Капилярен охладител

Употреба: в хладилна технология за климатизация с използване на съдържащата се в нея енергия. Същността на изобретението: инсталацията съдържа корпус с горен и долен капак, вътре в който има етапи на повдигане и охлаждане с въздушни тръби и капилярна дюза. 1 кал.

Изобретението се отнася до енергетиката, по-специално до хладилната техника, и може да се използва за климатизация, използвайки енергията на обработвания въздух.

Известна инсталация за непряко изпарително охлаждане на въздуха, съдържаща корпус с палет, входяща тръба на общия въздушен поток, изходящи тръби на основния и спомагателния въздушен поток, топлообменни вертикални прегради, състоящи се от капилярно-порести и влагоустойчиви плочи/1 /.

Недостатъкът на познатото устройство е невъзможността да се използват възобновяеми енергийни източници за неговата работа.

По-близо до изобретението е устройство за топлинна и влажна обработка на въздуха, съдържащо корпус с въздушно отделение и тиган, входящи и изходящи тръби, поставени в тялото на плоча от хигроскопичен материал, долните краища на които са спуснати в тиганът, а устройството е снабдено с хоризонтална преграда, отделяща въздушното отделение от въздушната линия на тигана, свързваща горната част на палета с изпускателния отвор за въздух, регулираща приемника с атмосферен клапан/2 /.

Недостатъкът на познатото устройство е ограничението на температурата на въздушното охлаждане от температурата на подаваната за пречистване вода и поради това през горещия сезон е необходимо да се използва специално охладена вода, което намалява ефективността на познатото устройство.

Проблемът, който трябва да бъде решен от изобретението, е да се увеличи ефективността на охлаждащото устройство чрез намаляване на температурата на въздушното охлаждане без специално охлаждане на водата.

Задачата се изпълнява в устройство, което включва корпус с горен и долен капак, снабден с входящи и изходящи тръби за охладен въздух, вътре в които са разположени горните и долните тръбни листове, свързани помежду си с въздушни тръби, преминаващи през повдигащи втулки и отвори в хоризонтални прегради отделяйки телесната кухина на етапа на повдигане и охлаждане и прикрепен към вътрешната повърхност на тялото, всеки повдигащ ръкав на следващия дял е покрит с понижаваща се капачка, празнините между втулката и въздушната тръба, втулката и спускането капачката се пълни с пореста дюза, втулката и долните капачки са направени или покрити с хидрофилен материал, горният и долният етап на повдигане и охлаждане са свързани чрез циркулационна тръба с водно уплътнение.

Техническият резултат от изобретението е да се намали температурата на охладения въздух чрез използване на ефекта на повдигане на водата в капилярите и охлаждането й, докато.

Чертежът показва предложената инсталация.

Капилярният охлаждащ блок (KOU) съдържа корпус 1 с горен и долен капак 2, снабден с входящи и изходящи тръби съответно с охладен въздух 3 и 4, горни и долни тръбни листове 5, вътре в които са разположени хоризонтални прегради 6, разделящи корпус 1 на етапи на повдигане и охлаждане 7, прикрепен към вътрешната повърхност на корпуса 1 и снабден с отвори за преминаване на повдигащи втулки 8, всеки от които е покрит отгоре с понижаваща капачка 9 и се свързва по двойки съседни секции 7, които са монтирани по такъв начин, че между горния ръб на втулката 8 и капака на капачката 9, долните ръбови втулки 8 и хоризонтална преграда 6, между долния ръб на капачката 9 и нивото на водата на дял 6 имаше пролуки на въздушни тръби 10, преминаващи коаксиално вътре в повдигащите втулки 8 и през капките 9, свързващи горната и долната решетки 5, пролуките между въздушните тръби 10, повдигащите втулки 8 и капачката 9 са запълнени с пореста дюза 11. Отгоре долният и долният стъпала 7 са свързани чрез циркулационна тръба с воден уплътнител 12 и грим 13, а повдигащите втулки 8 и спускащите капачки 9 са направени от хидрофилен материал или покрити с него.

Действието на предложеното устройство се основава на метода на капилярно повишаване на нивото на течността, извършено с помощта на стъклен капилятор, отворен в двата края, потопен с отворен край в течност, в резултат на което нивото на течността вътре в капилятора се издига спрямо нивото на свободната течна повърхност едновременно с намаляване на повърхностното топлинно съдържание на течността/3 /, а функцията на капиляра в предложеното устройство се изпълнява от пореста дюза 11, поставена в втулката 8 и под капачката 9.

KOU работи по следния начин. Чрез грима 13 и циркулационната тръба 12 се подава вода към долния етап на повдигане и охлаждане 7, докато долната част на повдигащите втулки 8 от този участък се наводни, след което тази вода започва да се издига поради капилярните сили през порестата дюза 11 до спускащата капачка 9, разположена над водосборната стена 6 на горния етап на повдигане и охлаждане 7 на разстояние, достатъчно за образуването на свободна повърхност на течността върху преградата 6, и известна междина между долния ръб на капачката 9 и свободната повърхност на водата на преградата 6. В същото време през дюзата 3 в тръбата подаването на въздух за охлаждане започва в пространството на KOU. След насищане на дюзата 11 на втулките 8 от първия ред, отброявайки отдолу, течността се привлича към вътрешната хидрофилна повърхност на повдигащите втулки 8, върху която в резултат на непрекъснатостта на потока на течността/4 /, той се натрупва и след това тече надолу под действието на гравитацията върху втората водосборна стена 6, броейки от дъното. В същото време въздухът, преминаващ през тръбите 10 през този етап на повдигане и охлаждане 7 през стената на тръбата 10, отделя част от топлината си към водата, движеща се по дюзата 11, като частично охлажда и по този начин компенсира енергията от течността, изразходвана за повдигане. След заливането на долната част на повдигащите втулки 8 на следващия ред в горния етап 7, процесът на повдигане на течността и охлаждане на въздуха се повтаря и протича по същия начин на всички следващи етапи в хода на течността до най-горната дренажна стена 6, от която водата непрекъснато се оттича през циркулационната тръба 12 към долната дренажна стена, чиято функция в първия етап 7 се изпълнява от долния тръбен лист 5, като по този начин затваря цикъла на течността и въздухът, преминаващ последователно отгоре надолу през всички етапи на охлаждане 7, се охлажда и подава към потребителя от разклонителната тръба 4. Теоретичната височина на издигане на етап 7 (разстоянието между две близки водосборни стени 6) се намира от израза за определяне на повърхностното напрежение/3 /, където L е дължината на капиляра (взета равна на височината h на асансьорната секция ), m; коефициент на повърхностно напрежение на течността, n/m; g ускорение на гравитацията, m/s 2; rzh плътност на течността, kg/m 3; n плътност на газа над повърхността на течността, kg/m 3; контактен ъгъл на омокряне, градуси.

R радиус на капиляра (взет равен на средния радиус на порестата опаковка), m.

Действителната височина h на стъпката на повдигане 7, като се вземат предвид загубите, се приема значително по-малка от теоретичната.

Предложената инсталация осигурява въздушно охлаждане до температура, по-ниска от температурата на подаваната вода, като се използва енергията на самия въздух, което осигурява значителни икономии на енергия при осъществяване на процесите на охлаждане на газове и течности.

Капилярна охладителна единица, включваща тяло, снабдено с входни и изходни тръби на охладения газ, разположена вътре в него газова охладителна система, характеризираща се с това, че газовата охладителна система се състои от горни и долни тръбни листове, свързани помежду си с газови тръби, и пространството между тръбните листове са разделени от хоризонтални прегради, които образуват стъпала за издигане на течност с височина, равна на или по-малка

където h е височината на един етап на покачване на течността, m;
- коефициент на повърхностно напрежение на течността, N/m;
- контактен ъгъл на омокряне, градуси.

R радиус на капиляра, m;
g ускорение на гравитацията, m/s 2;
w - плътност на течността, kg/m 3;
n - плътност на въздуха над водната повърхност, kg/m 3,
през които газовите тръби преминават коаксиално и на шахматен начин повдигащи втулки с понижаващи капачки, изработени от или покрити с хидрофилен материал, и вътрешната им плътност се запълва с пореста дюза и се монтира така, че между долния ръб на повдигащата втулка и хоризонталната преграда, между долните ръбови пролуки съществува на хоризонталната преграда и нивото на водата на хоризонталната преграда, а долните части на повдигащите втулки са разположени на долната хоризонтална преграда, съответно на всички етапи на повдигане и охлаждане, в допълнение, горните и долните тръбни листове са свързани помежду си с циркулационна тръба с водно уплътнение.