Регенеративный теплообменник Советский патент 1975 года по МПК F28D15/02 

I

Изобретение относится к теплообменным аппаратам, используемым в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Известны регенеративные теплообменники, содержащие кожух с разделительными стенками, образующими каналы для нагреваемой и греющей сред, и вращающийся в кожухе барабан, снабженный радиально расположенными тепловыми трубами и перегородкой.

Тепловые трубы при вращении полого барабана попеременно омываются потоками греющей и нагреваемой сред. Однако какуюто часть пути при вращении трубы вовсе не имеют контакта со средами. В результате происходит снижение . эффективности передачи тепла между греющей и нагреваемой средами. Для транспортировки греющей и нагреваемой сред через полый барабан теплообменника необходимо дополнительное устройство, например вентилятор.

Цель изобретения - интенсификация процесса теплообмена.

Для достижения этой цели барабан расположен перпендикулярно направлению движення сред в каналах, суммарная щирина которых составляет 1,02-1,10 длины барабана, и перегородка выполнена в виде диска, по периферии примыкающего через сальник к разделительным стенкам. Трубы выполнены профильными, например, в форме лопаток.

На фиг. 1 изображен предложенный регенеративный теплообменник; на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. I; на фиг. 3 - то же, (тепловые профильные трубы выполнены оребренными); на фиг. 4 - профильная лопатка - труба с ребрами; на фиг. 5 - узел I на фиг. 3.

Теплообменник регенеративного типа содержит кожух 1, полый барабан 2, на средней части которого крепится диск 3 с установленными на нем теплопередающими трубами 4 в виде профильных лопаток 5, перегородку 6, разделяющую кожух на каналы 7 для транспортирования греющей и нагреваемой сред, всасывающий трубопровод 8 для забора атмосферного воздуха, всасывающий трубопровод 9 для забора выбросного воздуха помещений, нагнетательный трубопровод 10 для подачи воздуха в помещение, нагнетательный трубопровод 11 для выброса отработанного воздуха, водяные трубопроводы 12, снабженные перфорированными трубками 13 и запорными устройствами 14, соединенными импульсной связью 15 через дифференциальное реле 16 с датчиками температур 17, сальниковое устройство 18, двигатель 19. Трубы снабжены ребрами 20.

Регенеративный теплообменник работает следующим образом.

Вращение полого барабана 2 осуществляется от работы двигателя 19. Атмосферный воздух по всасывающему трубопроводу 8 и выбросной воздух помещений по всасывающему трубопроводу 9 поступают к кожуху 1 и по каналам 7, транспортирующим раздельно греющую и нагреваемую среды, - к полому барабану 2. В средней части барабана крепится диск 3 с теплопередающими трубами 4 в виде профильных лопаток 5. Раздельное транспортирование сред по каналам 7 обеспечивается наличием в кожухе 1 неподвижных перегородок 6, соединенных через сальниковое устройство 18 с вращающимся полым барабаном 2.

Греющая и нагреваемая среды захватываются профильными лопатками 5, вокруг которых образуется вихреобразное движение этих сред, что обуславливает интенсификацию передачи тепла в них. Благодаря разности температур между греющей и нагреваемой средами происходит испарение теплоносителя в теплопередающих трубах 4 с той стороны, где одна из сред имеет более высокую температуру. При испарении отнимается тепло от греющей среды, образовавшиеся пары заполняющего теплоносителя переносятся во вторую часть профильных лопаток 5, где они омываются нагреваемой средой, т. е. средой, которая имеет более низкую температуру. Б результате происходит процесс конденсации теплоносителя. При этом выделяется тепло, которое передается нагреваемой среде. Образовавщийся конденсат возвращается в другую часть профильных лопаток, где снова происходит испарение теплоносителя, в результате того, что теплопередающие трубы омываются теплопередающей средой. Для интенсификации процесса конденсации поверхность теплопередающих труб 4 орошается водой через перфорированные трубки 13, которые соединены с водяными трубопроводами 12. На последних смонтированы запорные устройства 14, соединенные импульсной связью 15 через дифференциальное реле 16 с датчиками температуры 17.

При изменении температур атмосферного и выбросного воздуха помещений, поступающего по всасывающим трубопроводам 8 и 9, датчики температур 17 передают сигнал о величине температуры на дифференциальное

реле 16, который через импульсную связь 15 передает командный сигнал на открытие вентиля с той стороны полого барабана 2, где температура более низкая.

5 Нагретый через теплопередающие трубы 4, атмосферный воздух после полого барабана 2, расположенного перпендикулярно направлению движения сред в каналах, поступает в нагнетательный трубопровод 10 и далее подается в помещение, а охлажденный выбросный воздух поступает в нагнетательный трубопровод 11 и далее выбрасывается в атмосферу.

Передача тепла всегда происходит в сторону среды с меньшей температурой. В системах вентиляции и кондиционирования имеется сезонное изменение направленности градиента температур. Это изменение не сказывается на конструкции теплообменника, так

0 как он работает по реверсивному циклу. В холодный период атмосферный воздух нагревается теплом, отводимым от вытяжного воздуха. В теплый период наружный воздух охлаждается отводимым от вытяжного воздуха

5 холодом.

Предлагаемый теплообменник регенеративного типа одновременно выполняет роль как нагнетателя, так и высокоэффективного теплообменника из тепловых трубок вследствие

0 расположения барабана перпендикулярно направлению движения сред в каналах, суммарная щирина которых составляет 1,02- 1,10 длины барабана.

Предмет изобретения

1.Регенеративный теплообменник, содержащий кожух с разделительными стенками, образующими каналы для нагреваемой и

греющей сред, и вращающийся в кожухе барабан, снабженный радиально расположенными тепловыми трубами и перегородкой, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса теплообмена, барабан расположен перпендикулярно направлению движения сред в каналах, суммарная ширина которых составляет 1,02-1,10 длины барабана, и перегородка выполнена в виде диска, по периферии примыкающего через сальник к разделительным стенкам.

2.Теплообменник по п. 1, отличаюшийся тем, что трубы выполнены профильными, например, в форме лопаток.

L

J-V -

7 7v-r-l

& /7

г

2 15 в иг.2.