Теплообменник

 

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано в системах вентиляции для утилизации тепла удаляемого воздуха. Цель изобретения заключается в повышении эффективности работы в режиме возможного обмерзания при организации вращения пучка труб теплообменника. Удаляемый воздух (В) отдает тепло испарительным участкам тепловых труб (ТТ) 5. При этом температура удаляемого В может снижаться до точки росы, что обусловливает конденсацию влаги из В на ТТ 5. За счет замкнутого испарительно-конденсационного цикла в ТТ 5 тепло передается наружному В-нагреваемой среде. При высокой влажности удаляемого В и пониженных температурах наружного В создаются условия для обмерзания ТТ 5. Однако за счет образования в отсеке 3 канала (К) 12 путем поворота пластин 9, 13 и обтекателя 11 происходит перераспределение потока нагреваемой среды в поперечном сечении ротора (Р) из ТТ 5, т.к. К 12 обладает повышенным сопротивлением по сравнению с остальной частью Р. Это перераспределение происходит обратно пропорционально указанным сопротивлениям. В результате ТТ 5, проходящие через К 12, меньше охлаждаются в отсеке 3, т.к. через К 12 проходит уменьшенное количество нагреваемой среды. В отсеке же греющей среды ТТ 5 обдуваются греющей средой, что приводит к повышению температуры ТТ 5, проходящих через К 12, и таянию льда или инея. В результате эффективность и мощность теплообменника при работе его в режиме обмерзания повышаются. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

союз советсник социАлистичесник

РЕСПУБЛИК

ГОсудАРственный кОмитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР (21) 4296711/24 06 (22) 1О. 08. 87 (46) 15.06.90. Бюл. Ф 22 (71) Головное специализированное конструкторское бюро по комплексу оборудования для микроклимата и

Институт тепло- и массообмена

АН БССР (72) B,Г.Киселев, Ю,Н,Матвеев и В.М,Богданов (53) 621.187(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И - 1355853, кл. F 28 D 15/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР

9 1502951, кл, F 28 D !5/00,27.04.87. (54) ТЕПЛООБМЕННИК (57) Изобретение относится к теплообменной технике и может быть испсльэовано в системах вентиляции для утилизации тепла удаляемого воздуха, Цель изобретения заключается в повышении эффективности работы в режиме возможного обмерзания при организации вращения пучка труб теплообменника. Удаляемый воздух (В) отдает тепло испарительным участкам тепловых труб (ТТ) 5. При этом температура удаляемого В может снижаться до точки росы, что обусловливает конденсацию

ÄÄSUÄÄ 1571391 А 1 (Ц)5 Г 28 0 15/00. // F 23 1 15/04

2 влаги из В на ТТ 5. За счет замкнутого испарительно-конденсационного цикла в ТТ 5 тепло передается наружному

 — нагреваемой среде. При высокой влажности удаляемого В и пониженных температурах наружного В создаются условия для обмерзания ТТ 5. Однако за счет образования в отсеке 3 канала (K) 12 путем поворота пластин 9, 13 и обтекателя 11 происходит перераспределение потока нагреваемой среды в поперечном сечении ротора (P) из

ТТ 5, т.к. К 12 обладает повышенным сопротивлением по сравнению с остальной частью P. Зто перераспределение происходит обратно пропорционально указачным сопротивлениям. В результате ТТ 5, проходящие через К 12, меньше охлаждаются в отсеке 3 т.к. через К 12 проходит уменьшенное количество нагреваемой среды. В отсеке же греющей среды ТТ 5 обдуваются греющей средой, что приводит к повышению температуры ТТ 5, проходящих через К 12, и таянию льда или инея, В результате эффективность и мощность теплообменника при работе его в режиме обмерэания повышаются.,l э,п, ф-.лы, 4 ил.

1571391

Изобретение относится к теплообмен( дии тепла удаляемого воздуха. ,ой технике и может быть использовао в системах вентиляции для утилиэа5

Цель изобретения — повышение эффективности работы теплообменника в режиме возможного обмерзания при органиэации вращения пучка труб теплообменника, 1О

На фиг.1 изображен предлагаемый теплообменник, продольный разрез; на фиг,2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — вариант выполнения теплообменника с заслонкой из двух пластин; на фиг.4 — разрез Б-Б на фиг,3, Теплообменник содержит разделен ный продольной перегородкой 1 на отсеки 2 и 3 греющей и нагреваемой сред корпус 4 с закрепленным в перегородке 1 перпендикулярно к ней пучком прямолинейных тепловых труб 5,,сгруппированных в ротор с осью 6 вращения, Испарительные участки 1 труб 5 размещены в отсеке 2 греющей 25 среды, а конденсационные участки 8— ,в отсеке 3 нагреваемой среды, причем в последнем размещена подвижная регу-! ! лирующая заслонка в виде пластины 9, которая снабжена поворотной осью

10, закрепленной на одной из ее кромок и размещенной параллельно продольным осям труб 5, выполнена изогнутой вокруг оси 6 вращения пучка и размещена вне него, C противополож- 35 ной стороны пучка труб 5 относительно пластины 9 на поворотной оси 1О закреплен обтекатель 11, образующий с пластиной 9 канал 12.

Кроме того, в отсеке 3 может быть 4О установлена вспомогательная пластина

l3 аналогичная пластине 9, образующая дополнительный канал 14. Теплообменник может быть снабжен дополнительной пластиной 15, установленной 45 параллельно основной пластине 9, причем одна из этих пластин, а именно пластина 15, установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль тепловых труб 5. В этом случае поворотная ось 10 выполнена трубчатой с прорезью 16 и внутри нее размещена ось 17 пластины 15.

Теплообменник работает следующим образом, 55

Удаляемый иэ вентилируемого помещения (например, иэ животноводческой фермы) влажный воздух через входной патрубок подается в отсек 2 греюще среды и вращающийся ротор, Одновременно через входной патрубок нагреваемая среда (наружный воздух) подается в отсек 3 нагреваемой среды и вращающийся ротор. Поток греющей сре.— ды (влажный воздух), проходя через межтрубное пространство ротора, отдает свое тепло тепловым трубам 5, При этом температура потока обуславливает конденсацию влаги на тепловых трубах 5, проходящих в данный момент времени зону отсека 2, Из межтрубно. го пространства ротора в отсеке 2 поток греющей среды через выходной патрубок удаляется в окружающее пространство, За счет замкнутого испарительноконденсационного цикла в тепловых трубах 5 тепло передается нагреваемой среде, причем наружный воздух, имеющий низкую температуру, первоначально омывает ряды тепловых труб

5, имеющих минимальную температуру.

При высокой влажности греющей среды (влагосодержание 1G-15 r/Kã) и пониженных температурах наружного воздуха (минус 15-20 С) создаются условя вия для обмерзания вышеуказанных рядов тепловых труб 5 в отсеке 2 со стороны выходного патрубка.

Однако в результате образования в отсеке 3 канала 12 за счет поворота пластин 9 и 13 и обтекателя 11 происходит перераспределение потока нагреваемой среды в поперечном сечении вращающего ротора, так как какал

12 с тепловыми трубами 5 обладает повышенным гидравлическим сопротивлением по сравнению с остальной частью, ротора, Распределение расходов нагреваемой среды через канал 12 и остальную часть ротора происходит обратно пропорционально их гидравли. ческим сопротивлениям. Таким образом, проходящие через канал 12 тепловые трубы 5, покрытые льдом или инееем, меньше охлаждаются в отсеке

3, так как через канал 12 проходит уменьшенное количество нагреваеМой среды. B отсеке 2 тепловые трубы 5 в это же;-время обдуваются греющей средой, имеющей повышенную температуру. В совокупности оба вышеописанных процесса приводят к повышению температуры тепловых труб 5, проходящих через канал 12, и таянию льда или инея. Образовавшаяся влага отводится

5 15 известными способами (например, за счет сил гравитации) в дренаж, В результате эффективность, а также мощность теплообменника при работе

его в режиме обмерзания повышается.

Одновременно в канале 14, через который также проходят тепловые труGb> 5, происходит перестройка профилей температур тепловых труб в сторону увеличения. так как они меньше обдуваются холодным воздухом и в них аккумулируется тепло, Тепловые трубы

5 с повышенной температурой входят в зону подачи холодного воздуха, что способствует уменьшению льдообразова ния на них, При повышении температуры наружного воздуха и отсутствии обмерзания тепловых труб 5 пластины 9 и 13, а также обтекатель 11 проворачивают на соответствующих осях и фиксируют в положениях, близких к направлению потока нагреваемой среды в отсеке

3 (на фиг,2 показано пунктиром).

При таких положениях плаcòèí 9 и 13 и обтекателя 11 отсутствует перераспределение расходов среды по горизонтальному сечению ротора, Для расширения диапазона использования теплообменника предусмотрен вариант конструкции, обеспечивающий изменение высоты канала в отсеке 3 нат греваемой среды.

Передвигая ось 17 вверх или вниз, одновременно перемещают в прорези

16 пластину 15 относительно пластины

9 (фиг.3 и фиг.4).

Ось 17 фиксируют в положении, обеспечивающем оттаивание тепловых труб 5, перемещаемых через канал 12 в отсеке 3. При работе теплообменника без обмерзания пластину 15 поднимают в верхнее положение и обе плас-. тины 9 и 15 поворачивают на оси 10 и фиксируют в положении, при котором отсутствует перераспределение гидрав71391 лических сопротивлений по сечению ротора„

Технико-экономическая эффективность предлагаемого теплообменника

5 заключается в том, что обеспечивается надежная работа его в режиме обмерзания, что позволяет непрерывно удалять оледенение и существенно по1 вышает эффективность и мощность теплообменника эксплуатируемого при низких температурах наружного воздуха и повышенном влагосодержании удаляемого иэ вентилируемого помещения воздуха, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1,Теплообменник, содержащий раз20 деленный продольной перегородкой на отсеки греющей и нагреваемой сред корпус с закреплеHHbM в перегородке перпендикулярно к ней пучком прямолинейных тегловых труб, испаритель25 ные участки которых размещены в отсеке греющей среды, а конденсационные— в отсеке нагревамой среды, причем в последнем размещена подвижная регулирующая заслонка в виде пластины, 3Q отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности рабо-. ты в режиме возможного обмерэания

1 при организации вращения пучка труб, упомянутая пластина снабжена поворотной осью, закрепленной на одной из ее кромок и размещенной параллельно продольным осям труб, выполнена изогнутой вокруг оси вращения и размещена вне его, 4G

2, Теплообменник по и, 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что.он снабжен дополнительной пластиной, размещенной параллельно основной, при этом одна иэ пластин установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль тепловых труб.

1571391

6 Ю У

Фиг 3

Составитель Г. Петров

Техред Л.Сердюкова . Корректор Н.Король

Ред ак то р А. Рев ин

Заказ 1503 Тираж 544 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Теплообменник Теплообменник Теплообменник Теплообменник 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплообменной аппаратуре и может быть использовано в энергетической и химической промышленности

Изобретение относится к методам испытаний тепловых труб и позволяет повысить производительность способа контроля качества тепловой трубы

Изобретение относится к теплотехнике и позволяет упростить способ заправки тепловых труб, эксплуатируемых при различной ориентации в пространстве

Термосвая // 1558060
Изобретение относится к выполнению термосваи и позволяет повысить эффективность ее работы

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к устройстам для испытаний тепловых труб, и позволяет упростить конструкцию устройства и повысить точность контроля

Изобретение относится к теплотехнике и позволяет упростить конструкцию тепловой трубы

Изобретение относится к теплообменным аппаратам и позволяет интенсифицировать теплообмен

Изобретение относится к теплообменным аппаратам и может быть использовано для десорбции газов из жидкостей

Изобретение относится к теплотехнике и позволяет расширить функциональные возможности путем обеспечения одновременного испытания тепловых труб и насосов, установленных в параллельных ветвях циркуляционного контура

Изобретение относится к теплотехнике и позволяет автоматизировать работу устройства и повысить его эксплуатационную надежность

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано в топливосжигающих установках

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано в системах отопления и вентиляции

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано в системах утилизации тепла отходящих газов

Изобретение относится к рекуперативным устройствам отопления газовых печей и может быть использовано в нагревательных и термических печах

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано в топливосжигающих установках

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть применено в использующих конвертированный природный газ (Г) отраслях промышленности

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано в металлургии и машиностроении

Изобретение относится к области промышленной теплотехники и может быть использовано в трубчатых рекуператорах (Р) для подогрева воздуха

Изобретение относится к теплообменной технике, может быть использовано для утилизации тепла отходящих газов топливоиспользующих установок и позволяет повысить надежность путем индивидуальной компенсации температурного удлинения труб (Т)

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в котлостроении для обеспечения герметичности оборудования

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к металлургическим печам для нагрева металлических изделий
Наверх