| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2075697
Повітронагрівачі
Ім'я винахідника: Юрманов Б.Н .; Алешечкін Т.В .; Старкова Л.Г.
Ім'я патентовласника: Санкт-Петербурзький державний архітектурно-будівельний університет
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1994.03.30
Використання: в області вентиляції і кондиціонування повітря. Суть винаходу: воздухонагреватель містить повітророзподільну коробку 2 і корпус 1, в якому знаходиться теплообмінний пакет пластин 4, встановлених в піддоні 3, що утворюють сухі і вологі канали 5 і 6 для проходу зовнішнього і утилізованого внутрішнього повітря, виконані відповідно з вологонепроникними і капілярно-пористими покриттями . З торцевих сторін теплообмінного пакета пластин 4 кожна пара пластин поперемінно закрита заглушкою 7 і відкрита у верхній частині пакета. Зверху через форсунки 10 на пористий матеріал 8 по подводящему трубопроводу 9 подається водопровідна вода, при цьому піддон 3, в якому розташовується теплообмінний пакет пластин 4, забезпечений переливом 11 і відводить трубопроводом 12. Піддон 3 відділений від повітророзподільних порожнин 16 і 17 розділяють перегородками 20, а між крайніми пластинами теплообмінного пакета пластин 4 і перегородками 14 встановлені м'які прокладки 15.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до області вентиляції і кондиціонування повітря.
Відомо, що для теплоутілізаціі повітря використовуються пластинчасті рекуперативні теплообмінники, теплообмінна поверхня яких виконана з металу, скла, полімерної плівки та інших матеріалів (Енергозбереження в системах теплопостачання, вентиляції і кондиціонування повітря: Справ. Посібник / Л. Д. Богуславський, В.І. Ливчак, В.П. Титов, і ін. М. Стройиздат. 1990. с.277-306). У тих випадках, коли утилізується прихована теплота і спостерігається випадання конденсату, застосовують дорогі кольорові метали і іноді скло (Енергозбереження в системах теплопостачання, вентиляції і кондиціонування повітря: Справ. Посібник /Л.Д. Богуславський, В.І. Ливчак, В.П . Титов та ін. М. Стройиздат, 1990. с.300). Застосування скла важко через його крихкості. Використання різних класів пластмас дає можливість уникнути цих недоліків.
Відомі рекуперативні теплообмінники мають істотний недолік, пов'язаний з випаданням конденсату, який різко збільшує аеродинамічний опір. А при низьких негативних температурах зовнішнього повітря конденсат, що утворюється в каналах видаляється, замерзає, зменшуючи коефіцієнт теплопередачі і збільшуючи аеродинамічний опір теплообмінників (Богословський В.Н. Кокорін О.Я. Петров Л.В. Кондиціювання повітря і холодопостачання. М. Стройиздат, 1985. - с.295-296).
Для забезпечення роботи рекуперативних теплообмінників в зимових умовах застосовуються або попередній нагрів припливного повітря до безпечної температури, або послідовне відключення частини каналів теплообмінника за допомогою рухомої заслінки. В обох випадках, особливо в першому, ефективність утилізації тепла значно зменшується при зниженні температури повітря. Оскільки в нашій країні переважною є низька негативна температура зовнішнього повітря, ці заходи явно недостатні.
Найбільш близьким до заявленого технічного рішення є воздухоохладитель а. с. N 1469251, кл. F 24 F 3/14, 1989. Воздухоохладитель містить корпус з встановленої в ньому секцією. Секція містить піддон, пакет послідовно встановлених пластин, одна сторона яких виконана вологонепроникній, а інша капілярно-пористої. У разі установки пластин утворюються чергуються сухі канали та вологі канали. Вологі канали по торцях пакета закриті заглушками. У зимовому режимі роботи воздухоохладитель використовується для нагріву і зволоження зовнішнього повітря за рахунок тепла витяжного повітря з приміщення, що проходить в цьому режимі роботи по сухим каналах. Потім нагрітий і зволожуючий повітря, пройшовши по вологим каналах, подається в приміщення.
Недоліком відомої конструкції є невисока ефективність утилізації прихованого тепла, що знаходиться в викидається повітрі у вигляді водяної пари, обмежені експлуатаційні можливості через збільшення аеродинамічного опору і обмеження допустимих швидкостей.
Завдання, на вирішення якої спрямовано винахід, є підвищення ступеня утилізації прихованої теплоти витяжного повітря і підвищення експлуатаційних можливостей повітронагрівача. В результаті підвищення ступеня утилізації прихованого тепла і усунення конденсації водяної пари на стінках каналів знижується небезпека замерзання конденсату, зменшується аеродинамічний опір і стає можливим застосування більш широкого інтервалу допустимих швидкостей.
Суть винаходу полягає в тому, що воздухонагреватель містить повітророзподільну коробку і корпус, який жорстко закріплений до встановленого в піддоні теплообмінних пакетом. Теплообмінний пакет виконаний з вертикально встановлених пластин, одна сторона яких вологонепроникна, а інша капілярно-пориста, що утворюють канали для проходу зовнішнього і внутрішнього потоків повітря. Канали утворюються установкою пластин смачиваемой капілярно-пористої стороною назустріч один до одного з просвітом, утворюючи вологі канали для приходу утилізованого внутрішнього повітря, інша пара пластин, повернутих назустріч один до одного вологонепроникними шарами, утворює сухий канал для проходу підігрівається, зазвичай зовнішнього, повітря. З однієї зі сторін теплообмінного пакета кожна пара пластин, що утворюють сухі канали, закрита заглушкою від входу в пакет вологого повітря і відкрита в верхній частині для виходу підігрівається сухого повітря. З протилежного боку пакета кожна пара пластин, що утворюють вологі канали, закриваються з торця заглушкою від входу в пакет сухого повітря, але відкриваються у верхній частині для виходу утилізованого вологого повітря. Теплообмінний пакет пластин жорстко встановлений в піддон з водою, забезпечений переливом і відводить трубопроводом. Між крайніми пластинами теплообмінного пакета м перегородками встановлені м'які прокладки.
При високих температурах утилізованого повітря (100 o -150 o C) теплопровідність капілярно-пористого матеріалу мала. Його теплопровідність можна підвищити змочуванням водою. Для поліпшення змочування капиллярно- пористого покриття пластин і для забезпечення роботи повітронагрівача при температурі утилізованого повітря від 100 o до 150 o C зверху через форсунки на пористий матеріал подається водопровідна вода. Пористий матеріал служить для рівномірного зволоження капілярно-пористого покриття пластин. Рівномірне зволоження пластин захищає їх від нерівномірної деформації при контакті з гарячим утилізованим повітрям, і запобігає винос крупновзвешенних крапель в повітряний потік. Наявність піддону з переливом дозволяє підтримувати заданий рівень води, а слив служить для спорожнення піддону під час технічного обслуговування повітронагрівача. Теплообмінний пакет пластин обмежений корпусом з перегородкою всередині, які утворюють разом з пакетом пластин горизонтальні і вертикальні порожнини, обмежені знижу розділяють перегородками. Наявність роздільних перегородок дозволить уникнути контакту повітря нагрівається і охолоджується потоків з водою в піддоні. Виконання каналів видаляється потоку повітря з влагопроніцаемая капілярно-пористого полімерного матеріалу, а каналів приточного повітря з влагопроніцаемая матеріалу дозволяє усунути конденсацію вологи в каналах, що видаляється.
Порівняння заявляється технічного рішення з прототипом дозволяє встановити наявність характерних ознак і відповідність його критерію "новизна".
Порівняння пропонованого технічного рішення з іншими відомими рішеннями дозволяє зробити висновок про наявність винахідницького рівня, тому що авторам не відомо з науково-технічної та патентної літератури застосування повітронагрівачів подібної конструкції.
 |
 |
 |
Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг.1 представлений воздухонагреватель, загальний вигляд; на фіг.2 розріз повітронагрівача по А-А; на Фіг.3 розріз повітронагрівача по Б-Б. Воздухонагреватель містить корпус 1 і повітророзподільну коробку 2. Корпус 1 жорстко закріплений до встановленого в піддоні 3 пакетом послідовно встановлених пластин 4, одна сторона яких виконана влагопроницаемой, а інша капілярно-пористої. У разі установки пластин 4 утворюються чергуються сухі канали 5 і вологі канали 6 (фіг.2 і 3). З однієї зі сторін пакета пластин 4 кожна пара чергуються пластин, що утворюють сухі канали 5, закриті заглушкою 7 (фіг.3). З протилежного боку пакета пластин 4 кожна пара пластин, що утворюють вологі канали 6, закриті заглушкою 7. В результаті чого вологе повітря входить у вологі канали 6 з протилежного боку входить сухого повітря і виходить у верхній частині мокрого каналу на стороні входу сухого повітря, утворюючи протитечія . У верхній частині пакета пластин 4 встановлений пористий матеріал 8. Зверху над пористим матеріалом 8 розміщений підвідний трубопровід 9 з форсунками 10. |
Піддон 3 забезпечений переливом 11, для підтримування заданого рівня води, а й відводить трубопроводом 12 з вентилем 13 для спорожнення піддону. Пакет чергуються пластин 4 обмежений корпусом 1 з перегородкою 14 всередині, які утворюють разом з пакетом пластин 4 горизонтальні і вертикальні порожнини. Між крайніми пластинами теплообмінного пакета 4 і перегородками 14 встановлені м'які прокладки 15. Перегородки 14 служать для кріплення піддону 3 з пакетом пластин 4 до корпусу 1, а і ділять простір між корпусом 1 і пакетом пластин 4 на порожнини 16-19. При вертикальній установці корпусу 1 і повітророзподільної коробки 2 порожнини 16 і 17, обмежені знизу розділяють перегородками 20, і порожнини 21 і 22 утворюють камери статичного тиску входів відповідно зовнішнього і внутрішнього потоків повітря, а порожнини 23 і 24 утворюють камери статичного тиску виходу відповідно зовнішнього і внутрішнього потоків повітря. Повітророзподільна коробка 2 має патрубки 25 і 26 входу зовнішнього потоку і входу внутрішнього потоку повітря, і патрубки 27 і 28 відповідно виходу зовнішнього потоку і виходу внутрішнього потоку повітря.
Воздухонагреватель працює наступним чином. Через патрубок входу 25 в камеру статичного тиску, утворену порожниною 21 розподільної коробки 2, порожниною 16, обмеженою знизу розділяє перегородкою 20, надходить зовнішнє повітря, який рівномірно розподіляється по сухим каналам 5 пакета пластин 4, проходячи через які він нагрівається за рахунок витяжної повітря, а й за рахунок прихованої теплоти конденсації водяної пари з утилізованого повітря, що проходить по вологим каналах 6. Потім нагріте повітря з сухих каналів 5 надходить в камеру статичного тиску, утворену порожниною 23 розподільної коробки 2, і через патрубок 27 подається в приміщення.
Витяжної вологий і гаряче повітря від технологічного обладнання подається у вологі канали 6 через патрубок 26 в камеру статичного тиску, утворену порожнину 22 розподільної коробки 2, порожниною 10, обмеженою знизу розділяє перегородкою 20. При цьому він віддає тепло повітрю приточування, що проходить по сухим каналам 5 , за рахунок більш високої температури і теплоти конденсації водяної пари. Конденсація водяної пари з утилізованого повітря стає можлива, тому що температура повітря, що проходить по сухим каналах, нижче точки роси витяжного повітря, з останнього конденсується вода, яка, змочуючи капілярно-пористе покриття каналів 6, стікає в піддон з водою 3.
Для поліпшення змочування капілярно-пористого покриття пластин, що утворюють вологі канали 6, і для забезпечення роботи повітронагрівача при температурі утилізованого повітря від 100 o до 150 o C зверху через форсунки 10 на пористий матеріал 8 подається водопровідна вода. Підведення води до форсунок забезпечується за допомогою трубопроводу, що підводить 9, забезпеченого вентилем 13. Пористий матеріал 8 служить для рівномірного зволоження капілярно-пористого покриття пластин і запобігає винос крупновзвешенних крапель в повітряний потік. Осушений і охолоджене повітря надходить в камеру статичного тиску, утворену порожниною 24 розподільної коробки 2 і через патрубок 28 викидається в атмосферу. Наявність піддону 3 з переливом 11 дозволяють підтримати заданий рівень води, а відвідний трубопровід 12, забезпечений вентилем 13, служить для спорожнення піддону під час технічного обслуговування повітронагрівача. Конденсат, що утворюється з піддона 3 відводиться для подальшого використання.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Воздухонагреватель, що містить повітророзподільну коробку, корпус з перегородками і встановленим в ньому теплообмінних пакетом, виконаним у вигляді вертикально встановлених в піддоні пластин з змочується капілярно-пористого матеріалу, покритих вологонепроникним шаром з одного боку і утворюють сухі і вологі канали для потоків повітря, заглушених попарно і поперемінно з торцевих сторін, що відрізняється тим, що над теплообмінних пакетом встановлений підвідний трубопровід з форсунками, піддон забезпечений переливом і відводить трубопроводом, а між крайніми пластинами теплообмінного пакета і перегородками встановлені м'які прокладки.
Версія для друку
Дата публікації 25.01.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.