RU2730945C1 - Cooling agent distribution system for indirect evaporative cooling device - Google Patents
Cooling agent distribution system for indirect evaporative cooling device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2730945C1 RU2730945C1 RU2019108787A RU2019108787A RU2730945C1 RU 2730945 C1 RU2730945 C1 RU 2730945C1 RU 2019108787 A RU2019108787 A RU 2019108787A RU 2019108787 A RU2019108787 A RU 2019108787A RU 2730945 C1 RU2730945 C1 RU 2730945C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channel
- inlet
- outlet
- refrigerant
- level
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
- F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
-
- 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
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention relates
Данное изобретение относится к системе распределения хладагента, применяемой в устройствах косвенно-испарительного охлаждения с сухими и мокрыми каналами.This invention relates to a refrigerant distribution system used in dry and wet duct indirect evaporative cooling devices.
Уровень техникиState of the art
Испарительное охлаждение давно известно в технике и заключается в том, что охлаждение воздуха происходит за счет естественного испарения хладагента - воды. Косвенно-испарительным охлаждением воздуха называют процесс, при котором приточный воздух не имеет непосредственного контакта с хладагентом, а охлаждение его происходит через теплообменную поверхность. Также в уровне техники известно прямое испарительное охлаждение, при котором непосредственно приточный воздух контактирует с хладагентом. В уровне техники известно множество устройств (теплообменников) косвенно-испарительного охлаждения, см., например, патент РФ № 2320947 и патент РФ № 2221969.Evaporative cooling has long been known in the art and consists in the fact that air cooling occurs due to the natural evaporation of the refrigerant - water. Indirect evaporative air cooling is a process in which the supply air does not have direct contact with the refrigerant, and it is cooled through the heat exchange surface. Direct evaporative cooling is also known in the prior art, in which the supply air is directly in contact with the refrigerant. In the prior art, a variety of devices (heat exchangers) for indirect evaporative cooling are known, see, for example, RF patent No. 2320947 and RF patent No. 2221969.
Из уровня техники известно устройство косвенно - испарительного охлаждения (патент РФ № 2320947), содержащее фитильную систему водораздачи. Вода из поддона циркуляционным насосом подается в питающие фитили, которые представляют из себя трубки, несущие фитильный материал, покрывающий часть наружной поверхности трубки. Наружный фитильный материал находится в контакте с фитильным материалом на влажных сторонах теплообменника. Таким образом, вода сперва смачивает наружный фитильный материал трубки и далее подается в фитильный материал ʺмокрыхʺ каналов.A device for indirect evaporative cooling (RF patent No. 2320947) is known from the prior art, containing a wick water distribution system. The water from the sump is pumped into the supply wicks by a circulation pump, which are tubes that carry the wick material that covers a part of the outer surface of the tube. The outer wick material is in contact with the wick material on the wet sides of the heat exchanger. Thus, water first wets the outer wick material of the tube and then flows into the wick material of the "wet" channels.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачей изобретения является создание системы распределения хладагента для устройств косвенно-испарительного охлаждения обеспечивающей надежное и экономичное охлаждение воздуха, поступающего в помещение.The object of the invention is to provide a refrigerant distribution system for indirect evaporative cooling devices that provides reliable and economical cooling of the air entering the room.
Указанная задача решается за счет использования системы распределения хладагента устройства косвенно-испарительного охлаждения с сухими и мокрыми каналами, содержащей верхний уровень прохождения хладагента, средний уровень прохождения хладагента, нижний уровень прохождения хладагента, первую промежуточную емкость со входом и двумя выходами, вторую промежуточную емкость с двумя входами и двумя выходами, каналы для вытеснения воздуха и емкость с датчиками, причем верхний уровень прохождения хладагента, имеет по меньшей мере одну ванночку для смачивания стенок мокрых каналов, содержащую область смачивания, вход и выход, входной канал, соединенный по текучей среде со входом ванночки, выходной канал, соединенный по текучей среде с выходом ванночки, причем входной канал соединен с выходным каналом через вход и выход для соединения входного и выходного каналов первой промежуточной емкости, средний уровень прохождения хладагента, имеет по меньшей мере одну ванночку для смачивания стенок мокрых каналов, содержащую область смачивания, вход и выход, входной канал, соединенный по текучей среде со входом ванночки, выходной канал, соединенный по текучей среде с выходом ванночки, причем входной канал на одном своем конце соединен с входным каналом верхнего уровня через вход и выход для соединения входного канала верхнего уровня и входного канала среднего уровня первой промежуточной емкости, а на другом своем конце с соответствующим каналом для вытеснения воздуха, а выходной канал на одном своем конце соединен по текучей среде с каналом для вытеснения воздуха, а на другом своем конце по текучей среде с каналом для вытеснения воздуха через вход для вытеснения воздуха и выход для вытеснения воздуха второй промежуточной емкости, нижний уровень прохождения хладагента, имеет по меньшей мере одну ванночку для смачивания стенок мокрых каналов, содержащую область смачивания, вход и выход, входной канал, соединенный по текучей среде со входом ванночки, выходной канал, соединенный по текучей среде с выходом ванночки, причем входной канал на одном своем конце соединен с выходным каналом верхнего уровня через вход для соединения выходного канала верхнего уровня и входного канала нижнего уровня второй промежуточной емкости, а на другом своем конце с емкостью с датчиками, а выходной канал на обоих своих концах соединен по текучей среде с соответствующим каналом для вытеснения воздуха.This problem is solved by using the refrigerant distribution system of the indirect evaporative cooling device with dry and wet channels, containing the upper level of the refrigerant passage, the average level of the refrigerant passage, the lower level of the refrigerant passage, the first intermediate container with an inlet and two outlets, a second intermediate container with two inlets and two outlets, channels for air displacement and a container with sensors, and the upper level of refrigerant passage has at least one tray for wetting the walls of wet channels, containing a wetting area, an inlet and an outlet, an inlet channel connected by fluid medium to the inlet of the tray , an outlet channel fluidly connected to the outlet of the bath, and the inlet channel is connected to the outlet channel through the inlet and outlet to connect the inlet and outlet channels of the first intermediate container, the middle level of refrigerant passage, has at least one tray for wetting the walls of wet channels containing a wetting area, an inlet and an outlet, an inlet channel fluidly connected to the inlet of the bath, an outlet channel fluidly connected to the outlet of the bath, and the inlet channel at one end is connected to the upper level inlet channel through the inlet and outlet for connections of the upper-level inlet channel and the middle-level inlet channel of the first intermediate container, and at its other end with the corresponding channel for air displacement, and the outlet channel at one of its ends is fluidly connected to the air displacement channel, and at its other end by fluid medium with a channel for displacing air through an inlet for displacing air and an outlet for displacing air of the second intermediate container, the lower level of the refrigerant passage, has at least one tray for wetting the walls of wet channels, containing a wetting area, an inlet and an outlet, an inlet channel connected along fluid medium with the inlet of the bath, the outlet channel, fluidly connected medium with the outlet of the bath, and the input channel at one end is connected to the output channel of the upper level through the input for connecting the output channel of the upper level and the input channel of the lower level of the second intermediate container, and at its other end with a container with sensors, and the output channel at both at its ends it is fluidly connected to a corresponding channel for air displacement.
Предпочтительно система дополнительно содержит патрубок для соединения входного канала с входом первой промежуточной емкости, патрубок для соединения выхода первой промежуточной емкости с входным каналом среднего уровня.Preferably, the system further comprises a branch pipe for connecting the inlet channel to the inlet of the first intermediate container, a branch pipe for connecting the outlet of the first intermediate container with the middle level inlet channel.
Предпочтительно система дополнительно содержит патрубок для соединения выходного канала верхнего уровня с входом второй промежуточной емкости, патрубок для соединения выхода второй промежуточной емкости с входным каналом нижнего уровня.Preferably, the system further comprises a branch pipe for connecting the outlet channel of the upper level with the inlet of the second intermediate container, a branch pipe for connecting the outlet of the second intermediate container with the inlet channel of the lower level.
Предпочтительно в качестве хладагента используется: вода (H2O), этиловый спирт (C2H5OH), изопропиловый спирт (C3H8O), диметиловый эфир (C2H6O), диэтиловый эфир (С4Н10О), смеси на основе этих веществ.Preferably the refrigerant used is: water (H 2 O), ethyl alcohol (C 2 H 5 OH), isopropyl alcohol (C 3 H 8 O), dimethyl ether (C 2 H 6 O), diethyl ether (C 4 H 10 O), mixtures based on these substances.
Заявляемая трехуровневая система распределения хладагента значительно отличается от известной из RU2320947, в частности, тем, что имеет промежуточные емкости с запасом хладагента для предотвращения от пересыхания мокрых каналов. В заявленной трехуровневой системе распределения хладагента имеются ванночки в мокрых каналах, хладагент из которых равномерно распределяется по пористой поверхности мокрых каналов. Явным отличием фитильной водораздачи, которая используется в RU2320947, является использование двух патрубков подачи воды (хладагента) в мокрые каналы теплообменника (устройства косвенно-испарительного охлаждения), тогда как заявляемая трехуровневая система распределения хладагента имеет один патрубок подачи хладагента. Такое решение значительно упрощает сборку устройства и увеличивает технологичность.The claimed three-level refrigerant distribution system significantly differs from that known from RU2320947, in particular, in that it has intermediate tanks with a refrigerant reserve to prevent wet channels from drying out. The declared three-level refrigerant distribution system has trays in wet channels, the refrigerant from which is evenly distributed over the porous surface of the wet channels. A clear difference between the wick water distribution, which is used in RU2320947, is the use of two pipes for supplying water (refrigerant) to the wet channels of the heat exchanger (indirect evaporative cooling devices), while the claimed three-level refrigerant distribution system has one pipe for supplying the refrigerant. This solution greatly simplifies the assembly of the device and increases manufacturability.
Фитильная система водораздачи не гарантирует увлажнение всей поверхности теплообмена, что отрицательно влияет на эффективность устройства косвенно-испарительного охлаждения. The wick water distribution system does not guarantee wetting of the entire heat exchange surface, which negatively affects the efficiency of the indirect evaporative cooling device.
В других теплообменниках (устройствах косвенно-испарительного охлаждения), в которых охлаждение воздуха происходит за счет испарения воды, смачивание мокрой стороны пластины осуществляется за счет образование водяной пленки на поверхности данной стороны пластины (то есть вода не впитывается вглубь пор, а просто размазывается по без пористой поверхности пластины. Основными недостатками данных теплообменников является:In other heat exchangers (devices for indirect evaporative cooling), in which the air is cooled due to the evaporation of water, the wet side of the plate is wetted due to the formation of a water film on the surface of this side of the plate (that is, water is not absorbed deep into the pores, but is simply smeared without porous surface of the plate.The main disadvantages of these heat exchangers are:
- на поверхности мокрой стороны пластин образуется накипь и соляные разводы;- scale and salt stains form on the surface of the wet side of the plates;
- необходим большой расход циркулирующей воды;- a large flow rate of circulating water is required;
- высокое энергопотребление водяного насоса устройства косвенно-испарительного охлаждения из-за требуемого большого расхода и напора;- high energy consumption of the water pump of the indirect evaporative cooling device due to the required high flow rate and pressure;
Использование заявляемой системы распределения хладагента для устройства косвенно-испарительного охлаждения позволяет устранить вышеуказанные недостатки.The use of the claimed refrigerant distribution system for the indirect evaporative cooling device eliminates the above disadvantages.
Наличие промежуточных емкостей с хладагентом в многоуровневой системе распределения хладагента обеспечивает постоянное смачивание поверхности пластин, образующих мокрые каналы, что особенно важно для косвенно-испарительного теплообмена и продлевает работу аппарата в случае выхода из строя циркуляционного насоса. Завоздушивание каналов подачи хладагента оказывает отрицательное влияние на эффективность теплообмена. Промежуточная емкость на верхнем уровне теплообменника устраняет этот факт вследствие наличия необходимого статического напора хладагента, в результате которого пузырьки воздуха удаляются с верхнего уровня распределения хладагента. Таким образом обеспечивается удаление воздушных пробок из каналов для хладагента. Использование датчиков и расположения промежуточных емкостей на разных уровнях обеспечивает пониженное энергопотребление насоса, уменьшает общее энергопотребление установки и увеличивает холодильный коэффициент установки. Разбрызгивание хладагента приводит к повышенному расходу хладагента в теплообменнике, что повышает энергопотребление насоса. Отсутствие воздухоотводчиков на верхнем уровне теплообменника устраняет этот факт. Другими словами, если расположить воздухоотводчик на верхнем уровне системы, то избыточное давление, создаваемое насосом будет выталкивать воду («разбрызгивание»). При расположении воздухоотводчиков на среднем и нижнем уровнях, это приводит к понижению давления в жидкостной магистрали в следствие: А) наличия гидравлических потерь в каналах теплообменника Б) необходимости преодоления столба жидкости в воздухоотводчиках. Полное и равномерное смачивание поверхностей пластин мокрых каналов устройства косвенно-испарительного охлаждения хладагентом, является важным условием эффективной работы косвенно - испарительного устройства охлаждения. Это обеспечивается наличием ванночек, расположенных по высоте устройства косвенно-испарительного охлаждения в мокром канале, длина которых соответствует длине пути прохождения воздуха вдоль канала. Равномерное смачивание пластин хладагентом способствует увеличению холодопроизводительности. Для трехуровневого распределения хладагента необходим один патрубок подачи хладагента, что значительно упрощает сборочные работы и унифицирует конструкцию теплообменника. The presence of intermediate tanks with refrigerant in a multilevel refrigerant distribution system ensures constant wetting of the surface of the plates forming wet channels, which is especially important for indirect evaporative heat exchange and prolongs the operation of the apparatus in the event of a circulating pump failure. Airing the refrigerant lines negatively affects the heat exchange efficiency. The intermediate tank at the upper level of the heat exchanger eliminates this fact due to the presence of the necessary static head of the refrigerant, as a result of which air bubbles are removed from the upper level of the refrigerant distribution. This ensures that air pockets are removed from the refrigerant channels. The use of sensors and the arrangement of intermediate tanks at different levels ensures a lower energy consumption of the pump, reduces the total energy consumption of the installation and increases the cooling coefficient of the installation. Spattering of refrigerant leads to increased refrigerant consumption in the heat exchanger, which increases the energy consumption of the pump. The absence of air vents on the upper level of the heat exchanger eliminates this fact. In other words, if the air vent is located at the top level of the system, then the excess pressure created by the pump will push the water out (“splashing”). When the air vents are located at the middle and lower levels, this leads to a decrease in pressure in the liquid line due to: A) the presence of hydraulic losses in the heat exchanger channels B) the need to overcome the liquid column in the air vents. Complete and uniform wetting of the surfaces of the plates of the wet channels of the indirect evaporative cooling device with refrigerant is an important condition for the effective operation of the indirect evaporative cooling device. This is ensured by the presence of trays located along the height of the indirect evaporative cooling device in the wet channel, the length of which corresponds to the length of the air path along the channel. The uniform wetting of the plates with the refrigerant increases the cooling capacity. For three-level refrigerant distribution, one refrigerant supply pipe is required, which greatly simplifies assembly work and unifies the design of the heat exchanger.
За счет использования пластин с порами и смачивание хладагентом через ванночки достигается равномерное смачивание пластин хладагентом (что способствует увеличению холодопроизводительности), снижается требуемый расход и гидравлическое сопротивление по хладагенту, что уменьшает энергопотребление насоса. Конструкция ванночек и пластин позволяет не боятся вибраций, что дает возможность ставить устройство косвенно-испарительного охлаждения с заявляемой системой распределения хладагента на транспорте. Трехуровневая система распределения хладагента за счет сообщающихся между собой ванночек и регулирование подачи хладагента за счет датчиков низкого и высокого уровня хладагента внутри устройства косвенно-испарительного охлаждения позволяет оптимально смачивать пластины (не давать им пересыхать или наоборот истекать хладагентом, т.е. выделять на поверхности неламинированной стороны пластины капли хладагента, которые не впитались в поры и попадают в дренажный поддон или уносятся технологическим потоком воздуха), что так же снижает расход хладагента и уменьшает энергопотребление насоса.Due to the use of pored plates and wetting with refrigerant through the trays, uniform wetting of the plates with refrigerant is achieved (which contributes to an increase in cooling capacity), the required flow rate and hydraulic resistance for the refrigerant are reduced, which reduces the power consumption of the pump. The design of the trays and plates makes it possible not to be afraid of vibrations, which makes it possible to install an indirect evaporative cooling device with the claimed refrigerant distribution system in transport. The three-level refrigerant distribution system due to interconnected trays and regulation of the refrigerant supply due to the low and high refrigerant level sensors inside the indirect evaporative cooling device allows the plates to be wetted optimally (to prevent them from drying out or, on the contrary, to drain out the refrigerant, i.e. to release on the unlaminated surface side of the plate, drops of refrigerant that have not been absorbed into the pores and fall into the drain pan or are carried away by the process air flow), which also reduces the refrigerant consumption and reduces the energy consumption of the pump.
Описание чертежейDescription of drawings
Фиг.1 - общий вид системы распределения хладагента для устройства косвенно-испарительного охлаждения.1 is a perspective view of a refrigerant distribution system for an indirect evaporative cooling device.
Фиг.2 -общий вид слева устройства косвенно-испарительного охлаждения, в котором используется система, показанная на фиг.1, с местным разрезом.Fig. 2 is a general left side view of an indirect evaporative cooling device using the system shown in Fig. 1, with a partial section.
Фиг.3 - общий вид справа устройства косвенно-испарительного охлаждения, в котором используется система, показанная на фиг.1.FIG. 3 is a perspective right side view of an indirect evaporative cooling apparatus using the system shown in FIG. 1. FIG.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Как показано на фиг.1 система распределения хладагента для устройства косвенно-испарительного охлаждения с сухими и мокрыми каналами можно разделить на три уровня по высоте -верхний уровень 24 прохождения хладагента, средний уровень 25 прохождения хладагента и нижний уровень 26 прохождения хладагента. Соответственно система содержит верхний уровень 24 прохождения хладагента, средний уровень 25 прохождения хладагента, нижний уровень 26 прохождения хладагента, первую закрытую промежуточную емкость 4 со входом 27 и двумя выходами 28, 29, вторую промежуточную емкость 5 с двумя входами 30, 31 и двумя выходами 32, 33, каналы 13, 18 для вытеснения воздуха и емкость 2 с датчиками, причем верхний уровень 24 прохождения хладагента, имеет по меньшей мере одну ванночку 23 для смачивания стенок мокрых каналов, содержащую область смачивания, вход 34 и выход 35, входной канал 8, соединенный по текучей среде со входом 34 ванночки, выходной канал 9, соединенный по текучей среде с выходом 35 ванночки 23, причем входной канал 8 соединен с выходным каналом 9 через вход 27 и выход 29 для соединения входного и выходного каналов первой промежуточной емкости 4. Средний уровень 25 прохождения хладагента, имеет по меньшей мере одну ванночку 36 для смачивания стенок мокрых каналов, содержащую область смачивания, вход 37 и выход 38, входной канал 10, соединенный по текучей среде со входом 37 ванночки, выходной канал 11, соединенный по текучей среде с выходом 38 ванночки, причем входной канал 10 на одном своем конце соединен с входным каналом 8 верхнего уровня 24 через вход 27 и выход 28 для соединения входного канала 8 верхнего уровня 24 и входного канала 10 среднего уровня 25 первой промежуточной емкости 4 и, а на другом своем конце с соответствующим каналом 13 для вытеснения воздуха, а выходной канал 11 на одном своем конце соединен по текучей среде с каналом 20 для вытеснения воздуха, а на другом своем конце соединен по текучей среде с каналом 18 для вытеснения воздуха через вход 30 и выход 32 второй промежуточной емкости 5. Нижний уровень 26 прохождения хладагента, имеет по меньшей мере одну ванночку 39 для смачивания стенок мокрых каналов, содержащую область смачивания, вход 40 и выход 41, входной канал 12, соединенный по текучей среде со входом 40 ванночки, выходной канал 14, соединенный по текучей среде с выходом 41 ванночки, причем входной канал 12 на одном своем конце соединен с выходным каналом 9 верхнего уровня через вход 31 и выход 33 для соединения выходного канала 9 верхнего уровня 24 и входного канала 12 нижнего уровня 26 второй промежуточной емкости 5, а на другом своем конце с емкостью 2 с датчиками, а выходной канал 14 на обоих своих концах соединен по текучей среде с соответствующими каналами 21, 22 для вытеснения воздуха. Система дополнительно содержит патрубок (канал) 16 для соединения входного канала 8 с входом 27 первой промежуточной емкости 4, патрубок (канал) 17 для соединения выхода 28 первой промежуточной емкости 4 с входным каналом 10 среднего уровня 25. Система дополнительно содержит патрубок (канал) 15 для соединения выходного канала 9 верхнего уровня 24 с входом 31 второй промежуточной емкости 5, патрубок (канал) 19 для соединения выхода 33 второй промежуточной емкости 5 с входным каналом 12 нижнего уровня 26.As shown in FIG. 1, the refrigerant distribution system for the dry and wet channel indirect evaporative cooling apparatus can be divided into three levels in height — the upper refrigerant passage level 24, the middle refrigerant passage level 25 and the lower
Хладагент протекает внутри устройства косвенно-испарительного охлаждения с верхнего до нижнего уровня, по пути наполняя ванночки (емкости для хладагента) 23, 36 и 39, расположенные между пластинами в мокрых каналах устройства косвенно-испарительного охлаждения. Для удаления воздушных пробок внутри теплообменника предусмотрены воздухоотводящие патрубки (каналы) 13, 18, 20, 21, 22 (см. фиг. 1). Регулирование подачи хладагента в устройство косвенно-испарительного охлаждения осуществляется с помощью датчиков верхнего и нижнего уровня хладагента, которые расположены в особой емкости (см. поз.2 на фиг.1): если уровень хладагента в данной емкости 2 упал ниже допустимого уровня, то приходит сигнал от датчика нижнего уровня хладагента, после этого хладагент начинает подаваться в устройство косвенно-испарительного охлаждения с помощью насоса до тех пор, пока хладагент в емкости 2 не поднимется до верхнего допустимого уровня и сработает датчик верхнего уровня хладагента. Промежуточные емкости 4 и 5 обеспечивают необходимый уровень хладагента в среднем уровне 25, при отсутствии подачи хладагента в устройство косвенно-испарительного охлаждения. Все ванночки 23, 36 и 39 имеют одинаковую конструкцию. На каждом уровне имеются свои ванночки 23, 36 и 39 для пропитки хладагентом неламинированных поверхностей пластин, образующих мокрые каналы теплообменника. Ванночки 23, 36 и 39 выполнены в виде горизонтально вытянутой полой прямоугольной призмы, открытой с боковых сторон, которыми она прижимается к неламинированным боковым сторонам пластин, т.е. боковые стороны пластин образуют боковые стороны ванночек. Через боковые стороны ванночек хладагент попадает на боковые стороны пластин и смачивает их. Входы и выходы ванночек выполнены в виде отверстий, через которые проходят каналы системы. The refrigerant flows inside the indirect evaporative cooling device from the upper to the lower level, along the way filling the trays (refrigerant containers) 23, 36 and 39 located between the plates in the wet channels of the indirect evaporative cooling device. To remove air locks inside the heat exchanger, air outlet pipes (channels) 13, 18, 20, 21, 22 are provided (see Fig. 1). Regulation of the refrigerant supply to the indirect evaporative cooling device is carried out using the upper and lower refrigerant level sensors, which are located in a special container (see item 2 in figure 1): if the refrigerant level in this container 2 falls below the permissible level, then comes signal from the low level sensor of the refrigerant, after which the refrigerant begins to be supplied to the indirect evaporative cooling device using a pump until the refrigerant in tank 2 rises to the upper permissible level and the high level sensor of the refrigerant is activated. Intermediate tanks 4 and 5 provide the required refrigerant level at an average level of 25, in the absence of refrigerant supply to the indirect evaporative cooling device. All
Хладагент подается через сквозные отверстия (входы 34, 37, 40) в ванночки 23, 36, 39, далее хладагент, наполнявший ванночки, равномерно за счет капиллярного эффекта через поры начинает смачивать всю поверхность боковой мокрой стороны пластины 48 и воздух, проходящий вдоль вышесказанной стороны пластины 48 начинает испарять влагу с поверхности этой стороны. За счет испарения хладагента на мокрой стороне пластин 48 происходит охлаждение боковой сухой стороны пластины 48 устройства косвенно-испарительного охлаждения и воздух, проходящий вдоль поверхности сухой стороны пластины, начинает охлаждаться. Сухая сторона пластины 48 покрыта тонким слоем ламината, которая за счет закрытия пор не позволяет перетекать хладагенту с мокрой стороны пластины и увлажнять воздух, проходящий вдоль сухой стороны пластины. Из сухих и мокрых сторон пластин, расположенных друг на против друга образуются соответственно сухие 47 и мокрые 51 каналы устройства косвенно-испарительного охлаждения. Воздух идущий по мокрым каналам 51 увлажняется и нагревается, а воздух идущий через сухие каналы 47 охлаждается без изменения влагосодержания.The refrigerant is fed through the through holes (
Как видно на фигуре 1 хладагент из выходов 38 ванночек 36 и выходов 41 ванночек 39 протекает по каналам 11 и 14 в двух направлениях, а именно к боковой стенке 6 и боковой стенке 7, а из выходов 35 ванночек 23 хладагент протекает по каналу 9 только в одном направлении к боковой стороне 7. Это объясняется тем, что на верхнем уровне 24 нет каналов для удаления воздуха, а на среднем и нижнем уровне такие каналы выполнены, а именно каналы 13, 18, 20, 21, 22. В хладагенте могут быть воздушные пузыри, а также воздух может попадать в каналы при подаче хладагента. Это воздух необходимо удалять из системы, поэтому заявляемая система обеспечена каналами 13, 18, 20, 21, 22 для удаления воздуха.As can be seen in figure 1, the refrigerant from the outlets 38 of the trays 36 and the
Система работает следующим образом: хладагент, который может быть водой (H2O) или этиловым спиртом (C2H5OH) или изопропиловым спиртом (C3H8O) или диметиловым эфиром (C2H6O) или диэтиловым эфиром (С4Н10О) или смесью на основе этих веществ, подается с помощью насоса от источника подачи (например системы водоснабжения) на вход 1 для хладагента, например, входной патрубок, расположенный на стенке 7 системы распределения хладагента, затем по каналу 8 хладагент в горизонтальном направлении проходит во входы 34 и попадает в ванночки 23, которые являются полыми, и в патрубок 16. Хладагент заполняет полые ванночки 23 для пропитки хладагентом неламинированной поверхности пластин (на фиг. 1 не показаны), образующих мокрые каналы 51 устройства косвенно-испарительного охлаждения (на фиг. 1 не показаны). При этом хладагент проходит через ванночки 23 и вытекает из выходов 35 в канал 9 верхнего уровня. Как только хладагент доходит по каналу 8 до противоположной боковой стенки 6 системы распределения хладагента, он через боковой патрубок 16 проходит в первую закрытую промежуточную емкость 4 через вход 27. Затем хладагент из емкости 4 через выход 28 и через патрубок 17, расположенный на боковой стенке 6, проходит во входной канал 10 среднего уровня 25 и, двигаясь горизонтально, попадает через входы 37 в ванночки 36, расположенные в мокрых каналах устройства косвенно-испарительного охлаждения (не показано на фиг.1) и заполняет их. Также, как только хладагент заполняет весь средний уровень 25 и достигает боковой стенки 7 устройства косвенно-испарительного охлаждения, хладагент через канал 10 попадает в патрубок 13 и заполняет его, причем через выход 42 патрубка 13 удаляется воздух в окружающую среду, который был выдавлен потоком хладагента с верхнего уровня 24 в средний уровень 25 системы. Хладагент из выхода 29 промежуточной емкости 4 и выходов 35 ванночек 23 проходит в канал 9 верхнего уровня 24 и затем поступает в переливной патрубок 15 и перетекает через вход 31 в промежуточную емкость 5, расположенную на среднем уровне 25 системы. Из данной промежуточной емкости 5 через выход 32 и патрубок 18 аналогичным способом, как через патрубок 13, удаляется воздух через выход 43, попавший с поступающим хладагентом. Хладагент через выход 33 второй промежуточной емкости 5 проходит в патрубок 19 и из него перетекает во входной канал 12 нижнего уровня 26 системы. По каналу 12 хладагент движется в горизонтальном направлении заполняя через входы 40 ванночки 39 нижнего уровня 26, расположенные в мокрых каналах 51 устройства косвенно-испарительного охлаждения (не показан на фиг. 1), при этом хладагент, передвигаясь внутри ванночек 39, перетекает в выходной канал 14 нижнего уровня 26 системы через выходы 41. Кроме того, хладагент проходит по каналу 12 в емкость 2 с датчиками уровня хладагента, в которой установлены датчики верхнего и нижнего уровня хладагента в этой емкости 2. При срабатывании датчика нижнего уровня хладагента осуществляется подача хладагента в систему распределения хладагента через вход 1, а при срабатывании датчика верхнего уровня хладагента прекращается подача хладагента в систему распределения хладагента, обеспечивая равномерное (без воздушных пробок), пропитывание хладагентом стенок пластин мокрых каналов устройства косвенного охлаждения. Хладагент из выходов 38 ванночек 36 среднего уровня 25 попадает в выходной канал 11, по которому хладагент проходит через вход 30 во вторую промежуточную емкость 5 и по каналу 11 хладагент попадает в патрубок 20 и заполняет его, через выход 44 патрубка 20 так же удаляется воздух в окружающую среду, который попал в средний уровень 25 системы. Проходя через ванночки 39 хладагент через выходы 41 попадает в выходной канал 14 нижнего уровня 26, по которому хладагент проходит в патрубки 21 и 22, расположенные на обеих боковых стенках 6 и 7 устройства косвенно-испарительного охлаждения и через которые осуществляется окончательное удаление воздуха, который не удалился с среднего уровня устройства косвенно-испарительного охлаждения. Воздух удаляется в окружающую среду через выходы 45 и 46 соответствующих патрубков 21, 22.The system works as follows: the refrigerant, which can be water (H 2 O) or ethyl alcohol (C 2 H 5 OH) or isopropyl alcohol (C 3 H 8 O) or dimethyl ether (C 2 H 6 O) or diethyl ether ( C 4 H 10 O) or a mixture based on these substances, is supplied by a pump from a supply source (for example, a water supply system) to inlet 1 for the refrigerant, for example, an inlet pipe located on the
Каналы 8, 9, 10, 11, 12, 14 образованы сквозными проходами в пластинах 48 и уплотнительными прокладками сухих каналов, а также внутренней поверхностью ванночек в мокрых каналах, а все остальные каналы выполнены в виде трубок.
Фиг.2 и 3 показывают общий вид слева и справа устройства косвенно-испарительного охлаждения, в котором используется заявленная система распределения хладагента. Воздух поступает в сухие каналы 47, которые образованы противоположными сторонами пластин 48, причем эти стороны пластин не смачиваются хладагентом из ванночек и являются ламинированными. Воздух проходит по сухим каналам 47 и частично выходит из горизонтально вытянутого прямоугольного отверстия 49 для выпуска охлажденного воздуха потребителю на верхней части передней стенки 50 устройства косвенно-испарительного охлаждения. Другая часть воздуха, прошедшего по сухим каналам 47, ударяется об переднею стенку 50 и поворачивает в мокрые каналы 51. Система распределения хладагента распределяет хладагент по каналам, расположенным в устройстве косвенно-испарительного охлаждения, в том числе, и в ванночки 23, 36 и 39, через боковые стороны которых вода попадает на противоположные стороны пластин 48, которые не являются ламинированными, и смачивает их. Эти противоположные смоченные стороны пластин 48 образуют мокрые каналы 51. Воздух проходя через мокрые каналы 51 испаряет хладагент со стенок пластин, тем самым охлаждая эти пластины 48, и в том числе их ламинированные боковые стороны, образующие сухие каналы, что позволяет охлаждать воздух в сухих каналах. Увлаженный и нагретый воздух из мокрых каналов 51 выходит через отверстия 52 наружу.Figures 2 and 3 show a left and right side perspective view of an indirect evaporative cooling device using the claimed refrigerant distribution system. The air enters the
Промежуточные емкости 4, 5 среднего и верхнего уровня 25, 24 имеют внутри себя минимальный запас хладагента для обеспечения наличия хладагента в верхнем и среднем уровне 24, 25 устройства косвенно-испарительного охлаждения для предотвращения их пересыхания. Промежуточная емкость 4 на верхнем уровне 24 устройства косвенно-испарительного охлаждения обеспечивает необходимый статический напор хладагента для удаления пузырьков воздуха с верхнего в нижестоящие уровни устройства косвенно-испарительного охлаждения. Устройство косвенно-испарительного охлаждения может работать с минимальным давлением хладагента на входе в теплообменник, что совместно с регулированием подачи с помощью датчиков высокого и низкого уровня хладагента обеспечивает минимально необходимое энергопотребление насоса. Отсутствие воздухоотводчиков на верхнем уровне теплообменника обеспечивает невозможность разбрызгивания хладагента из устройства косвенно-испарительного охлаждения под действием избыточного давления, тем самым достигается минимально необходимый расход хладагента за счет отсутствия непроизводительных потерь. Удаление воздуха с верхнего уровня осуществляется через воздухоотводчики среднего и нижнего уровней теплообменника. Заявленная система обеспечивает эффективное наполнение хладагентом всех ванночек в мокрых каналах, образованных неламинированной стороной пластин, и равномерное смачивание теплообменника и оптимальное поддержание пластин во влажно-наполненном состоянии, что минимизирует расход хладагента и повышает эффективность теплообмена и увеличивает холодопроизводительность. Устройства косвенно-испарительного охлаждения, имеющие любую площадь поверхности и различные геометрические размеры могут работать только с одним входным патрубком 1 для хладагента, что упрощает конструкцию данного устройства.Intermediate tanks 4, 5 of the middle and upper level 25, 24 have a minimum supply of refrigerant inside them to ensure the presence of refrigerant in the upper and middle level 24, 25 of the indirect evaporative cooling device to prevent them from drying out. The intermediate tank 4 at the upper level 24 of the indirect evaporative cooling device provides the necessary static head of the refrigerant to remove air bubbles from the upper to the lower levels of the indirect evaporative cooling device. The indirect evaporative cooling device can operate with a minimum pressure of the refrigerant at the inlet to the heat exchanger, which, together with the flow control using high and low refrigerant level sensors, ensures the minimum required pump power consumption. The absence of air vents at the upper level of the heat exchanger makes it impossible for refrigerant to spray out from the indirect evaporative cooling device under the influence of excessive pressure, thereby achieving the minimum required refrigerant consumption due to the absence of non-productive losses. Air is removed from the upper level through the air vents of the middle and lower levels of the heat exchanger. The claimed system ensures efficient filling of all trays with refrigerant in wet channels formed by the non-laminated side of the plates, and uniform wetting of the heat exchanger and optimal maintenance of the plates in a wet-filled state, which minimizes refrigerant consumption and increases heat exchange efficiency and increases refrigeration capacity. Devices of indirect evaporative cooling, having any surface area and various geometric dimensions, can work with only one inlet pipe 1 for the refrigerant, which simplifies the design of this device.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019108787A RU2730945C1 (en) | 2019-03-27 | 2019-03-27 | Cooling agent distribution system for indirect evaporative cooling device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019108787A RU2730945C1 (en) | 2019-03-27 | 2019-03-27 | Cooling agent distribution system for indirect evaporative cooling device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2730945C1 true RU2730945C1 (en) | 2020-08-26 |
Family
ID=72237840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019108787A RU2730945C1 (en) | 2019-03-27 | 2019-03-27 | Cooling agent distribution system for indirect evaporative cooling device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2730945C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU741020A1 (en) * | 1977-05-05 | 1980-06-15 | Одесский Инженерно-Строительный Институт | Plant for cooling air by indirect evaporation |
| WO2002027254A2 (en) * | 2000-09-27 | 2002-04-04 | Idalex Technologies, Inc. | Method and plate apparatus for dew point evaporative cooler |
| WO2003049844A1 (en) * | 2001-12-12 | 2003-06-19 | Idalex Technologies, Inc. | Method and plate apparatus for dew point evaporative cooler |
-
2019
- 2019-03-27 RU RU2019108787A patent/RU2730945C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU741020A1 (en) * | 1977-05-05 | 1980-06-15 | Одесский Инженерно-Строительный Институт | Plant for cooling air by indirect evaporation |
| WO2002027254A2 (en) * | 2000-09-27 | 2002-04-04 | Idalex Technologies, Inc. | Method and plate apparatus for dew point evaporative cooler |
| WO2003049844A1 (en) * | 2001-12-12 | 2003-06-19 | Idalex Technologies, Inc. | Method and plate apparatus for dew point evaporative cooler |
| RU2320947C2 (en) * | 2001-12-12 | 2008-03-27 | Айдалекс Текнолоджиз, Инк. | Method of evaporative cooling to dew point and device for evaporative cooler |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6748763B2 (en) | Multistoreyed bath condenser | |
| RU2675169C1 (en) | Combined convector | |
| US20110026225A1 (en) | Method and Apparatus for Liquid Cooling Computer Equipment | |
| CN107110516B (en) | Air-conditioning heat pump system and evaporative cooling system | |
| CN107076434B (en) | Water-cooling split air-conditioning system | |
| JP6046294B1 (en) | Processor and regenerator | |
| KR970703519A (en) | Vacuum dewatering of desiccant brines | |
| RU2320947C2 (en) | Method of evaporative cooling to dew point and device for evaporative cooler | |
| US20220390177A1 (en) | Heat exchanger apparatus | |
| RU2730945C1 (en) | Cooling agent distribution system for indirect evaporative cooling device | |
| US3145542A (en) | Self-sustained liquid circulating seal system | |
| EP3717843B1 (en) | Evaporator | |
| US9845980B2 (en) | Air conditioning system with evaporative cooling system | |
| CN106802030B (en) | Refrigerant evaporator without circulating pump for absorption refrigeration unit | |
| CN108291781B (en) | Air-conditioning tower crane | |
| CN212620271U (en) | Heat dissipation cooling arrangement | |
| CN109140744B (en) | Water pan and air conditioning unit | |
| CN112033051A (en) | Condensing unit | |
| CN218884420U (en) | Evaporation cold water dish and evaporation cold water set | |
| CN220200137U (en) | Dehumidifying device for storage cabinet and storage cabinet | |
| CN218846310U (en) | Condensing unit | |
| RU178851U1 (en) | DEVICE FOR INDIRECT EVAPORATION COOLING | |
| AU2021444494B2 (en) | A tank for heat dissipation and a cooling system including the same | |
| KR101964736B1 (en) | Latent heat cooler | |
| RU2741950C2 (en) | Device for producing and processing gas flow by means of liquid volume |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210328 |