Теплообменник на тепловых трубах
Изобретение относится к теплообменным устройствам и может быть использовано для утилизации тепла в вентиляционных установках производственных помещений. Целью изобретения является уменьшение обмерзания теплообменных поверхностей. Это достигается тем, что в теплообменнике, содержащем каналы нагреваемой и охлаждаемой сред, разделенные перегородкой, по крайней мере одну теплообменную секцию 2 с пучком тепловых труб, проходящих через перегородку, ограничительные щитки 15 и переключающие клапаны 18, теплообменная секция 2 в каждом из каналов размещена симметрично относительно его оси с образованием по обе стороны зазоров, ограничительные щитки 15 установлены между зазорами напротив входного 8 и выходного 9 патрубков с перекрытием торцов теплообменной секции, а переключающие клапаны 18 укреплены на ограничительных щитках по их середине, причем клапаны смежных каналов сблокированы для синхронного переключения. Движение охлаждаемой и нагреваемой сред осуществляется в режиме противотока. Охлаждающую среду, например воздух, при работе теплообменника из помещения через входной патрубок 8 подают в зазор. Среда, пройдя через ограниченный с двух сторон щитками 15 пучок тепловых труб, отдает тепло испарителям тепловых труб и через зазор и выходной патрубок 9 выбрасывается в атмосферу. Через некоторое время переключающие клапаны 18 переводят в положение, показанное пунктиром. При этом охлаждающая среда и нагреваемая среда в соответствующих каналах меняют направление на противоположное для оттаивания льда на обледеневших испарителях тепловых труб. 1 з.п.ф-лы, 14 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
° (511 4 F 28 D i5/02 и
) I
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АBTOPGHOMY С8ИДЕТЕПЬСТВУ Г 705 U Ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ 0РН ГКНТ СССР (21 ) 403 2998/30-06 (22) 14.03.86 (46) 30.09.89 ° Бюл. № 36 (71) Головное специализированное кон.структорское бюро по комплексу оборудования для микроклимата и Институт тепло- и массообмена им. А,В.Лыкова (72) В.Г.Киселев, Л.Л.Васильев, Ю.Н.Матвеев, Э.М.Телегин, В,M.Богданов и В.Ф.Букреев (53) 621.565.94(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 909547, кл. F 28 D 15/00, 1980, Авторское свидетельство СССР № 840602, кл. F 28 D 15/00, 1979. Вентиляционная установка Iso-Vent: Рекламный проспект фирмы Isothermics, США, 1983. (54) ТЕПЛООБМЕННИК НА ТЕГЛОВЫХ ТРУБАХ (57) Изобретение относится к теплообменным устройствам и может быть ис„. S 1511569 А 1 2 польэовано для утилизации тЕпла в вентиляционных установках производственных помещений. Целью изобретения является уменьшение обмерзания теплообменных поверхностей. Это достигается тем, что в теплообменнике, содержащем каналы нагреваемой и охлаждаемой сред, разделенные перегородкой, по крайней мере одну т плообменную секцию 2 с пучком тепловых труб, проходящих через перегородку, ограничительные щитки 15 и переключающие клапаны 18, теплообменная секция 2 в каждом из каналов размещена симметрично относительно его оси с образованием по обе стороны зазоров, ограничительные (0 щитки 15 установлены между зазорами напротив входного 8 и выходного 9 патрубков с перекрытием торцов теплообменной секции, а переключающие кла- С паны 18 укреплены на ограничительных щитках по их середине, причем клапаны смежных каналов сблокированы для син569 10 3 1511 хронного переключения. Движение охлаждаемой и нагреваемой сред осуществляется в режиме противотока. Охлаждающую среду, например воздух, при работе теплообменника из помещения через входной патрубок 8 подают в зазор, Среда, пройдя через ограниченный с двух сторон щитками 15 пучок тепловых труб, отдает тепло испарителям тепловых труб и через зазор и выходной патрубок 9 выбрасывается в атмосферу. Через некоторое время переключающие клапаны 18 переводят в положение, показанное пунктиром. При этом охлаждающая среда и нагреваемая среда в соответствующих каналах меняют направление .на противоположное для оттаивания льда на обледеневших испарирителях тепловых труб. 1 з.п. ф-лы, 14 ил. Изобретение относится к теплообменным устройствам и может быть использовано, например, для утилизации тепла в вентиляционных установках животноводческих ферм и других производственных помещений. 20 Целью изобретения является уменьшение обмерзания теплообменных поверхностей. На фиг. 1 показан теплообменник с расположением переключающих клапа- 25 нов на ограничительных щитках; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг.1,на фиг.4узел I на фиг. 1; на фиг. 5 — теплообменник с переключающими клапанами 30 в зазорах; на фиг. 6 — разрез В-В на фиг. 5; на фиг. 7 — разрез Г-Г на фиг. 5; на фиг.8 — разрез Д-Д на фиг, 6, на фиг. 9 — узел II на фиг. 8 с общей осью для переключающих клапанов на фиг. 10 — теплообменник с двумя пучками тепловых труб; на фиг. 11 — разрез E-Е на фиг.. 10; на фиг. 12 — разрез Ж-Ж на фиг. 10; на фиг. 13 — разрез И-И на фиг. 11; на фиг. 40 14 — узел ХХХ на фиг. 13 с общей осью для переключающих клапанов. Теплообменник включает в себя корпус 1, внутри которого установлена теплообменная секция 2 в виде пучка 45 тепловых труб. Полость корпуса 1 и теплообменная секция 2 разделены перегородкой 3 на канал 4 нагреваемой среды и канал 5 охлаждаемой среды, К каналу 4 нагреваемой среды при- . соединены входной патрубок 6 и выходной патрубок 7 нагреваемой среды, а к каналу 5 охлаждаемой среды присоединены входной патрубок 8 и выходной патрубок 9 охлаждаемой среды. ,55 В канале 4 нагреваемой среды меж- ду боковыми стенками 10 корпуса и теплообменной секции 2 имеются левый 11 и правый 12 зазоры, а на канале 5 охлаждаемой среды — левый 13 и правый 14 зазоры, которые сообщены соответственно с патрубками 6, 7 нагреваемой и патрубками 8, 9 охлаждаемой среды. Напротив патрубков 6, 9 и 7, 8 между зазорами с перекрытием торцов теплообменной секции 2 установлены ограничительные щитки 15. Теплообменник может включать несколько теплообменных секций 2 — пучков тепловых труб (фиг. 10-13). В этом случае между теплообменными секциями 2 образованы внутренний зазор 16 нагреваемой среды и внутренний зазор 17 охлаждаемой среды. В зазорах 11-14, 16, 17 установлены переключающие клапаны 18, длина которых равна или на 10-,307 больше длины гипотенузы тр е уг оль ника, одним катет ом которого является длина зазоров 11-14, 16, 17, а другим катетом — ширина указанных зазоров. При выполнении теплообменника с одной теплообменной секцией 2 (фиг. 14) на ограничительных щитках 15 по их середине могут устанавливаться переключающие клапаны 19 с общей осью 20, При размещении переключающих клапанов 18 в зазорах 11-14, 16, 17 клапаны также выполнены с общей осью 21. На фиг. 1-14 представлены теплообменники, в которых теплообменные секции 2 выполнены в виде пучка тепловых труб. Теплообменник работает следующим образом. Движение охлаждаемой и нагреваемой сред в теплообменнике осуществляется в режиме противотока. Охлаждаемую среду, например воздух из животноводческого помещения через входной патрубок 8 подают, например, в зазор 14 (при положении переключающихся клапанов 19, изображенном на фиг. 3). 9 6 обеспечить устойчивую и надежную ра- . боту теплообменника при высоких теплопередающих характеристиках, Аналогично работают теплообменники, конструкция которых представлена на фиг. 5-14. К их преимуществам относится оптимальное распределение перепадов далений по длине зазоров 13, 14, 16, а следовательно и равномерность распределения потоков теплоносителей по поперечному сечению пучка тепловых труб. Аналогично происходит движение в противотоке нагреваемого теплоносителя через канал 4, к которому примыкают зазоры 11, 12 и 17 (направление движения нагреваемого теплоносителя на фиг. 6 и 11 указано стрелками). Формула изобретения 1. Теплообменник на тепловых трубах, содержащий каналы нагреваемой и охлаждаемой сред с входными и выходными патрубками, разделенные перегородкой, и по крайней мере одну теплообменную секцию с 1.учком тепловых труб, проходящих через перегородку, ограничительные щитки и переключающие клапаны, отличающийся тем, что, с целью уменьшения обмерзания теплообменных поверхностей, теплообменная секция в каждом из каналов размещена симметрично относительно его оси с образованием по обе стороны зазоров, ограничительные щитки установлены между зазорами напротив патрубков с перекрытием торцов теплообменной секции, а переключающие клапаны размещены либо.в зазорах по всей их длине, либо укреплены на ограничительных щитках по их середине, причем клапаны смежных каналов сблокированы для синхронного переключения ° 2, Теплообменник по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что при распо-. ложении клапанов в зазорах клапаны одной из кромок установлены в контакте с соответствующим щитком. 5 151156 Пройдя через ограниченный с двух сторон ограничительными щитками 15 пучок тепловых труб (теплообменную секцию 2) в канале 5 охлаждаемой среды воз5 дух отдает тепло испарителям тепловых труб и через зазор 13 и выходной патрубок 9 выбрасывается в атмосферу. Одновременно нагреваемая среда, имеющая отрицательную температуру, подводится через входной патрубок 6 и зазор 11 к конденсаторам пучка тепловых труб (при положении переключающих клапанов 19, изображенном на фиг. 2) . Нагретый воздух из канала 4 15 через зазор 12 и выходной патрубок 7 нагреваемой среды подается в помещения. В процессе работы теплообменника в зимний период первые ряды теплообменной секции 2 в виде пучка теп- 20 ловых труб (по ходу движения нагреваемой среды) имеют отрицательную температуру. При этом в канале 5 на поверхности указанных рядов происходит конденсация водяных паров из охлаждае-25 мой среды,.имеющей повышенную влажность, с образованием инея и льда, значительно ухудшающих теплотехнические параметры теплообменника. Через некоторый период времени пе- 30 реключающие клапаны переводят в положение, указанное пунктиром, При этом охлаждаемая среда в канале 5 и нагреваемая среда в канале 4 меняют направление своего движения на противоположное. Это приводит к перераспределению темйератур по рядам теплообменной секции 2, вследствие чего начинает таять лед в канале 5 на обледеневших испарителях тепловых труб. Обра- 4р зовавшуюся влагу отводят из канала 5 любым известным способом. Одновременно в канале 5 начинается инее- и льдообразование на противоположных укаэанным выше рядах теплообменной сек- 45 ции 2. В процессе работы теплообменника на одной части теплообменной секции 2 происходит инее- и льдообра-, зование, а на другой — удаление инея и льда. Это позволяет, не изменяя 50 расхода теплообменивающихся сред, 151 1569 Фиг. z E- E 78 О 461®ВИВВВ И Ai yaazzs 0 19 1511569 1511569 (Pue. 10 16 фее. 13 и 18 Фце. 74 Составитель И,Атманов Редактор М.Циткина Техред И.Верее Корректор М.Шароши Заказ 5889/43 Тираж 570 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101
