ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР.

На рис. 1 показан общий вид устройства в продольном разрезе /вставки в емкостях не показаны/, на рис.2 - вставки на виде сверху относительно емкостей, на рис.3 - разрез А-А на рис.2.

Рис. 1	Рис. 2

Рис. 3

Устройство содержит теплоизолированный кожух 1, в котором поярусно и со смещением в горизонтальной плоскости установлены емкости 2 /например, из оцинкованного железа/. Емкости 2 устанавливаются на прямоугольных рамах, состоящих из трех высоких планок 3 и одной низкой 4. В плоском днище емкости 2 выполнены отверстия /например, в шахматном порядке/, в которые герметично /например, на горячей посадке/ установлены вставки 5, имеющие цилиндрическую верхнюю часть 6 и плоский хвостовик 7 внизу. В верхней части вставки, ниже верхнего ее среза на 8-10 мм, сделано сквозное отверстие 8. Для циркуляции морозного воздуха (движение обозначено штриховой линией) установлен вентилятор 9. Отработавший морозный воздух выходит из кожуха 1 через отверстие 10. Вода на верхний ярус устройства поступает через ороситель 11, бак 12 служит для сбора охлажденной воды, а насос 13 - для ее циркуляции.

Устройство работает следующим образом.

Отепленная у потребителя холода /молочно-товарная ферма/ вода поступает в устройство через ороситель 11, попадает на верхний ярус и, заполнив его (включая и вставки 5 через отверстия 8), перетекает на нижерасположенный ярус и т.д. до самого нижнего яруса по высоте, с которого стекает в бак 12, откуда насосом 13 вновь подается потребителю холода. Если необходимо организовать работу устройства как аккумулятора холода посредством замораживания воды в емкостях 2, то после заполнения водой всех ярусов насос 13 выключают и замораживают воду в емкостях 2 морозным воздухом /наружным или охлажденным в воздухоохладителе/.

Достоинством заявляемого устройства является высокая интенсивность процессов теплопереноса между теплообменивающимися потоками /вода - морозный воздух/. Это объясняется высокой турбулентностью этих потоков, движущихся в пространствах между вставками.

Здесь обеспечивается и высокая интенсивность процесса замораживания воды, так как стенки цилиндрической части 6 вставки 5, выступающие над поверхностью воды, и хвостовик 7 способствуют отводу тепла из толщи воды. Надо отметить, что для усиления турбулизации потоков, хвостовик 7 установлен под углом, например, 45° к направлению движения потоков.

Необходимо отметить еще одно обстоятельство, которое дополнительно показывает высокую эффективность теплообменных процессов в заявленном устройстве. Допустим в емкостях 2 заморожена вода. Далее наступила фаза использования холода, включается насос 13. Через ороситель 11 в устройство от холодопотребителя поступает отепленная вода. Через непродолжительное время работы лед у цилиндрических поверхностей 6 оттаивает и вся его масса, располагающаяся между вставками /в самих вставках тоже/, всплывает. Поток воды заполнит прорези во льду, оставшиеся от вставок, за счет чего увеличится поверхность контакта воды со льдом и интенсифицируется процесс ее охлаждения.

Такое выполнение устройства позволяет существенно интенсифицировать теплообменные процессы между водой и морозным воздухом, ускорить процесс ее охлаждения или замораживания.

Расположенные по всему дну емкости /возможно в шахматном порядке/ вставки интенсивно турбулизируют поток воды и поток морозного воздуха. Нижняя часть вставки выполнена в виде сплюснутого цилиндра. Это, с одной стороны, наиболее просто решает вопрос герметизации вставки и образования индивидуальной емкости из каждой из них. С другой стороны, плоский хвостовик вставки из высокотеплопроводного материала, помещенный в пространство нижерасположенной вставки, способствует более быстрому замораживанию воды в этой вставке. А расположение этого плоского хвостовика под острым углом к направлению движения теплообменивающихся потоков способствует их турбулизации и интенсификации теплообмена. Все это сокращает время охлаждения воды или ее замораживания.