Регенеративный теплообменник

(19) (11 078200 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСК СВИДЕТЕЛЬСТВУ СР 3 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Кировский сельскохозяйственный институт и Центральный научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт промышленных зданий и сооружений(54) (57) РЕГЕНЕРАТИВНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК по авт. св.491016, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью повышения эффективности теплообмена и увеличения экономичности, на внутренней поверхности тепловой трубы каждой лопатки выполнены резьбовая нарезка и артерия, первая из которых снабжена в зоне испарения проницаемым экраном, а вторая расположена в зоне наибольшего удаления от оси вращения барабана, причем лопатки имеют серповидный профиль.10 Цель изобретенияповышение эффективности теплообмена ц увеличение экономичности.11 остаелеццая пель достигается тем, что в регецеративцом теплообмеццике, содержащем кожух с разделительными стенками, образуюгпими каналы для цагреваемой и грсюгцей сред, и вращающийся в кожухе барабан, снабженный радиально расположенными тепловыми трубами и перегородкой, причем барабан расположен перпендикулярно направлению движения сред в каналах, суммарная ширина которых составляет 1,02 - 1,10 длины барабана, а перегородка выполнена в виде диска, по периферии примыкающего через сальник к разделительным стенкам, а трубы выполнены профильными например, в форме лопаток,ца внутренней поверхности тепловой трубы каждой лопатки выполнены резьбовая нарезка и артерия, первая из которых снабжеца в зоне испарения проницаемым экраном, а вторая расположена в зоне наибольшего удаления от оси вращения барабана, причем лопатки имеют серповидный профиль.На фиг. 1 изображен регенеративный теплообмецник, общий вид; на фиг. 2 11Изобретение относится к теплообменным аппаратам, используемым в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.По основному авт, св.491016 известен регецеративный теплообмецник, содержащий кожух с разделительными стенками, образующими каналы для нагреваемой и греюгцей срсд, и вращающийся в кожухе барабан, снабженный радиально расположенными тепловыми трубами и перегородкой, причем барабан расположен перпендикулярно направлению движения сред в каналах, суммарная ширина которых составляет 1,02 - 1,10 длины барабана, а перегородка выполнена в виде диска, по периферии примыкающего через сальник к разделительным стенкам, а трубы выполнены профильными, например, в форме лопаток. Рабочая поверхность теплообменцика не обмерзает вследствие удаления конденсата под действием центробежных сцл 11.Однако цри вращении рабочего колеса ца тсплоцосцтсль внутри каждой тепловой трубы действуют значительные центробежные силы, и репятствуюшие равномерному смачиваццю стенок трубы в зоне испарения, вызывая частичное осушение стенок, вследствие чего увеличивается термическое сопротивлецис каждой тепловой трубы и тем самым понижается теплопередаюшая способность регсцеративцого теплообменника.Кроме того, из-за дискретности профильной лопатки це обеспечивается необходимое давление ца выходе из регецеративцого теплообмсцццка, что снижает КПД. то же, вид сверху; ца фиг. 3 - поперечный 078200разрез лопатки; на фиг. 4 - разрез А-Ана фиг. 3,Регенеративный теплообменник содержиткожух 1, выполненный по логарифмическойспирали, описываемой уравнением5 Р=С еф 11 с угломс= 77-78,где Р - текущий радиус спирали, м;С - начальный радиус спирали, мм;угол разворота спирали, рад;угол, составленный касательнойв произвольной точке логарифмической спирали с радиусом-вектором точки касания, град.В кожухе 1 установлены разделительныестенки 2 и 3, образующие каналы 4 и 5соответственно для нагреваемой и греющей15 сред, и барабан 6, который включает диски 7 и 8, тепловые трубы 9 в виде профильных лопаток и перегородку 10. Профильныетепловые трубы 9 имеют в сечении серповидный профиль с длиной хорды в =(0,20-0,22).Р (1-) - наружный диаметр колеса, м),причем соотношение радиусов К 1 и .К описыва югцих дуг лопаток составляет К /К, =1,15 - 1,25. Тепловые трубы 9 образованыгерметичными частично заполненными теплоносителем каналами, на внутренней пор верхности которых выполнена резьбоваянарезка1, снабженная в зоне испаренияпроницаемым экраном 12. На внутреннейповерхности каждого канала выполненатакже артерия 13, расположенная в зоненаибольшего удаления от оси вращения30 барабана 6 в плоскости действия центробежных сил. Лопатки тепловых труб 9 снабжены наружным оребрением 14. Между разделительными стенками 2 и 3 и перегородкой 10 установлено уплотнение 15. Приводбарабана 6 осушествляется от двигателя16 через ременную передачу 17.Регенеративный теплообменник работает следуюшим образом.При вращении дисков 7 и 8 барабана 6нагреваемая и греющая среды захватыва 40 ются профильными лопатками тепловыхтруб 9 и перемешаются по каналам 4 и 5по принципу действия диаметрального вентилятора, Раздельное транспортированиепотоков обеспечивается наличием разделительных стенок 2 и 3, перегородки 10 и45 уплотнения 15. Благодаря разности температур между греющей и нагреваемой средами происходит испарение теплоносителяв зоне испарения тепловых труб 9, расположенной в канале 5. Затраченное на испарение теплоносителя тепло переносится парами в зону конденсации тепловых труб 9,расположенную в канале 4, где передаетсянагреваемой среде. Резьбовая нарезка 11в зоне конденсации увеличивает коэффициент теплопередачи. Сконденсировавшийсятеплоноситель под действием центробежныхи каппилярных сил перемещается по резьбовой нарезке 11 в артерию 13, находящуюся в плоскости действия центробежных сил, н/м;я, к(мз, дения, м/с овой труэффективный радрасстояние междурабочего колеса иканалом, м,ус пор, м;осью вращенияизолированным ййо -75 в зоне наибольшего удаления от оси вращения барабана б, Под действием каппилярных сил конденсат по артерии 13 перемещается в зону испарения. При вращении рабочего колеса с частотой, определяемой по формуле е б - поверхностное натяжени/,г - плотность теплоносите- ускорение свободного п г - внутренний радиус тепл бы, мдавление, возникающее в капиллярных каналах, образованных резьбовой нарезкой 11 и проницаемым экраном 12, превышает давление, образованное действием центробежных и гравитационных сил, поэтому осушение капиллярных каналов не происходит и конденсат из артерии 13 равномерно распределяется в зоне испарения по стенке канала тепловой трубы 9. Оребрение. 4 увеличивает теплообменную поверхность теп ловых труб 9 и интенсифицирует процесстепло передачи. Конденсат, образовавшийся на поверхности лопаток тепловых труб 9 в зоне канала 5, под действием центробежных сил отбрасывается к стенкам кожуха 1 и не успевает примерзнуть,Использование теплообменника позволит повысить его тепловую эффективность и экономичность.1078200 г,ставитель Н. Пед И. Вересж 532 едактор О. Черничеа ка 3 912/31ВНИИпо113035,Филиал ПП ико Техр Тира ПИ Государст делам изоб Москва, Ж -П Патент, енного комит етений и отк 5, РаушскаяУжгород, ул иоваКорректор Ю,МакаренкоПодписноета СССРытийаб., д. 45Проектная. 4