Теплообменник

)5 Г ТЕНИЯ САНИЕ И ЕЛЬСТВУ ированное комплексу лимата обм Матвеев СССР1985,СР7. 04.8 тельствоЭ 15/00,льство СВ 15/00,ооб- ьэотся к те быть исп ГОсудАРственный кОмитетПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯпРи Гннт сссР Н АВТОРСКОМУ СВИ(71) Головное специаликонструкторское бюро поборудования для микроИнститут тепло- и массАН БССР(57) Изобретение относменной технике и может вано в системах вентиляции для утилизации тепла удаляемого воздуха,Цель изобретения заключается в повышении эффективности работы в режимевозможного обмерзания при организации вращения пучка труб теплообменника. Удаляемый воздух (В) отдает тепло испарительным участкам тепловыхтруб (ТТ) 5. При этом температураудаляемого В может снижаться до точкиросы, что обусловливает конденсацию влаги из В на ТТ 5. За счет замкнутого испарительно-конденсационного цикла в ТТ 5 тепло передается наружномуВ - нагреваемой среде. При высокойвлажности удаляемого В и пониженныхтемпературах наружного В создаютсяусловия для обмерзания ТТ 5, Однакоза счет образования в отсеке 3 канала (К) 12 путем поворота пластин 9,13 и обтекателя 11 происходит перераспределение потока нагреваемой средыв поперечном сечении ротора (Р) изТТ 5, т,к. К 12 обладает повышеннымсопротивлением по сравнению с остальной частью Р. Это перераспределениепроисходит обратно пропорциональноуказачным 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 отсекеже греющей среды ТТ 5 обдуваютсягреющей средой, что приводит к повышению температуры ТТ 5, проходящихчерез К 12, и таянию льда или инея,В результате эффективность и мощностьтеплообменника при работе его в режиме обмерэания повышаются з,п,ф-.лы, 4 ил.Изобретение относится к теплообменсии тепла удаляемого воздуха,,ой технике и может быть использовао в системах вентиляции для утилиэа 5Цель изобретения - повышение эффективности работы теплообменникав режиме возможного обмерзания приорганиэации вращения пучка труб теплообменника, 1 ОНа фиг.1 изображен предлагаемыйтеплообменник, продольный разрез;на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1; нафиг.З - вариант выполнения теплообменника с заслонкой из двух пластин;на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.З.Теплообменник содержит разделенный продольной перегородкой 1 наотсеки 2 и 3 греющей и нагреваемойсред корпус 4 с закрепленным в перегородке 1 перпендикулярно к ней пучком прямолинейных тепловых труб 5,,в отсеке 3 нагреваемой среды, причемв последнем размещена подвижная регулирующая заслонка в виде пластины9, которая снабжена поворотной осью10, закрепленной на одной из ее кромок и размещенной параллельно продольным осям труб 5, выполнена изогнутой вокруг оси 6 вращения пучкаи размещена вне него, С противоположной стороны пучка труб 5 относительно пластины 9 на поворотной оси 1 Озакреплен обтекатель 11, образующийс пластиной 9 канал 12.Кроме того, в отсеке 3 может быть 4 Оустановлена вспомогательная пластина13, аналогичная пластине 9, образующая дополнительный канал 14. Теплообменник может быть снабжен дополнительной пластиной 15, установленной 45параллельно основной пластине 9, причем одна из этих пластин, а именнопластина 15, установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль тепловых труб 5. Вэтом случае поворотная ось 10 выполнена трубчатой с прорезью 16 и внутри нее размещена ось 17 пластины 15.Теплообменник работает следующимобразом,55Удаляемый иэ вентилируемого помещения (например, иэ животноводческойФермы) влажный воздух через входнойпатрубок подается в отсек 2 греюще среды и вращающийся роторОдновременно через входной патрубок нагреваемая среда (наружный воздух) подается в отсек 3 нагреваемой среды ивращающийся ротор. Поток греющей сре. -ды (влажный воздух), проходя черезмежтрубное пространство ротора, отдает свое тепло тепловым трубам 5,При этом температура потока обуславливает конденсацию влаги на тепловыхтрубах 5, проходящих в данный моментвремени зону отсека 2, Из межтрубного пространства ротора в отсеке 2поток греющей среды через выходнойпатрубок удаляется в окружающеепространство,За счет замкнуТого испарительноконденсационного цикла в тепловыхтрубах 5 тепло передается нагреваемой среде, причем наружный воздух,имеющий низкую температуру, первоначально омывает ряды тепловых труб5, имеющих минимальную температуру,При высокой влажности греющей среды(влагосодержание 10-15 г/кг) и пониженных температурах наружного воздуха (минус 15-20 С) создаются условявия для обмерзания вышеуказанныхрядов тепловых труб 5 в отсеке 2 состороны 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. В 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 отводится5 15известными способами (например, засчет сил гравитации) в дренаж,фЪВ результате эффективность, а также мощность теплообменника при работеего в режиме обмерзания повышаетсяОдновременно в канале 14, черезкоторый также проходят тепловые трубы 5, происходит перестройка профилей температур тепловых труб в сторону увеличения. так как они меньшеобдуваются холодным воздухом и в нихаккумулируется тепло, Тепловые трубы5 с повышенной температурой входятв зону подачи холодного воздуха, чтоспособствует уменьшению льдообразования на них,При повышении температуры наружного воздуха и отсутствии обмерзаниятепловых труб 5 пластины 9 и 13, атакже обтекатель 1 проворачиваютна соответствующих осях и фиксируютв положениях, близких к направлениюпотока нагреваемой среды в отсеке3 (на фиг,2 показано пунктиром).При таких положениях пластин 9 и 13и обтекателя 11 отсутствует перерас-.пределение расходов среды по горизонтальному сечению ротора.Для расширения диапазона использования теплообменника предусмотрен вариант конструкции, обеспечивающий изменение высоты канала в отсеке 3 натгреваемой среды,Передвигая ось 17 вверх или вниз,одновременно перемещают в прорези16 пластину 15 относительно пластины9 (фиг,3 и фиг.4).Ось 17 фиксируют в положении,обеспечивающем оттаивание тепловыхтруб 5, перемещаемых через канал 12в отсеке 3. При работе теплообменника без обмерзания пластину 15 поднимают в верхнее положение и обе плас-.тины 9 и 15 поворачивают на оси 10и фиксируют в положении, при которомотсутствует перераспределение гидрав 7139лических сопротивлений по сечениюротораТехнико-экономическая эффективность предлагаемого теплообменника 5заключается в том, что обеспечивается надежная работа его в режиме обмерзания, что позволяет непрерывноудалять оледенение и существенно по вышает эффективность и мощность теплообменника эксплуатируемого принизких температурах наружного воздухаи повышенном влагосодержании удаляемого иэ вентилируемого помещениявоздуха,Формула и з о б р е т е н и я1,Теплообменник, содержащий раз 20 деленный продольной перегородкой наотсеки греющей и нагреваемой сред корпус с закрепленным в перегородкеперпендикулярно к ней пучком прямолинейных тегловых труб, испаритель 25 ные участки которых размещены в отсеке греющей среды, а конденсационные -в отсеке нагревамой среды, причем впоследнем размещена подвижная регулирующая заслонка в виде пластины,30 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения эффективности работты в режиме возможного обмерэанияпри организации вращения пучка труб,упомянутая пластина снабжена поворотной осью, закрепленной на одной изее кромок и размещенной параллельнопродольным осям труб, выполнена изогнутой вокруг оси вращения и размещена вне его,4 О2,Теплообменник по п,1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что.он снабжендополнительной пластиной, размещеннойипараллельно основной, при этом однаиэ пластин установлен с возможностьювозвратно-поступательного перемещения вдоль тепловых труб.оставитель Г.Петровехред Л.Сердюкова Коррект Н.Кор едакто еви каз 150 Тираж 544 1 одписно КНТ СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,НИИПИ Государственного комитета по 113035, Москва, Ж