Термоэлектрический осушитель газов Советский патент 1981 года по МПК F25B21/02 

Изобретение относится к термоэлектрическим теплообменным устройствам, используемым для охлаждения потоков газов.

Известен полупроводниковый термоэлектрический осушитель воздуха, состоящий из совокупности пластин, припаянных к коммутационным шинам термоэлементов и расположенных вдол по потоку. Для обеспечения необходимой вибропрочности, теплообменник данного -осушителя имеет несущую колдку, полученную путем заливки ос,,нования пластин связующим электроизоляционным материалом, например, эпоксидной смолой l . Однако, несмотря на повышенную прочность, осушителю присущ недостаток, заключающийся в низком коэффициенте теплоотдачи, вследствие которого данные осушители .малоэффективны при знпчительных потоках; на спаях термобатарей. При плотностях теплового потока выше Вт/см пластинчатые теплообменники резко снижают свою эффективность и практически неприемлемы. Это объясняется тем, что температура ребра в таких теплообменниках изменяется от основания (места крепления к термобатарее) к вершине по экспоненциальному закону, что, в. свою очередь объясняется односторонным теплоподводом к ребрам

в подобных теплообменниках,. Последнее обстоятельство делает малоэффективным использование верхней части ребра и вынуждает ограничивать высоту подобных ребер -в

термоохлаждающих устройствах до 60-80 см при толщине 0,5-1 мм, что позволяет использовать пластинчатые теплообменники- лишь в слаботочных термохолодильниках,

имеющих толщину полупроводниковых пластин 3-5 мм и более ;i соответственно относительно низкие холодотпроизводительности(порядка 1-2 Вт/см7 . Известны также термоэлектрические осушители газов, содержащие канал прямоугольного сечения с входным и -выходным патрубками и примыкающую, по крайней мере к одной из стенок канала термоэлектрическую батарею 2 .

Основным недостатком этого осушителя является относительно низкий коэффициент теплопередачи из-за осуществления одностороннего теплоподвода к спаям термобатареи и теплоотвода от , так как термоэлектрическая батарея выполнена из Z-обра jно изогнутых проводников, а, следовательно, поэтому каждый спай снабже в отдельности каналами прямоугольного сечения для циркуляции теплоносителей, в связи с чем данные осушители/ кроме того и компактны.

Цель изобретения - повышение технологичности термоэлектрического осушителя газов.

Указанная цель достигается тем, что кансш заполнен пористой насадкой имеющей с его стенками тепловой контакт, причем канал выполнен секционным, тем, что насадка выполнена из спеченного металлического порошка, а также тем, что насадка выполнена в виде металлических трубок, жестко скрепленных одна с другой, тем, что трубки в смежных секциях имеют разный диаметр, уменьшающийся в 2 раза от секции канала в направлении движения осушаемого газа.

На фиг..1 изображен термоэлектрический осушитель газов, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 при выполнении насадки из металлического порошка; на фиг. 3 - то же, при выполнении насадки из металлических трубок.

Осушитель содержит канал 1, разде.ленный на секции 2, входной .патрубок 3, выходной патрубок 4, термоэлектрическую батарею 5, теплообменную насадку б, выполненную либо из стенки 7, либо из трубок 8, которые соединены сваркой 9.

Термоэлектрический осушитель газов работает следующим образом.

При пропускании через термодинамическую батарею постоянного тока, одна ее сторона, обращенная к каналу 1 начинает охлаждаться, а противоположная сторона - нагреваться. Тепло с горячих спаев термобатареи отводится водопроводной водой, циркулирующей со стороныгорячих спаев термоэлектрической батареи 5. Осушаемый газ направляется через патрубок 3 в канал 1, где в результате теплообмена с поверхностью насадки 6, размещенной в секциях 2 канала 1, температура которой ниже о , охлаждается, а влага, содержащаяся в газе, вымораживается и осаждается на поверхности насадки. Регулируя ток питания термобатареи, а следовательно, изменяя температуру ее холодных спаев , можно обеспечить необходимую степень осушки-газа.;.

.В предлагаемом осущителе сущест в.енно повышена эффективность теплолередачи, вследствие того, что каждая насадка имеет тепловой и механический контакт со стенками, что позволяет подводить тепло к ней со всех сторон стенок, а не с одной стороны, как это имеет место в известных осушителях, кроме того, теплообменная насадка, выполненная как из металлического порошка, так и из металлических трубок значительно увеличивает теплообменную поверхность в описываемом осушителе при равных габаритах с известными осушителями.

Формула изобретения

1.Термоэлектрический осушитель газов, содержащий канал прямоугольного сечения с входным и выходным патрубками и примыкающую, по крайней мере к одной из стенок канала термоэлектрическую батарею, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности канал заполнен пористой насадкой, имеющей с его стенками тепловой контакт, причем канал выполнен секционным.

2.Осушитель по п. 1, отличающийся тем, что насадка выполнена из спеченного металлического порошка.

3.Осушитель по п. 1, отличающийся тем, что насадка выполнена в виде металлических трубок жестко скрепленных одна с другой.

4.Осушитель по п. 3, отличающийся тем, что трубки

в смежных секциях имеют разный диаметр, уменьшающийся в 2 раза от секции канала в направлении движени осушаемого газа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 228728, кл, F 25 В 21/02, 1964:.

2.Патент СССР № 11602,

кл. Н 01 L 35/30, опублик. 1929.

/ -Нх

X

А-к

/

/

w////////////m7/7/7m

А-А

-8 S

X