Вращающийся теплообменник
Изобретение относится к регенеративным теплоутилизаторам, применяемым в системах вентиляции и кондиционирования воздуха. Технический результат - повышение эффективности теплоутилизации выбросного воздуха в системах вентиляции и кондиционирования за счет увеличения коэффициента теплоусвоения. Это достигается тем, что во вращающемся теплообменнике, содержащем каркас, разделенный на две полости перегородкой, в которой закреплены опоры сердечника барабана, образованного лентами из гофрированной алюминиевой фольги, плотно навитой на сердечник, причем на сердечнике барабана закреплен шкив привода клиноременной передачи, а перегородка каркаса с закрепленным на ней барабаном образует каналы для приточного и вытяжного воздуха, гофры ленты алюминиевой фольги барабана выполнены в сечении по кривой второго и высшего порядков или многоугольной форме как односторонней, так и двухсторонней, причем впадины гофра в предыдущем слое ленты приходятся на вершину гофра последующего слоя ленты. Барабан образован одной лентой, навитой на сердечнике с зазором по спирали Архимеда, жестко связанной по обоим краям с алюминиевыми пластинами в виде круглых сеток или перфорированных круглых дисков, соединенных, по крайней мере, с тремя спицами с каждой стороны, жестко связанными с сердечником, причем в зазоре между боковыми поверхностями ленты размещен дисперсный материал с незамкнутыми порами и с высоким коэффициентом теплоусвоения, например керамзитовый гравий. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к регенеративным теплоутилизаторам, применяемым в системах вентиляции и кондиционирования воздуха.
Известен регенеративный теплоутилизатор, вращающийся в горизонтальной плоскости по патенту РФ №2011127, F 24 F 5/00,1987 г. (прототип), содержащий корпус, каналы для приточного и вытяжного воздуха, вентилятор, камеру с вращающимся регенеративным теплоутилизатором.
Недостатком его является сравнительно невысокая эффективность за счет перекрестной организации потоков воздуха.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является вращающийся теплообменник из книги: Ананьев В.А. и др. Системы вентиляции и кондиционирования воздуха. Теория и практика. - М.: Евроклимат, 2001, стр.193, рис.3.159 (прототип), содержащий каркас, разделенный на две полости перегородкой, в которой закреплены опоры сердечника барабана, образованного лентами из гофрированной алюминиевой фольги, плотно навитой на сердечник, причем на сердечнике барабана закреплен шкив привода клиноременной передачи, а перегородка каркаса с закрепленным на ней барабаном образует каналы для приточного и вытяжного воздуха.
Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность за счет сравнительно небольшого коэффициента теплоусвоения.
Технический результат - повышение эффективности теплоутилизации выбросного воздуха в системах вентиляции и кондиционирования за счет увеличения коэффициента теплоусвоения.
Это достигается тем, что во вращающемся теплообменнике, содержащим каркас, разделенный на две полости перегородкой, в которой закреплены опоры сердечника барабана, образованного лентами из гофрированной алюминиевой фольги, плотно навитой на сердечник, причем на сердечнике барабана закреплен шкив привода клиноременной передачи, а перегородка каркаса с закрепленным на ней барабаном образует каналы для приточного и вытяжного воздуха, гофры ленты алюминиевой фольги барабана выполнены в сечении по кривой второго и высшего порядков или многоугольной форме как односторонней, так и двухсторонней, причем впадины гофра в предыдущем слое ленты приходятся на вершину гофра последующего слоя ленты, причем барабан образован одной лентой, навитой на сердечник с зазором по спирали Архимеда, жестко связанной по обоим краям с алюминиевыми пластинами в виде круглых сеток или перфорированных круглых дисков, соединенных по крайней мере с тремя спицами с каждой стороны, жестко связанными с сердечником, причем в зазоре между боковыми поверхностями ленты размещен дисперсный материал с незамкнутыми порами и с высоким коэффициентом теплоусвоения, например керамзитовый гравий.
На фиг.1 представлен общий вид вращающегося теплообменника, на фиг.2 - односторонняя гофра ленты из алюминиевой фольги, на фиг.3 - двухсторонняя гофра ленты из алюминиевой фольги.
Вращающийся теплообменник содержит каркас 1, разделенный на две полости перегородкой 2, в которой закреплены опоры сердечника барабана 3, образованного лентами 11 (фиг.2) или 13 (фиг.3) из гофрированной алюминиевой фольги, плотно навитой на сердечник. На сердечнике барабана закреплен шкив 4 привода клиноременной передачи 5, включающей червячный редуктор 6 и электродвигатель 7. Перегородка 2 каркаса с закрепленным на ней барабаном 3 образует каналы для приточного и вытяжного воздуха. Гофры ленты 11 или 13 алюминиевой фольги барабана 3 выполнены в сечении по кривой второго и высшего порядков (например, по синусоиде, дуге окружности, эвольвенте, конволюте и др.) или многоугольной форме (например, треугольной, квадратной, прямоугольной и др.) как односторонней (фиг.2), так и двухсторонней (фиг.3), причем впадины гофра в предыдущем слое ленты приходятся на вершину гофра последующего слоя ленты. Барабан 3 может быть образован одной лентой (не показано), навитой на сердечник с зазором по спирали Архимеда, жестко связанной по обоим краям с алюминиевыми пластинами в виде круглых сеток или перфорированных круглых дисков, соединенных по крайней мере с тремя спицами 10 с каждой стороны, жестко связанными с сердечником, причем в зазоре между боковыми поверхностями ленты размещен дисперсный материал 9 с незамкнутыми порами и с высоким коэффициентом теплоусвоения, например керамзитовый гравий.
Вращающийся теплообменник работает следующим образом.
Воздух по приточному или вытяжному каналам проходит сквозь барабан по каналам 12 или 14, образованному соответственно гофрами 11 или 13, забирая или отдавая тепло посредством материала 15 и алюминиевой фольги.
Расчеты показывают, что при температуре удаляемого воздуха 20°С и температуре наружного воздуха - 20°С, теплообменник обеспечивает нагрев подаваемого воздуха до 8°С, т.е. дополнительного подогрева в системах СКВ не требуется.
1. Вращающийся теплообменник, содержащий каркас, разделенный на две полости перегородкой, в которой закреплены опоры сердечника барабана, образованного лентами из гофрированной алюминиевой фольги, плотно навитой на сердечник, причем на сердечнике барабана закреплен шкив привода клиноременной передачи, а перегородка каркаса с закрепленным на ней барабаном образует каналы для приточного и вытяжного воздуха, отличающийся тем, что гофры ленты алюминиевой фольги барабана выполнены в сечении по кривой второго и высшего порядков или многоугольной форме как односторонней, так и двухсторонней, причем впадины гофра в предыдущем слое ленты приходятся на вершину гофра последующего слоя ленты.
2. Вращающийся теплообменник по п.1, отличающийся тем, что барабан образован одной лентой, навитой на сердечнике с зазором по спирали Архимеда, жестко связанной по обоим краям с алюминиевыми пластинами в виде круглых сеток или перфорированных круглых дисков, соединенных, по крайней мере, с тремя спицами с каждой стороны, жестко связанными с сердечником, причем в зазоре между боковыми поверхностями ленты размещен дисперсный материал с незамкнутыми порами и с высоким коэффициентом теплоусвоения, например керамзитовый гравий.
