Способ предотвращения инееобразования в теплообменнике

Изобретение относится к вентиля 1 ии помещений и может быть использоЭано для утилизации тепла вентиляционных выбросов, а также в других теп" лообменнь 1 х системах,в которых необходимо предотвратить инееабразавание, требуется поддержание температуры теплообменной поверхности на заданам уровне и не допускается фазовый 1 переход горячего теплоносителя.Целью изобретения является расши;рение технологических возможностей и удешевление способа.Для осуществления способа в каме ру для теплоносителя теплообменника непрерывным потоком подают теплоноситель с температурой, определяемой по определенной формуле.На фиг.1 изображена схема установ ки утилизации тепла вентиляционных выбросов, в которой реализуется предлагаемый способ; на фиг.2 - теплооб ,менник с камерами, аксонометрия.25Теплообменник 1 имеет пластины 2, в которых выполнены камеры 3 для теплоносителя (газообразного или жидкого). Установка имеет вентилятор 4, датчик 5 температуры,: регулятор 6 температуры, регулирующий клапан 7.30 Между пластинами 2 теплообменника 1 установлены дистанционные уплотнительные прокладки 8.Предлагаемый теплообменник 1 предназначен для утилизации (вторичного 35 использования).тепла вентиляционньх выбросов. В нем происходит нагрев приточного воздуха за счет тепла уда. ляемого воздуха. Передача тепла происходит через темлообменную поверх- ф ность (пластины), разделяющую потоки воздуха. При относительно низкой температуре и высокой влажности уда ляемого воздуха, имеющих место в некоторых видах помещений температура 45 теплообменной поверхности такого утио лизатора может оказаться ниже О С. При этом замерзает выпадающий из удаляемого воздуха конденсат и на тепло- обменной поверхности образуется слойинея, который постепенно растет и закрывает каналы теплообменника 1, Изза данного явления значительно уве личивается аэродинамическое сопротивление теплообменника и иногда появляется необходимость остановки его работы. Представленный способ предотвращения инееобразования предназна чен для исключения такого процесса.Способ осуществляют следующим аб разом.Движение теплоносителей (потоков воздуха) в рассматриваемом примере теплообменника противоточное, те. удаляемый и приточный воздух движут ся в противоположных направлениях. Следовательно, с точки зрения образования инея самой опасной является зона холодного воздуха и выхода удаляемого воздуха из теплаобменника. В данной зоне каждая пластина выполнена с камерами 3.Вентилятор 4 обеспечивает подачу . потока теплоносителя в камеры 3 теплообменника.Теплоноситель подают непрерывным потоком с температурой, определяемой по ФормулеМ( Г-),где С, - температура подаваемого вполость теплообменной па верхности теплоносителя;массовый расход подаваемогОв полость теплоносителя;заданная температура теплообменной поверхности со стороны удаляемого воздуха;температура удаляемого иприточного воздуха,; сг коэффициенты теплоатдачи от удаляемого воздуха к тепло- обменной поверхности, от теплообменной поверхности к теплоносителю в полости и от теплообменной поверхности к приточному воздуху;коэффициент увеличения теплаобмена из-за массообмена; площадь теплообмена;теплоемкость теплоносителяВ качестве теплоносителя, падавае маго в камеру 3, используют смесь холодного приточного воздуха и приточного воздуха, нагретого в этом же утилизаторе. Регулируя соотношение холодного приточного и нагретого приточного воздуха в такой смеси, ее температуру можно менять в необходимых для данной цели пределах. При необходимости схема может быть дополне-, 13868075 О на небольшим нагревателем, обеспечивающим нужную температуру теплоноси тедя. При изменении параметров приточного воздуха соответственно меня 5 ется поток тепла о, от камер 3 к приточному воздуху и нарушается тепловой балансПри этом температура теплообменной поверхности со стороны удаляемого воздуха, измеряемая датчиком 5 температуры, начинает отклоняться от заданной. Регулятор 6 температуры дает команду на изменение положения регулирующего клапана 7, тем самым изменяя соотношение холодного и нагретого воздуха в подаваемом в полость воздухе и в.результате и его температуру. Воздух, прошедший через камеру 3 теплообменной поверхности, подается в воздуховод приточФ ного воздуха. Температура теплоносителей меняется по длине теплообменника и соответственно должна меняться и температура камер 3. Необходимое ее изменение может быть достигну то выполнением камер 3 с переменной шириной. При этом. количество попадающего в нее потока воздуха также меняется.П р и м е р. Рассматривается зона входа приточного и выхода удаляемого воздуха теплообменника - утилизатора вентиляционных выбросов при следующих условиях: температура приточногоовоздуха - 25 С, температура удаляемоО 35 го воздуха 4 С, коэффициенты теплоотгдачи Ы, = о = ЗО Вт/м К, о, = ,= 60 Вт/мК, коэффициент увеличения теплоотдачи из-за массоотдачи - 2,0, площадь теплообмена рассмат" риваемого участка Р = 0,04 м - такая площадь соответствует длине участка 0,05 м и высоте теплообменника 0,8 м, заданная температура теплообО менной поверхности с= 0 С, температура приточного воздуха за утилизаОтором 2 С. При перечисленных условиях температура полости теплообменной поверхности должна по уравнению о. 1- (С - 1 )г равняться= -4 С.При этом массовый расход теплоносителя, подаваемого в камеры 3 (при55 условии подачи теплоносителя, температура которого равна температуре приточного воздуха эа теплообменником), равняется Сэ = 0,00067 кг/с. Если температура холодного приточ"о ного воздуха повышается до -20 С соответственно должен измениться и тепловой поток ц , вносимый теплоносителем в полость поверхности. Изменение о может быть достигнуто изменением 3расхода теплоносителя при постоянной его температуре или изменением его температуры при постоянном расходеСхема установки (фиг,1) предусматривает при реализации предлагаемого способа то, что и регулятор 6 дает команду на подмешивание к нагретому приточному воздуху определенного количества холодного приточного воздуха, чтобы температура подаваемого в камеру теплоносителя стала равнойо РК-Естф С,Дсг Г ф - с) ",к,1 = -ВС.Таким образом, изменением температуры подаваемого в полость теплоно" сителяавтоматически предотвращается инееобразование на теплообменной поверхности.В качестве теплоносителя, подаваемого в полость теплообменной поверхности, может использоваться также ижидкость с необходимыми для выполнения соотношения по приведенной формуле длясвойствами, При использовании воздуха обязательным условием является его низкое влагосодержание, чтобы не началось инееобразование внутри полости. Способ прост в реализации и позволяет расширить диапазон параметров теплоносителей, при которых теплообменная поверхность надежно защищается от обледенения. Формула изобретения Способ предотвращения инееобраэо.вания в теплообменнике, имеющем камеру для теплоносителя, предусматривающий поддержание температуры стенки камеры со стороны удаляемого воздуха выше температуры замерзания конденсата путем подачи в камеру теплоносителя, отличающийся тем, что, с целью расширения техноло. - ,гических возможностей и удешевления способа, теплоноситель в камеру подают непрерывным потоком с температурой, определяемой по формуле1386807 з1 О С 15 "т К Корректор В. Гирня Редактор Г. Гербер аказ 1484/38 ое Подпикомитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/ В 13 ул. Проектная, 4 графическое предприятие, г. Уж Производственн фг 1 Ес3ст тст- ( -с ) --- стстх1 1к (сг+фЗ0- е,) .где- температура подаваемого в3полость теплообменной поверхности теплоносителя;С - массовый расход подаваемогов полость теплоносителя;заданная температура тепло стобменной поверхности со стороны удаляемого воздуха; оставитель И.Шабалиехред И.Ходанич Тираж 663 1 И Государственного делам изобретений и Москва, Ж, Раушс коэффициенты теплоотдачи отудаляемого воздуха к теплообменной поверхности, оттеплообменной поверхности ктеплоносителю в полости и,от теплообменной поверхностик приточному воздуху;коэффициент увеличения теплообмена из-за массообмена;плоцадь теплообменной поверхности;теплоемкость теплоносителя;температура удаляемого иприточного воздуха.