Способ утилизации тепла в рекуперативном теплообменнике Советский патент 1990 года по МПК F24F7/06 

Изобретение относится к области вентиляции и может быть использовано для утилизации тепла вентиляционных выбросов, а также в других теплооб- менных системах.

Цель изобретения - увеличение эффективности теплообмена за счет уменьшения инееобразования при низких температурах холодного воздуха.

На фиг. 1 изображен рекуперативный теплообменник, в котором реализуют предлагаемый способ, аксонометрия; на фиг „ 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - теплообменник, вид сверху; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 2.

Рекуперативный теплообменник содержит пластины 1 теплообменной поверхности, образующие каналы 2 удаляемого воздуха и каналы 3 холодного воздуха„ Канал 2 удаляемого воздуха имеет два входа 4 и 5 и образует

прямоточную 8 и противоточную 9 зоны теплообмена с холодным воздухом. На выходном участке 6 канала 2 температуры потоков удаляемого воздуха определяют по формулам. Рекуперативный теплообменник содержит также дистанционные (угаютнительные) прокладки 7, обеспечивающие необходимую ширину каналов 2, 3.

Способ осуществляют следующим образом.

Холодный воздух подают в один конец канала 3 и выводят через проти- воположнын конец. Удаляемый (теплый) воздух подают одновременно через два входа 4 и 5 в канал 2 и выводят через выходной участок 6. В теплообменнике образуются прямоточная 8 и про- тивоточная 9 зоны. В прямоточной 8 зоне происходит охлаждение удаляемого воздуха до температуры t,., в противоположной 9 зоне - до температуры t.

&

Јь

ЗЭ

ю

Температуры t и по формулам

определяют

Ј

tf 57р

гдеоЦ,о1у - коэффициенты теплоотдачи со стороны удаляемого

Принимается, что теплообменник построен таким образом, что прямоточная зона имеет эффективность Ј, 0,3, а противоточная зона - эффективность Ј2 0,6. Цодача теплого воздуха с обоих концов теплообменника осуществляется в равных количествах. Тогда отношение водяных эквивалентов обоих потоков

Изобретение может быть использовано для утилизации тепла вентиляционных выбросов. Цель изобретения - увеличение эффективности теплообмена за счет уменьшения инееобразования при низких т-рах холодного воздуха. Пластины теплообменной поверхности образуют каналы удаляемого и холодного воздуха. Теплоносители подают противотоком. Подачу удаляемого воздуха осуществляют одновременно с обоих входов канала с образованием прямоточной и противоточной зон теплообмена с холодным воздухом. Т-ры удаляемого воздуха на выходе из теплообменника выбирают из соображений обеспечения макс. интенсивности теплообмена. 5 ил.

X

Т Г

и холодного воздуха; - коэффициент влаговыпадения;

- местная температура холодного воздуха в месте выхода удаляемого воз- „ Духа;

tIL - температуры удаляемого воздуха из прямоточной и противоточной зон соот- ветственно.

При низких температурах холодного наружного воздуха в прямоточной 8 зоне температура пластины 1 теплооб- менной поверхности задается выше 0°С, при этом обеспечивается достаточно интенсивный тепловой лоток, поскольку температурный напор существенно не уменьшается, В противоточной зоне обеспечивается достаточно значительный температурный напор, характерный для противоточного движения теплоносителей, при этом температура плзсти- ны 1 теплообменной поверхности задается равной 0°С, поскольку температура теплообменной поверхности уменыпа- ется в направлении,, противоположном направлению потока холодного воздуха. Температуры удаляемого воздуха на выходе из теплообменника выбираются из соображений обеспечения максималь- ной интенсивности теплообмена

Местную температуру теплообменной поверхности tcT определяют по уравнени

i

oi-x

ч

+ t,

1 +

.&L

п/ „ I

ed

50

В качестве примера рассматривается работа утилизатора в следующих условиях. Температура теплого воздуха ,на входе в теплообменник г.и. 30°С, температура холодного воздуха на входе в теплообменник tX) -25°С, коэффициент влаговыпацения J 1 ,8.Коэффи- лд циенты теплоотдачи со-стороны холод-, ного и удаляемого воздуха принимаются равными и в таком случае их численные значения не имеют значения.

Hl CV G - и 9 и г г v,y ,

w,

где W, Ux - водяные эквиваленты по- токов удаляемого и холодного воздуха; С„, Сх - удельная теплоемкость удаляемого и холодного

воздуха, Дж(кг-К); GU Gx - массовые расходы удаля- емого и холодного воздуха, кг/с.

В таком случае температура тепло- обменной поверхности на входе теплоносителей в прямоточную зону определяется:

t Гх + ,, 7ос tcr, п12 С

1

Температура теплого воздуха, в конце прямоточного участка

tj Ј,( tVl) 13,5°C.

Температура холодного воздуха в конце прямоточного участка

tj tx,+ Јt( tX(),150C.

Температура теплообменной поверхности в конце прямоточного участка

чЈ

pis

i

Ч+ х

1 oi-x

,21°С.

Температура теплого воздуха на выходе из противоточного участка

tj ta,- Ј2ий,- t ,) 5,9°С

Температура холодного воздуха на выходе из теплообменника

,н

2k

x

.

+ t

1 + Ј

Oiv

li- 20,7°C.

Температура теплообменной поверх- 5 сти на выходе теплого воздуха из отивоточного участка

.- t + t1

V 4 + Ч

Ху

СТя

1 +#Ч

0,2 С.

10

Общая эффективность теплообменника с txt

.„ -о-66

ормула изобретения

Ч« t(

25

Способ утилизации тепла в рекуперативном теплообменнике с пластинами теплообменной поверхности, образующими каналы удаляемого и холодного воздуха, заключающийся в противоточной подаче теплоносителей, отличающийся тем, что, с целью увеличения эффективности теплообмена

5

486126

за счет уменьшения инееобразования при низких температурах холодного воздуха , подачу удаляемого воздуха осуществляют одновременно с обоих входов канала с образованием прямоточной и противоточной зон теплообмена с холодным воздухом, а на выходе температуры потоков удаляемого воздуха определяют по формула

к

10

Ч) ,

-t

-t,

гдео о -х- коэффициенты теплоотдачи

со стороны удаляемого и холодного воздуха; / - коэффициент влаговыпадения; tx - местная температура холодного воздуха в месте выхода удаляемого воздуха; температуры удаляемого воздуха на выходе из прямоточ- ной и противоточной зон соответственно.

i к

V

-7

фиг.1

L-.

в

фиг. 2

Фиг.3

7

8

1548612 6-6

/

7

X

х

/5

сригм

ери г. 5