Способ охлаждения воздуха

АНИ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) 943410/24-06 28 С 3/О нием заявки тет -53) УДК 621.5Бюллетень7ания 23.02.82 Опубликовано 23.02.82. Дата опубликования опи ло делам нзобретенн и открытий(72) Авторы изобретен И. Гончарук и Л. С. Остапенко я,Л,.,4 ы щин 0 ети Одесский технологический институт холодил 71) Заявитель(54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ВОЗДУ Изобретение относится к холодильной технике, а более конкретно к способам охлаждения воздуха для технологических нужд.Известен способ охлаждения воздуха пу 5 тем подохлаждения его без непосредственного контакта с жидким азотом и последующего смещения с ним. При этом подохлаждение производят путем обдува поверхности, за которой испаряется жидкий азот 1,Недостатком способа является его не высокая энергетическая эффективность. Процесс подохлаждени я сопровождается выпадением конденсируюшихся компонентов (влага, углекислота) на теплообменной поверхности, что ухудшает условия тепло- обмена, изменяет состав воздуха. Условия теплообмена ухудшаются также из-за значительного перепада температур охлаждаемого воздуха с кипящим жидким азотом. Низкая эффективность поверхностного теплобмена при этом способе охлаждения при водит к увеличению поверхности теплообмен. ника. Получение высокого водяного эквивалента сопровождается высоким расходом, энергии потока на преодоление сопротивс присоед(23) При оударотвенный комитет 2 ения этого поверхностного теплообменни ка.Цель изобретения - повышение энергетической эффективности.Поставленная цель достигается тем, что температуру воздуха перед подохлаждением снижают до минус 80 С путем смешения его с жидким азотом. На чертеже изображено устройство. реализующее предлагаемый способ,Устройство состоит из контактного воздухоохладителя 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками и трубопроводом 4 подачи жидкого азота, поверхностного теплообменника 5, вмонтированного в корпусе контактного воздухоохладителя 1 или в выходном патрубке 3. Поверхностный теплообменник 5 имеет трубопровод 6 подачи жидкого азота, объединенный с трубопроводом 4 обшей магистралью 7. Выход паров из поверхностного теплообменника 5 осуществляется в поток азотно-воздушной смеси через патрубок 8. На трубопроводах 4 и 6 подачи жидкого азота установлены регулирующие вентили 9 и 10 соответственно.907378 Формула изобретения Воздушный поток поступает в контактный воздухоохладитель 1 через патрубок 2, смешивается с жидким азотом, поступающим из магистрали через трубопровод 4 при откр вании вентиля 9 и охлаждается до минус 80 С. При этом практически вся влага и углекислота из воздуха вымораживаются.На выходе из контактного воздухоохлалителя 1 воздушный поток, охлажденный до минус 80 С, омывает поверхностный теплообменник 5, в который подается по мере необходимости жидкий азот из магистрали 7 через трубопровод 6 при открывании вентиля 10. Испаряясь в поверхностном теплообменнике 5, жидкий азот отбирает тепло от омывающего потока воздуха, а образовавшийся пар смешивается с потоком через патрубок 8. Таким образом, поток воздуха охлаждается последовательно: в контактном воздухоохладителе до минус 80 С, в поверхностном теплообменнике и смешением с парами азота, выходящими из поверхностного теплообменника,При таком способе охлаждения,воздушного потока значительно повышается эффективность теплообменных аппаратов. Это достигается тем, что при уменьшенной подаче жидкого азота в поток воздуха (уменьшение степени орошения) возрастает критическая скорость, при которой начинают уноситься капли неиспарившегося жидкого азота. При охлаждении потока воздуха до минус 80 С происходит замораживание влаги и углекислоты, а при соприкосновении с теплообменной поверхностью, за которой кипит жидкий азот, высадка влаги и углекислоты не происходит.Незначительный налет инея воды и углекислоты смывается конденсатом кислорода, з который тут же в потоке испаряется. Таким образом достигается высокая интенсивность теплообмена со стороны воздушного потока. Уровень температуры (минус 80 С)потока воздуха, поступающего на поверхностный теплообменник в два раза сокращает температурный напор в сравнениию с температурой окружающей среды (+30 С) при температуре кипения жидкого азо 1 ю та -196 С. Это способствует более упорядоченному режиму кипения жидкого азота в теплообменнике, повышая тем самым его эффективность. Способ охлаждения воздуха путем подохлаждения его без непосредственного контакта с жидким азотом и последующего смет шения с ним, отличающийся тем, что, с целью повышения энергетической эффективности, температуру воздуха перед подохлаждением снижают до минус 80 С путемсмешения его с жидким азотом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Клишенко А. П. и др. Холод в машиностроении. М., Машиностроение, 1969,с, 205. ВНИИПИ Заказ 573/49Тираж 684 Подписноефилиал ППП Патент,г. Ужгород, ул. Проектная, 4