RU2473016C1 - Устройство тепломассообмена - Google Patents

Устройство тепломассообмена Download PDF

Info

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
Application number
RU2011121766/12A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011121766A (ru
Inventor
Александр Иванович Макиенко
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "АИР XXI"
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 Общество с ограниченной ответственностью "АИР XXI" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "АИР XXI"
Priority to RU2011121766/12A priority Critical patent/RU2473016C1/ru
Publication of RU2011121766A publication Critical patent/RU2011121766A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2473016C1 publication Critical patent/RU2473016C1/ru

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.
RU2011121766/12A 2011-05-31 2011-05-31 Устройство тепломассообмена RU2473016C1 (ru)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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