Теплоутилизатор

Изобретение относится к теплообменным устройствам для газовых сред и может быть использовано, в частности, для рекуперации теплоты вытяжного воздуха при вентиляции жилых и другого назначения помещений. Техническая проблема, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, состоит в упрощении конструкции и повышении технологичности изготовления и обслуживания. Теплоутилизатор содержит вертикальные пластины из теплопроводного материала, образующие чередующиеся щелевые каналы для греющего и нагреваемого теплоносителей, дистанционирующие проставки, входной и выходной патрубки, горизонтальные крышку и дно с дренажной трубкой, при этом в каналах для нагреваемого теплоносителя размещены перемычки, соединяющие смежные вертикальные пластины, дистанционирующие проставки из эластичного материала размещены в каналах для греющего теплоносителя и состоят из незамыкающихся между собой частей, расположенных на кромках вертикальных пластин, верхняя и нижняя кромки вертикальных пластин выполнены под углом к горизонтали и являются сторонами соответственно раздающей и приемной камер нагреваемого теплоносителя, к боковым кромкам вертикальных пластин примыкает опускной канал греющего теплоносителя. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к теплообменным устройствам для газовых сред и может быть использовано, в частности, для рекуперации теплоты вытяжного воздуха при вентиляции жилых и другого назначения помещений.

Известны теплоутилизаторы с теплопередающей поверхностью, составленной из пластин, и работающие по схеме перекрестного тока [1]. Они имеют невысокий коэффициент рекуперации теплоты греющего теплоносителя.

В известных теплоутилизаторах [2] и [3], работающих по схеме противотока, возможно достичь существенно более высокого коэффициента рекуперации теплоты. Их недостатком является конструктивная сложность, трудоемкость изготовления и ремонта.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является теплоутилизатор, содержащий вертикальные пластины из теплопроводного материала, образующие чередующиеся щелевые каналы для греющего и нагреваемого теплоносителей, дистанционирующие проставки, входной и выходной патрубки, горизонтальные крышку и дно, на котором закреплена дренажная трубка [4] - прототип. Известный теплоутилизатор [4] работает по схеме противотока и имеет повышенный тепловой КПД. Его недостатком является большое количество крепежных элементов, технологические сложности сборки и отсутствие защиты от льдообразования на теплопередающей поверхности в зимнее время года.

Техническая проблема, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, состоит в упрощении конструкции и повышении технологичности изготовления и обслуживания.

Сущность изобретения заключается в том, что в теплоутилизаторе, содержащем вертикальные пластины из теплопроводного материала, образующие чередующиеся щелевые каналы для греющего и нагреваемого теплоносителей, дистанционирующие проставки, входной и выходной патрубки, горизонтальные крышку и дно с дренажной трубкой, в каналах для нагреваемого теплоносителя размещены перемычки, соединяющие смежные вертикальные пластины, дистанционирующие проставки из эластичного материала размещены в каналах для греющего теплоносителя и состоят из незамыкающихся между собой частей, расположенных на кромках вертикальных пластин, верхняя и нижняя кромки вертикальных пластин выполнены под углом к горизонтали и являются сторонами соответственно раздающей и приемной камер нагреваемого теплоносителя, к боковым кромкам вертикальных пластин примыкает опускной канал греющего теплоносителя. При этом щелевые каналы для нагреваемого теплоносителя выполнены из сотового поликарбоната, в раздающей и приемной камерах нагреваемого теплоносителя размещены электронагреватели-доводчики, дренажная трубка выполнена изогнутой и образует гидравлический затвор, во входном и выходном патрубках размещены звукозадерживающие вставки.

В отличие от известного устройства, наличие в каналах для нагреваемого теплоносителя перемычек, соединяющих смежные вертикальные пластины, повышает интенсивность теплообмена, так как перемычки выполняют роль ребер на поверхности вертикальных пластин, а также создает жесткость конструкции. Размещение дистанционирующих проставок из эластичного материала в каналах для греющего теплоносителя и выполнение их из незамыкающихся между собой частей, расположенных на кромках вертикальных пластин, обеспечивает герметичность соединения вертикальных пластин, образующих каналы, а участки разъема частей дистанционирующих проставок служат для входа и выхода греющего теплоносителя в соответствующие каналы. Выполнение верхней и нижней кромок вертикальных пластин под углом к горизонтали и то, что они являются сторонами соответственно раздающей и приемной камер нагреваемого теплоносителя упрощает конструкцию и повышает технологичность изготовления теплоутилизатора. Наличие примыкающего к боковым кромкам вертикальных пластин опускного канала греющего теплоносителя даст возможность подавать в теплоутилизатор из помещения, где он установлен, наиболее теплый воздух из верхней части объема помещения.

Кроме того, выполнение каналов для нагреваемого теплоносителя из сотового поликарбоната способствует повышению технологичности изготовления и обслуживания теплоутилизатора. Размещение электронагревателя - доводчика в раздающей камере нагреваемого теплоносителя дает возможность эффективно бороться с льдообразованием на стенках каналов греющего теплоносителя в холодное время года. При необходимости, с помощью электронагревателя - доводчика можно нагревать приточный воздух, поступающий в раздающую камеру, до температуры, которая может обеспечить положительную температуру греющего теплоносителя на выходе из теплоутилизатора. Электронагреватель - доводчик в приемной камере нагреваемого теплоносителя дает возможность при необходимости догревать нагреваемый теплоноситель, поступающий в помещение, до требуемой температуры. Выполнение дренажной трубки изогнутой с целью создания гидравлического затвора позволяет автоматически отводить конденсат, образующийся в каналах для греющего теплоносителя из содержащегося в нем водяного пара при снижении температуры теплоносителя до величины, равной температуре насыщения пара. Размещение во входном и выходном патрубках звукозадерживающих вставок обеспечивает защиту помещения, где установлен теплоутилизатор, от шума, создаваемого работающими приточным и вытяжным вентиляторами.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемое устройство соответствует критерию изобретения «новизна».

Известные технические решения [2], [3], [4] конструктивно более сложны и менее технологичны, подвержены льдообразованию на стенках каналов для греющего теплоносителя в зимнее время в процессе регламентного номинального режима работы.

Все это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию изобретения «существенные отличия».

Технический результат заключается в том, что теплоутилизатор имеет простую конструкцию, технологичен в изготовлении и обслуживании.

На фиг.1 показан разрез А-А теплоутилизатора в вертикальной плоскости; на фиг. 2 - сечение Б-Б на теплоутилизатора.

Теплоутилизатор содержит вертикальные пластины 1 из теплопроводного материала, образующие чередующиеся щелевые каналы 2 и 3 соответственно для греющего и нагреваемого теплоносителей. Щелевые каналы 2 для греющего теплоносителя имеют незамыкающиеся между собой части 4 и 5 дистанционирующих проставок из эластичного материала, размещенные на кромках вертикальных пластин 1. Промежутки 6 и 7 между частями 4 и 5 дистанционирующих проставок в каналах 2 образуют открытые пространства соответственно для входа и выхода греющего теплоносителя. Каналы 3 для нагреваемого теплоносителя имеют перемычки 8, соединяющие смежные вертикальные пластины 1. Каналы 3 выполнены из сотового поликарбоната. Верхняя и нижняя кромки вертикальных пластин 1 выполнены под углом к горизонтали и являются сторонами соответственно раздающей 9 и приемной 10 камер нагреваемого теплоносителя. Другими сторонами раздающей камеры 9 является горизонтальная крышка 11, а приемной камеры 10 - горизонтальное дно 12 с изогнутой дренажной трубкой 13. В раздающей камере 9 и приемной камере 10 размещены электронагреватели - доводчики 14. К боковым кромкам вертикальных пластин 1 примыкает опускной канал 15 греющего теплоносителя. Во входном 16 и выходном 17 патрубках размещены звукозадерживающие вставки 18. Выходной патрубок 17 примыкает к сборной камере 19 для греющего теплоносителя. Входной 16 и выходной 17 патрубки размещены соответственно в проемах 20 и 21 стены помещения. Там же размещены приточный 22 и вытяжной 23 вентиляторы. Перед приточным вентилятором 22 в проеме 20 установлен фильтр 24. Дренажная трубка выполнена изогнутой и образует гидравлический затвор.

Теплоутилизатор работает следующим образом. Греющий теплоноситель (В) (в вентиляционных системах - вытяжной воздух) входит из помещения в опускной канал 15 через жалюзийные проемы в верхней его части, перемещается в канале 15 вниз и через нижние промежутки 6 между частями 4 и 5 дистанционирующих проставок поступает в щелевые каналы 2. В щелевых каналах 2 греющий теплоноситель движется в направлении снизу - вверх и через верхние промежутки 7 между частями 4 и 5 дистанционирующих проставок поступает в сборную камеру 19. Из сборной камеры 19 греющий теплоноситель проходит через звукозадерживающую вставку 18 в выходном патрубке 17 и далее через проем 21 в стене помещения удаляется на улицу. Движение греющего теплоносителя по тракту осуществляется с помощью вытяжного вентилятора 23.

Движение нагреваемого теплоносителя (П) (в вентиляционных системах - приточный воздух) по своему тракту осуществляется с помощью приточного вентилятора 22. С улицы нагреваемый теплоноситель через фильтр 24, проем 20 в стене помещения и звукозадерживающую вставку 18 во входном патрубке 16 поступает в раздающую камеру 9. В раздающей камере 9 нагреваемый теплоноситель распределяется по щелевым каналам 3, имеющим перемычки 8, и перемещается в каналах сверху - вниз, поступая затем в приемную камеру 10. Из приемной камеры 10 через жалюзийный выход в ее стенке нагреваемый теплоноситель поступает в помещение.

Противоточно перемещаясь в чередующихся щелевых каналах 2 и 3, греющий и нагреваемый теплоносители участвуют в процессе теплопередачи через вертикальные пластины 1 из теплопроводного материала. При этом температура греющего теплоносителя, передающего тепло нагреваемому теплоносителю, понижается. В холодное время года для предотвращения льдообразования в щелевых каналах 2 для греющего теплоносителя при его охлаждении до низких температур включается нагреватель - доводчик 14, расположенный в раздающей камере 9. Повышение температуры холодного нагреваемого теплоносителя до необходимого значения за счет электронагрева в раздающей камере 9 при входе в щелевые каналы 3 позволяет исключить образование льда на стенках вертикальных пластин 1 в щелевых каналах 2. При недостаточной температуре нагреваемого теплоносителя на выходе из щелевых каналов 3 включается электронагреватель - доводчик 14, расположенный в приемной камере 10. За счет электронагрева в приемной камере 10 температура нагреваемого теплоносителя, поступающего в помещение, доводится до требуемого значения.

Выпадающий на стенках щелевых каналов 2 для греющего теплоносителя конденсат, образующийся из водяного пара, содержащегося как компонент в греющем теплоносителе, стекает вниз по стенкам вертикальных пластин 1 и поступает в опускной канал 15, откуда через изогнутую дренажную трубку 13 автоматически отводится. Звукозадерживающие вставки 18 во входном 16 и выходном 17 патрубках препятствуют прохождению шума от работающих вентиляторов 22 и 23 в помещение.

Предлагаемое устройство имеет следующие преимущества: конструкция проста, легко собирается и разбирается; высокая степень унификации; высокая технологичность изготовления и обслуживания; высокая степень рекуперации тепла; наличие шумозащиты и защиты от льдообразования; возможность поддерживать постоянной заданную температуру приточного воздуха, поступающего в помещение, независимо от погодных условий.

Источники информации

1. Варфоломеев Ю.М., Кокорин О.Я. Отопительные и тепловые сети. - М: ИНФРА - М, 2005. с. 364-365.

2. Авторское свидетельство СССР №907354. Кл. F24F 7/06, опубл. 23.02.82, бюл. №7.

3. Хараз Д.И., Псахис Б.И. Пути использования вторичных энергоресурсов в химических производствах. - М.: Химия, 1984. с. 94, рис. 4.25.

4. Патент RU №2416764 С1. МПК F24F 7/0, опубл. 20.04.201 1, бюл. №11.

1. Теплоутилизатор, содержащий вертикальные пластины из теплопроводного материала, образующие чередующиеся щелевые каналы для греющего и нагреваемого теплоносителей, дистанционирующие проставки, входной и выходной патрубки, горизонтальные крышку и дно с дренажной трубкой, отличающийся тем, что в каналах для нагреваемого теплоносителя размещены перемычки, соединяющие смежные вертикальные пластины, дистанционирующие проставки из эластичного материала размещены в каналах для греющего теплоносителя и состоят из незамыкающихся между собой частей, расположенных на кромках вертикальных пластин, верхняя и нижняя кромки вертикальных пластин выполнены под углом к горизонтали и являются сторонами соответственно раздающей и приемной камер нагреваемого теплоносителя, к боковым кромкам вертикальных пластин примыкает опускной канал греющего теплоносителя.

2. Теплоутилизатор по п. 1, отличающийся тем, что каналы для нагреваемого теплоносителя выполнены из сотового поликарбоната.

3. Теплоутилизатор по п. 1, отличающийся тем, что в раздающей и приемной камерах нагреваемого теплоносителя размещены электронагреватели-доводчики.

4. Теплоутилизатор по п. 1, отличающийся тем, что дренажная трубка выполнена изогнутой и образует гидравлический затвор.

5. Теплоутилизатор по п. 1, отличающийся тем, что во входном и выходном патрубках размещены звукозадерживающие вставки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в пластинчатых теплообменниках. Изобретение заключается в том, что в теплообменнике (1), содержащем верхнюю пластину (2) и нижнюю пластину (3), а также множество структурированных пластин (4, 5), расположенных между верхней пластиной (2) и нижней пластиной (3), смежные структурированные пластины (4, 5) взаимодействуют друг с другом для образования каналов (10) для первичной текучей среды и каналов (11) для вторичной текучей среды между соседними структурированными пластинами (4, 5), при этом теплообменник (1) содержит по меньшей мере два набора структурированных пластин (14, 15).

Изобретение относится к устройствам для проведения теплообменных процессов между двумя средами через стенку и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Материалы, компоненты, узлы и способы в соответствии с раскрытием направлены на изготовление и применение листов материала для обеспечения каналов для охлаждения посредством потока газа.

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к теплообменному оборудованию, и может быть использовано при воздушном охлаждении газов и жидкостей вне помещений без принудительной подачи охлаждающего воздуха.

Изобретение относится к устройству для охлаждения и/или для рекуперации тепла. Устройство содержит несколько выполненных с возможностью соединения модулей теплообменника, содержащих по одному теплообменнику и соединяемых с обеспечением работы их теплообменников по параллельной схеме подключения, при этом каждый модуль теплообменника имеет окружающий теплообменник корпус, который на торцевых сторонах имеет по одному входному и одному выходному отверстию для воздуха, в результате чего каждый из следующих друг за другом модулей теплообменника имеет два входных и два выходных отверстия для воздуха, а устройство содержит общий воздуховод приточного воздуха и общий воздуховод отработавшего воздуха, присоединенные к модулям теплообменника с обеспечением возможности равномерного и параллельного снабжения входных отверстий для воздуха следующих друг за другом модулей теплообменника отработавшим воздухом из общего воздуховода отработавшего воздуха, а также равномерного и параллельного выхода приточного воздуха из выходных отверстий для воздуха следующих друг за другом модулей теплообменника в общий воздуховод приточного воздуха.

Изобретение относится к устройствам для проведения теплообменних процессов между двумя средами через стенку и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.Изобретение заключается в том, что пластинчатый теплообменник для гидрогенизационных установок вторичной переработки нефти включает вертикальный цилиндрический стальной корпус со штуцерами входа и выхода компонентов переработки, установленный в корпусе пакет пластин, содержащий набор вертикально установленных металлических теплообменных пластин, образующих два противоточных теплообменных контура, установленный в корпусе узел подачи перерабатываемых компонентов и рукава, соединяющие штуцера корпуса с узлом подачи и с теплообменными контурами, при этом пакет пластин имеет внешнюю тепловую изоляцию.

Изобретение касается теплообменника (1) для непрямого теплообмена между первой средой (F1) и второй средой (F2), имеющего кожух (2), который имеет затрубное пространство (3) для помещения жидкой фазы (L1) первой среды (F1), по меньшей мере один расположенный в затрубном пространстве (3) пластинчатый теплообменник (4) для помещения первой и второй среды (F1, F2), причем этот пластинчатый теплообменник (4) при целевой эксплуатации окружен жидкой фазой (L1) первой среды (F1).

Изобретение относится к устройствам для проведения теплообменных процессов между двумя средами через стенку и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Предназначенный для тепло- и/или массообмена пластинчатый аппарат с множеством пластин (Р0, Р1, P2, Р3), расположенных друг возле друга соосно вдоль периферийного уплотнения (1) с образованием зазора (Z0, Z1, Z2, Z3) между пластинами и содержащих верхние проточные отверстия (2, 3) и нижние проточные отверстия (4, 5) для текучих сред, при этом группа таких верхних и нижних проточных отверстий (2, 5) предназначена по меньшей мере для двух текучих сред и соединена посредством соответственно уложенных уплотнений с каждым вторым зазором (Z1, Z3) между пластинами, по которому происходит протекание сверху вниз, причем через соосные верхние проточные отверстия (2) пластин (Р0, P1, Р2, Р3) проходит пересекающая их распределительная трубка (6) с выходными отверстиями (6а), предназначенная по меньшей мере для одной из названных текучих сред.

Изобретение относится к теплообменнику (10), содержащему полый центральный элемент (1), который расположен в корпусе (2) и образует внутренний канал (3) для первой среды (М1), при этом пространство (4), окружающее центральный элемент (1) в корпусе (2), образует по меньшей мере один внешний канал для второй среды (М2), причем центральный элемент (1) содержит на каждой стороне части (5), которые выступают от его основной плоскости, и центральный элемент (1) содержит по меньшей мере две по существу параллельные профилированные пластины (13, 14), локально соединенные друг с другом, и части (5) соединены с взаимно противоположными частями корпуса (2) и ограничивают внешний канал так, что внешний канал имеет извилистую форму, по существу параллельную основной плоскости центрального элемента (1).

Настоящее изобретение относится к вентиляционным устройствам, применяемым для воздухообмена между окружающей средой и производственными или жилыми помещениями, и может быть использовано для обеспечения естественной вентиляции закрытых помещений различного назначения путем его встраивания в оконные блоки.

Изобретение относится к области вентиляции и может быть использовано для удаления загрязненного воздуха из животноводческого или производственного помещения. Вытяжная шахта включает воздуховод прямоугольного поперечного сечения, выполненный из теплоизоляционных стенок и расположенной с южной стороны прозрачной для солнечного излучения панели с воздушной прослойкой, установленный в середине шахты параллельно прозрачной панели теплопроводящий экран, аккумулирующий солнечную энергию, при этом источник энергии для передвижения воздуха в шахте выполняют в виде металлического проводника иглообразной формы, обращенного заостренным концом в промежуток между зонтом и оголовком шахты, и подключают к сети постоянного электрического тока.

Изобретение относится к дисциплине энергосбережениия и может быть использовано для отопления и вентиляции жилых помещений, помещений с временным пребыванием людей и нежилых помещений.

Изобретение относится к области энергосбережения и может быть использовано для отопления и вентиляции жилых помещений, помещений с временным пребыванием людей и нежилых помещений.

Предлагаемое изобретение относится к строительству и может быть использовано для предварительного подогрева и охлаждения приточного воздуха в системах вентиляции и кондиционирования в зимний и летний периоды, соответственно.

Изобретение относится к вентиляции жилищ и других зданий, включающих приточную и вытяжную вентиляцию. Вентиляционное устройство, выполненное с возможностью присоединения к устью вентиляционного канала между вентиляционным каналом и наружным пространством, причем вентиляционное устройство содержит отверстие воздушного потока для прохождения воздушного потока между вентиляционным устройством и наружным пространством, при этом в упомянутом отверстии воздушного потока расположен воздухопроницаемый материал, при этом вентиляционное устройство содержит наружный корпус и переднюю крышку, причем отверстие воздушного потока образовано между первым краем наружного корпуса и первой стороной передней крышки, при этом воздухопроницаемый материал имеет такую форму, что воздушный поток через отверстие воздушного потока имеет профиль скоростей, если брать в поперечном сечении воздухопроницаемого материала в отверстии воздушного потока, в котором скорость воздушного потока является наименьшей наиболее близко к первой стороне передней крышки и наибольшей в части воздухопроницаемого материала, наиболее удаленной от первой стороны передней крышки.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к оборудованию для создания микроклимата в помещениях сельскохозяйственного назначения. Задачей предлагаемого изобретения является создание термоэлектрической многофункциональной установки, позволяющей подогревать, охлаждать и осушать воздух помещения, тем самым поддерживать заданную температуру и относительную влажность воздуха в помещениях сельскохозяйственного производства.

Изобретение относится к области вентиляции и может быть использовано для удаления загрязненного воздуха из животноводческого или производственного помещения. Вытяжная шахта включает воздуховод прямоугольного поперечного сечения, выполненный из теплоизоляционных стенок и расположенной с южной стороны прозрачной для солнечного излучения панели с воздушной прослойкой, установленный в середине шахты параллельно прозрачной панели теплопроводящий экран.

Изобретение относится к области инженерного оборудования производственных зданий и может быть использовано при оборудовании корпусов промышленных предприятий системой вентиляции.

Настоящее изобретение относится к очистителю воздуха. Он содержит кожух, имеющий впуск и выпуск для воздуха; множество каналов для потока, обеспеченных во внутреннем пространстве кожуха, для того чтобы открываться в различных положениях выпуска для воздуха; множество нагнетателей воздуха, выполненных с возможностью втягивания воздуха из комнаты через впуск и нагнетать воздух в соответствующие каналы для потока; сквозное отверстие, открытое на участке периферической стенки каналов для потока на пути, ведущем от нагнетателей воздуха к выпуску для воздуха, для соединения двух из каналов для потока, причем сквозное отверстие выполнено с возможностью обеспечения протекания воздуха, текущего через один канал, в другой канал для потока и из него; очищающее средство для очистки воздуха, втянутого через впуск для воздуха; и множество регулировочных устройств, выполненных с возможностью регулирования площади проходного сечения для воздуха, выдуваемого из соответствующих каналов для потока через выпуск, по отдельности в каждом из каналов для потока; контроллер, выполненный с возможностью управления регулировочными устройствами; и средство определения загрязнений для определения загрязнений в воздухе, причем контроллер выполняет управление увеличением скорости потока, при котором по меньшей мере один из соответствующих каналов для потока закрывается или сужается посредством соответствующего регулировочного устройства.

Изобретение относится к аппаратуре и способу доставки внешней тепловой энергии к потоку воздуха в устройстве для очистки воздуха, чтобы иметь возможность нагревать воздух.

Изобретение относится к теплообменным устройствам для газовых сред и может быть использовано, в частности, для рекуперации теплоты вытяжного воздуха при вентиляции жилых и другого назначения помещений. Техническая проблема, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, состоит в упрощении конструкции и повышении технологичности изготовления и обслуживания. Теплоутилизатор содержит вертикальные пластины из теплопроводного материала, образующие чередующиеся щелевые каналы для греющего и нагреваемого теплоносителей, дистанционирующие проставки, входной и выходной патрубки, горизонтальные крышку и дно с дренажной трубкой, при этом в каналах для нагреваемого теплоносителя размещены перемычки, соединяющие смежные вертикальные пластины, дистанционирующие проставки из эластичного материала размещены в каналах для греющего теплоносителя и состоят из незамыкающихся между собой частей, расположенных на кромках вертикальных пластин, верхняя и нижняя кромки вертикальных пластин выполнены под углом к горизонтали и являются сторонами соответственно раздающей и приемной камер нагреваемого теплоносителя, к боковым кромкам вертикальных пластин примыкает опускной канал греющего теплоносителя. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх