to top and carries with it part of the drops of water.

Для отделения капель воды от потока воздуха в верхней части теплообменника установлен сепаратор 1 с зигзагообразными вертикальными пластинами 17. Для равномерного вытеснения воздуха с мелкими каплями воды по высоте сепаратора внутри него установлен конус 16.To separate water droplets from the air stream, a separator 1 with zigzag vertical plates 17 is installed in the upper part of the heat exchanger. For uniform displacement of air with small drops of water along the height of the separator, a cone 16 is installed inside it.

Попавший в сепаратор 1 вращающийся поток воздуха с каплями воды равномерно распределяется по боковой внутренней поверхности сепаратора и через промежутки между зигзагообразными пластинами 17 выходит в окружающую среду.Once in the separator 1, a rotating air stream with water droplets is evenly distributed along the lateral inner surface of the separator and, through the gaps between the zigzag plates 17, enters the environment.

Наличие зигзагов между пластинами способствует изменению направления движения потока воздуха с каплями воды и отбрасыванию последних на поверхность пластин и в виде пленки стеканию вниз. В нижней части сепаратора устроена ловушка 2 с перфорированным дном, что позволяет равномерно распределить по периметру трубы поток воды. Пройдя через перфорированное дно, вода попадает на конусообразный обод 15, который способствует попаданию ее на наружную поверхность трубы 5, где она в виде пленки стекает в ловушку 18. Ловушка 18 имеет перфорированное дно, откуда вода стекает в ловушку 13 и затем в поддон 11.The presence of zigzags between the plates contributes to a change in the direction of movement of the air flow with water droplets and the latter to drop onto the surface of the plates and in the form of a film to flow down. A trap 2 with a perforated bottom is arranged in the lower part of the separator, which makes it possible to evenly distribute a stream of water along the perimeter of the pipe. After passing through the perforated bottom, water enters the cone-shaped rim 15, which facilitates its entry onto the outer surface of the pipe 5, where it flows into the trap in the form of a film 18. The trap 18 has a perforated bottom, from where the water flows into the trap 13 and then into the tray 11.

Пары холодильного агента по трубопроводу 3 попадают в вертикальные каналы, образованные П-образными ребрами, которые в верхней и нижней части объедены между собой (не показано), конденсируются на их стенках и в виде пленки стекают вниз и через трубопровод 14 попадают в холодильную систему. Конденсация осуществляется за счет отвода тепла от паров холодильного агента пленкой воды, движущейся сверху вниз по внутренней и наружной поверхностям теплообменника.The refrigerant vapors pass through pipeline 3 into vertical channels formed by U-shaped ribs, which are interconnected at the top and bottom (not shown), condense on their walls and flow down in the form of a film and into the refrigeration system through pipeline 14. Condensation is carried out by removing heat from the refrigerant vapor with a film of water moving from top to bottom along the inner and outer surfaces of the heat exchanger.

Встроенность вентилятора с зазором в нижнюю ловушку способствует компактности узла вентилятор-ловушка.The built-in fan with a clearance in the lower trap contributes to the compactness of the fan-trap assembly.

Вертикальное расположение теплообменника создает условия быстрого отвода с поверхности теплообмена как жидкого холодильного агента внутри каналов, так и пленки воды с внутренней и наружной поверхностей, что способствует увеличению теплопередачи.The vertical arrangement of the heat exchanger creates the conditions for rapid removal from the heat exchange surface of both the liquid refrigerant inside the channels and the film of water from the inner and outer surfaces, which contributes to an increase in heat transfer.

Claims (2)

1. Вертикальный вихревой испарительный конденсатор, содержащий осевой вентилятор с профилированными лопастями, закручивающими поток воздуха, вихревой теплообменник в виде трубы с укрепленными на наружной поверхности П-образными ребрами, образующими каналы для прохождения хладагента, сепаратор, поддон для сбора воды, фильтр, циркуляционный насос, гребенку и форсунки для орошения внутренней поверхности трубы, отличающийся тем, что труба выполнена вертикальной и в нее подается снизу вверх поток воздуха под углом к образующей трубы, равным 30-60°, а в противоток через форсунки впрыскивается вода.1. A vertical vortex evaporative condenser containing an axial fan with profiled blades twisting the air flow, a vortex heat exchanger in the form of a pipe with U-shaped ribs fixed on the outer surface, forming channels for the passage of refrigerant, a separator, a water collection tray, a filter, a circulation pump , comb and nozzles for irrigation of the inner surface of the pipe, characterized in that the pipe is made vertical and it is supplied from the bottom up air flow at an angle to the generatrix of the pipe are 30-60 °, and in counterflow water is injected through nozzles. 2. Конденсатор по п.1, отличающийся тем, что содержит ловушку для сбора пленки воды, стекающей по внутренней и наружной поверхностям трубы, причем внизу трубы корпус вентилятора размещен с зазором в указанной ловушке, сепаратор установлен в верхней части трубы и снабжен ловушкой с перфорированным дном, размещенной в нижней части сепаратора, и конусообразным ободом, направляющим поток воды в виде пленки по наружной поверхности трубы.2. The condenser according to claim 1, characterized in that it contains a trap for collecting a film of water flowing down the inner and outer surfaces of the pipe, the fan housing being placed with a gap in the indicated trap at the bottom of the pipe, the separator is installed in the upper part of the pipe and equipped with a perforated trap the bottom, located at the bottom of the separator, and a cone-shaped rim directing the flow of water in the form of a film on the outer surface of the pipe.
RU2003115976/06A 2003-05-30 2003-05-30 Vertical eddy-type evaporative condenser RU2267727C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003115976/06A RU2267727C2 (en) 2003-05-30 2003-05-30 Vertical eddy-type evaporative condenser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003115976/06A RU2267727C2 (en) 2003-05-30 2003-05-30 Vertical eddy-type evaporative condenser

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003115976A RU2003115976A (en) 2005-01-20
RU2267727C2 true RU2267727C2 (en) 2006-01-10

Family

ID=34977463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003115976/06A RU2267727C2 (en) 2003-05-30 2003-05-30 Vertical eddy-type evaporative condenser

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2267727C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2581505C1 (en) * 2014-11-11 2016-04-20 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Contact cooler for supercharging air

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111939668B (en) * 2020-07-29 2021-09-21 浙江友谊新材料有限公司 Smoke filtering mechanism

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2581505C1 (en) * 2014-11-11 2016-04-20 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Contact cooler for supercharging air

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003115976A (en) 2005-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3834133A (en) Direct contact condenser having an air removal system
KR20180132659A (en) Systems, methods and filters for ventilation
US6656327B2 (en) Method and device for the production of pure steam
US4969507A (en) Integral blow down concentrator with air-cooled surface condenser
US4270975A (en) Liquid-vapor separation device and method
RU2267727C2 (en) Vertical eddy-type evaporative condenser
CN104668090B (en) Two-region wet electrostatic cooking fume remover
DK173132B1 (en) Process and apparatus for separation processes
US5846272A (en) Equipment for precipitation of pollutants from the off-gas of a pollutant source, particularly of a tentering frame
RU74575U1 (en) HUMIDIFIER
US2001259A (en) Method of and apparatus for conditioning gas or vapor
RU2252376C2 (en) Eddy evaporative condenser
RU2267729C2 (en) Vertical eddy-type nozzle-draft cooling tower
UA82045C2 (en) Vertical vortex evaporative condenser
RU2365844C1 (en) Heat-exchange apparatus
RU2365843C1 (en) Heat-exchange apparatus
JP2015132463A (en) Heat exchanger effluent collector
SU1611452A1 (en) Centrifugal separator
RU2687908C1 (en) Different-temperature condensation chamber
CN209422987U (en) A kind of external circulation evaporator
US2946401A (en) Entrainment separator
UA79230C2 (en) Vertical swirl spray cooling tower
RU2195614C2 (en) Heat mass exchange apparatus and its operation method
RU2125218C1 (en) Evaporative condenser
CN216878486U (en) Automatic washing device for removing grease and acid-base impurities in gas

Legal Events

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

Effective date: 20060531