Способ утилизации тепла в рекуперативном теплообменнике

Способ утилизации тепла в рекуперативном теплообменнике

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 F 24 F 7/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4320980/3,1-29 (22) 17.07.87 (46) 07.03.90. Бюл. 1Ф 9 (71) Белорусский политехнический институт (72) С.Н. Осипов, У.О. Саук, Г.Е.Герасименко и .Е.С. Калиниченко (53) 697.92(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1386807, кл. Р 24 F 7/06, 1985, l (54) СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛА В РЕКУПЕРАТИВНОМ,ТЕПЛООБИЕННИКЕ (57) Изобретение м.б. использовано для утилизации тепла вентиляционных

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

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

На фиг. 1 изображен рекуперативный теплообменник, в котором реализуют предлагаемьп» способ, аксонометрия; на фиг. 2 — в»»п 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. SU„„1548612 А1

2 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 воз.— духом. Т-ры удаляемого воэдуха на выходе иэ теплообменника выбирают иэ соображений обеспечения макс. интенсивности теплообмена. 5 ил. прямоточную 8 и противоточную 9 зоны теплообмена с холодным воздухом. На выходном участке 6 канала 2 температуры потоков удаляемого воздуха определяют по формулам. Рекуперативньп теплообменник содержит также дистанционные (уплотнительные) прокладки

7, обеспечивающие необходимую ширину каналов 2, 3.

Способ осуществляют следующим об/ разом.

Колодный воздух подают в один гонец канала 3 и выводят через противоположньш 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 противоточная 9 зоны. В прямоточной 8 зоне происходит охлаждение удаляемого

1 воздуха до температуры t, в противоt( положной 9 зоне — до температуры t .

1548612

Температуры t u по формулам

<х э

1 (! OLX

"х (II определяют где(,(х — коэффициенты теплоотдачи со стороны удаляемого и холодного воздуха;

7— коэффициент влаговыпадения; — местная температура хо/ лодного воздуха в месте выхода удаляемого воз! (I духа; температуры удаляемого воздуха из прямоточной и пративоточной зон сооТ. ветственно.

При низких температурах холодного наружного воздуха в прямоточной 8 зоне температура пластины 1 теплообменной поверхности задается выше 0 С, 25 о при этом обеспечивается достаточно интенсивный тепловой лоток, поскольку температурный напор существенно не уменьшается. В противоточной зоне обеспечивается достаточно значитель.— ный температурный напор, характерный для противоточного движения теплоносителей, при этом температура пластины 1 теплообменной поверхности задается равной 0 С, поскольку температура теплообменной поверхности уменьшается в направлении, противоположном направлению потока холодного воздуха.

Температуры удаляемого воздуха на выходе из теплообменника выбираются из соображений обеспечечия максималь40 ной интенсивности теплообмена.

Местную температуру теплообменной поверхности t, определя(от по уравнению

+ сх

45 сг ф ((х

В качестве примера рассматривается работа утилизатора в следующих ус->0 ловиях. Температура теплого воздуха

,на входе в теплообменник с . =- 30 С, температура холодного воздуха на вхо-: де в теплообменник tx, = -25 С, коэффициент влаговыпацения =1,8.Коэффиэ5 циенты теплоотдачи со стороны холод-., ного и удаляемого воздуха принимаются равными и в таком случае их численные значения не имеют значения.!! с сх х)

Их Ск Сх где И, Wx — водяные эквиваленты потоков удаляемого и холодного воздуха;

С, Сх — удельная теплоемкость удаляемого и холодного воздуха, Дж(кг К);

G, Gx — массовые расходы удаляемого и холодного воздуха, кг/с.

В таком случае температура теплообменной поверхности на входе теплоносителей в прямоточную зону определяется: — +

Ъ.

1 + ° ) х

Температура теплого воздуха в конце прямоточного участка с, = с„ — Q,(t — с,) = 13,5 С.

Температура холодного воздуха в конце прямоточного участка

t, = t„+ f,(t,— e„,) =10,15 С.

Температура тенлообменной поверхности в конце прямоточного участка (— + с)(6,21 С . ст .x

Температура теплого воздуха на выходе из противоточного участка с = t(,— f (с„,— t ) =

5,9 С

Температура холодного воздуха на выходе из теплообменника

tx = с„+Я (t с„) = 11,53 С, х

Температура теплообменной поверхности на входе теплого воздуха в противоточный участок

Принимается, что теплообменник построен таким образом, что прямоточная зона имеет эффективность f = 0,3, а противоточная зона — эффективность

= 0,6. подача теплого воздуха с обоих концов теплообменника осуществляется в равных количествах. Тогда отношение водяных" эквивалентов обоих потоков

"й . +

2О 7 С. ст М

1 + о к

Температура теплообменной поверхности на выходе теплого воздуха из противоточного участка

Ыф и — ° ).t) +

О х

0,2 С.

4 1 +

К»

Общая эффективность теплообменника ху.

t ai

Формула изобретения

Способ утилизации тепла в рекуперативном теплообменнике с пластинами теплообменной поверхности, образующими каналы удаляемого и холодного воздуха, заключающийся в противоточной подаче теплоносителей, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения эффективности теплообмена õ и м.

0," х

1 коэффициенты теплоотдачи со стороны удаляемого и холодного воздуха; коэффициент влаговыпадения; местная температура холодного воздуха в месте выхода удаляемого воздуха; температуры удаляемого воздуха на выходе из прямоточной и противоточной зон соответственно.

ЪФ

5 где Ы о х

t х

I И 1

8612

6 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 фоРмулаМ

1.

54дб)2

1548612

Составитель В. Емельяненков

Редактор М.Бланар Техред M.Ходанич Корректор В. Кабаций

Заказ 133 Тираж 592 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101