Теплообменник на тепловых трубах Советский патент 1989 года по МПК F28D15/02 

(pl/2. 7

31511

кронного переключения. Движение ох- лаяодаемой и нагреваемой сред,осуществляется в режиме противотока. Охлаждающую среду, например воздух, при работе теплообменника из помещения через входной патрубок 8 подают в зазор. Среда, пройдя через ограниченный с двух сторон щитками 15 пучок тепловых труб, отдает тепло испарителям тепловых труб и через зазор и выход5694

ной патрубок 9 выбрасывается в атмосферу. Через некоторое время переключающие клапаны 18 переводят в положег ние, показанное пунктиром. При этом охлаждающая среда и нагреваемая среда в .соответствующих каналах меняют направление на противоположное для оттаивания льда на обледеневших испари10 рителях тепловых труб. 1 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к теплообменным устройствам и может быть использовано для утилизации тепла в вентиляционных установках производственных помещений. Целью изобретения является уменьшение обмерзания теплообменных поверхностей. Это достигается тем, что в теплообменнике, содержащем каналы нагреваемой и охлаждаемой сред, разделенные перегородкой, по крайней мере одну теплообменную секцию 2 с пучком тепловых труб, проходящих через перегородку, ограничительные щитки 15 и переключающие клапаны 18, теплообменная секция 2 в каждом из каналов размещена симметрично относительно его оси с образованием по обе стороны зазоров, ограничительные щитки 15 установлены между зазорами напротив входного 8 и выходного 9 патрубков с перекрытием торцов теплообменной секции, а переключающие клапаны 18 укреплены на ограничительных щитках по их середине, причем клапаны смежных каналов сблокированы для синхронного переключения. Движение охлаждаемой и нагреваемой сред осуществляется в режиме противотока. Охлаждающую среду, например воздух, при работе теплообменника из помещения через входной патрубок 8 подают в зазор. Среда, пройдя через ограниченный с двух сторон щитками 15 пучок тепловых труб, отдает тепло испарителям тепловых труб и через зазор и выходной патрубок 9 выбрасывается в атмосферу. Через некоторое время переключающие клапаны 18 переводят в положение, показанное пунктиром. При этом охлаждающая среда и нагреваемая среда в соответствующих каналах меняют направление на противоположное для оттаивания льда на обледеневших испарителях тепловых труб. 1 з.п.ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к теплооб- менным устройствам и может быть ис- . пользовано, например, для утилизации тепла в вентиляционных установках животноводческих ферм и других производственных помещений.

Целью изобретения является уменьшение обмерзания теплообменных поверхностей.

На фиг, 1 показан теплообменник с расположением переключающих клапа- нов на ограничительных щитках; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг, 1,на фиг.4 узел I на фиг. 1; на фиг, 5 - теплообменник с переключающими клапанами в зазорах; на фиг, 6 - разрез В-В на фиг. 5; на фиг, 7 - разрез Г-Г на фиг, 5; на фиг.8 - разрез Д-Д на фиг б; на фиг, 9 - узел II на фиг, 8с общей осью для переключаю1цих клапа- нов; на фиг, 10 - теплообменник с двумя пучками тепловых труб; на фиг.

11- разрез Е-Е на фиг.. 10;, на фиг,

12- разрез Ж-Ж на фиг, 10; на фиг,

13- разрез И-И на фиг, 11; на фиг.

14- узел ill на фиг, 13 с общей осью для переключающих клапанов.

Теплообменник включает в себя корпус 1 , внутри которого установлена тепло.обменная секция 2 в виде пучка тепловых труб. Полость корпуса 1 и теплообменная секция 2 разделены перегородкой 3 на канал 4 нагреваемой среды и канал 5 охлаждаемой среды, К каналу 4; нагреваемой среды присоединены входной патрубок 6 и выходной патрубок 7 нагреваемой, среды, а к каналу 5 охлаждаемой среды присоединены входной патрубок 8 и выходной патрубок 9 охлаждаемой среды,

В канале 4 нагреваемой среды между боковыми стенками 10 корпуса и теплообменной секции 2 имеются левый 11 и правый 12 зазоры, а на канале

5 охлаждаемой среды - левый 13 и правый 14 зазорны, которые сообщены . соответственно с патрубками 6, 7 нагреваемой и патрубками 8, 9 охлаждаемой среды. Напротив патрубков 6, 9 и 7, 8 между зазорами с перекрытием торцов теплообменной секции 2 установлены ограничительные щитки 15,

Теплообменник может включать Несколько теплообменных секций 2 - пучков тепловых труб (фиг, 10-13), В этом случае между теплообм.енными секциями 2 образованы внутренний зазор 16 нагреваемой среды и внутренний зазор 17 охлаждаемой среды, В зазорах 11-14, 16, 17 установлены переключающие клапаны 18, длина которых равна или на 10-30% больше длины гипотенузы треугольника, одним катетом которого является длина зазоров 11-14, 16, 17, а другим, катетом - ширина указанных зазоров.

При выполнении теплообменника с одной теплообменной секцией 2 (фиг, 1- 4) на ограничительных щитках 15 по их середине могут устанавливаться переключающие клапаны 19 с общей осью . 20.

При размещении переключающих клапанов 18 в зазорах 11-14, 16, 17 клапаны также вьшолнены с общей осью 21,

На фиг. 1-14 представлены теплообменники, в которьк теплообменные секции 2 выполнены в виде пучка тепловых труб, ,

Теплообменник работает следующим образом.

Движение охлаждаемой и нагреваемой сред в теплообменнике осуществляется в режиме противотока. Охлаждаемую среду, например воздух из живот-. новодческого помещения через входной патрубок 8 подают, например, в зазор l4 (при положении переключающихся клапанов 19, изображенном на фиг, 3),

515

Пройдя через ограниченньм с двух сторон ограшмительнымн щитками 15 пучок тепловьк труб (теплообменную секцию 2) в канале 5 охлаждаемой среды, воздух отдает тепло испарителям тепловых труб и через зазор 13 и выходной патрубок 9 выбрасывается в атмосферу. Одновременно нагреваемая среда, имеющая отрицательную температуру, подводится через входной патрубок 6 и зазор 11 к конденсаторам пучка тепловых труб (при положении переключающих клапанов 19, изображенном на фиг. 2). Нагретьш воздух из канала 4 через зазор 12 и выходной патрубок 7 нагреваемой среды подается в помещения. В процессе работы теплообменника в зимний период первые ряды теп- лообменной секции 2 в виде пучка тепловых труб (по ходу движения нагреваемой среды) имеют отрицательную температуру. При этом в канале 5 на поверхности указанных рядов происходит конденсация водяных паров из охлаждаемой среды,.имеющей повьшенную влажность, с образованием инея и льда, значительно ухудшающих теплотехнические параметры теплообменника.

Через некоторый период времени переключающие клапаны переводят в положение, указанное пунктиром. При этом охлаждаемая среда в канале 5 и нагреваемая среда в канапе 4 меняют направление своего движения на противоположное. Это приводит к перераспределению температур по рядам теплообменной секции 2, вследствие чего начинает таять лед в канале 5 на обледеневших испарителях тепловых труб. Образовавшуюся влагу отводят из канала 5 любым известным способом. Одновременно в канале 5 начинается инее- и льдообразование на противоположных указанным Bbmie рядах теплообменной секции 2. В процессе работы теплооб- менника на одной части теплообменной секции 2 происходит инее- и льдообразование, а на другой - удаление инея и льда. Это позволяет, не изменяя расхода теплообменивающихся сред.

96

обеспечить устойчивую и надежную ра--- боту теплообменника при высоких теп- лопередающих характеристиках. Аналогично работают теплообменники, конструкция которых представлена на фиг. 5-14. К их преимуществам относится оптимальное распределение перепадов далений по длине зазоров 13,

} 16, а следовательно и равномерность распределения потоков теплоносителей по поперечног у сечению пучка тепловых труб.

Аналогично происходит движение в

противотоке нагреваемого теплоносителя через канал 4, к которому примыкают зазоры 11, 12 и 17 (направление движения нагреваемого теплоносителя на фиг. 6 и 11 указано стрелками).

Формулаизобретения

и охлаждаемой сред с входными и выходными патрубками, разделенные перегородкой, и по крайней мере одну тепло- обменную секцию с ьучком тепловых труб, проходящих через перегородку,

ограничительные щитки и переключающие клапаны, отличающийся тем, что, с целью уменьшения обмерзания теплообменных поверхностей, теп- лообменная секция в каждом из каналов размещена симметрично относительно его оси с образованием по обе стороны зазоров, ограничительные щитки установлены между зазорами напротив патрубков с перекрытием торцов теплообменной секции, а переключающие клапаны размещены либо.в зазорах по всей их длине,-либо укреплены на оганичительных щитках по их середине, ричем клапаны смежных каналов сблокированы для синхронного переключения t

L

5

IS Фиг. f

15

w

I

Ф.а2.2.

ff-S 5 70 /J

X

/ / S

I

J

A-A

/

//

.1,

У

/5

/

w

rz

70 /J

X

v5y

/r

N

X

.

Фи2.

8

L

r

L

Л- л f7o8ej}Hi//r o

/

/

CPU г. 8

-Щ

5

/J- 7

фиг, 6

s

18

18

фиг. 9

1

ж

/8

-5 0 2 11 /

л I ;8 2

ж-жТ 8 ;a 73

15- 1

IT) h

фиг. 10

И-И

16 qOi/8.73

Ш21

A

Фи8.1

IS