Способ нагрева приточного воздуха

 

Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности и может быть использовано для нагрева приточного воздуха теплотой паровоздушной смеси, удаляемой от сушильной части бумагоделательной машины, эксплуатирующейся в районе с холодным климатом, в условиях низких значений температуры внешней среды, а также в промышленности строительных материалов и системах вентиляции зданий. Целью изобретения является повышение надежности нагреЁа приточного воздуха за счет исключения образования наледи в теплообменнике . Способ нагрева приточного воздуха осуществляется путем разделения его на потоки, направления их перекрестно потоку греющей среды и подачи на вентиляцию, при этом изменяют температуру наружной поверхности стенки канала калориферной зоны теплообменника до значения, превышающего температуру образования наледи путем регулирования скорости подачи греющей среды и приточного воздуха. Подогретый до температуры, которая превышает температуру образования наледи, воздух подают в рабочую зону теплообменника. 1 ил. со С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 О 21 F 5/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4712668/12 (22) 03.07,89 (46) 15.03,92. Бюл. N. 10 (71) Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по проектированию оборудования для целлюлозно-бумажной промышленности (72) В.K.Êîâàëü, В.H.Ïîñòîëåíêî, В,И.Станченко, В.С.Михайлов и Е.В,Христян (53) 676.2.052.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1291643, кл. 0 21 F 5/20, 1985, Авторское свидетельство СССР

N 1291802, кл. 0 21 F 5/20, 1985, (54) СПОСОБ НАГРЕВА ПРИТОЧНОГО

ВОЗДУХА (57) Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности и может быть использовано для нагрева приточного воздуха теплотой паровоздушной смеси, удаляемой от сушильной части бумагоделательной

Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности и может быть использовано для нагрева приточного воздуха теплотой греющей среды, например паровоздушной смеси, удаляемой от сушильной части бумагоделательной машины, эксплуатирующейся в районе с холодным климатом в условиях. низких значений температуры внешней среды, а также в промышленности строительных материалов и системах вентиляции зданий.

Цель изобретения — повышение надежности процесса нагрева приточного воздуха эа счет исключения образования наледи в теплообменнике, .. Ж» 1719514 А1 машины, эксплуатирующейся в районе с холодным климатом, в условиях низких значений температуры внешней среды, а также в промышленности строительных материалов и системах вентиляции зданий. Целью изобретения является повышение надежности нагрева приточного воздуха эа счет исключения образования наледи в теплообменнике. Способ нагрева приточного воздуха осуществляется путем разделения его на потоки, направления их перекрестно потоку греющей среды и подачи на вентиляцию, при этом изменяют температуру наружной поверхности стенки канала калориферной зоны теплообменника до значения, превышающего температуру образования наледи путем регулирования скорости подачи греющей среды и приточного воздуха. Подогретый до температуры, которая превышает температуру образования наледи, воздух подают в рабочую зону теплообмен ника. 1 ил.

На чертеже изображена схема нагрева приточного воздуха, поясняющая сущность предлагаемого способа.

В тракте 1 вентиляционного воздуха имеются теплообменник 2 для нагрева холодного приточного воздуха, разделенного на отдельные потоки, каждый из которых в сухой зоне теплообменника 2 имеет различные по теплоотдаче основные входной 3 и выходной 4 участки, расположенный между ними переходной участок 5 и устройство 6 для создания перекоса входного поля температур подаваемой по тракту 7 греющей среды.

1719514

Способ реализуется следующим образом.

Греющую среду, например паровоздушную смесь (ПВС), отводимую от сушильной части бумагоделательной машины, с неоднородными полями температур, изменяющимися от t" "2 = 40 — 60 С до t "2 = 110 — 120"С, подают по тракту 7 на теплообменник 2 со специальным образом упорядоченной неоднородностью входных полей температур при неизменном среднем значении входной температуры t 2 = (t "2 + t "2)/2, причем поля температур с t 2 направляют в сторону входа воздуха в теплообменник (например, подачей соответствующей части потоков

ПВС или горячего воздуха по отдельному трубопроводу).

Приточный воздух, забираемый из атмосферы при отрицательных значениях температуры t "1, подают по тракту 1 вентиляционного воздуха на теплообменник 2 разделенным на отдельные, изолированные друг от друга потоки, направленные в сторону возрастания входных температур паровоздушной смеси, Нэ входном участке 3 каждый поток воздуха постепенно сжимают (например, путем уменьшения проходного сечения труб), в результате его скорость возрастает и коэффициент теплоотдачи а1 нагреваемого воздуха постепенно увеличивается, приближаясь по абсолютному, значению до значения коэффициента теплоотдачи а 2 паровоздушной смеси на этом же участке, Так как температура стенки, разделяющей поток нагреваемого воздуха и паровоздушную смесь, стремится к температуре среды с большим коэффициентом теплоотдачи, ее абсолютное значение не понижается до температуры замерзания воды, что исключает образование наледи на входных участках каналов теплообменника. При таких условиях входа приточный воздух с температурой t "1 нагревается на (10 — 11) С до температуры tt и при номинальном абсолютном значении коэффициента теплоотдачи а 1 поступает на

II переходной участок 5.

При наиболее жестком температурном режиме работы создают входной перекос поля температур паровоздушной смеси, например. направлением части греющей среды межтрубного пространства в сторону переходных участков 5 при помощи отбойников и(или) подачей теплоносигеля с максимальной температурой t " = j0 — 75 E и регулируют направление в сторону входных участков 3.

Это обеспечивает при нижнем предельном значении температуры t1 = (-55) — (-60} С и риточного воздуха, поддержание температуры, разделяющей теплоносители стенки, выше температуры замерзания воды и исключает образование наледи в зоне переходных уча5 стков 5 теплообменника.

При более мягком температурном режиме, например, при т "1 = (-40) — (-45) С, дополнительный входной перекос поля температур паровоздушной смеси уменьшают.

10 регулируя eio направление посредством устройства 6 в сторону выходных участков 4 теплообменника 2, обеспечивая положител.ьную температуру стенки и исключая образование наледи.

15 Из переходных участков 5 воздух, нагретый до температуры t» t> на 10-15 С, подают на выходные участки 4, где его непрерывано закручивают по всей длине (например, с помощью винтовых лопастей, 20 несплошных перегородок и пр,). При таком

/t движении теплоотдача аi нагреваемого воздуха повышается в 1,3 — 1,5 раза, увеличивается длина соприкосновения среды со стенкой, а температура последней поддер25 живается выше температуры замерзания воды, что исключает образование наледи на входных участках каналов теплообменника, Одновременно при перемещении паровоздушной смеси в межтрубном про30 странстве теплообменника постепенно увеличивают в 1,15 — 1,5 раза скорость ее перемещения в зоне входных участков с достижением максимального значения у трубной доски, что обуславливает соответ35 ствующее увеличение теплоотдачи а2 и условия теплопередачи от паровоздушной

/ / смеси к приточному воздуху при а2 > а1 .

Так как в зоне входных участков 3 приточного воздуха коэффициент теплоотдачи

40 паровоздушной смеси а2, перемещаемой в поперечном направлении, в 1,15 — 1,5 раза превышает коэффициент теплоотдачи а1 и риточ н о го воздуха, то температура стенки, разделяющей теплоносители, не по45 нижается до температуры замерзания воды, что исключает образование наледи, 8 свою очередь, части потока паровоздушной смеси, перемещаемой в зоне выходных участков 4 нагреваемого воздуха, 50 сообщают при взаимодействии со стенкой. разделяющей потоки теплоносителей, тангенциальную составляющую скорости, обеспечивающую вихревое движение, стремящееся по направлению к противотоку и

55 обеспечивающее повышение козффициен/ j та теплоотдачи паровоздушной смеси а2 в

1,3 — 1,5 раза, При таких условиях теплопередачи паровоздушной смеси температур8 стенки, разделяющей теплоносители, не по1719514

Составитель Н.Корева

Техоед М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Редактор М.Бокарева

Заказ 745 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент",, r, Ужгород, ул,Гагарина. 101 нижается до температуры замерзания воды и образование наледи исключается. . Перемещаемая в зоне переходных участков 5 паровоздушная смесь дополнительно турбулизуется граничными потоками смеси, поступающими под действием тангенциальных составляющих скоростей, со стороны входного 3 и выходного 4 участков.

При этом коэффициент теплоотдачи повышается в 1,15 — 1,2 раза, что обеспечивает положительную температуру стенки, разделяющей теплоносители,и исключает образование наледи.

Формирование в сухой зоне теплообменэ нескольких различных по теплопередаче участков с последовательным противоточным уменьшением теплоотдачи приточного воздуха в 3 — 3,5 раза и одновременное повышение теплоотдачи паровоздушной смеси в 1,15 — 1,35 раза совместно с дополнительным входным перекосом поля температур паровоздушной смеси в сторону входа холодного и риточного воздуха, позволяют поддерживать температуру стенки, разделяющей теплоносители, выше температуры замерзания воды, что исключает образование наледи, позволяет уменьшить число элементов, обеспечивающих процесс, 5 тем самым повышает надежность работы в наиболее жестком температурном режиме холодной климатической зоны.

Формула изобретения

Способ нагрева приточного воздуха, за10 ключэющийся в том, что его разделяют на потоки, направляют их перекрестно потоку греющей среды и затем подают на вентиляцию,отличающийся тем,что,сцелью повышения надежности процесса нагрева

15 за счет исключения образования наледи в теплообменнике, изменяют температуру наружной поверхности стенки канала калориферной зоны теплообменника до значения выше температуры образования наледи

20 путем регулирования скорости подачи греющей среды и приточного воздуха и подогретый до температуры выше образования наледи воздух подают в рабочую зону теплообменника .