SU765631A1 - Теплообменный аппарат и способ его работы - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к теплообменным аппаратам воздушно-испарительного типа с непосредственным коН .тактом теплообменивающихс  сред.

Известны теплообменные аппараты, содержащие кожух с торцовыми решетками , пространство между котоЕИМи заполнено гидрофильным материалом с каналами дл  прохода охлаждаемого воздуха 1.

Перед работой о обменный аппарат запитываетс  жидкостью и охлаждение в нем воздуха происходит с помощью адиабатического увлажнени  жидкостью, испар емой из гидрофильного материала. Однако у этих теплообменников наблюдаетс  повышенный расход жидкости и наличие капельной влаги на выходе из теплообменника при работе с большими скорост ми охлаждаемого воздуха. Наиболее характерны эти,процессы дл  начального периода работы тетшообменного аппарата , когда жидкость эжектируетс  к поверхности гидрофильного материала под действием скоростного напора охлаждаемого воздуха и уноситс  последним в виде капельной влаги, нгшичие которой в системах кондиционировани 

воздуха недопустимо. Это ограничивает диапазон изменени  расходов охлаждаемого воздуха в описываемых теплообменниках .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению  вл етс  теплообменный аппарат дл  испарительного охлаокдени  воздуха, содержащий кожух с вы10 ходными и входными коллекторами и размещенные внутри кожуха торцовые решетки, соединенные, посредством ст жек, причем пространство между решетками заполнено гидрофильным мате15 риалом, в котором выполнены каналы дл  прюхода охлаждаемого воздуха 12J.

В указанном теплообменном аппара .- те количество влаги, впитываемой единицей веса гидрофильного материала регулируетс  при помощи его сжати  стержневыми ст жками, что дает возможность уменьшить унос жидкости в 25 виде капельной влаги при работе теплообменника . Кроме того, капельна  влага, наход ща с  в потоке охлаждаемого воздуха, сепарируетс  на стенках выходного коллектора теплообменнсго аппарата.

В таком теплообменном аппарате осуществл етс  извес.тный способ работы путем охлаждени  воздуха, адиабатического увлажнени  его жидкостью испар емой из гидрофильного материала , и сепарации неиспарившейс  капельной влаги.

Однако известный теплообменный аппарат отличаетс  ограниченным ресурсом работы, определ еьим количеством жидк-ости, напитываемым гидрофильным материалом. Кроме того, в этом аппарате длина каналов дл  прохода охлаждаемого воздуха в гидрофильном материале должна быть достаточной дл  обеспечени  требуемой термовлажностной обработки воздуха в течение всей продолжительности работы теплообменного аппарата, что приводит к увеличению его габаритов и веса за счет объема гидрофильного материала, запитанного жидкостью и непольностью ис;пользуемого в процессе работы. Величина этого дополнительного объема гидрофильного материала ввиду невысо/кой интенсивности процесса тепломассообмена в пр мых ;Гладких каналах достигает значительных размеров, что ограничивает применение указанных теплообменников .

Цель изобретени  - интенсификаци  теплообмена.

Это достигаетс  тем, что аппарат дополнительно содержит распылительную форсунку, расположенную во вход ном коллекторе, и теплообменную поверхность , укрепленную с возможностью вращени  на центральной ст жке и выполненную в виде концентрически расположенных между форсункой и соответствующей рашеткой секций из жалюзийных гофр; йпособ работы теплообменного аппарата усовершенствованной конструкции характеризуетс  тем, что в воздухПеред подачей на охлаждение ввод т диспергированную жидкость, а увлажнение его ведут в режиме пленочного течени  газожидкостной смеси теплообменной поверхности .

На фиг,1 схематично изображен описываемый теплообменный аппарат на фиг,2 - разрез А-А на фиг,1; на фиг,3 - часть фиг,2 в увеличенном масштабе; на фиг, 4 -.разрез Б-Б на фиг,3,

Теплообменный аппарат содержит кожух 1, имеющий входной 2 и выходной 3 коллекторы с размещенными в них торцовыми решетками 4 и 5, соединенными при помощи стержневых ст жек б, и расположенный междурешетками 4 и 5 гидрофильный матери . ал 7 с каналами 8 дл  прохода охлаждаемого воздуха. Во входном коллекторе 2 теплообмвнного аппарата дополнительно установлена распылительна  форсунка 9, а между входной торцовой решеткой 4 и распылительной

форсункой 9 размещена с возможностью вращени  теплообменна  поверхность 10, выполненна  в виде концентрически расположенных секций 11 из желюзийных гофр 12, Теплообменна  поверхность 10 установлена на подглипнике, 5 укрепленном на центральной ст жке 13, Перед работой гид-рофильный материал 7 теплообменного аппарата запитываетс  жидкостью в количестве, исключающем ее выброс во врем  работы,

0 При работе теплообменного аппарата , жидкость, необходимую дл  адиабатического увлажнени  воздуха, подают в распылительную форсунку 9, обеспеч-ивающую ее мелкодисперсный распыл,

5 что приводит к интенсификации процесса тепломассообмена за счет развити  межфазной поверхности. Неиспаривша с  жидкость осаждаетс  на теплооб-менной поверхности 10, где происхоQ дит дальнейшее увлажнение и охлаждение воздуха в пленочном режиме течени  газожидкостной смеси, обеспечивающем более полное смачивание теплообменной поверхности, что интенсифицирует процесс тепломассообмена. Дл 

более равномерного распределени  жидкости на теплообменной поверхности 10 последн   размещена с возможностью 1 вращени , возникающего под действием скоростного напора газожидкостного

0 потока, измен ющего направление своего движени  в концентрически расположенных секци х 11 из жалюзийных г.офр 12, Окончательна  термовлажностна  обработка воздуха происходит в

5 каналах 8 в гидрофильном материале 7, в которых также сепарируетс  .неиспаривша с  капельна  влага. Небольшие .колебани  тепловой нагрузки на теплообменный аппарат практи0 чески-не вли ют на его выходную

температуру. При посто нной подаче жидкости через распылительную форсунку 9,рассчитанную на номинальный режим , уменьшение тепловой нагрузки приводит к накоплению жидко.сти в

теплообменном аппарате за счет ее сепарации в гидрофильном матертале, а увеличение - к уменьшению жидкости в теплообменнике. При этом не имеет значени  за счет какого фак0 тора происходит изменение тепловой нагрузки в теплообменном аппарате - за счет изменени  расхода охлаждаемого воздуха или за счет изменени  его входной температуры,

5Таким образом, данный теплообменный аппарат и способ его работы значительно интенсифицируют процесс тепломассообмена,что при прочих равных услови х приводит к уменьшению

Q габаритов и веса теплообменника.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   1, Тегшообменный аппарат дл  испарительного охлаждени  воздуха, содержащий кожух с входными и выходными коллекторами и размещенные внутри кожуха торцовые решетки, соединенные посредством ст жек, причем пространство между решетками заполнено гидрофильным материалом, в котором выполнены каналы дл  прохода охлаждаемого воз,цуха, отличающий С   тем, что, с целью интенсификации теплообмена, аппарат дополнительно содержит распылительную форсунку, расположенную во входном коллекторе , и теплообменную поверхность, укрепленную с возможностью вращени  на центральной ст жке и выполненную в виде концентрически расположенных между форсункой и соответствующей решеткой секций из жалюзийных гофр.
2. 2. Способ работы теплообменного аппарата по п.1 путем охлаждени  адиабатическим увлажнением его жидкостью , испар емой из гидрофильного етериала, и сепарации неиспарившейс  капельной влаг, отличающийс  тем, что в воздух перед подачей на охлаждение ввод т диспергированную жидкость, а увлажнение его ведут в режиме пленочного течё ни  газожидкостной смеси по теплообменной поверхности.

   Источники информации, прин тые во внимание при зкспертизе

   1.Патент США № 2085390, кл. 261-104 опублик, 1953.

   5

   2.Авторское свидетельство СССР № 552493, кл. F 28 С 3/08, 1975.

   12