Регенеративный теплообменник

 

РЕГЕНЕРАТИВНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК по авт. св. № 491016, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности , тепловые трубы установлены с возможностью вращения вокруг своих продольных осей с угловой скоростью, определяемой по формуле ,ДЙ. где os - угловая скорость тепловой трубы, рад/с; к угловая скорость рабочего колеса , рад/с; R - расстояние между осью вращения рабочего колеса и продольной осью тепловой трубы, м; г - внутренний радиус трубы, м; Ч - ускорение свободного падения, м/с 2. ел 00

„„SU„„1015187 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ш F 23 D 1502; F 28 Р 19/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) 491016 (21) 3365279/24-06 (22) 11.12.81 (46) 30.04.83. Бюл. № 16 (72) О. Я. Кокорин, А. М. Дубинкин и

В. Н. Шулятьев (7! ) Кировский сельскохозяйственный институт и Центральный научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт промышленных зданий и сооружений (53) 662.925 (088.8) (56) l. Карпис Е. Е; Повышение эффективности работы систем кондиционирования воздуха. N., Стройиздат, 1978, с. 43 — 44.

2. Авторское свидетельство СССР № 491016, кл. F 28 D 15/00, 1973. (54) (57) РЕГЕНЕРАТИВНЫИ ТЕПЛООБМЕННИК по авт. св. № 491016, отли!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ чающийся тем, что, с целью повышения эффективности, тепловые трубы установлены с возможностью вращения вокруг своих продольных осей с угловой скоростью, определяемой по формуле где с.! — угловая скорость тепловой трубы, рад/с;

<. к — угловая скорость рабочего колеса, рад/с;

R — расстояние между осью вращения рабочего колеса и продольной осью тепловой трубы, м; г — внутренний радиус трубы, м; — ускорение свободного падения, Е м/с .

1015187

Изобретение относится к теплообменным аппаратам, используемым в системах. отопления, вентиляции и кондициорирования воздуха.

Известны регенеративные теплообменники, содержащие корпус с разделительными стенками для нагреваемой и греющей сред и вращающийся в корпусе барабан с перегородкой (1) .

Однако такая конструкция регенеративных теплообменников характеризуется сопротивлением воздушных каналов, требует установки вентиляторов, и при низких температурах наружный воздух до входа в теплообмениик необходимо подогревать калорифером для предотвращения обмерзания.

По основному авт. св. ¹ 491016 известен теилообменни к, содержащий кожух с разделительными стенками, образующими каналы для нагреваемой и греющей сред, и врагцающийся в кожухе барабан, снаб,«енный радиально расположенными тепловыми трубками и перегородкой, барабан расположен перпендикулярно направлению движения сред в каналах, суммарная ширина которых составляет 1,02 — 1,10 длины барабана, перегородка выполнена в виде диска, по периферии примыкающего через сальник к разделительным стенкам. В наиболее близком по техническому решению и достигаемому результату регенеративном теплообмеинике, состоящем из корпуса с разделительными стенками, образующими каналы для нагреваемой и греющей среды, вращающегося в корпусе рабочего колеса с перегородкой и профильными лопатками, образованными тепловыми трубами, соединены в одном агрегате вентилятор и теилообменник, рабочая поверхность которого ие обмерзает 12).

Г1ри вращении барабана внутри каждой тепловой трубы на конденсат действуют значительные центробежные силы, препятствующие равномерному смачиванию стенок трубы в зоне испарения, вызывая частичное осушение стенок, вследствие чего увеличивается термическое сопротивление каждой тепловой трубы, тем самым теплопередающая способность регенеративного теплообменника понижается.

Цель изобретения -- повышение эффективности путем повышения теплопередающей способности регенеративного теплообмеиника.

Указанная цель достигается тем, что в регенеративном теплообменнике, включающем кожух с разделительными стенками, образуюгцими каналы для нагреваемой и греющей сред, вращающийся в кожухе барабан, расположенный перпендикулярно направлению движения сред в каналах, суммарная ширина которых составляет 1,02—

1,10 длины барабана, барабан снабжен ра10

40 ,4

5диально установленными тепловыми трубами и перегородкой, выполненной в виде диска, по периферии примыкающего через сальник к разделительным стенкам, тепловые трубы установлены с возможностью вращения вокруг своих продольных осей с угловой скоростью, определяемой по формуле где <д — угловая скорость тепловой трубы, рад/с;

< к — угловая скорость рабочего колеса, рад/с;

R — расстояние между осью вращения рабочего колеса и продольной осью тепловой трубы, м; г — внутренний радиус тепловой трубы, м; — ускорение свободного падения. м/с ;

На фиг. 1 изображен регенеративный теплообменник; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 — вид А на фиг. 1 (часть).

Регенеративный теилообменник содержит кожух 1 с разделительными стенками

2, образующими каналы 3 и 4 лля нагреваемой и греющей сред, и вращающийся B кожухе 1 барабан 5, снабженный радиально расположенными тепловыми трубами 6 и перегородкой, выполненной !3 виде диска

7, по периферии примыкающего через сальник 8 к разделительным стенкам 2. Тепловые трубы б установлены с возможностью вращения вокруг своих продольных осей.

5atkan:!и 5 включает в себя периферийные диски 9, между которыми размещены. образуя профильные лопатки. тепловые трубы 6.

Внутренняя поверхность тепловых труб

6 выполнена с продольны,.и канавками 10, наружная поверхность снабжена оребрением 11. На каждой тепловой трубе б неподвижно закреплен ролик 12, взаимодействующий с роликами тепловых труб своей профильной лопатки. По î.!ному на каждую профильную лопатку Hà тепловой трубе неподвижно закреплен сателлит !3, входящий в зацепление с опорным роликом 14, неподвижно прикрепленным к кожуху 1.

Привод осуществляется от двигателя 15 через ременную передачу 16.

Регеиеративный теплообменник работает следующим образом.

При вращении барабана 5 электродвигателем 15 через ременную передачу 16 нагреваемая и греющая среда захватывается профильными лопатками и перемещается по каналам 3 и 4 по принципу действия диаметрального вентилятора. Раздельное транспортирование потоков обеспечивается наличием разделительных стенок 2, перегородки, выполненной в виде диска 7, и сальника 8.

При вращении барабана 5 сателлиты

13 обегак>т опорный ролик 14 и приводят

- 101-5187

Составитель Т. Неверова

Редактор Н. Гришанова Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Заказ 3183/36 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4)5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 во вращение через ролики 12 тепловые трубы 6. Конденсат в тепловых трубах 6, установленных в дисках 9, совершает сложное движение под действием центробежных сил, возникающих при вращении барабана

5, центробежных сил, возникаю1цих в результате вращения тепловых труб 6 вокруг своих осей, и гравитационных и капиллярных сил, возникающих в продольных канавках 10. При вращении тепловых труб с

Угловой скоРостью от) г1- - н„=-с †"- РезУльтирующая этих сил будет прижимать, равномерно распределять конденсат по окружности тепловой трубы и перемещать его в зону испарения. Благодаря разности температур между греющей и нагреваемой сре= дами происходит испарение теплоносителя на участке тепловых труб 6, расположенных в канале 4 (зона испарения). При испарении теплоносителя -отнимается теплота от греющей среды, образовавшиеся пары переносятся во вторую часть тепловых труб, 6; расположенных в канале 3 (зона конденсации), где омываются нагреваемой средой, имеющей более низкую температуру.

В результате охлаждения происходит процесс конденсации теплоносителя, при ко- 25 тором выделившаяся теплота передается иагреваемой среде. Образовавшийся конденсат под суммарным действием центробежных, гравитационных и капиллярных сил возвращается в, зону испарения по продольным канавкам 10. Оребрение 1 уве-, личивает теплообменную поверхность тепловых труб 6 и интенсифицирует процесс теплопередачи. Конденсат, образовавшийся в канале 4, в результате охлаждения греющей среды ниже точки росы не успевает примерзнуть к поверхности тепловых труб. Под действием центробежных сил он отбрасывается к кожуху 1.

Вращающаяся вокруг своей оси тепловая труба обеспечивает равномерное смачивание конденсатом внутренней поверхности трубы и тем самым интенсифицирует процесс теплообмена. Продольные канавки на внутренней поверхности тепловых труб организуют направленный поток конденсата в зону испарения под суммарным действием массовых и капиллярных сил.

Угловая скорость каждой тепловой т бы, определяемая из соотношения ы >

r обеспечивает- под действием центробежных сил в тепловой трубе и во вращающемся рабочем колесе полное преодоление гравитационного и центробежного полей и за счет этого равномерную пленку конденсата на внутренней поверхйости тепловой трубы, уменьшая ее термическое сопротивление.