SU1124676A1

SU1124676A1 - Method of cooling surface with liquid heat-transfer scattering of dispersion medium

Info

Publication number: SU1124676A1
Application number: SU833551029A
Authority: SU
Inventors: Н.В. Буланов; П.А. Павлов; В.П. Скрипов
Original assignee: Отдел физико-технических проблем энергетики Уральского научного центра АН СССР
Priority date: 1983-02-08
Filing date: 1983-02-08
Publication date: 1987-10-15

Abstract

1.СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ПОВЕРХ КОСТИ ЖЩКИМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМ путем введени в него ограниченно растворимой жидкостной добавки с температурок кипени при рабочем давлении, меньшей температуры теплоносител и меньшей рабочей температуры охлаждаемой поверхности, отличающийс тем, что, с целью упрощени регулировани теплосъема при использовании добавок с уменьшающейс при росте температуры растворимостью теплоносител , добавку ввод т с концентрацией , лежащей в диапазоне между значени ми концентрации, соответствующими , с одной стороны, началу расслаивани раствора при рабочей температуре охлаждаемой поверхности, а с другой, при температуре теплоносител , при этом первое из указанных значений концентрации должно быть меньi ше второго. 2. Способ;поп.1, отличаюел щийс тем, что в качестве теплоносител используют воду, а в качестве добавки - диэтиловый эфир.1. COOLING METHOD FOR THE BONE OF A FUEL HEATER CARRIER by introducing a partially soluble liquid additive from boiling points at working pressure, lower heat carrier temperature and lower temperature of the cooled surface, characterized in that, in order to simplify the regulation of heat removal when using additives with decreasing growth the temperature of the solubility of the coolant, the additive is introduced with a concentration lying in the range between the values of the concentration, corresponding, on one side , Top delamination solution at the operating temperature of the cooling surface and on the other, at a temperature of the heating medium, wherein the first concentration of said values must be meni second Chez. 2. Method; pop. 1, characterized in that water is used as a heat carrier, and diethyl ether is used as an additive.

Description

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в энергетической, химической и других отраслях промышленности, преимущественно в теплообменных аппаратах с замкнутым контуром жидкого теплоносителя.The invention relates to heat engineering and can be used in the energy, chemical and other industries, mainly in heat exchangers with a closed circuit of a liquid coolant.

Известен способ охлаждения поверхности жидким теплоносителем, в кото- ₁₀ром интенсификация теплоотвода достигается осуществлением пузырькового кипения на поверхности при добавке в т еплонос итель п ов ерхно стно-акт ивных веществ (ПАВ), способствующих увели- 15 чению плотности центров парообразова ния.Known is a method of cooling the surface of the liquid coolant in koto- ₁₀ rum intensification of heat removal is achieved by the implementation of nucleate boiling on the surface with the addition of a m s n eplonos rer erhno stno-act ivnyh agents (surfactants) that promote increased 15 cheniyu paroobrazova centers Nia density.

Недостатком этого способа является сложность очистки теплоносителя от ПАВ при многократном его использовании.The disadvantage of this method is the difficulty of cleaning the coolant from surfactants with repeated use.

Наиболее близким техническим решением является способ охлаждения поверхности жидким теплоносителем путем ^введения в него ограниченно растворимой жидкостной добавки с температурой кипения при рабочем давлении, меньшей таковой у теплоносителя и меньшей рабочей температуры охлаждаемой поверхности.The closest technical solution is the method of cooling the surface with a liquid coolant by introducing a limitedly soluble liquid additive with a boiling point at a working pressure lower than that of the coolant and lower working temperature of the cooled surface.

Недостатком этого способа является сложность регулирования теплосъема, что связано в основном с большой трудоемкостью операции приготовления эмульсии из добавки и жидкого теплоносителя.The disadvantage of this method is the difficulty of regulating heat removal, which is mainly associated with the great complexity of the operation of preparing the emulsion from the additive and the liquid coolant.

Целью изобретения является упррщение регулирования теплосъема.The aim of the invention is to simplify the regulation of heat removal.

Согласно изобретению эта цель достигается тем, что в способе охлаждения поверхности жидким теплоносителем путем введения в него ограниченно растворимой жидкостной добавки с температурой кипения при рабочем давлении, меньшей температуры теплоносителя и меньшей рабочей температуры охлаждаемой поверхности, добавку вводят с концентрацией, лежащей в диапазоне между значениями концентрации, соответствующими, с одной стороны, | началу расслаивания раствора при рабочей температуре охлаждаемой поверхности, а с другой, при температуре теплоносителя, при этом первое из указанных значений концентрации долж-;_;но быть меньше второго. В качестве теплоносителя может быть использова на вода, а в качестве добавки - диэтиловый эфир.According to the invention, this goal is achieved by the fact that in the method of cooling the surface with a liquid coolant by introducing a limitedly soluble liquid additive with a boiling point at a working pressure, a lower coolant temperature and a lower working temperature of the surface to be cooled, the additive is introduced with a concentration lying in the range between the concentration values corresponding, on the one hand, | the beginning of the delamination of the solution at the operating temperature of the surface to be cooled, and on the other, at the temperature of the coolant, while the first of the indicated concentration values should be; _; but be smaller than the second. Water can be used as a heat carrier, and diethyl ether can be used as an additive.

Для иллюстрации способа на чертеже показан график зависимости температуры расслаивания раствора диэтилового эфира (добавка) в воде (теплоноситель) от концентрации добавки. Для охлаждения поверхности, имеющей максимальную рабочую температуру TW=90°C, . теплоносителем с температурой Т = 40^еС приготовляют раствор с массовой концентрацией добавки, равной 4,4%. Температура кипения диэтилового эфира при атмосферном давлении равна 35°С. Ниже кривой расслаивания на заштри хованном участке смесь указанных жидкостей представляет собой гомогенный раствор, а выше кривой - гетерогенную систему, состоящую из двух гомогенных растворов различной концентрации. В рассматриваемом примере при '90°С одним из раствором является раствор диэтилового эфира в воде с концентрацией 2,5%, а другим раствор воды в диэтиловом эфире с концентрацией около 2%.To illustrate the method, the drawing shows a graph of the temperature of delamination of a solution of diethyl ether (additive) in water (coolant) on the concentration of the additive. To cool a surface having a maximum operating temperature of TW = 90 ° C,. coolant with a temperature of T = 40 ^e With prepare a solution with a mass concentration of additives equal to 4.4%. The boiling point of diethyl ether at atmospheric pressure is 35 ° C. Below the delamination curve in the shaded area, the mixture of these liquids is a homogeneous solution, and above the curve is a heterogeneous system consisting of two homogeneous solutions of different concentrations. In this example, at '90 ° C, one solution is a solution of diethyl ether in water with a concentration of 2.5%, and the other is a solution of water in diethyl ether with a concentration of about 2%.

При соприкосновении приготовленного гомогенного раствора, имеющего концентрацию добавки 4,4%, с охлаждаемой поверхностью происходит 'расслаивание исходного раствора с образованием мелких капелек диэтилового эфира (точнее, указанного раствора воды в диэтиловом эфире), которые вскипают на поверхности, интенсифицируя теплоотдачу, при этом образующиеся пузыри пара отрываются от поверхности, попадают в более холодные спои теплоносителя и растворяются в нем. В рассмотренном примере граничными концентрациями добавки в исходном растворе являются значенияWhen the prepared homogeneous solution, having an additive concentration of 4.4%, comes into contact with the surface to be cooled, the initial solution exfoliates to form small droplets of diethyl ether (more precisely, the indicated solution of water in diethyl ether), which boil on the surface, intensifying heat transfer, and the resulting steam bubbles come off the surface, fall into colder coolant spores and dissolve in it. In the considered example, the boundary concentrations of the additive in the initial solution are the values

2,5 и 4,5%, соответствующие началу расслаивания раствора при температурах охлаждаемой поверхности и теплоносителя соответственно. Изменяя концентрацию раствора, можно регулировать степень парообразования и соответственно теплосъем.2.5 and 4.5%, corresponding to the onset of delamination of the solution at temperatures of the cooled surface and coolant, respectively. By changing the concentration of the solution, you can adjust the degree of vaporization and, accordingly, heat removal.

Таким образом, за счет упрощения приготовления раствора добавки в жидком теплоносителе с заданной концентрацией (отпадает необходимость приготовления эмульсии) значительно упрощается регулирование теплосъема с охлаждаемой поверхности.Thus, by simplifying the preparation of the additive solution in a liquid coolant with a given concentration (there is no need to prepare an emulsion), the regulation of heat removal from the cooled surface is greatly simplified.

Claims

1. METHOD FOR COOLING THE TOP OF A LIQUID WITH A LIQUID HEAT CARRIER by introducing into it a sparingly soluble liquid additive with a boiling point at a working pressure, a lower coolant temperature and a lower working temperature of the cooled surface, characterized in that, in order to simplify the regulation of heat removal when using additives with decreasing with increasing temperature solubility of the coolant, the additive is administered with a concentration lying in the range between the concentration values corresponding, on the one hand, the beginning of delamination of the solution at the operating temperature of the surface to be cooled, and on the other, at the temperature of the coolant, while the first of the indicated concentration values should be less than the second.

2. The method 'according to claim 1, characterized in that water is used as a heat carrier, and diethyl ether is used as an additive.