Спосіб кристалізації води на поверхнях, зрошуваних краплями, при примусовій подачі повітря

Реферат: Спосіб кристалізації води на поверхнях, зрошуваних краплями, при примусовій подачі повітря включає розпилення води на краплі та зрощення ними твердих поверхонь з наступною кристалізацією води на них та підігрівання повітря. Зрошення проводять періодично в момент зменшення чи відсутності подачі повітря, а нагріте повітря направляють в буферний теплоізольований ресивер для забезпечення рівномірної його подачі споживачам. UA 108549 U (54) СПОСІБ КРИСТАЛІЗАЦІЇ ВОДИ НА ПОВЕРХНЯХ, ЗРОШУВАНИХ КРАПЛЯМИ, ПРИ ПРИМУСОВІЙ ПОДАЧІ ПОВІТРЯ UA 108549 U UA 108549 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Спосіб належить до систем тепло- і холодопостачання з використанням тепломасообмінних апаратів (охолоджувачів-кристалізаторів) при виробництві і акумулюванні льоду та підігріванні повітря теплотою кристалізації води. Підігрівання повітря можливе до -3…+ 3 °C. Таке повітря може бути використане перед традиційними калориферами системи вентиляції чи в теплових насосах, що працюють на атмосферному повітрі. Відомий спосіб кристалізації води в охолоджувачі-кристалізаторі (патенти України № 28443А та № 55006А (клас F25C 1/00, F24D 15/00), що включає зрошення корпуса охолоджувачакристалізатора обертовим диском, який розпилює воду краплями на внутрішні стінки корпуса. Недоліком цих аналогів є те, що утворення льоду в бурульках проводиться лише на нижній частині корпуса, виконаній зубчатою або з прикріпленими зубцями. Такий спосіб не дозволяє отримувати значну продуктивність за льодом і за кількістю повітря, що рухається і підігрівається в корпусі, бо працює при вільній конвекції без примусової подачі повітря. Найближчим аналогом за технічною суттю до заявленого способу є спосіб виробництва льоду при подачі води форсунками з утворенням крапель та нагнітанням повітря вентилятором для інтенсифікації процесу і подальшого використання нагрітого повітря і льоду (пат. України на кор. модель № 93148, МПК F25С 1/00, опубл. 25.09.2014 p. - Охолоджувач-кристалізатор води для підігрівання повітря і генерації льоду в бурульках). Недоліком такого способу є можливість виносу невеликих крапель води з повітрям при підвищених швидкостях потоку. Відомо, що при швидкостях повітря, більших швидкості витання, краплі виносяться потоком. Таким чином, виникає проблема охолодження і подачі води в краплях для зрошення бурульок чи інших вертикальних або нахилених поверхонь. В основу корисної моделі поставлена задача попередження виносу крапель та інтенсифікація теплообміну при кристалізації води. Поставлена задача вирішується тим, що процеси зрошення проводять періодично в момент зменшення чи відсутності подачі повітря. Така технологічна послідовність дозволяє при зменшенні швидкості потоку чи його відсутності провести зрошення поверхонь, на яких наростає лід, без виносу крапель потоком повітря. Завдяки тому, що швидкість течії води в плівці на вертикальній чи нахиленій поверхні мала, вода в плівці не встигає покинути поверхню кристалізації при наступній операції повної подачі холодного повітря, не виноситься потоком, і завдяки високим коефіцієнтам теплообміну інтенсивно замерзає. Щоб згладити пульсації повітря, нагрітого теплотою кристалізації води, його направляють у буферний теплоізольований ресивер. Новизна також є в тому, що переривання чи зменшення подачі повітря забезпечують закриванням шибера при працюючому вентиляторі з метою швидкого зупинення подачі повітря і відновлення повної подачі повітря та зменшення витрати електроенергії у приводному двигуні вентилятора при пускових струмах. Також новим є те, що переривання подачі повітря відбувається регулюванням приводу вентилятора, що спрощує автоматизацію процесу переривання (не потрібно шибера і приводного механізму шибера). Також час тривалості процесу зрошення поверхні є коротшим часу повної подачі повітря. Зрошення поверхні достатньою витратою води можливе при значній швидкості крапель, тому майже не вимагає затрат часу, а кристалізація плівки води потребує більшого часу. Спосіб реалізується наступним чином. Воду розпилюють на краплі відомими способами і кристалізують на насадках у вигляді бурульок або на інших твердих насадках у плівці, що тече по вертикальним чи нахиленим поверхням під дією сил тяжіння. Холодне повітря подається періодично в період відсутності процесу розпилення води. Під час кристалізації води у плівці повітря підігрівається і направляється в калорифери вентиляції чи у випарник теплового насоса з температурою близькою до 0 °C. При температурах атмосферного повітря -10…-30 °C забезпечується економія традиційної енергії у вентиляційних калориферах від 25 до 50 % в період морозів, коли енергія найдорожча. Подача підігрітого атмосферного повітря в теплові насоси дозволяє розширити географію використання повітряних теплових насосів на більш холодні регіони і підвищує коефіцієнт трансформації на 20-35 % з відповідним зменшенням витрати електроенергії. В системах з спалюванням палива за рахунок підігрівання повітря на горіння можна заощадити до 10 % палива. Джерела інформації: 1. Пат. України на кор. модель № 55006А (клас F25C 1/00, F24D 15/00). 2. Пат. України на кор. модель № 28443А(клас F25C 1/00, F24D 15/00). 3. Пат. України на кор. модель № 93148 (клас F25C 1/00, F24D 15/00). 60 1 UA 108549 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 1. Спосіб кристалізації води на поверхнях, зрошуваних краплями, при примусовій подачі повітря, що включає розпилення води на краплі та зрощення ними твердих поверхонь з наступною кристалізацією води на них та підігрівання повітря, який відрізняється тим, що зрошення проводять періодично в момент зменшення чи відсутності подачі повітря, а нагріте повітря направляють в буферний теплоізольований ресивер для забезпечення рівномірної його подачі споживачам. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що подачу повітря зменшують чи зупиняють шибером або приводом вентилятора. 3. Спосіб за пп. 1-2, який відрізняється тим, що час тривалості процесу зрошення поверхні є коротшим часу подачі повітря. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2