RU2627199C1 - Heat recovery unit - Google Patents

Heat recovery unit Download PDF

Info

Publication number
RU2627199C1
RU2627199C1 RU2016127599A RU2016127599A RU2627199C1 RU 2627199 C1 RU2627199 C1 RU 2627199C1 RU 2016127599 A RU2016127599 A RU 2016127599A RU 2016127599 A RU2016127599 A RU 2016127599A RU 2627199 C1 RU2627199 C1 RU 2627199C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat exchanger
plates
air
heat
heat recovery
Prior art date
Application number
RU2016127599A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Викторович Ильин
Иван Юрьевич Игнаткин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева)
Priority to RU2016127599A priority Critical patent/RU2627199C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2627199C1 publication Critical patent/RU2627199C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; CARE OF BIRDS, FISHES, INSECTS; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K29/00Other apparatus for animal husbandry

Abstract

FIELD: heating.
SUBSTANCE: unit includes a supply fan (7) and an exhaust fan (4), a polymer heat exchanger (3). The unit is vertically arranged and equipped with automatic washing system. The heat exchanger is made in the form of double-wall plates, the distance between which is provided by transverse ribs made along the entire length of the plates, forming air-tight channels in the space between the walls and ribs. The plates are installed parallel to each other with a gap equal to the thickness of the plate. The material of the heat exchanger is self-supporting cellular polycarbonate.
EFFECT: simplified heat exchanger structure.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к теплоутилизаторам для обеспечения микроклимата на животноводческих фермах.The invention relates to agriculture, namely to heat exchangers for providing a microclimate on livestock farms.

Известен воздухоподогреватель для систем обеспечения микроклимата на животноводческих фермах (а.с. СССР №1307167, 1987), который представляет собой полимерный пластинчатый рекуперативный теплообменник. Недостатками воздухоподогревателя является отсутствие системы промывки и рециркуляции внутреннего воздуха помещения.Known air heater for microclimate support systems on livestock farms (AS USSR No. 1307167, 1987), which is a polymer plate heat recovery heat exchanger. The disadvantages of the air heater is the lack of a flushing and recirculation system for indoor air.

Наиболее близким к изобретению по совокупности существенных признаков относится электротеплоутилизационная установка, предназначенная для создания и поддержания требуемых параметров микроклимата в производственных помещениях животноводческих ферм (RU 2296463 C1).Closest to the invention in terms of essential features is an electrothermal heat treatment plant designed to create and maintain the required microclimate parameters in the production facilities of livestock farms (RU 2296463 C1).

Электротеплоутилизационная установка включает в себя вентилятор удаляемого воздуха, теплообменник из полимерных материалов, электровентилятор приточного воздуха, электроподогреватель приточного воздуха, патрубок подачи воздуха, распределитель приточного воздуха, фильтр удаляемого воздуха, отводчик конденсата, фильтр приточного воздуха, приточный воздуховод, рециркуляционный канал с воздушной заслонкой, воздуховод выбросного воздуха. Теплообменник представлен в виде набора параллельно расположенных с зазором относительно друг друга перегородок из полимерного материала, закрепленного на несущем деревянном каркасе, соединенного с корпусом и образующих каналы для потоков греющего и нагреваемого воздуха, подключенные к выполненным в корпусе проемам подвода и отвода потоков.The electrothermal recovery installation includes a ventilating air fan, a heat exchanger made of polymeric materials, a supply air electric fan, a supply air electric heater, an air supply pipe, a supply air distributor, an exhaust air filter, a condensate drain, a supply air filter, a supply air duct, a recirculation duct with an air damper, exhaust air duct. The heat exchanger is presented in the form of a set of partitions made of polymer material parallel to each other with a gap, mounted on a supporting wooden frame, connected to the body and forming channels for the flows of heating and heated air, connected to the openings for supplying and discharging flows made in the housing.

Недостатками прототипа являются горизонтальная компоновка, предполагающая наличие дополнительных воздуховодов, наличие несущего каркаса для теплообменника и отсутствие у него системы автоматической промывки.The disadvantages of the prototype are the horizontal layout, suggesting the presence of additional air ducts, the presence of a supporting frame for the heat exchanger and the absence of an automatic washing system.

Заявляемое изобретение направлено на решение задач: обеспечения требуемых основных параметров микроклимата животноводческих помещений для различных климатических зон при снижении энергозатрат, упрощения конструкции и повышение ее надежности.The claimed invention is aimed at solving the following problems: providing the required basic microclimate parameters of livestock buildings for various climatic zones while reducing energy consumption, simplifying the design and increasing its reliability.

Для решения указанных задач устройство компонуется вертикально и монтируется непосредственно в кровле производственного помещения, часть корпуса выступает за пределы здания в качестве воздуховодов вытяжного и приточного воздуха. В качестве теплообменных пластин использован сотовый поликарбонат, самонесущий материал, обеспечивающий герметичность вытяжного и приточного каналов. Пластины сотового поликарбоната двустенные, расстояние между стенками обеспечивается поперечными ребрами по всей длине пластины, как результат, в пространстве между стенками и ребрами образуются герметичные каналы. Располагая пластины параллельно с зазором относительно друг друга, равным толщине пластины, формируются равноценные вытяжной и приточный каналы. Вытяжной воздух движется вертикально по каналам внутри пластин, приточный - по пространству между пластинами, что обеспечивает разделение потоков. Из животноводческих помещений удаляется теплый, влажный, загрязненный воздух, что способствует отложению загрязнений на стенках вытяжного канала. В случае загрязнения поверхности теплообмена увеличивается сопротивление теплопередачи и падает эффективность утилизации тепла. Использование фильтров в теплоутилизаторах для животноводческих помещений не оправдывает себя, так как фильтры с высокой степенью очистки обладают высоким сопротивлением и обязывают использовать высоконапорные центробежные вентиляторы, которые характеризуются большим энергопотреблением и высоким уровнем шума. Установки располагаются непосредственно в животноводческих помещениях и их уровень звукового давления не должен превышать 65 Дб, что характерно для низконапорных осевых вентиляторов. Фильтры низкого сопротивления не обеспечивают достаточной степени очистки воздуха, и теплообменные поверхности все равно загрязняются. Для устранения загрязнений устройство оборудуется системой форсунок, реле времени, электромагнитным клапаном и подключается к водопроводу для периодического распыления воды в вытяжным канале, над теплообменником, что позволяет проводить промывку в автоматическом режиме с запрограммированной периодичностью.To solve these problems, the device is mounted vertically and mounted directly in the roof of the production room, part of the housing acts outside the building as exhaust and supply air ducts. Cellular polycarbonate, a self-supporting material that ensures the tightness of the exhaust and supply channels, is used as heat transfer plates. Cellular polycarbonate plates are double-walled, the distance between the walls is provided by transverse ribs along the entire length of the plate, as a result, tight channels are formed in the space between the walls and the ribs. Positioning the plates in parallel with the gap relative to each other equal to the thickness of the plate, equivalent exhaust and supply channels are formed. Exhaust air moves vertically through the channels inside the plates, the supply air - in the space between the plates, which ensures the separation of flows. Warm, humid, polluted air is removed from livestock buildings, which contributes to the deposition of contaminants on the walls of the exhaust duct. In case of contamination of the heat exchange surface, the heat transfer resistance increases and the efficiency of heat recovery decreases. The use of filters in heat exchangers for livestock buildings does not justify itself, since filters with a high degree of purification have high resistance and require the use of high-pressure centrifugal fans, which are characterized by high energy consumption and high noise level. The plants are located directly in livestock buildings and their sound pressure level should not exceed 65 dB, which is typical for low-pressure axial fans. Low resistance filters do not provide a sufficient degree of air purification, and the heat transfer surfaces are still contaminated. To eliminate impurities, the device is equipped with a nozzle system, a time relay, an electromagnetic valve and connected to the water supply for periodic spraying of water in the exhaust channel, above the heat exchanger, which allows washing in automatic mode with a programmed frequency.

Предложенное устройство поясняется чертежами, на которых представлена функциональная схема теплоутилизатора в режиме рекуперации с промывкой (фиг. 1), и в режиме рециркуляции (фиг. 2) а также схема полимерного теплообменника (фиг. 3).The proposed device is illustrated by drawings, which shows the functional diagram of the heat exchanger in the recovery mode with washing (Fig. 1), and in the recirculation mode (Fig. 2) as well as the diagram of the polymer heat exchanger (Fig. 3).

Теплоутилизационная установка состоит из впускного проема 1, приточного воздуховода 2, полимерного теплообменника 3, вытяжного 4 вентилятора, поддона 5 с конденсатоотводчиком 6, приточного 7 вентилятора, проема 8 с рециркуляционной заслонкой 9, трубопровода с промывочными форсунками 10 и выпускного воздуховода 11.The heat recovery plant consists of an intake opening 1, a supply air duct 2, a polymer heat exchanger 3, an exhaust 4 fan, a tray 5 with a steam trap 6, a supply air 7 fan, an opening 8 with a recirculation flap 9, a pipeline with flushing nozzles 10 and an exhaust duct 11.

Работает теплоутилизационная установка следующим образом. В корпусе расположен теплообменник 3 (фиг. 1) с каналами для приточного и вытяжного воздуха. Приток и вытяжка с механическим побуждением и осуществляются приточным 7 и вытяжным 4 вентиляторами. Теплый удаляемый из помещения воздух подогревает холодный приточный воздух, теплообмен осуществляется через пластины, разделяющие приточный и вытяжной каналы - стенки сотового поликарбоната 1 (фиг. 3), что соответствует принципу рекуперативного теплообмена. Зазор между пластинами и отделение приточного канала обеспечивается уплотнительно-дистанционными прокладками 2 (фиг. 3). В результате теплообмена вытяжной воздух охлаждается и может достигать точки росы, что сопровождается выпадением конденсата, который под действием гравитации стекает в поддон 5 (фиг. 1) и удаляется через конденсатоотводчик 6. В наиболее холодный период года при температурах ниже -15°С возможно охлаждение теплообменной стенки до отрицательных температур, в таких условиях конденсат обмерзает, утолщая теплообменную стенку и уменьшая пропускное сечение, что приводит к снижению эффективности теплообмена. Для возобновления работоспособности установка переключается в режим оттаивания (фиг. 2), при этом выключается приточный вентилятор 7, отсекая источник холода, заслонка 9 перекрывает вытяжной канал и теплый воздух, проходя через теплообменник 3, подогревает его и далее через рециркуляционный проем направляется обратно в помещение. Полностью оттаявшая установка переключается в режим рекуперации (фиг. 1).The heat recovery installation works as follows. A heat exchanger 3 (Fig. 1) with channels for supply and exhaust air is located in the housing. Supply and exhaust with mechanical motivation and carried out by supply 7 and exhaust 4 fans. Warm air removed from the room heats up the cold supply air, heat is exchanged through the plates separating the supply and exhaust channels - the walls of cellular polycarbonate 1 (Fig. 3), which corresponds to the principle of regenerative heat transfer. The gap between the plates and the separation of the supply channel is provided by sealing-remote gaskets 2 (Fig. 3). As a result of heat exchange, the exhaust air cools and can reach a dew point, which is accompanied by the precipitation of condensate, which, under the action of gravity, flows into the pan 5 (Fig. 1) and is removed through a steam trap 6. In the coldest period of the year at temperatures below -15 ° C, cooling is possible heat-exchange wall to negative temperatures, in such conditions, the condensate freezes, thickening the heat-exchange wall and reducing the cross-section, which reduces the efficiency of heat transfer. To resume operation, the installation switches to defrosting mode (Fig. 2), while the supply fan 7 turns off, cutting off the cold source, the damper 9 closes the exhaust duct and warm air passing through the heat exchanger 3, heats it and then goes back through the recirculation opening to the room . Completely thawed installation switches to recovery mode (Fig. 1).

Конструкцией предусмотрена система промывки, которая включает в себя трубопровод с форсунками 10, реле времени и электромагнитный клапан. Благодаря вертикальной компоновке орошаемая форсунками площадь минимизирована и равна площади торца теплообменника. Реле времени открывает клапан с заданной периодичностью, вода распыляется над теплообменником и орошает поверхность теплообмена, смывая загрязнения в поддон. В случае необходимости возможно введение ПАВ в состав моющего раствора, его рециркуляция и регенерация.The design includes a flushing system, which includes a pipeline with nozzles 10, a time relay and an electromagnetic valve. Thanks to the vertical layout, the area irrigated by the nozzles is minimized and equal to the area of the end face of the heat exchanger. The time relay opens the valve at a predetermined frequency, water is sprayed over the heat exchanger and irrigates the heat exchange surface, washing off the dirt into the sump. If necessary, it is possible to introduce a surfactant into the composition of the washing solution, its recirculation and regeneration.

По сравнению с прототипом предложенное устройство позволяет значительно упростить конструкцию и увеличить ее надежность, обеспечивая при этом требуемые основные параметры микроклимата животноводческих помещений для различных климатических зон.Compared with the prototype, the proposed device can significantly simplify the design and increase its reliability, while ensuring the required basic microclimate parameters of livestock buildings for various climatic zones.

Claims (2)

1. Теплоутилизационная установка, включающая вентиляторы приточного и удаляемого воздуха, теплообменник из полимерных материалов, отличающаяся тем, что установка компонована вертикально и оборудована системой автоматической промывки, а теплообменник выполнен в виде двустенных пластин, расстояние между которыми обеспечено поперечными ребрами, выполненными по всей длине пластин, образуя в пространстве между стенками и ребрами герметичные каналы, при этом пластины установлены параллельно относительно друг друга с зазором, равным толщине пластины.1. Heat recovery unit, including supply and exhaust air fans, a heat exchanger made of polymer materials, characterized in that the installation is vertically arranged and equipped with an automatic flushing system, and the heat exchanger is made in the form of double-walled plates, the distance between which is provided by transverse ribs made along the entire length of the plates forming airtight channels in the space between the walls and ribs, while the plates are installed parallel to each other with a gap equal to the thickness not plates. 2. Теплоутилизационная установка по п. 1, отличающаяся тем, что теплообменник выполнен из самонесущего сотового поликарбоната.2. Heat recovery plant according to claim 1, characterized in that the heat exchanger is made of self-supporting honeycomb polycarbonate.
RU2016127599A 2016-07-08 2016-07-08 Heat recovery unit RU2627199C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016127599A RU2627199C1 (en) 2016-07-08 2016-07-08 Heat recovery unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016127599A RU2627199C1 (en) 2016-07-08 2016-07-08 Heat recovery unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2627199C1 true RU2627199C1 (en) 2017-08-03

Family

ID=59632608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016127599A RU2627199C1 (en) 2016-07-08 2016-07-08 Heat recovery unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2627199C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU212350U1 (en) * 2021-07-02 2022-07-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) Adaptive heat recovery plant

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1307167A1 (en) * 1985-12-02 1987-04-30 Центральный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Типового И Экспериментального Проектирования Животноводческих Комплексов По Производству Молока,Говядины И Свинины Air heater
RU2001566C1 (en) * 1991-12-26 1993-10-30 Александр Федорович Першин Air purification device mainly for animal houses
RU2296463C1 (en) * 2005-11-08 2007-04-10 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Electric heat recovering apparatus
US7921813B2 (en) * 2006-07-05 2011-04-12 Boss Technology Systems, Inc. Livestock blow dryer with insulated region
US8408164B2 (en) * 2009-09-04 2013-04-02 Richard David Robinson, Jr. System and method for release and dispersion of flies or other biological control

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1307167A1 (en) * 1985-12-02 1987-04-30 Центральный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Типового И Экспериментального Проектирования Животноводческих Комплексов По Производству Молока,Говядины И Свинины Air heater
RU2001566C1 (en) * 1991-12-26 1993-10-30 Александр Федорович Першин Air purification device mainly for animal houses
RU2296463C1 (en) * 2005-11-08 2007-04-10 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Electric heat recovering apparatus
US7921813B2 (en) * 2006-07-05 2011-04-12 Boss Technology Systems, Inc. Livestock blow dryer with insulated region
US8408164B2 (en) * 2009-09-04 2013-04-02 Richard David Robinson, Jr. System and method for release and dispersion of flies or other biological control

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU212350U1 (en) * 2021-07-02 2022-07-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) Adaptive heat recovery plant
RU212351U1 (en) * 2021-07-02 2022-07-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) Automated heat recovery device
RU212349U1 (en) * 2021-07-02 2022-07-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) Automated heat recovery device
RU214992U1 (en) * 2022-10-12 2022-11-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российской государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) Compact heat recovery plant
RU2803560C1 (en) * 2022-11-08 2023-09-15 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Solar boiler

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103718974A (en) Individual room duct and ventilation system for livestock production building
CN206055831U (en) Water air filtering purifier
WO2012037890A1 (en) Rangehood or air-conditioning rangehood
KR101456446B1 (en) plume and power reduction high-efficiency counter flow cooling tower and control method thereof
KR100740670B1 (en) An ventilation system with humidification and remove condensation water
KR101036549B1 (en) The temperature and humidity control system to reduce energy
CN104061630A (en) Unit type fresh air processing machine
CN107062451B (en) Washing formula air purification new trend system
KR100906327B1 (en) A environment-friendly air conditioner mounted with condensing water draining apparatus
KR101231306B1 (en) A multi functional and complex window system
KR100837619B1 (en) Air-conditioning and heating equipment for both air purification of cattle shed
WO2016014093A1 (en) Evaporative hvac apparatus
RU2627199C1 (en) Heat recovery unit
RU2296463C1 (en) Electric heat recovering apparatus
KR101584237B1 (en) The bed smell decreased type heat exchanging house
RU2008103455A (en) COOLING AND HEATING EQUIPMENT IN BUILDINGS
KR101379850B1 (en) heat exchanger using air supply system
KR101967175B1 (en) Ventilating apparatus
RU2458288C1 (en) Air conditioning device
CN105157145A (en) Heat pipe type energy-saving air conditioning unit for clean operating room
KR20200037787A (en) Air treatment system
CN108291781B (en) Air-conditioning tower crane
KR200433190Y1 (en) Air-conditioning and heating equipment for both air purification of cattle shed
KR101959875B1 (en) Heat exchanger
KR101983606B1 (en) Cooling fan for shaft use

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190709