Dampfstrahl-Kühlsysteme

Das Dampfstrahlkühlwasser kann als Kältemittel verwendet werden. Wie Luft ist es absolut sicher. Diese Systeme wurden in den frühen Jahren dieses Jahrhunderts erfolgreich zur Kühlung eingesetzt. Bei niedrigen Temperaturen ist der Sättigungsdruck niedrig (0.008129 bar 4BC) und das spezifische Volumen hoch (157.3 m3 / kg / 4BC). Die Temperaturen, die mit der Verwendung von Wasser als Kältemittel erreicht werden können, sind für die meisten nicht niedrig genug Kälteanwendungen, liegen aber in dem Bereich, der die Anforderungen an Klimatisierung, Kühlung und Kühlung erfüllen kann. Darüber hinaus werden diese Systeme beispielsweise in einigen chemischen Produktionsprozessen eingesetzt. feste Paraffine Schmierstoffe. Bitte beachten Sie, dass die Dampftemperatur-Kühlsysteme nicht bei Temperaturen unter 5VC verwendet werden müssen. Der Hauptvorteil dieses Systems ist die Verwendung von hauptsächlich minderwertiger Energie und relativ wenig Schachtarbeit.

Das Dampfkühlung Die Systeme verwenden Dampfstrahler zur Druckreduzierung in einem Tank, der Wasser enthält, das aus dem Kühlwassersystem zurückfließt. Beim Dampfausstoßer wird die Energie eines sich schnell bewegenden Dampfstrahls verwendet, um die Kapazität des Entspannungsdampfs zu erfassen und ihn zusammenzudrücken. Das Flashen des Wassers im Tank senkt die Temperatur der Flüssigkeit. Abbildung 3.66 zeigt die grundsätzliche Übereinstimmung der Dampfkühlwassersysteme. Das System zeigt, dass sich Hochdruckdampf ausdehnt, wenn er durch die Düse 1 strömt. Das Ausfahren bewirkt einen Druckabfall und eine enorme Geschwindigkeitssteigerung. Aufgrund der hohen Geschwindigkeit werden die Entspannungsdämpfe aus dem Tank 2 schnell absorbiert und das Dampfgemisch gelangt in den Diffusor 3. Die Geschwindigkeit nimmt im Kegel allmählich ab, der Dampfdruck jedoch im Kegel Kondensator 4 ist 5-10-mal mehr als am Einlass des Diffusors (zB von 0.01 0.07-Stabstab).

Dieser Druckwert entspricht der Kondensationstemperatur 40VC. Dies bedeutet, dass das Gemisch aus Hochdruckdampf und Entspannungsverdampfung am Kondensator verflüssigt werden kann. Die latente Kondensationswärme wird an das Kondensatorwasser abgegeben, das 25 InC sein kann. 5 pumpt Kondensat zurück in den Kessel, aus dem er wieder Hochdruckdampf gewinnen kann. Verdunstung relativ geringe Wassermenge in der Kapazität des Blitzes (Blitz oder Kühler) reduziert die Temperatur des Gewässers. Gekühltes Wasser wird als Kälteträgerkühllast in den Wärmetauscher gepumpt.

Der Ejektor wurde von Sir Charles Parsons um 1901 erfunden, um Luft aus den Kondensatoren der Dampfmaschine zu entfernen. Über 1910 wurde Ejektor verwendet Maurice LeBlanc das Dampfausstoßsystem Kühlung Es erlebte eine Welle der Popularität in den frühen 1930s für die Klimaanlagen in großen Gebäuden. Kältekreisläufe von Dampfausstoßern wurden später mit mechanischen Kompressoren angetrieben. Seitdem war die Entwicklung und Weiterentwicklung des Abluftkühlsystems fast zum Stillstand gekommen, da die Hauptanstrengungen auf die Verbesserung der Dampfkompressionszyklen gerichtet waren (Aphornratana et al., 2001).

Ein weiterer typischer gasbetriebener Ejektor ist in Abb. 3.67a schematisch dargestellt. Hochdruckflüssigkeitsprimär (P) befindet sich in den Hauptdüsen, durch die es expandiert, um einen Niederdruckbereich am Ausgang des Flugzeugs (1) zu erzeugen. Ein schneller Hauptstrom zieht das Sekundärfluid (S) in der Mischkammer an und fängt es ein. Kombinierte Strömungen werden am Ende der Mischkammer (2) vollständig gemischt und die Strömungsgeschwindigkeit ist Überschall. Die normale Stoßwelle, die dann im Mischkammerhals (3) erzeugt wird und den Effekt der Kompression und Geschwindigkeit des Durchflusses erzeugt, wird auf einen Unterschallwert reduziert. Eine weitere Komprimierung der Flüssigkeit wird erreicht, wenn ein gemischter Strom durch den Unterschalldiffusorabschnitt (b) fließt.

Abb. 3.67b ist eine schematische Darstellung des Ejektors Kühlkreislauf. Es ist ersichtlich, dass der Kessel und die Ejektorpumpe verwendet werden, um die Mechanik zu ersetzen Kompressor herkömmliches System. In einem Kessel entwickelten sich ein hoher Druck und eine hohe Temperatur des Kältemitteldampfes, um eine primäre Umgebung für den Ejektor zu erhalten. Ejektor saugt Kältemitteldampf am Auslass des Verdampfer als zusätzliche. Dies bewirkt, dass das Kältemittel bei niedrigem Druck verdampft und eine nützliche Kühlung erzeugt. Ausstoßdampfkältemittel im Kondensator ausstoßen, wo es verflüssigt wird. Das im Kondensator gespeicherte flüssige Kältemittel wird über die Pumpe in den Kessel zurückgeführt und der Rest dehnt sich mit der Drossel zum Verdampfer aus, wodurch der Zyklus abgeschlossen wird. Als Arbeitsaufwand für die Zirkulation des Fluids können üblicherweise weniger als 1% der vom Kessel KS gelieferten Wärme als das Verhältnis der Verdampferkühllast bei einer Wärmezufuhr zum Kessel wie folgt definiert werden:

Kürzlich haben Aphornratana et al. (2001) haben ein neues Jet-Ejector-Kühlsystem entwickelt, das R-II als Kältemittel verwendet, wie in Abb. 3.68 dargestellt. Die gesamte Kapazität des Systems bestand aus verzinktem Stahl. Der Kessel wurde für die elektrische Beheizung konzipiert, zwei 4 kW Elektroheizungen befinden sich am unteren Ende. An seinem oberen Ende wurden drei Trennwände an das Gefäß angeschweißt, um zu verhindern, dass Flüssigkeitstropfen mit Kältemitteldampf ausgeführt werden. Das Design des Verdampfers war wie ein Kessel. Ein elektrischer 3 kW-Lufterhitzer wurde verwendet, um die Kühllast zu simulieren. Als Kondensator wurde ein wassergekühlter Wärmetauscher verwendet. Kühlwasser wurde 32VC zugeführt. Kessel wurde mit einer 40 mm dicken Glaswolle mit Aluminiumfolie abgedeckt. Der Verdampfer wurde mit einem 30 mm dicken Neoprenschaum bedeckt. Die Kolbenpumpe dient zur Zirkulation des Kältemittels aus dem Vorratsbehälter des Kessels und dem Verdampfer. Pumpe, angetrieben von einem drehzahlvariablen 1 / 4 HP Motor. Ein Nachteil bei der Verwendung eines Membranpumpenkavitationsflüssigkeits-Kältemittels in der Saugleitung ist ein Druckabfall durch das Einlassrückschlagventil. Daher wurde ein kleiner hmm verwendet, um die Flüssigkeit R-11 vor dem Eintritt in die Pumpe zu unterkühlen. Abb. 3.68c zeigt ein detailliertes Schema des experimentellen Ejektors. Die Düse war auf einem Gewindeschaft montiert, wodurch die Position der Düse eingestellt werden konnte. In der Mischkammer werden zwei verschiedene Kamera-Verwechslungen mit dem Halsdurchmesser von 8 mm verwendet, Nr. 1, Mischabschnitt befindet sich im konstanten Bereich des Kanals: in der Mischkammer - 2, Mischabschnitt-Konvergenzkanal.

Aphornratana et al. Experimente haben gezeigt, dass das Ejektorkühlsystem mit Hilfe von R-11 praktisch nützlich war und ein akzeptables Leistungsniveau liefern kann. Es kann Kühltemperatur-5VC liefern. Die Kühlleistung reichte von 500 bis 1700 W (COP) im Bereich von 0.1 und 0.25.