Вихровий вертикальний форсунковий повітроохолоджувач

1 Вихревой вертикальный форсуночный воздухоохладитель, содержащий вертикальный теплообменник с охлаждающей рубашкой, форсуночную гребёнку с форсунками, циркуляционный насос, поддон с фильтром, отличающийся тем, что в верхней части воздухоохладителя установлен эавихряющий лоток воздуха вентилятор с профилированными лопастями, образующими угол между образующей корпуса вентилятора и касатель ной к лопасти на выходе воздуха у стенки корпуса равным ф « 40-65°, а в нижней части воздухоохладителя установлен концентричный вертикальный каплеотделитель с конусом и вертикальными зигзагообразными пластинами, укрепленными на кольцах-основаниях, причём начальные части зигзагообразных пластин каплеотделителя на входе в него потока воздуха установлены под углом а - 15-40" к касательной внутренней окружности кольца-основания каплеотделителя. 2.Вихревой вертикальный форсуночный воздухоохладитель по п 1. отличающийся тем, что в его верхней части установлен соединённый с форсуночной гребёнкой ороситель, трубки которого выполнены с загнутыми по направлению движения потока воздуха концами, тангенциально к внутренней поверхности трубы теплообменника Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано на распределительных холодильниках, холодильниках мясной и плодоперерабатывающей промышленности. Прототипом является вихревой форсуночный воздухоохладитель , используемый в скороморозильном аппарате, представляющий собой теплообменник в виде вертикальной трубы с наружной рубашкой, внутри которой кипит холодильный агент Внутри теплообменника по всей его высоте установлена гребенка с форсунками, распыляющими жидкость сверху вниз. В верхней части теплообменника на входе воздуха установлен завихритель, завихряющий поток воздуха. В нижней части теплообменника установлены каплеотделитель, отделяющий капли жидкости от потока воздуха, циркуляционный насос для перекачивания жидкости, фильтр и поддон для сбора жидкости. Недостатком вихревого форсуночного воздухоохладителя являются дополнительные энергетические затраты на вентилятор для преодоления потоком воздуха сопротивления заеихрителя, повышенные габаритные размеры, связанные с размещением каппеотделителя по всей длине воздухоохладителя и отсутствие орошения в верхней части теплообменника из-за чего она работает не эффективно, так как форсунки распыляют жидкость сверху вниз под определённым углом и не орошают его верхней части. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования вихревого вертикального форсуночного воздухоохладителя путём сокращения энергетических затрат на вентилятор, интенсификации теплообмена и сокращения габаритных размеров. Поставленная задача решается тем, что в вихревом вертикальном форсуночном воздухоохладителе , содержащем вертикальный теплообменник с охлаждающей рубашкой, форсуночную гребёнку с форсунками, циркуляционный насос, поддон с фильтром, согласно изобретению, завихрение потока воздуха в теплообменнике осуществляется вентилятором с профилированными полостями, установленными под углом между образующей корпуса вентилятора и касательной к лопасти на выходе воздуха у стенки корпуса, равным ф = 40-65°, а в нижней части теплообменника установлен концентричный каплеотделитель с конусом, равномерно вытесняющий поток воздуха через каплеотделитель, причём начальные части зигзагообразных пластин каплеотделителя на входе в него потока воздуха установлены под углом а = 15-40* к касательной внутренней окружности кольца-основания каплеотделителя. Кроме того, О СМ о го СМ < 27392 izL 12 \ Фиг. 2 Фиг. З Фиг. 4 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» УкраТна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122)3-72-89 (03122)2-57-03 УКРАЇНА UA пі» 27392 (із) С2 (51) 6 F 25 D 17/00, F 25 D 17/06 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС ДО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД (54) ВИХРОВИЙ ВЕРТИКАЛЬНИЙ ФОРСУНКОВИЙ ПОВІТРООХОЛОДЖУВАЧ (21) 93007702 (22)28 09.1993 (24)15 09 2000 (46) 15 09 2000, Бюл № А, 2000 р (72) Войтко Андрій Маркович (73) Войтко Андрій Маркович (56) Авторское свидетельство СССР №926462, кл F 25 D 17/06, F 25 D 25/04, опубл 07.05 82. (57) 1 Вихревой вертикальный форсуночный воздухоохладитель, содержащий вертикальный теплообменник с охлаждающей рубашкой, форсуночную гребёнку с форсунками, циркуляционный насос, поддон с фильтром, отличающийся тем, что в верхней части воздухоохладителя установлен завихряющий поток воздуха вентилятор с профилированными лопастями, образующими угол между образующей корпуса вентилятора и касатель ной к лопасти на выходе воздуха у стенки корпуса равным ф « 40-65°, а в нижней части воздухоохладителя установлен концентричный вертикальный каплеотделитель с конусом и вертикальными зигзагообразными пластинами, укрепленными на кольцах-основаниях, причём начальные части зигзагообразных пластин каплеотделителя на входе в него потока воздуха установлены под углом а * - 15-40" к касательной внутренней окружности кольца-основания каплеотделителя. 2.Вихревой вертикальный форсуночный воздухоохладитель по п 1. отличающийся тем, что в его верхней части установлен соединённый с форсуночной гребёнкой ороситель, трубки которого выполнены с загнутыми по направлению движения потока воздуха концами, тангенциально к внутренней поверхности трубы теплообменника Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано на распределительных холодильниках, холодильниках мясной и плодоперерабатывающей промышленности. Прототипом является вихревой форсуночный воздухоохладитель , используемый в скороморозильном аппарате, представляющий собой теплообменник в виде вертикальной трубы с наружной рубашкой, внутри которой кипит холодильный агент Внутри теплообменника по всей его высоте установлена гребенка с форсунками, распыляющими жидкость сверху вниз. В верхней части теплообменника на входе воздуха установлен эавихритель, завихряющий поток воздуха. В нижней части теплообменника установлены каплеотделитель, отделяющий капли жидкости от потока воздуха, циркуляционный насос для перекачивания жидкости, фильтр и поддон для сбора жидкости Недостатком вихревого форсуночного воздухоохладителя являются дополнительные энергетические затраты на вентилятор для преодоления потоком воздуха сопротивления эавихрителя, повышенные габаритные размеры, связанные с размещением каплеотделителя по всей длине воздухоохладителя и отсутствие орошения в верхней части теплообменника из-за чего она работает не эффективно, так как форсунки распыляют жидкость сверху вниз под определённым углом и не орошают его верхней части. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования вихревого вертикального форсуночного воздухоохладителя путём сокращения энергетических затрат на вентилятор, интенсификации теплообмена и сокращения габаритных размеров. Поставленная задача решается тем, что в вихревом вертикальном форсуночном воздухоохладителе , содержащем вертикальный теплообменник с охлаждающей рубашкой, форсуночную гребёнку с форсунками, циркуляционный насос, поддон с фильтром, согласно изобретению, завихрение потока воздуха в теплообменнике осуществляется вентилятором с профилированными лопостями, установленными под углом между образующей корпуса вентилятора и касательной к лопасти на выходе воздуха у стенки корпуса, равным Ф = 40-65°, а в нижней части теплообменника установлен концентричный каплеотделитель с конусом, равномерно вытесняющий поток воздуха через каплеотделитель, причём начальные части зигзагообразных пластин каплеотделителя на входе в него потока воздуха установлены под углом а = 15-40* к касательной внутренней окружности кольца-основания каплеотделителя. Кроме того, см О СМ о со г*см < 27392 в верхней части теплообменника установлен ороситель, трубки которого выполнены с загнутыми, по направлению движения потока воздуха, концами. Изъятие из воздухоохладителя такого устройства как завихритель способствует снижению его гидравлического сопротивления, а следовательно и снижению энергетических затрат на вентилятор. Устройство в нижней части теплообменника концентричного каплеотделителя с конусом даёт возможность равномерно (по высоте) вытеснять поток воздуха через сравнительно большое сечение (боковая поверхность цилиндра). Это способствует значительному уменьшению скорости потока воздуха, а следовательно и снижению энергетических затрат на вентилятор . Направление потока воздуха на начальном участке зигзагообразных пластин под углом а = 15-40° к касательной внутренней окружности кольца-основания каплеотделителя позволяет (в зависимости от режима работы) плавно"" входить потоку воздуха в зигзагообразные каналы, что также уменьшает гидравлическое сопротивление, а также энергетические затраты на вентилятор. Установка оросителя в верхней части теплообменника даёт возможность орошать всю теплообменную поверхность, что способствует полному её введению в процесс теплопередачи, а следовательно позволяет более экономично проводить процесс охлаждения воздуха. На фиг 1 показан вихревой вертикальный форсуночный воздухоохладитель. На фиг. 2 - установка лопасти вентилятора. На фигЗ показан вид воздухоохладителя в сечении АА. На фиг.4 показан вид воздухоохладителя в сечении ВВ. Вихревой вертикальный форсуночный воздухоохладитель включает осевой вентилятор 1, лопасти 12 которого установлены под углом между образующей корпуса вентилятора и касательной к лопасти на выходе воздуха у стенки корпуса равным ф = 40-65°, ороситель 2, орошающие трубки которого выполнены с загнутыми, по направлению движения потока воздуха, концами, теплообменник с рубашкой 3, гребёнку 4, форсунки 5, концентричный каплеотделитель 6, с конусом 7, поддон для сбора жидкости 8, фильтр 9, циркуляционный насос 10, зигзагообразные пластины каплеотделителя 11, установленные на входе в них потока воздуха под углом а - 15-40° к касательной внутренней окружности кольца-основания 13, каплеотделителя Вихревой вертикальный форсуночный воздухоохладитель работает следующим образом. Воздухоохладитель устанавливается в холодильной камере. Отеплённый воздух из верхней части камеры засасывается вентилятором 1, лопасти 12 которого, установленные под углом между образующей корпуса вентилятора и касательной к лопасти на выходе воздуха у стенки корпуса равным Ф=40-65° закручивают и в виде вихря подают поток воздуха в теплообменник 3. Теплообменник 3 имеет охлаждающую рубашку, внутри которой ки пит холодильный агент, охлаждая внутреннюю поверхность трубы. В закрученный поток воздуха внутрь теплообменника через форсунки 5, установленные на форсуночной гребёнке 4, впрыскивается жидкость (вода при плюсовых температурах воздуха и рассол при отрицательных температурах воздуха). В результате действия в закрученном потоке центробежных сил, капл.и жидкости, вылетающие из форсунки, пронизывают с большой скоростью в радиальном направлении поток воздуха. В результате высоких относительных скоростей капель и воздуха происходит интенсивный тепло- и массообмен Капли жидкости, попавшие на внутреннюю поверхность трубы в виде плёнки стекают вниз, при этом охлаждаясь и собираются в поддоне 8 Из поддона через фильтр 9 холодная жидкость забирается насосом 10 и подаётся через гребёнку 4 на форсунки 5 Прямоточное движение капель жидкости и потока воздуха способствует дополнительной эжекции воздуха. Последнее также сокращает энергетические затраты на привод вентилятора Так как верхняя форсунка не может орошать верхнюю часть теплообменника (капли в факеле вылетают под определённым углом), то для её орошения в верхней части установлен специальный ороситель 2 Ороситель состоит из четырёх трубочек, загнутых по направлению движения потока воздуха (сечение А-А) , тангенциально к внутренней поверхности трубы, 5 через которые подаётся жидкость для орошения верхней части теплообменника Закрученный поток воздуха, выходящий из теплообменника, уносит с собой большое количество капель жидкости Для отделения капель от потока воздуха на его пути установлен концентричный каплеотделитель 6, состоящий из большого числа зигзагообразных вертикальных пластин 11, расположенных по окружности (в плане сечение В-В) Для уменьшения сопротивления каплеотделителя потоку воздуха, важно чтобы поток равномерно распределялся по всему выходному сечению и плавно входил в зигзагообразные каналы С этой целью в нижней части воздухоохладителя установлен конус 7, который способствует равномерному вытеснению воздуха по высоте каплеотделителя, а небольшой угол а = 15-40° между касательной к внутренней окружности кольца-основания 13 каплеотделителя и начальной частью (на входе воздуха) зигзагообразной пластины плавному входу воздуха в зигзагообразный канал. Поток воздуха, проходя зигзагообразные каналы, меняет несколько раз своё направление и скорость, благодаря чему, под действием сил инерции, капли отбрасываются на зигзагообразные пластины и по ним стекают в поддон 8 возду-' хоохладителя Охлажденный воздух выходит в нижнюю часть камеры, где охлаждает пищевые продукты Наличие всех вышеуказанных признаков создаёт условия для интенсификации теплообмена, сокращения энергетических и материальных затрат в вихревом вертикальном форсуночном воздухоохладителе. гта 27392 1Z i=L \ Фиг. 2 Фиг. 3 О Фиг. 4 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122)3-72-89 (03122)2-57-03