RU2473016C1 - Устройство тепломассообмена - Google Patents
Устройство тепломассообмена Download PDFInfo
- Publication number
- RU2473016C1 RU2473016C1 RU2011121766/12A RU2011121766A RU2473016C1 RU 2473016 C1 RU2473016 C1 RU 2473016C1 RU 2011121766/12 A RU2011121766/12 A RU 2011121766/12A RU 2011121766 A RU2011121766 A RU 2011121766A RU 2473016 C1 RU2473016 C1 RU 2473016C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- capillary
- plates
- channels
- cooling
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Drying Of Gases (AREA)
Abstract
Устройство относится к области вентиляции и кондиционирования воздуха. Устройство состоит из одного или нескольких пакетов гигроскопичных капиллярно-пористых пластин с каналами для воздушных потоков и подачи жидкого раствора, поддон с жидким раствором, в который частично погружены пластины, ванну, установленную сверху пакета, с промежуточными ваннами, установленными между пакетами, и снабжено системой регулирования температуры (подогрев или охлаждение) циркулирующего жидкого раствора. Предлагаемое многофункциональное устройство тепломассообмена позволяет эффективно выполнять задачи осушения, охлаждения и увлажнения воздуха, охлаждения оборотной воды, концентрирования жидких солевых растворов и пакетирования твердых остатков для целей их утилизации или захоронения. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к области вентиляции, кондиционирования воздуха и охлаждения оборотных вод.
В тепломассообменных устройствах типа воздух-воздух или воздух-вода, применяемых в системах охлаждения, увлажнения, осушении воздуха или охлаждения оборотных вод используются гигроскопичные капиллярно-пористые материалы, которые обеспечивают равномерность смачивания при испарении или сборе влаги с поверхности воздушных каналов. Эффективность работы этих устройств и возможность регулирования их выходных параметров зависит от конструкции элементов подачи (или удаления) жидкости (воды, жидкого раствора или жидкого абсорбента) в капиллярно-пористом материале. В устройствах увлажнения воздуха и охлаждения оборотной воды (градирнях) обычно используется метод поверхностного орошения. Недостатком такого метода подачи воды является образование жидкой текущей пленки на теплообменных поверхностях, снижающей тепломассообмен, а также капельный вынос влаги, снижающий эксплуатационные качества устройства, особенно в зимний период.
В некоторых устройства тепломассообмена и тепловлагообмена нашли применение другие методы ввода жидких реагентов в капиллярно-пористый материал. Так в тепловлагообменнике (патент США №40051898, кл. F28F 3/12, 1977), который содержит пакет гигроскопичных капиллярно-пористых пластин, образующих каналы для воздушных потоков, внесение раствора жидкого абсорбента осуществляется путем предварительной обработки. Недостаток этого метода состоит в невозможности регулирования и ограничения по времени и интенсивности работы устройства.
В тепловлагообменнике (авторское свидетельство СССР №916909, кл. F24F 3/147, 1980) возможность регулирования и повышение интенсивности работы пакета гигроскопичных капиллярно-пористых пластин достигается путем частичного погружения пакета в поддон с раствором жидкого абсорбента, который снабжен нагревателем. Недостаток этого устройства состоит в неравномерности смачивания пластин из-за ограничения в скорости диффузии влаги по высоте, что накладывает существенные ограничение на их габариты.
Наиболее близким к заявленному изобретению является тепловлагообменник (авторское свидетельство СССР №1041815, кл. F24F 3/147, 1982), содержащий пакет гигроскопичных капиллярно-пористых пластин, образующих каналы для воздушных потоков, поддон с раствором жидкого абсорбента, в который частично погружены пластины, снабженный ванной с прорезями в днище, в которую введены верхние концы пластин, и секцией подъема раствора с трубами, заполненными капиллярно-пористым материалом и выведенными своими концами в ванну и поддон. Кроме того, в секции подъема установлен нагреватель. Недостатком этого тепловлагообменника является уменьшение числа воздушных каналов в его конструкции за счет размещения секции подъема раствора и недостаточная скорость подачи или отвода раствора только через поддон и ванну. Указанные недостатки ограничивают площадь смачивания и возможности повышения эффективности влагообмена, а также сужают диапазон регулирования выходных параметров только за счет набора трубок и их нагрева.
Предложенное техническое решение направлено на повышение эффективности тепловлагообмена и тепломассообмена.
Поставленная цель достигается следующими конструктивными решениями:
1) капиллярно-пористые пластина пакета в устройстве тепломассообмена имеют внутренние сквозные каналы, соединяющие ванну с поддоном и обеспечивающие равномерность подачи жидкого раствора по ее высоте;
2) устройство тепломассообмена может состоять из одного или нескольких пакетов гигроскопичных капиллярно-пористых пластин, связанных единой системой циркуляции жидкого раствора по патрубку от поддона к ванне и через сквозные каналы в пластинах капиллярно-пористого материала, что позволяет разделять воздушные потоки и обеспечивать в каждом из них оптимальные параметры температуры подаваемого воздуха;
3) устройство снабжено системой изменения температуры (подогрев или охлаждение) и расхода циркулирующего жидкого раствора, повышающей эффективность его применения и возможности регулирования.
На фиг.1 показан общий вид устройства тепломассообмена, состоящего из двух пакетов капиллярно-пористых пластин 1 и 2, образующих соответственно каналы 3 и 4 для воздушных потоков 5 и 6, снабженных верхними ваннами 7 и 8, и поддоном 9, содержащим устройство заправки 10 с датчиком уровня и вентилем слива 11 жидкого раствора.
Кроме того, устройство снабжено системой циркуляции жидкого раствора, включающей патрубок 12, насос 13 и регулятор температуры 14, состоящий из теплообменника с нагретым или охлажденным рабочим телом.
На фиг.2 и фиг.3 представлены продольные и поперечные сечения пакета капиллярно-пористых пластин и схема размещения сквозных каналов 15 внутри каждой пластины из гигроскопичного капиллярно-пористого материала, соединяющих верхнюю ванну с поддоном. Состав раствора, прокачиваемого от поддона к верхней ванне и протекающей самотеком по сквозным каналам, определяется задаваемой функцией устройства тепломассообмена.
В устройстве тепломассообмена, предназначенного для осушения воздуха, система циркуляции заполняется жидким абсорбентом и выполняет функцию тепловлагообменника следующим образом.
Жидкий абсорбент, находящийся в заправленном поддоне 9, подается системой циркуляции раствора в верхнюю ванну 7, стекает по внутренним каналам 15 и заполняет пластины из каппилярно-пористого материала пакета 1. Холодный воздушный поток 5 осушается при пропускании по каналам 3 за счет адсорбции влаги жидким абсорбентом на стенках воздушных каналов из капиллярно-пористого материала пакета 1. Насыщенный жидкий абсорбент стекает в верхнюю ванну 8 второго пакета 2 и далее, попадая во внутренние каналы заполняет пластины из капиллярно-пористого материала этого пакета. Горячий поток 6 испаряет влагу из абсорбента в пластинах пакета 2 так, что стекающий в поддон 9 жидкий абсорбент возвращается к исходной концентрации. Регулятор 14 служит для поддержки оптимального значения температуры жидкого раствора. При необходимости используются устройство заправки 10 с датчиком уровня и вентиль слива 11 для поддержания жидкого раствора в поддоне 9 в пределах заданного уровня наполнения и концентрации.
Как увлажнитель устройство тепломассообмена может работать с одним пакетом 1 (фиг.2 и 3), установленным в поддоне 9 и заправленным водой. Система циркуляции подает воду в ванну 7, которая заполняет по внутренним каналам капиллярно-пористый материал пластин пакета 1. Воздух 5 увлажняется за счет тепломассообмена со стенками в каналах 3. Подогрев воды в регуляторе 14 и соответствующий нагрев увлажняемого потока 6, обеспечивает оптимальные температурно-влажностные характеристики подаваемого воздуха.
При подаче в устройство тепломассообмена оборотной воды для ее охлаждения оно выполняет функцию градирни по такой же схеме, что и увлажнитель воздуха, а в регулятор температуры 14 подается оборотная нагретая вода.
Предлагаемое устройство также позволяет концентрировать и извлекать твердый остаток из солевых растворов методом низкотемпературной выпарки (испарение при атмосферном давлении при температуре жидкости ниже точки кипения). В процессе испарения по мере концентрации во внутренних сквозных каналах пористых пластин происходит накопление солевого остатка и снижение потока концентрированного раствора. По окончании процесса солевой остаток может быть извлечен путем растворения и промывки кислотой для целей его утилизации или (для токсичных или радиоактивных солей) отправлен на захоронение в твердом пакетированном состоянии.
Предлагаемое многофункциональное устройство тепломассообмена позволяет эффективно выполнять задачи осушения, охлаждения и увлажнения воздуха, охлаждения оборотной воды и концентрирования жидких солевых растворов в широком диапазоне регулирования выходных параметров.
Claims (3)
1. Устройство тепломассообмена, содержащее пакет гигроскопичных капиллярно-пористых пластин с каналами для воздушных потоков, поддон с жидким раствором, в который частично погружены пластины, ванну, установленную сверху пакета, отличающееся тем, что в капиллярно-пористых пластинах пакета выполнены внутренние сквозные каналы, соединяющие ванну с поддоном.
2. Устройство тепломассообмена по п.1, отличающееся тем, что оно состоит из одного или нескольких пакетов гигроскопичных капиллярно-пористых пластин с промежуточными ваннами, установленными между пакетами, и соединенными внутренними сквозными каналами в пластинах капиллярно-пористого материала с поддоном.
3. Устройство тепломассообмена по п.2, отличающееся тем, что устройство снабжено системой регулирования температуры (подогрев или охлаждение) циркулирующего жидкого раствора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011121766/12A RU2473016C1 (ru) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | Устройство тепломассообмена |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011121766/12A RU2473016C1 (ru) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | Устройство тепломассообмена |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011121766A RU2011121766A (ru) | 2012-12-10 |
RU2473016C1 true RU2473016C1 (ru) | 2013-01-20 |
Family
ID=48806613
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011121766/12A RU2473016C1 (ru) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | Устройство тепломассообмена |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2473016C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2674961C2 (ru) * | 2014-01-13 | 2018-12-13 | Бернд ЦАЙДЛЕР | Способ и устройство для одновременного переноса тепла и влаги между, по меньшей мере, двумя разными газовыми потоками |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU735902A1 (ru) * | 1977-05-18 | 1980-05-25 | Омский политехнический институт | Теплова труба |
SU1041815A2 (ru) * | 1982-04-26 | 1983-09-15 | Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Энергетический Институт | Тепловлагообменник |
US5301518A (en) * | 1992-08-13 | 1994-04-12 | Acma Limited | Evaporative air conditioner unit |
RU2356632C1 (ru) * | 2008-02-20 | 2009-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ПРОСТОР" | Фильтр очистки газового потока |
RU2371498C1 (ru) * | 2008-06-18 | 2009-10-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радий" | Микроструктурный конструкционный материал на основе алюминия или его сплавов |
-
2011
- 2011-05-31 RU RU2011121766/12A patent/RU2473016C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU735902A1 (ru) * | 1977-05-18 | 1980-05-25 | Омский политехнический институт | Теплова труба |
SU1041815A2 (ru) * | 1982-04-26 | 1983-09-15 | Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Энергетический Институт | Тепловлагообменник |
US5301518A (en) * | 1992-08-13 | 1994-04-12 | Acma Limited | Evaporative air conditioner unit |
RU2356632C1 (ru) * | 2008-02-20 | 2009-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ПРОСТОР" | Фильтр очистки газового потока |
RU2371498C1 (ru) * | 2008-06-18 | 2009-10-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радий" | Микроструктурный конструкционный материал на основе алюминия или его сплавов |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2674961C2 (ru) * | 2014-01-13 | 2018-12-13 | Бернд ЦАЙДЛЕР | Способ и устройство для одновременного переноса тепла и влаги между, по меньшей мере, двумя разными газовыми потоками |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011121766A (ru) | 2012-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104495966B (zh) | 一种鼓泡加湿与热泵循环耦合的海水淡化系统及工艺方法 | |
RU2015152497A (ru) | Многоступенчатый барботажный колонный увлажнитель | |
CN106800320A (zh) | 一种蓄热式加湿除湿太阳能海水淡化系统及工艺方法 | |
CN202092479U (zh) | 一种辅机循环冷却水闭式空冷系统 | |
CN108793299A (zh) | 一种轻小型太阳能海水淡化装置及方法 | |
Thanaiah et al. | Experimental analysis on humidification-dehumidification desalination system using different packing materials with baffle plates | |
CN105042726A (zh) | 一种内冷型降膜板式除湿器 | |
CN112960716A (zh) | 一种曝气式增湿除湿蒸发系统及方法 | |
RU2473016C1 (ru) | Устройство тепломассообмена | |
CN103292611B (zh) | 一种用于空冷电厂湿式空冷器的节水装置 | |
CN113856219A (zh) | 一种低温常压蒸发装置及其蒸发工艺 | |
CN101762177B (zh) | 自然通风盐水冷却塔 | |
JP6586117B2 (ja) | チムニー式海水濃縮装置 | |
CN107381697A (zh) | 一种新型高效太阳能海水淡化装置 | |
CN201621979U (zh) | 一种自然通风盐水冷却塔 | |
CN207210010U (zh) | 一种新型高效太阳能海水淡化装置 | |
CN204039441U (zh) | 利用淬火余热蒸发盐水的装置 | |
CN203648100U (zh) | 用于烟气脱硝的液氨蒸发器 | |
CN115745049A (zh) | 一种超低能耗的蒸汽自回热、自冷凝水处理装置 | |
CN108443904A (zh) | 一种基于热管换热技术的电厂烟气消白系统 | |
CN201626848U (zh) | 一种用于盐水脱盐的装置 | |
CN208916849U (zh) | 一种轻小型太阳能海水淡化装置 | |
CN108413794B (zh) | 溶液结晶储能结构及应用该结构的发生储能器 | |
WO2017088763A1 (zh) | 吸收式制冷单元浅槽式换热机构、制冷单元和制冷矩阵 | |
CN203550647U (zh) | 一种用于空冷电厂湿式空冷器的节水装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130601 |