Способ интенсификации процесса теплообмена Советский патент 1978 года по МПК F28F13/16 

1

Изобретение относится к способам, для реализации которых необходимо наличие электрического поля, и может быть использовано, в частности, в химических технологических процессах.

Известны способы интенсификации в неоднородном электрическом поле, создаваемом в зоне теплообменной поверхности 1.

Недостаток известных способов заключается в том, что они повышают коэффициент теплоотдачи теплообменной поверхности примерно в 3 раза, поскольку рабочей средой является газ, причем при наличии коронного разряда.

Цель изобретения - увеличение коэффициента теплоотдачи при пленочной конденсации паров диэлектрических жидкостей.

Это достигается тем, что в зоне теплообменной поверхности создают напряженность, равную (2-10) кр, где кр - напряженность, соответствующая началу воздействия поля на процесс теплообмена.

Способ заключается в следующем.

Между двумя коаксиальными вертикальными трубами-электродами пропускают пар диэлектрической жидкости, например пары фреона-113.

При отсутствии электрического поля и при неподвижном паре нет существенной

разницы между процессами конденсации на наружной и внутренней поверхностях

между трубавертикальных тр}б, поэтому электрическое ми создают неоднородное

ноле путем приложения разности нотенциалов между трубами, являющимися в данном случае высоковольтными электродами.

При этом в зоне теплообменной поверхности - центрального электрода - внутренней трубы обеспечивается максимальная напряженность ноля Емакс и, как следствие, максимальный прирост коэффнцнента теплоотдачи Омакс, а в зоне внутренней стенки нарзжного электрода минимальная напряженность ЕМИН и минимальный коэффициент теплоотдачи ам„н, согласно формулам

и

/jlnrj/ri

и

rjlnrj, TI

TI - наружный радиус внутреннего электрода - поверхности конденсацни, Г9 - внутренний радиус нарул1ного

электрода, и - разность потенциалов.

Для пл-оскопараллельных электродов величина напряженностей может быть вычислеиа по формуле

и

Е z::

h

где h - расстояние между электродами.

Степень неоднородности электрического поля характеризуется отношением величин напряженности на коаксиальных электродах Емакс/Емпв- Величину нацряженности для различных жидкостей удобно задавать, иснользуя критическую напряженность Екр, т. е. значение нанряженности, при котором начинает проявляться воздействие поля на теплообмен. Для различйых жидкостей Екр различно (например, для фреона-113 оно равно 25 кв/см).

Прирост коэффициента теплоотдачи опре(Ху

деляется из соотношения- , где as

эффициент теплоотдачи при наличии поля.

ао - коэффициент теплоотдачи при его отсутствии. Описываемый способ позволит увеличить коэффициент теплоотдачи в 10- 14 раз, тогда как известные позволяют обеспечить его увеличение в 3 раза.

Формула изобретения

Способ интенсификации процесса теплообмена в неоднородном электрическом поле, создаваемом в зоне теплообменной поверхности, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента теплоотдачи при пленочной конденсации паров диэлектрических жидкостей, в зоне теплообМ6ННОЙ поверхности создают напряженность, равную (2-10) Екр, где Екр - напряЖенность, соответствующая началу воздействия поля на процесс теплообмена.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 147205, кл. F 28F 13/16, 1961.