Покрытие для гигроскопического материала регенеративных теплообменников

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЯЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 01.08..80 (21) 2968702/23-26 ($1) M. Кл.з с присоединением заявки ¹

В 01 J 20/00

Г 2ч Г 3/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300782 Бюллетень ¹ 28 ($3)УДК66.071.. 7 (088. 8) Дата опубликования описания 300782 (72) Авторы изобретения

Б.Н. Юрманов и Л.П. Олзоева > М;Й,61ô ;;е".:,, ЦА 7 Иi т, П Х6М &;р

Ленинградский ордена Трудового Красного Зйамен4(Щфщд рди(остроительный институт .....1 (71) Заявитель (54) ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ГИГРОСКОПИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА

РЕГЕНЕРАТИВНЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ (BAPHAHTbl) 25

Изобретение относится к изготовлению покрытий.для гигроскопических материалов регенеративных теплообменников и может быть использовано в адсорбционной технике, в системах кондиционирования воздуха, вентиляции, сушки и тепловлагоулавливания.

Известны гигроскопические насадки для вращающихся регенеративных теплообменников (BPT), с помощью ко-. торых происходит тепловлагоулавливание из вытяжного (удаляемого) воздуха вентиляционных систем и систем кондиционирования воздуха. Гигроскопические насадки выполняются из листов гофрированного картона, бумаги., асбеста, пластмассы и подобных адсорбционных материалов, которые образуют каналы или проходы для воздуха..

Для повышения адсорбционных свойств, способствующих интенсификации процессов тепло- и массообмена, укаэанные материалы насадок покрывают слоем более активных веществ. В качестве покрытий в адсорбционной технике и вентиляции используют водные растворы гигроскопических солей хлористого лития, бромистого лития, хлористого кальция и др. (1).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является покрытие для гигроскопического материала регенеративных теплообменников, включающее раствор хлористого лития в воде (21.

Недостатком известного покрытия является то, что с понижением температуры ухудшаются гигроскопические свойства адсорбционного материала, теплообменники с этими покрытиями не могут работать при температурах ниже -25 C, что ограничивает их применение в системах вентиляции и кондиционирования воздуха в северных районах.

Цель изобретения — обеспечение возможности работы теплообменников при температуре окружающего воздуха ниже -25ОС беэ снижения эффективности тепловлагоулавливания.

Поставленная цель достигается тем, что покрытие для гигроскопического материала регенеративных теплообмен ников, включающее 0,3-0,7 вес.В хлористого лития, 6,0-8;ОЪ гидроэтилцеллюлозы и воду в одном варианте, и

0,3-0,7% хлористого лития, 21,023,0в поливинилацетатной эмульсии и воду - в другом варианте, покрытие

946646

Таблица1

Р -10 5, кг ° кмоль

Обра зец

Оп кг/кг

Покр ытие м - - с ° Дж

1 Поливинилацетатная эмульсия {ПВА) -21%, вода — 78,8Ъ хлористый литий — 0,3%

0,4 10

0,042

2 ПВА — 22,5%, вода — 77% хлористый литий — 0,5%

0,4 10

0,048

3 ПВА — 23%, вода — 76,3 хлористый литий — 0,17%

0,4 . 10

0,046

Гидроэтилцеллюлоза

{ГЭЦ) — 6%,, вода — 93,5Ъ

ГЭЦ вЂ” 7,5Ъ, вода — 92Ъ хлористый литий — 0,5% хлористый литий — 0,5

ГЭЦ вЂ” 8%, нода 91,5% хлористый литий — 0,5%

0,056

0,6 10

0,6 10

0,06

0,6 10

0i058

7 Хлористый литий — 0,3%, вода 99,7%

О, 32" 10

0,04

8 Хлорйстый литий: 0,5%, вода 99,5%

0,34 10

0,04

9 Хлористый литий — 0,7%„ вода 99,3%

0,36 10

0,04

При этом гидродинамическая характеристика адсорбента йм изменяется незначительно, так как она в основном определяется микроструктурой тела.

Увеличение концентрации хлористого лития свыше 0,5% ускоряет процессы сорбции, но ухудшается десорбция.Поэтому принята оптимальная концентрация в 0,5%. Покрытия в виде водного раствора чистого хлористого лития имеют более низкие коэффициенты владополнительно содержит 6,0-8,0 вес.Ъ гидроэтилцеллюлозы по первому варианту, по второму варианту 21,0-23 0% поливинилацетатной эмульсии.

Покрытия изготавливают следующим образом.

Хлористый литий растворяют в воде и при непрерывном перемешивании вливают в гид оксиэтилцеллюлозу или поливинилацетатную эмульсию. Полученный состав наносят тонким слоем на гофрированный картон, используемый в регенератинных теплообменниках. Пропитанный материал сушат при 60-70 С в течение 15 мин.. 5

Для выявления оптимального соотношения компонентов в предлагаемых вариантах покрытия проводились экспериИз табл . 1 видно, что оптимальны55 ми составами покрытий являются образцы 2 и 5.

При содержании в растворе поливи-. нилацетатной эмульсии в концентрации

22 5% и гидроэтилцеллюлозы — 7,5Ъ до-60 стигается максимальное значение величины U . При дальнейшем увеличении концентрации поливинилацетатной эмульсии и гидрс>этилцеллюлозы в растворе наблюдается снижение величины UH ., 65 менты по установлению гигростатических и гигродинамических характеристик картона, покрытого различными составами. Исследования проводились по методике, согласно которой гигростатические свойства адсорбентов характеризует величина U — удельное влагосодержание в момент завершения образования монослоя адсорбции, кг/кг.

Гидродинамические свойства адсорбентов характеризует величина р1 — коэффициент массообмена в момент завершения образования монослоя адсорбции, кг моль/м.с Дж.

В табл. 1 представлены результаты испытаний удельного влагосодержания и коэффициента массообмена для образцов покрытий по предлагаемому решению и по прототипу (пп. 7-9).

946646

Использование поливнилацетатной эмульсии или гидроэтилцеллюлоэы целесообразно в основном наличием этих компонентов, а также тем, что процесс сорбции и десорбции влаги кар5 тоном с покрытием из гидроэтилцеллюлозы идет быстрее, что видно из сравнения величины /3 1.

В табл. 2 представлены результаты испытаний эффективности тепловлаго1О улавливания регенеративного теплообменника (ТО) при воздушной нагрузке

3000 м /ч.

Т а б л и ц а 2

Температура, OÑ

Вид покрытия

Эффективность

Влагосодержа ние, кг/кг

Примечание до ТО после ТО до ТО после ТО по теплу по вла ге

1 вариант

Нет об-.

0,7 мерзания

+5,2

0,32

1,8

0,7

0,2

I I вариант

-26

+0,8

+2,4

+3,2

1,8

0,65

0,65

0,65

0,65 Нет обмерза0,65 ния

0,47 — 18,4

-16,2

1,75

0,65

2,2

0,7

Из табл. 2 видно, что испытания подтверждают высокую эффективность тепловлагоулавливания при температуре уже до -26о при отсутствии обмерзания гигроскопической насадки. Из практики работы известных тепловлагоуловителей известно, что при наличии одного хлористого лития и воды обмерзание начинается при температуре

-10oC.

Сравнение покрытий с гидроэтилцеллюлозой и с поливинилацетатной эмульсией показало преимущества первого варианта по эффективности и по воз- 45 можности работы при температуре до

500 С

Формула изобретения

1. Покрытие для гигроскопического материала регенеративных теплообменников, включающее хлористый литий и воду, о т л и ч а ю щ е е с я тем,55 что, с целью обеспечения возможности

3 работы теплообменников при температуре окружающего воздуха ниже -25 С

0 без снижения эффективности тепловлагоулавливания, покрытие дополнительно содержит гидроэтилцеллюлозу при слеВНИИПИ Заказ 5397/12 Тираж 583 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул.Проектная, 4 госодержания в массообмене (пп. 7-9)

Кроме того, хлористый литий неприменим при температуре наружного воздуха ниже -25 С. Механические свойства покрытия определяются тем, что при нанесении на картон раствор впитывается и придает картону жесткость.

Отделить покрытие от картона невозможно. Гигиенических противопоказаний для применения гидроэтилцеллюлозы и поливинилацетатной эмульсии, а также хлористого лития в указанных концентрациях не имеется. дующих соотношениях компонентов, вес. Ъ:

Хлористый литий 0,3-0,7

Гидроэтилцеллюло.з а 6,0 -8, 0

Вода Остальное

2. Покрытие для гигроскопического материала регенеративных теплообменников, включающее хлористый литий и воду, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности работы теплообменников при температуре окружающего воздуха ниже -25 C без снижения эффективности тепловлагоулавливания, покрытие дополнительно содержит.поливинилацетатную эмульсию при следующих соотношениях компонентов,вес .Ъ:

Хлористый литий 0,3-0,7

Поливинилацетатйая эмульсия 21,0-23,0

Во да Остальной

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Австралии 9 228092, кл. 90.9, 1960.

2. Кондиционирование воздуха в промышленныХ; общественных и милых зданиях. М., Стройиздат, 1971, с.2025 (прототип).