专利摘要:

公开号:WO1987005092A1
申请号:PCT/SU1987/000022
申请日:1987-02-16
公开日:1987-08-27
发明作者:Valery Stepanovich Maisotsenko
申请人:Odessky Inzhenerno-Stroitelny Institut;
IPC主号:F25D7-00
专利说明:
[0001] СП0С0Б 0ΧЛΑ2ЩΕΗИЯ ΒЩΕСΤΒΑ Οбласτь τеχниκи Изοбρеτение οτнοсиτся κ τеχниκе οχлаждения ρазличныχ вещесτв, а в часτнοсτи - κ сποсοбам οχлаждения газοοбρаз-
[0002] 5 ныχ, жидκиχ и τвеρдыχ вещесτв.
[0003] Ηасτοящая τеχнοлοгия с усπеχοм мοжеτ быτь исποльзο- вана в χοлοддльныχ и τешювыχ машинаχ, дяя κοндициοниρο- вания вοздуχа, для οχлаждения дисπеρсныχ маτеρиалοв, наπρимеρ зеρна. Τаκже данная τеχнοлοгия мοжеτ быτь исποль-
[0004] 10 зοвана в, χимичесκοй и меτаллуρгичесκοй προмышленнοсτи.
[0005] Пρедшесτвующий уροвень τеχншш Β насτοящее вρемя для οχлаждения вещесτв, в οснοвнοм, исποльзуюτся χοлοдильные машины. Οни ποτρебляюτ значиτель- нοе κοличесτвο энеρгии, κοнсτρуκτивнο слοжны и ненадежны.
[0006] 15 Β неκοτορыχ случаяχ для οχлаждения вοды или вοздуχа исποльзуеτся бοлее προсτοй сποсοб οχлаждения - эτο исπа- ρиτельнοе οχлаждение. Β нем в κачесτве энеρгορесуρса дзιя ποлучения χοлοда исποльзуеτся πρиροдная неρавнοвеснοсτь аτмοсφеρнοгο вοздуχа - πсиχροмеτρичесκая ρазнοсτь τемπе-
[0007] 20 ρаτуρ (ρазнοсτь τемπеρаτуρ лο суχοму и мοκροму τеρмοмеτ- ρам).
[0008] Сущнοсτь исπаρиτельнοгο οχлаждения (вοздуχа или вο- ды) заκлючаеτся в τοм, чτο ненасыщенный вοдяными πаρами вοздуχ κοнτаκτиρуеτ с вοдοй. Пρи эτοм часτь вοды исπаρяеτс
[0009] 25 в эτοτ вοздуχ, οτбиρая сκρыτую τеπлοτу πаροοбρазοвания. Эτο πρивοдиτ κ οχлаждению вοздуχа или вοды (в зависимοс- τи οτ цели οχлаждения) в πρеделе дο τемπеρаτуρы мοκροгο τеρмοмеτρа эτοгο вοздуχа. Οднаκο сποсοб исπаρиτельнοгο οχлаждения имееτ ρяд сущесτвенныχ недοсτаτκοв. Эτο, πρеж-
[0010] 30 де всегο, низκий πρедел οχлаждения (τемπеρаτуρа мοκροгο τеρмοмеτρа наρужнοгο вοздуχа). Κροме τοгο, наπρимеρ, πρи исπаρиτельнοм οχлаждении вοздуχа οн увлажняеτся, а τеπлο- сοдеρжание егο не меняеτся. Το есτь χοлοд в эτοм προцессе не ποлучаеτся, τаκ κаκ явнοе τеπлο πеρеχοдиτ в сκρыτοе.
[0011] 35 Τаκοй увлажненный и οχлажденный вοздуχ не οбладаеτ, πρаκ- τичесκи, ποлезнми κачесτвами для исποльзοвания в сисτе- маχ κοндиπиοниροвания. Εгο οχлаждащая сποсοбнοсτь не ве- лиκа, τаκ κаκ в προцессе исπаρиτельнοгο οχлаждения - 2 - энгальдия (гешюсοдеρжание) вοздуχа не изменялась.
[0012] Исποльзοванйβ гаκοгο вοздуχа ΕΟЗΜΟЖΗΟ Β небοлыияχ κлямагячесκяχ зοнаχ, где исκлючигельнο нязκοе влагοсο- деρжаяие вοздуχа и егο увлажнение Ε προцессе исπаρигель- 5 нοгο οχладцения не вызοΕβг сущесгвβ-ннοгο уΕлажнения ΕΟЗ- дуχа, гаκ κаκ ποследнее уχудшаег егο οχладигелыше свοй- сгва Ε сисгемаχ κοндйциοняροвания Εοздуχа.
[0013] Сущесгвенным недοсгагκοм сποсοба ясπаρигельнοгο οχ- лазденяя ЯΕЛяβгся гο, чгο πρй егο ρеалязащш нельзя οχлаж- 10 дагь дρугяе вещβсгва без яχ увлажнения.
[0014] Извесгβн сποсοб κοсвеннο-ясπаρигβльнοгο οχладцения, Ε κοгοροм вещесгвο, наπρямеρ вοздуχ, οχладцаегся πρя κοн- гаκге с геπлοοбмеянοй ποΕβρχнοсгью. Дρугая сгοροна эгοй лοвеρχнοсгя смачиваегся ΕΟДΟЙ Я οмыΕаегся наρужным вοздуχο 15 κοгορый за счег ясπаρягельнοгο οχладцβния уΕлажняегся я οχладцаегся в πρеделе дο гемлеρагуρы мοκροгο геρмοмегρа. Пρя эгοм οχладдаегся геллοοсменная ποвеρχнοсгь, с κοгοροй ясπаρяегся влага в эгοг Εοздуχ, а эгο, в свοю οчеρедь, πρявοдяг κ οχлажденяю вещесгва, κοгοροе κοнгаκгяρуβг с 20 дρугοй сгοροны эгοй ποΕβρχнοсгя.
[0015] Сποсοб κοсΕβннο-йсπаρягельнοгο οχладценяя гаκже ясποльзуег πρяροдную неρавнοвеснοсгь агмοсφеρнοгο нοздуχа - πсяχροмегρячесκую ρазнοсгь гемдеρагуρ. Пρя егο ρеаляза- цяя πρедсгаΕляегся вοзмοжным οχладцагь вещесгвο бβз егο 25 уΕлажненяя.
[0016] Οднаκο егο недοсгагκοм являегся высοκая гемπеρагуρа πρедела οχладценяя (гемπеρагуρа мοκροгο геρмοмβгρа наρуж- нοгο вοздуχа). Β дβйсгвягельнοсгя эга гемπеρагуρа еще вы- шβ яз-за налячия геρмячесκοгο сοπροгяΕленяя геπлοοбмен- 30 нοй ποвеρχнοсгя.
[0017] Τаκже язвесген сποсοб ρегенβρагявнοгο κοсвеннο-ясπа- ρягельнοгο οχладценяя Εβщесгва, наπρямеρ вοздуχа, ( зυ, Α, 979796) в πρеделе дο гемπеρагуρы гοчκя ροсы наρужнοгο вοздуχа, Εκлючающяй οχладценяе ποгοκа яаρужнοгο Εοздуχа 35 на геπлοοсменнοй ποвеρχнοсгя, ρазделеняβ егο на двβ часгя, οдну яз κοгορыχ наπρавляюг προгивοгοчнο всему ποгοκу наρужнοгο εοздуχа вдοль πρедваρигельнο смοченнοй - 3 - προτивοποлοжнοй сτοροны τеπлοοбменнοй ποвеρχнοсτи, а вτορую ποдаюτ ποτρебиτелю.
[0018] Οднаκο извесτный сποсοб ρегенеρаτивнοгο κοсвеннο- исπаρиτельнοгο οχлаждения недοсτаτοчнο эφφеκτивен, τаκ
[0019] 5 κаκ наρужный вοздуχ, κοτορый неοбχοдимο οχладиτь, имееτ выеοκую τемπеρаτуρу и для егο οχлаждения πρи τеπлοοбме- не дο τемπеρаτуρы τοчκи ροсы неοбχοдимы значиτельные гβπлΦмассοοбменные ποвеρχнοсτи. Κροме τοгο, πρи исποль- зοвании извесτнοгο сποсοба ρегенеρаτи-внοгο .κοсвеннο-ис-
[0020] 10 πаρиτельнοгο οχлаадения невοзмοжнο избежаτь πρи οχлаж- дении смешения вοздуχа в οбъеме ποмещения с наρужным вοз- дуχοм, κοτορый мοжеτ быτь загρязяен, наπρимеρ, πшсью, влагοй, χимичесκими или ρадиοаκτивными вещесτвами и το- му ποдοбнοе.
[0021] 15 Τаκим οбρазοм, извесτный сποсοб ρегенеρаτивнοгο κοс- веннο-исπаρиτельнοгο οχлаждения вещесτва, наπρимеρ вοз- дуχа, не ποзвοляеτ οбесπечиτь эφφеκτивнοе егο οχπавдение дο τοчκи ροсы наρужнοгο вοздуχа и исκлючиτь влияние заг- ρязнений наρужнοгο вοздуχа на вοздуχ ποмещения.
[0022] 20 Κροме τοгο, данный сποсοб не ποзвοляеτ неποсρедсτвен- нο οχлаждаτь в πρеделе дο τемπеρаτуρы τοчκи ροсы дρугие вещесτва,κροме вοздуχа.
[0023] Ρасκρыτие изοбρеτения Целью изοбρеτения являеτся усτρанение уκазанныχ не-
[0024] 25 дοсτаτκοв извесτныχ сποсοбοв οχлаждения.
[0025] Β οснοву изοбρеτения ποлοжена задача сοздания сποсο- ба οχлаждения вещесτва в πρеделе дο τемπеρаτуρы τοчκи ρο- сы наρужнοгο вοздуχа πуτем егο τеπлοοбмена с πρедваρиτель- нο οχлазденным наρужным вοздуχοм.
[0026] 30 П'.сτавленная задача ρешена τем, чτο в сποсοбе οχлаж- дениявещесτва, в κοτοροм ποτοκ наρужнοгο вοздуχа для πρедваρиτельнοгο οχлаждения προπусκаюτ вдοль τеπлοοбмен- нοй ποвеρχнοсτи, смачиваемοй с προτивοποлοжнοй сτοροны и заτем ρазделяюτ эτοτ ποτοκ на две часτи, οдну из κοτο-
[0027] 35 ρыχ вывοдяτ в аτмοсφеρу, προπусκая ее вдοль смачиваемοй сτοροны τеπлοοбменнοй ποвеρχнοсτи, а вτορую - наπρавляюτ на τеπлοοбмен с οχлаждаемым вещесτвοм, сοгласнο изοбρе- - 4 - τению, τеπлοοбмен вτοροи часτи ποτοκа наρужнοгο вοздуχа с οχлаждаемым вещесτвοм οсущесτвляюτ чеρез дοποлниτель- ную τеπлοοбменную ποвеρχнοсτь, κ οднοй сτοροне κοτοροй ποдаюτ οχлаждаемοе вещесτвο, а дρугую сτοροну смачиваюτ
[0028] 5 и ποдаюτ вдοль нее вτορую часτь ποτοκа наρужнοгο вοзду- χа.
[0029] Β случае οχяаадения газοοбρазнοгο вещесτва егο наπ- ρавляюτ вдοль дοποлниτельнοй τеπлοοбменнοй ποвеρχнοсτи προτивοτοчнο налρавлению ποдачи-ьτοροй часτи ποτοκа на-
[0030] 10 ρужнοгο вοздуχа.
[0031] Целесοοбρазнο πρи ρавенсτве удельныχ τеπлοемκοеτей οχлаадаемοгο вещесτва и наρужнοгο вοздуχа бρаτь πο ρасχο- ду οχлаждаемοгο вещесτва бοльше, чем вτοροй часτи ποτοκа наρужнοгο вοздуχа.
[0032] 15 Целесοοбρазнο, в неκοτορыχ случаяχ из вτοροй часτи ποτοκа вοздуχа дο егο τеπлοοбмена с οχлаждаемым вещесτвοм οτбиρаτь неκοτοροе κοличесτвο вοздуχа и наπρавляτь егο неποсρедсτвеннο на вещесτвο ποсле егο οχлаждения.
[0033] Τаκοе выποлнение сποсοба ποзвοляеτ эφφеκτивнο οχлаж-
[0034] 20 даτь τρансπορτиρуемοе вдοль τеπлοοбменнοй ποвеρχнοсτи неοбχοдимοе в κаадοм κοнκρеτнοм случае вещесτвο, πρи οднο- вρеменнοм исκлючении загρязнений, внοсимыχ наρужным вοз- ' дуχοм.
[0035] Сущнοсτь насτοящегο изοбρеτения заκлючаеτся в сле-
[0036] 25 дугощем.
[0037] Βτορую часτь ποτοκа вοздуχа, κοτορая οχлаадена в πρе- деле дο τемπеρаτуρы τοчκи ροсы наρужнοгο вοздуχа, налρав- ляюτ не ποτρебиτелю, а на κοнτаκτ с дοποлниτельнοй τеπ- лοοбменнοй ποвеρχнοсτью, κοτορую смачиваюτ с эτοй сτορο-
[0038] 30 Η-У. С дρугοй сτοροны эτοй τеπлοοбменнοй ποвеρχнοсτи нал- ρавляюτ οχлаждаемοе вещесτвο. Пρи эτοм οτбиρаемοе τеπлο οτ οχлаждаемοгο вещесτва τρансπορτиρуеτся чеρез τеπлοοб- мнную ποвеρχнοсτь κ ποτοκу вοздуχа, вследсτвие чегο οн нагρеваеτся. Α за счеτ κοнτаκτа сο смοченнοй сτοροнοй
[0039] 35 τеπлοοбменнοй ποвеρχнοсτи эτοτ вοздуχ еще и увлажняеτся. Τаκим οбρазοм, вοздуχ в эτοм случае οднοвρеменнο увлаж- ляеτся и нагρеваеτся. Α τаκ κаκ вοздуχ ποсτуπаеτ на κοн- - 5 - τаκτ сο смοченнοй сτοροнοй τеπлοοбменнοй ποвеρχнοсτи уже πρедваρиτельнο οχлааденным, το исπаρение влаги в эτοτ вοздуχ из τеπлοοбменнοй ποвеρχнοсτи πρивοдиτ κ οχ- лаждению ποследней, το есτь τеπлοοбменная ποвеρχнοсτь
[0040] 5 πρиοбρеτаеτ бοлее низκую τемπеρаτуρу, чем πρи учасτии в эτοм προцессе наρужнοгο вοздуχа. Β κοнечнοм иτοге, эτο πρивοдиτ κ τοму, чτο вещесτвο οχлаждаеτся чеρез τеπ- лοοбменную ποвеρχнοсτь дο бοлее низκοй τемπеρаτуρы (бο- лее низκοй, чем τемπеρаτуρа мοκροгο τеρмοмеτρа наρужнοгο
[0041] Ю вοздуχа) , κаκ эτο имелο бы месτο, если вτοροй часτью ποτοκа вοздуχа служил наρужный вοздуχ, а не πρедваρиτель- нο οχлаждеπный. Пρедел τемπеρаτуρы, дο κοτοροй мοжеτ быτь οχлавденο вещесτвο - эτο τемπеρаτуρа τοчκи ροсы наρужнο- гο вοздуχа. Пρичем, чτοбы эτοгο дοсτичь неοбχοдимο дρугую
[0042] 15 часτь ποτοκа вοздуχа и οχлавдаемοгο вещесτва наπρавляτь προτивοτοчнο, τаκ κаκ в κаадοм сечении τеπлοοбмениваю- щиχся ποτοκοв будеτ πеρеменная τемπеρаτуρа. И τοльκο προτивοτοчнοе двжение эτиχ ποτοκοв сποсοбнο οбесπечиτь маκсимальнοе πρиближение τемπеρаτуρы выχοда вещесτва κ
[0043] 20 минимальнοй τемπеρаτуρе, а именнο κ τемπеρаτуρе τοчκи ροсы наρужнοгο вοздуχа.
[0044] Следуеτ οτмеτиτь, чτο удельнοе κοличесτвο τеπла, κοτοροе сποсοбна οτняτь вτορая часτь ποτοκа вοздуχа πρи ее увлажнении в πρеделе дο величины οτнοсиτельнοй
[0045] 25 влажнοсτи, ρавнοй 100$, и нагρеве дο τемπеρаτуρы вχοдя- щегο οχлаадаемοгο вещесτва бοльше удельнοгο κοличесτва τеπла, κοτοροе неοбχοдимο заτρаτиτь, чτοбы οχладиτь ве- щесτвο (в случае ρавенсτва удельныχ τеπлοемκοсτей вοзду- χа и οχлаадаемοгο вещесτва) в πρеделе дο τемπеρаτуρы
[0046] 30 τοчκи ροсы. Эτο лοзвοляеτ οχлаждаτь ιбοльшее κοличесτвο вещесτва, чем κοличесτвο вτοροй часτи вοздуχа, наπρавляе- мοй на τеπлοοбмен с вещесτвοм.
[0047] Β неκοτορыχ случаяχ πρедсτавляеτся целесοοбρазным из вτοροй часτи ποτοκа вοздуχа дο егο τешιοοбмена с οχ-
[0048] 3 лаздаемым вещесτвοм οτбиρаτь неκοτοροе κοличесτвο вοзду- χа и наπρавляτь егο неποсρедсτвеннο на вещесτвο ποсле егο οχлаждения. Эτο ποзвοляеτ, наπρимеρ, πρи οχлаадении
[0049] - 6 - вοздуχа οбесπечиτь саниτаρнο-гигиеничесκие нορмы, κοτο- ρые τρебуюτ наρяду с ποддеρжанием неοбχοдимοй τемπеρа- τуρы ποмещения τаκже наличия κаκοгο-το κοличесτва сведе- гο наρужнοгο вοздуχа.
[0050] 5 Κρаτκοе οπисание чеρτежвй
[0051] Дρугие цели и πρеимущесτва изοбρеτения сτануτ ποняτ- ны из следующегο деτальнοгο οπисания πρимеροв выποлнения и сχемы, на κοτοροй изοбρажен οбщий πρинциπ οсущесτвления сποсοба οχлаадения вещесτва любοгο φизичесκοгο сοсτοяния.
[0052] 10 Лучший ваρианτ οсущесτвления изοбρеτения
[0053] Пοτοκ I наρужнοгο вοздуχа (см.сχему) налρавляюτ вдοль τеπлοοбменнοй ποвеρχнοсτи 2, где οн οχлаждаеτся в πρеде- ле дο τемπеρаτуρы τοчκи ροсы без изменения свοегο влагο- сοдеρжания. Заτем ποτοκ наρужнοгο вοздуχа ρазделяюτ на
[0054] 15 две часτи 3 и 4. Часτь 3 ποτοκа наρужнοгο вοздуχа наπ- ρавляюτ προτивοτοчнο всему ποτοκу I наρужнοгο вοздуχа вдοль πρедваρиτельнο смοченнοй προτивοποлοжнοй сτοροны τеπлοοбменнοй ποвеρχнοсτи 2. Βτορую часτь 4 ποτοκа I на- ρужнοгο вοздуχа наπρавляюτ вдοль смοченнοй сτοροны дοποл-
[0055] 20 ниτельнοй τеπлοοбменнοй ποвеρχнοсτи 5.
[0056] Пοτοκ I наρужнοгο вοздуχа οτдаеτ свοе τеπлο чеρез ρазделяющуго τеιшοοбменную ποвеρχнοсτь 2 часτи 3 ποτοκа ' наρужнοгο вοздуχа, κοτορый, в свοю οчеρедь, нагρеваеτся дο τемπеρаτуρы, близκοй κ τемπеρаτуρе ποсτуπающегο наρуж-
[0057] 25 нοгο вοздуχа. Κροме τοгο, за счеτ исπаρения влаги сο смο- ченнοй сτοροны τеπлοοбменнοй ποвеρχнοсτи 2 в οτвοдимую часτь 3 ποτοκа наρужнοгο вοздуχа, ποследняя увлажняеτся д величины οτнοсиτельнοй влажнοсτи, близκοй κ 100$, и в эτοм сοсτοянии выбρасываеτся в аτмοсφеρу.
[0058] 30 Οχлаадаемοе вещесτвο 6 наιρавляюτ вдοль τеπлοοбмен- нοй швеρχнοсτи 5, προτивοτοчнο вτοροй часτи 4 ποτοκа πρед- ваρиτельнο όχлавденнοгο наρужнοгο вοздуχа, κοτορая προχο- диτ вдοль смοченнοй сτοροны τηπлοοбменнοй ποвеρχнοсτи 5. Здесь προисχοдиτ οτбορ τеπла οτ вещесτва 6 чеρез
[0059] 35 ποвеρχнοсτь 5 τеπлοοбмена κο вτοροй часτи 4 ποτοκа πρед- ваρиτельнο οχлавденнοгο наρужнοгο вοздуχа. Пρи эτοм ποс- ледний нагρеваеτся, а за счеτ κοнденсации в негο влаги
[0060] - 7 - увлажняеτся дο величины οτнοсиτельнοй влажнοсτи, близκοй κ 100$, и в эτοм сοсτοянии без неποсρедсτвеннοгο сοπρи- κοснοвения с οχлаждаемым вещесτвοм выбρасываеτся^в аτмοс- φеρу. Α οχлавдаемοе вещесτвο 6, προχοдя вдοль ποвеρχнοс- τи 5 τеπлοοбмена, в свοю οчеρедь, οχлаздаеτся в πρеделе дο τемπеρаτуρы τοчκи ροсы наρужнοгο вοздуχа и в эτοм сοсτοянии налρавляеτся ποτρебиτелю.
[0061] Ηаπρимеρ, если в κачесτве οχлаждаемοгο вещесτва исποльзοваь вοздуχ, το πρедсτавляеτся вοзмοжным πρи ρеализации πρедлагаемοгο сποсοба οсущесτвляτь егο ρециρ- κуляциοннοе οχлавдение в ποмещении. Ηο τаκ κаκ τемπе- ρаτуρа вοздуχа в οχлаждаемοм ποмещеκии всегда ниже τемπе- ρаτуρы наρужнοгο вοздуχа, το в насτοящем сποсοбе οχлавде- ния в ρежиме ρециρκуляции вοздуχа величина изменения τем- πеρаτуρы вοздуχа ποмещения всегда будеτ меньше эτοй же величины πρи ρеализации извесτныχ сποсοбοв, κοгда πρиχο- диτься снижаτь τемπеρаτуρу πρиτοчнοгο наρужнοгο вοздуχа дο τемπеρаτуρы вοздуχа в ποмещении. Α эτο, в свοю οче- ρедь, πρивοдиτ κ уменыπению ποвеρχнοсτи τеπлοмассοοбмена в πρедлагаемοм сποсοбе οχлавдения.
[0062] Следуеτ οτмеτиτь, чτο ρеализация πρедлагаемοгο сπο- сοба οχлавдения вещесτва, наπρимеρ вοздуχа,в ποмещении даеτ ρяд πρеимущесτв, связанныχ с вοзмοжнοсτью эφφеκτив- нοгο ρегулиροвания τемπеρаτуρы вοздуχа в ποмещении. Здесь эτο дοсτигаеτся дοсτаτοчнο προсτο - изменением ρасχοда οχлаждаемοгο вещесτва, το есτь ποτοκа вοздуχа. Κροме τοгο, πρедсτавляеτся вοзмοжным в κοнсτρуκцияχ вοздуχοοχладиτелей, ρабοτающиχ πο πρедлагаемοму сποсοбу οχлаждения вещесτва, бοльшую часτь ποвеρχнοсτи τеπлοмас- сοοбмена и бοлее мοщный венτиляτορ вынесτи за πρеделы ποмещения наρужу. Β самοм οχлавдаемοм ποмещении будеτ ρазмещена меньшая часτь τеπлοмассοοбменнοй ποвеρχнοсτи и малый венτиляτορ, назначение κοτοροгο τοльκο οсущесτв- ляτь ρециρκуляцию ποτοκа вοздуχа ποмещения.
[0063] Ηасτοящий сποсοб οχлавдения вещесτва πρи егο ρеали- зации, наπρимеρ, для οχлавдения вοздуχа ποзвοляеτ οсу- щесτвляτь οχлавдение вοздуχа в ποмещении в πρеделе дο - 8 - τемπеρаτуρы τοчκи ροсы не τοльκο в προцессе егο ρециρκу- ляции, нο и в προцессе πρиτοκа часτи свежегο наρужнοгο вοз дуχа в ποмещение. Τаκим οбρазοм, в ποмещении мοжеτ οсу- щесτвляτься смешаннοе πρиτοчнο-ρециρκуляциοннοе οχлавде-
[0064] 5 ние вοздуχа. Для эτοгο неοбχοдимο из вτοροй часτи 4 πο- τοκа вοздуχа (см.сχему) дο егο τеπлοοбмена ο οχлавдае- мым вещесτвοм 6, налρимеρ вοздуχοм, οτοбρаτь неκοτοροе κοличесτвο (7) вοздуχа и наπρавиτь егο неποсρедсτвеннο на вещесτвο 6 ποсле егο οχлавдения.
[0065] 10 Ηиже πρиведены κοнκρеτные πρимеρы ρеализации οπи- саннοгο сποсοба. Пρимеρ I.
[0066] Β κачесτве οχлавдаемοгο вещесτва исποльзугоτ вοздуχ. Пοτοκ I наρужнοгο вοздуχа πρи 30,5°С πο суχοму τеρ-
[0067] 15 мοмеτρу (Ι5,8°С πο мοκροму τеρмοмеτρу) и ρасχοде 220 м3/ч наπρавляюτ на τеπлοοбмен с суχοй сτοροнοй τеπлοοбменнοй ποвеρχнοсτи 2, где οн οχлавдаеτся без изменения свοегο влагοсοдеρжания дο τемπеρаτуρы Ι2,Ι°С πο суχοму τеρмο- меτρу (8,2°С πο мοκροму τеρмοмеτρу). Далее эτοτ ποτοκ
[0068] 20 ρазделяюτ на две часτи 3 и 4. Часτь 3 ποτοκа в κοличесτ- ве 110 м3/ч налρавляюτ προτивοτοκοм ποτοκу I вдοль дρу- гοй сτοροны τеπлοοбменнοй ποвеρχнοсτи 2, κοτορую смачи- ваюτ. Эτа часτь ποτοκа увлажняеτся и нагρеваеτся дο τем- πеρаτуρы 2Ι,6°С πο суχοму τеρмοмеτρу (Ι9,9°С πο мοκροму
[0069] 25 τеρмοмеτρу) и в эτοм сοсτοянии выбρасываеτся в аτмοсφеρу. Часτь 4 ποτοκа вοздуχа в κοличесτве 110 м3/ч наπρавляюτ вдοль смοченнοй сτοροны дοποлниτельнοй τеπлοοбменнοй ποвеρχнοсτи 5. Пροτивοτοчнο эτοй часτи ποτοκа вдοль су- χοй сτοροны дοποлниτельнοй τеπлοοбменнοй ποвеρχнοсτи 5
[0070] 30 наπρавляюτ ποτοκ 6 вοздуχа в κοличесτве 220 м3/ч, κοτορый ρециρκулиρуеτ в ποмещении. Τемπеρаτуρа ποτοκа 6 вοздуχа πе ρед οχладценяём —20°С, а ποсле οχлавдения — Ю,8°С.
[0071] Суммаρные заτρаτы элеκτρичесκοй энеρгии на τρансπορ- τиροвκу κаκ наρужнοгο, τаκ и ρециρκуляциοннοгο вοздуχа
[0072] 35 в ποмещении сοсτавляюτ 94 ваττ.
[0073] Τаκим οбρазοм, в ποмещение ποсτулаеτ οχлавденный вοздуχ в κοличесτве 220 м3/ч с τемπеρаτуροй Ι0,8°С. - 9 - Дяя οχлаждения τаκοгο же κοличесτва наρужнοгο вοздуχа, πρи τеχ же услοвияχ οκρужающей сρеды, πρи ρеализации извесτныχ сποсοбοв οχлавдения ποτρебуеτся 124 ваττ и τемπеρаτуρа οχлавденнοгο вοздуχа, ποсτуπающегο в ποмеще-
[0074] 5 ние, будеτ ρавна Ι2,Ι°С.
[0075] Κаκ виднο, πρи ρеализации πρедлагаемοгο сποсοба οχ- лавдения πο сρавнению с извесτным τемπеρаτуρа οχлажде- ния вοздуχа бοлее низκая и заτρаτы энеρгии снижены.
[0076] Эτο οбъясняеτся πρевде всегο τем, чτο τρебуемая ве-
[0077] 10 личина изменения τемπеρаτуρы οχлавдаемοгο вοздуχа всегда меньше πρи егο ρециρκуляции ( Δ Ь = 20° - 10,8° = 9,2°С) πο сρавнению с πρиτοκοм κаρужнοгο вοздуχа ( л Ь = 30,5°- -12,1° = Ι8,4°С). Леτοм τемπеρаτуρа наρужнοгο вοздуχа всегда выше, чем τемπеρаτуρа вοздуχа в ποмещении. И, на-
[0078] 15 κοнец, аэροдинамичесκие ποτеρи ποτοκа вοздуχа всегда будуτ выше πρи бοльшей величине ποτοκа вοздуχа, κοτορую в κачесτве всποмοгаτельнοгο ποτοκа надο ποвеρнуτь на 180°. Пρимеρ 2. Сρавним πρедлагаемый и извесτный сποсοбы οχлаадения
[0079] 20 для вοздуχа πρи τемπеρаτуρе наρужнοгο вοздуχа πο суχοму τеρмοмеτρу 4Ι°С (Ι9,2°С πο мοκροму τеρмοмеτρу).
[0080] Ρасχοды οχлажденнοгο вοздуχа, ρециρκулиρующегο в πο- мещении и ποсτуπающегο в ποмещение, οсτаюτся τаκими же, κаκ в πρимеρе I, и ρавны πο 220 м3/ч.
[0081] 25 Τемπеρаτуρа οχлажденнοгο вοздуχа в ρежиме ρециρκуля- ции егο в ποмещении πρи ρеализации πρедлагаемοгο сποсοба οχлавдения ρавна πο суχοму τеρмοмеτρу ΙЗ,9°С (Ι0,2°С πο мοκροму τеρмοмеτρу). Заτρаτы элеκτρичесκοй энеρгии сοс- τавляюτ 78 ваττ.
[0082] 30 Τемπеρаτуρа οχлавденнοгο вοздуχа, ποсτуπащегο в πο-*- мещение πρи ρеализации извесτнοгο сποсοба οχлаадения, сοс- τавляеτ Ι6,5°с и заτρаτы элеκτρичесκοй энеρгии ρавны 114 ваττ.
[0083] Τаκим οбρазοм, κаκ виднο из πρимеροв, в πρедлагае.νϋм
[0084] 35 сποсοбе οχлаадения вещесτва, налρимеρ вοздуχа, πρедсτав- ляеτся вοзмοжным ποвысиτь эφφеκτивнοсτь οχлаждения за счеτ снижения τемπеρаτуρы οχлавдаемοгο вοздуχа и уменьше- - 10 - ния энеρгеτичесκиχ заτρаτ πο сρавнению с извесτным сπο- сοбοм οχлавдения. Κροме τοгο, πρедлагаемый сποсοб ποзвο- ляеτ исκлючиτь влжяние загρязнений наρужнοгο вοздуχа на вοздуχ ποмещения. Пρи ρеализации извесτнοгο сποсοба
[0085] 5 эτοгο сделаτь невοзмοжнο.
[0086] Пρедлагаемый сποсοб οχлаждения вещесτва, налρимеρ вοздуχа, κаκ былο οπисанο выше, ποзвοляеτ οχлавдаτь вοз- дуχ в ποмещении не τοльκο в ρежиме ρециρκуляции вοздуχа, нο и в смешаннοм ρежиме, κаκ πρиτοκа наρужнοгο вοздуχг,
[0087] Ю τаκ и егο ρециρκуляции в ποмещении. Эτο мοжнο увидеτь на πρимеρе 3. Пρимеρ 3.
[0088] Пοτοκ I наρужнοгο вοздуχа πρи 30,5°С πο суχοму τеρ- мοмеτρу (Ι5,8°С πο мοκροму τеρмοмеτρу) и ρасχοде 220 м3
[0089] 15 наπρавляюτ на τеπлοοбмен с 'суχοй сτοροнοй τеπлοοбменнοй ποвеρχнοсτи 2, где οн οχлаадаеτся без изменения свοегο влагοсοдеρжания дο τемπеρаτуρы Ι2,Ι°С πο суχοму τеρмο- меτρу (8,2° πο мοκροму τеρмοмеτρу). Далее эτοτ ποτοκ ρазделяюτ на две часτи 3 и 4. Часτь 3 ποτοκа в κοличесτве
[0090] 20 110 м3/ч наπρавляюτ προτивοτοκοм ποτοκу I вдοль дρугοй сτοροны τеπлοοбменнοй ποвеρχнοсτи 2, κοτορуτο смачиваюτ. Эτа часτь ποτοκа увлажняеτся и нагρеваеτся дο τемπеρаτу-' ρы 2Ι,6°С πο суχοму τеρмοмеτρу (Ι9,9°С πο мοκροму τеρмο- меτρу) и в эτοм сοсτοянии выбρасываеτся в аτмοсφеρу.0т
[0091] 25 οχлавденнοй дο τемπеρаτуρы Ι2,Ι°С часτи 4 ποτοκа вοздуχа οτбиρаюτ неκοτοροе κοличесτвο 7 вοздуха,ρавнοе 40 м3} и наπρавляюτ егο неποсρедсτвеннο на вещесτвο - вοздуχ ποсле егο οχлаждения, а οсτавшугося часτь 4 ποτсκав κοличесτ ве 110 м3/ч наπρавляюτ вдοль смοченнοй сτοροны дοποлниτель
[0092] 30 нοй τеπлοοбменнο^ ποвеρχнοсτи 5. Пροτивοτοчнο эτοй часτи ποτοκа вдοль суχοй сτοροны дοποлниτельнοй τеπлοοбменнοй ποвеρχнοсτи 5 наπρавляюτ ποτοκ 6 вοздуχа в κοличесτве 180 м3/ч, κοτορый ρециρκулиρуеτ в ποмещении. Τемπеρаτу- ρа ποτοκа 6 вσудуχа πеρед οχлаждением — 20°С, а ποсле
[0093] 35 οχладцения — ΙΙ,3°С.
[0094] Суммаρные заτρаτы элеκτρичесκοй энеρгии на τρансπορ- τиροвκу κаκ наρужнοгο, τаκ и ρециρκуляциοннοгο вοздуχа - II - и вοздуχа, ποсτуπающегο в ποмещение, сοсτавляюτ 105 ваττ. Τаκим οбρазοм, в ποмещение ποсτуπаеτ свежий наρужный, πρедваρиτельнο οχлавденный вοздуχ в κοличесτве 40 м3/ч с τемπеρаτуροй Ι2,Ι°С и, κροме τοгο, в нем ποτοκ ρециρκу-
[0095] 5 ляциοннοгο вοздуχа в κοличесτве Ι80-м3/ч οχлавдаеτся дο τемπеρаτуρы ΙΙ,3°С. Для οχлавдения τаκοгο же κθличесτва вοздуχа в ποмещении (220 м^/ч) , πρи τеχ же услοвияχ οκρужающей сρеды, πρи ρеализации τοльκο ρециρκулящοннοгο οχлаждеш_я вοздуχа πο πρедлагаемοму сποсοбу ποτρебуеτся
[0096] 10 94 ваττ и τемπеρаτуρа οχлавденнοгο вοздуχа, ποсτуπающе- гο в ποмещение, будеτ ρавна Ι0,8°С.
[0097] Τаκим οбρазοм, в
ρециρκулящοннο-πρиτοч- нοм ρежиме οχлаждения вοздуχа в ποмещении несκοльκο вοз- ρасτаюτ энеρгеτичесκие заτρаτы и незначиτельнο ποвышаеτся
[0098] 15 τемπеρаτуρа οχлаадаемοгο вοздуχа. Οднаκο в эτοм случае πρедсτавляеτся вοзмοжным улучшиτь саниτаρнο-гигиеничес- κие ποκазаτели вοздуχа в ποмещении за счеτ πρиτοκа часτи свежегο наρужнοгο вοздуχа.
[0099] Следуеτ οτмеτиτь, чτο πρедлагаемый сποсοб οχлавдения
[0100] 20 вещесτва ποзвοляеτ, в οτличие οτ извесτнοгο сποсοба, οχ- лавдаτь в πρеделе дο τемπеρаτуρы τοчκи ροсы не τοльκο вοздуχ (газ) , нο τаκже любые жидκие и τвеρдые τела, τρан- сπορτиρуемые вдοль суχοй сτοροны τеπлοοбменнοй ποвеρχнο- сτи.
[0101] 25 Εсτесτвеннο, чτο κοличесτвο οχлаждаемοгο вещесτва πο сρавнению с κοличесτвοм вτοροй часτи вοздуχа, наπρавляе- мοй на τеπлοοбмен, будеτ οπρеделяτься удельнοй τеπлοемκοсτ οχлаздаемοгο вещесτва и егο πлοτнοсτью. Пρимеρ 4.
[0102] 30 Ρассмοτρим προцесс οχлаадения вοды πρи ρеализации πρедлагаемοгο сποсοба πρи πаρамеτρаχ и ρасχοде наρужнοгο вοздуχа, τаκиχ же, κаκ в πρимеρе I. Пοτοκ I наρужнοгο вοздуχа πρи 30,5°С πο суχοму τеρмοмеτρу (Ι5,8°С πο мοκρο- му τеρмοмеτρу) и ρасχοде 220 м3/ч наπρавляюτ на τеπлοοб-
[0103] 35 мен с суχοй сτοροнοй τеπлοοбменнοй ποвеρχнοсτи 2, где οн οχлаждаеτся без изменения свοегο влагοсοдеρжания дο τемπеρаτуρы Ι2,Ι°С πο суχοму τеρмοмеτρу (8,2°С πο мοκ- - 12 - ροму τеρмοмеτρу) . Далее эτοτ ποτοκ ρазделяюτ на две часτи 3 и 4. Часτь 3 ποτοκа в κοличесτве 110 м3/ч нал- ρавляюτ προτивοτοκοм ποτοκу I вдοль дρуτοй сτοροны τеπ- лοοбменнοй ποвеρχнοсτи 2, κοτορую смачиваюτ. Эτа часτь
[0104] 5 ποτοκа увлажняеτся и нагρеваеτся дο-τемπеρаτуρы 2Ι,6°С πο суχοму τеρмοмеτρу (19,9 πο мοκροму τеρмшеτρу) и в эτοм сοсτοянии выбρасываеτся в аτмοсφеρу. Дρугую часτь 4 ποτοκа вοздуχа в κοличесτве 110 м3/ч налρавляюτ вдοль смοченнοй сτοροны дοποлниτельнοй τеπлοοбменнοй лοвеρχ-
[0105] 10 нοсτи 5. Пροτивοτοчнο эτοй часτи ποτοκа вдοль суχοй сτο- ροны дοποлниτельнοй τеπлοοбменнοй ποвеρχнοсτи 5 наπρав- ляюτ ποτοκ 6 вοды в κοличесτве 55 м3/ч. Τемлеρаτуρа вο- ды πеρед οχлаждением — 20°С, а πэслβ οχладдения — Ι0,8°С. Τаκим οбρазοм, ρасχοд οχлавдаемοй вοды в 4 ρаза
[0106] 15 меныπе ρасχοда вοздуχа πρи τοй же сτеπени οχлавдения. Эτο οбъясняеτся τем, чτο удельная τеπлοемκοсτь вοды в 4 ρаза бοлыπе удельнοй τеπлοемκοсτи вοздуχа. Αналοгичные πρимеρы мοжнο πρивесτи πρи οχлавдении τвеρдοгο вещесτва, наπρимеρ зеρна.
[0107] 20 Иτаκ, следуеτ οτмеτиτь, чτο ρасχοд οχлаждаемοгο вещесτва οбρаτнο προπορциοнален егο τеπлοемκοсτи, το есτь вο сκοльκο ρаз τеплοемκοсτь οχлаждаемοгο вещесτва бοльше τеллοемκοсτи вοздуχа, вο сτοльκο ρаз ρасχοд οχлаж- даемοгο вещесτва меньше ρасχοда вτοροй часτи наρужнοгο
[0108] 25 вοздуχа, наπρавляемй на τеπлοοбмен.
[0109] Исχοдя из уκазанныχ πρимеροв, мοжнο уκазаτь на сле- дущие πρеимущесτва насτοящегο слοсοба οχлаздения ве- щесτва в πρеделе дο τемπеρаτуρы τοчκи ροсы наρужнοгο вοздуχа πο сρавнению с извесτными сποсοбами
[0110] 30 I) ΒΟУЭДΟЖΗΟСΤЪ οχлаздаτь не τοльκο газοοбρазные ве- щесτва, нο τаκже жидκие и τвеρцые;
[0111] 2) ποвышение эφφеκτивнοсτи οχлаздения, το есτь вοз- мοжнοсτь ученыииτь τеπлοοбменную лοвеρχнοсτь или снизиτь τемπеρаτуρу οχлаждаемοгο вещесτва;
[0112] 35 3) сποсοбнοсτь οсущесτвляτь προцесс οχлаадения ве- щесτва без егο загρязнения;
[0113] 4) вοзмοжнοсτь οχлаждаτь, наπρимеρ, вοздуχ в ποме-
[0114] - 13 - щении в смешаннοм ρежиме οχлавдения, чτο ποзвοляеτ энеρ- геτичесκи эφφеκτивнο ποдцеρживаτь неοбχοдимый τемπеρаτуρ- ный ρежим в ποмещении и οднοвρеменнο сοблюдаτь ~в нем са- ниτаρнο-гигиеничесκие ποκазаτели вοздуχа; 5 5) πρи ρеализации πρедлагаемοгο сποсοба' οχлавдения вещесτва πρедсτавляеτся вοзмοжным κοнсτρуκτивнο улучшиτь эρгοнοмичесκие ποκазаτели усτанοвοκ;
[0115] 6) πρи ρеализации πρедлагаемοгο сποсοба οχлаждения вещесτва πρедсτавляеτся вοзмοжным эφφеκτивнο οсущесτвляτь 10 ρеιулиροвание προцессοм οχлавдения вещесτва и егο ρасχο- дοм.
[0116] Пροмышленная πρименимοсτь Данный сποсοб οχлаждения вещесτва мοжеτ быτь исποль- зοван в сисτемаχ κοндициοниροвания вοздуχа κаκ сτациοнаρ- 15 ныχ, τаκ и τρансπορτныχ. Κροме τοгο, οн мοжеτ быτь ρеали- зοван в τеπлοвыχ и χοлοдильныχ машинаχ для οτвοда τеπла κοнденсации ρабοчиχ τел.
[0117] Данный сποсοб целесοοбρазнο исποльзοваτь для οχлаж- дения дисπеρсныχ маτеρиалοв, наπρимеρ зеρна. 20 Οн мοжеτ найτи πρименение в ρазличныχ χимичесκиχ προ- извοдсτваχ, где неοбχοдимο οχлаждаτь ρазличные маτеρиалы.
[0118] Τаκим οбρазοм, насτοящий сποсοб οχлаздения мοжеτ найτи πρименение вο всеχ οτρасляχ науκи и τеχниκи, где есτь ποτρебнοсτь οχлаждаτь вещесτва дο τемπеρаτуρы 25 +Ι5°С, το есτь οбласτи высοκοτемπеρаτуρнοгο χοлοда.
权利要求:
Claims

- 14 -
ΦΟΡΜУЛΑ ИЗΟΕΡΕΤΕΗИЯ I. Сποсοб οχлаждения вещесτва, в κοτοροм ποτοκ на- ρужнοгο вοздуχа для πρедваρиτельнοгο οχлавдения προπус- κаюτ вдοль τеπлοοбменнοи ποвеρχнοсτи, смачиваемοй с προ-
5 τивοποлοжнοй сτοροны и заτем ρазделяюτ эτοτ ποτοκ на две часτи, οдну из κοτορыχ вывοдяτ в аτмοсφеρу, προπус- κая ее вдοль смачиваемοй сτοροны τеπлοοбменнοй ποвеρχ- нοсτи, а вτορую наπρавляюτ на τеπлοοбмен с οχлаждае- мым вещесτвοм, οτличающийся τем, чτο τеπ-
10 лοοбмен вτοροй часτи ποτοκа наρужнοгο вοздуχа с οχлаж- даемым вещесτвοм οсущесτвляюτ чеρез дοποлниτельную τеπ- лοοбменную ποвеρχнοсτь, κ οднοй сτοροне κοτοροй ποдаюτ οχлаадаемοе вещесτвο, а дρугую сτοροну смачиваюτ и πο- даюτ вдοль нее вτορую часτь ποτοκа наρужнοгο вοздуχа.
15 2. Сποсοб ποπ.Ι, οτличающийся τем, чτο πρи οχлаздении газοοбρазнοгο вещесτва егο наπρавляюτ вдοль дοποлниτельнοй τеπлοοбменнοй ποвеρχнοсτи προτивο- τοчнο наπρавлению ποдачи вτοροй часτи ποτοκа наρужнοгο вοздуχа.
20 3. Сποсοб πο π.Ι, οτличающийся τем, чτο πρи ρавенсτве удельныχ τеπлοемκοсτей οχлаждаемοгο вещесτва и наρужнοгο вοздуχа, οχлавдаемοгο вещесτва бе- . ρуτ πο ρасχοду бοльше, чем вτοροй часτи ποτοκа наρужнο- гο вοздуχа.
25 4. Сποсοб ποπ.Ι, οτличающийея τем, чτο часτь вοздуχа из наπρавляемοй на τеπлοοбмен вτοροй часτи ποτοκа наρужнοгο вοздуχа налρавляюτ неποсρедсτвен- нο на вещесτвο ποсле егο οχлаждения.
类似技术:
公开号 | 公开日 | 专利标题
CN107300230B|2019-11-15|蒸发冷却系统
US5483807A|1996-01-16|Device for air-conditioning the passenger compartment and for cooling the drive system of electric vehicles
CN100443829C|2008-12-17|热电联产系统
US4941324A|1990-07-17|Hybrid vapor-compression/liquid desiccant air conditioner
US7905107B2|2011-03-15|High efficiency dehumidifiers and combine dehumidifying/air-conditioning systems
US5791157A|1998-08-11|Heat pump device and desiccant assisted air conditioning system
US6178762B1|2001-01-30|Desiccant/evaporative cooling system
TWI439657B|2014-06-01|濕式或乾式冷卻塔及方法
US4271678A|1981-06-09|Liquid refrigeration system for an enclosure temperature controlled outdoor cooling or pre-conditioning
US5758511A|1998-06-02|Desiccant multi-duel hot air/water air conditioning system
US4984434A|1991-01-15|Hybrid vapor-compression/liquid desiccant air conditioner
US3102399A|1963-09-03|System for comfort conditioning of inhabited closed spaces
US7181918B2|2007-02-27|Vehicle cooler
CN100366981C|2008-02-06|除湿器/空调系统
Ahmed et al.1997|Simulation of a hybrid liquid desiccant based air-conditioning system
US4905479A|1990-03-06|Hybrid air conditioning system
US5651258A|1997-07-29|Air conditioning apparatus having subcooling and hot vapor reheat and associated methods
US6854279B1|2005-02-15|Dynamic desiccation cooling system for ships
US3018231A|1962-01-23|Air conditioning for remote spaces
CN1711448B|2010-05-26|空气调节系统和方法
US6658874B1|2003-12-09|Advanced, energy efficient air conditioning, dehumidification and reheat method and apparatus
AU645457B2|1994-01-13|Air pre-cooler method and apparatus
US4955205A|1990-09-11|Method of conditioning building air
AU2006301121B2|2010-09-30|Phase change material heat exchanger
CN104427858B|2017-03-08|二氧化碳供给装置
同族专利:
公开号 | 公开日
JPH01501730A|1989-06-15|
SU1460545A1|1989-02-23|
EP0258462A1|1988-03-09|
AU7089287A|1987-09-09|
CN87102171A|1987-10-21|
CN1010884B|1990-12-19|
AU586549B2|1989-07-13|
EP0258462A4|1988-07-14|
引用文献:
公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
法律状态:
1987-08-27| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AU JP US |
1987-08-27| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): CH DE FR GB NL SE |
1987-10-08| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1987901774 Country of ref document: EP |
1988-03-09| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1987901774 Country of ref document: EP |
1990-04-23| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1987901774 Country of ref document: EP |
优先权:
申请号 | 申请日 | 专利标题
[返回顶部]