CS198261B2 - Method of manufacturing rotor for recuperative humidity and/or heat exchanger - Google Patents

Description

Vynnlez te týká způsobu výroby rotoru pro rekupeeativni výměník vlhkosti nebo/a tepla mezi dvěma proudy plynu, popř. vzduchu, přičemž rotor je tettaven z tenkých vrstev, které jtou střídavé, rovinné, popř. zvlněné a dohromady tvoří sít spojitých rovnoběžných kanálů pro oba proudy plynu a sestávají z hliníkové fólie.

Rotor je obvykle válcový a kanály pro^íhč^jí rovnoběžně s otou otáčení a vycházejí ven , z obou plochých ttran rotoru.

Důležitým polem aplikace pro rekupeeativní výměník je jeho užití jako vennilátoru pro dodávání čerstvého vzduchu do mistnooti, přičemž přiváděný a odčerpávaný vzduch vyměňuje vlhkost a teplo v rotoru, takže například v zimě odčerpávaný plyn dodává dodávanému nebo přiváděnému plynu teplo a vlhkost.- Z toho důvodu je každý proud vzduchu opatřen -tvým , jednotliýým vstupem a výstupem, které jtou odděleny od druhého proudu vzduchu a které jtou spojeny s jejich jednotlivými pásmy bočních stran rotoru, kde kanály vyústují.

Dosud byly takové rotory vyráběny z fólií nebo listů nespalitenného majejίálu, jako je atbettový papér, nebo z mae^eÍLálu, který byl učiněn vysoce ^^ůl^n^č^^ýmm , jiným způsobem, jako je například kame^ó-na. Listy tohoto typu maaeeíálu pak působí jako nosiče p^ro hygroskopickou látku, s výhodou pro roztok hygroskopické sooí, přičemž nejpoužívar-ějŠí látkou je chlorid lithný.

Rotor shora popsaného typu, obsahující vysoce pr ů linč čité fólie nebo listy, může mít výjimečné vlastnooti, např. neespa^elnoo t, vysokou kapacitu pro přenos vlhkooti a dobrou mechanickou ot. Avšak je zapoořebí celé řady opceací, aby rotor nabyl těchto vlastnooti, což vede k tomu, že rotor je pomtírně nákladný a jeho výroba je zdlouhavá. Maaeeiál, ze kterého jtou listy zhotoveny, musí být impregnován různými látkami, aby se mu dodalo požadované mechanické pevnoti, zejména když je vlhký, a tato impregnace mnuí být provedena po zvlnění listů a po vytvarování do podoby rotoru. Kromě toho muuí být obvodové povrchy rotoru dohotoveny, když uvedená výrobní období jtou dokončena; pro dosažení žádané rovinneoti a přesnooti je zapotřebí broušení a frézování. Jestliže listy jsou zhotoveny z hliníkové fólie, lze výrobní náklady podstatné snížit. Takovému rotoru je možné dodat žáruvzdorné vlastnosti i mechanickou pevnoot, které ·jsou přijatelné, avšak chybí mu jedna vlastnost, která je důležitá pro výměník’ vlhkooti, totiž hygroskooičinnot.

Účelem vynálezu je vytvooit rotor, který je úplně nebo částečně zhotoven z hliníkové folie a má znameeité hygroskopické vlastnoosi, přičemž výrobní postup je jednoduchý a cena mteeiálu je nízká. .

Podesata vynálezu spočívá v tom, že se povrchy hlinkkových fólií oρatří průlinČitým, hygroskopickým povlakem z hydroxidu hlinitého, který ee vytvoří vyrážením z roztoku alkálie, naneseného na povrchy fólií.

Podle výhodného provedení vynálezu se povlak hliníkové fólie vytvoří jejím zpracováním hlinianeem sodným společně s jednou nebo několika jinými látkami,

Podle dalšího provedení se zpracování lliiitneee provádí po dotvoření rotoru navinutím.

Účelně se v jedn<m období zpracováni hliietieem vytvoří přídavný povlak anorganického hygroskopického prášku, který se přidá k roztoku hlinitanu, Annoganický prášek účelně sestává z pevné adsoirpční látky, například sil.iktgelu.

Způsobem podle vynálezu se na hliníkové fólii vytvoří nezdávslý, průlinčitt povlak hydroxidu hlinitého nanesením roztoku hlinitanu alkálie. To znamená, že působeni na hliníkovou fólii samo tnou je velmi bezvýznamné, totiž pouze do té míry, aby se zajiseilo přilnutí průliičiet hygroskopické vrstvy zvenčí naneseného hydroxidu hlinitého. Vstva samotná se vytvoří reakcí v rozt^o^^u hlinitanu, tj. bez hygroskopického' spolupůsobení hliníkové fólie. Tím se dosáhne, že se vytvoří průlinčitá vrstva hydroxidu hlinitého, která je silnější a tím obdrží vetší účinnost pro přenášeni vlhkoosi, než kdyby fólie samotná měla tvooit hlinkkovou složku povrchové vrstvy. Tím se zároveň postupem podle vynálezu zabírání zeslabení hliníkové fólie.

V provedení podle vynálezu se hliníkové fólie zpracuúí vodným roz^kcm hlinitanu ťlkálie v podobě draselného, sodného nebo lkthného nebo jejich směsí.. Zpracování nebo impregnace roztokem se provádí v prvním kroku tak, že hotový rotor se ponoří do lázně 15 · až 20%niho roztoku hlinitaiu nebo že se takový roztok ve velkém mnntžSvi na rotor naleje. Koncentrace je s výhodou 1é-17 % hmoo, hlinitanu v roztoku. Lázeň má teplotu miítnooti nebo poněkud nižší, například 18 °C a doba je poměrně krátká, například 3 minuty. V průběhu tohoto kroku se kanály rotoru alespoň částečně naplní roztokem hlinitanu. Při tomto spracovávacim kroku se povrchy fólií naleppají tak, že k nim pozddji může přilnout ρrůliičitt povrch.

Tento povlak se vytvoří v následujícím zpracovávacim kroku, když byl rotor vyzdvižen ze zpracovávací lázně, takže roztok v převážné míře kanály opp^él. Avšak na . povrchu rotoru zůstane film nebo povlak roztoku, čehož se nejlépe dosáhne tak, že se kanály těsně po vyprázdnění roztoku uvedou do vodorovné polohy. Kapaaina v kanálech rotoru, která pochází z impregnační lázně, se nyní transformuje nebo přemění za vyvíjení tepla, čímž se fólie vystaví značnému stoupnutí, teploty. Hliník, který je Ččásí kapaliny, se tm usadí a přilne jako hygroekopický povlak sestávající hlavně z hydroxidů k povrchu fólií a ve stejné době unikne plynný vodík. Reakce, bude pokračovat po delší dobu>než trvalo ponořeni, s výhodou tak dlouho, pokud voda zůstává v kanálech. Když reakce přestane, omyje se rotor pro odstranění zbytků rozpustných ve vodě. Před omytím je výhodné rotor pomalu ochladit, aby se zabránilo prasklinám ve styku mezi povlakem a nosnou fólii v důsledku tepelných tím, že se fóliím rotoru dá moonnoit stárnuti po určitou vlhké, atmooséře. Tím se dále sníží růst velikosti zrn v i nebezpečí rozkladu.

Jak bylo řečeno, je při prvním zpracováváním kroku jí umožnilo vytvooit spolehlivé uložení pro průliičiet povlak z pnutí. Povlak, se · ještě dále zeesií dobu, například dva dny /48 hodin/·ve povlaku ulpívajícím na fóliích, jakož prováděno leptání povrchu fólie, aby se jí um^o.ž^ílo v у t v o o it tρ^:LelliVt uložení pro průiinč-itý povlak z hydroxidů hliníku. Účinek na hlinkkovou folii samotnou bude tím velmi bezvýznamný, zatímco druhý zpracovávací krok zavádí průlinči-tý přídavek 10-20 mikrometrů na. každé straně folie. Zvýšení váhy na o tlouštice například 50 mikrometrů může být přibližné 10 Z. Hlavni složky ^{z n}ěkolik^a růz.ⁿť^ch h^ydroxid^ů hlhíku, ^kter^é jsou oc^br^y z impr^egⁿač^ního kají přeměnou hliníkové fólie samotné..

Zpracování podle vynálezu je výhodné provádět · po do^arování rotoru. postup podle vyn^.lezu má význam pro pevnost rotoru. Zdá se, že nastává určitá můůtková vazba mezi průlinč^ými listy na povvších mezi fóliemi, které j^ou ve vzájemném styku, a to ·vede po vlaku roztoku fólii sestává jí a nevzni

Ukkzalo k zesílení spojů mezi zvlněnými pásy. Hygroskopický povlak muže být učiněn koncentrovanějším tím, že se ponoření do roztoku hlinitého v prvním zpracováváním kroku provádí opakovaně. Do roztoku hlinitanu může být v některém období ponořovacího děje přidána rozdrcená nebo práškovitá pevná adsorpční látka, například silíkagel. Takový práSek se neočekávaně dobře připojí k povrchu fólie, aniž bg do větší míry snížil její sorpční vlastnosti,

Hygroekopickt vlastnosti získané shora·popsaným způsobem jsou založeny na ads.orpci a, jak se ukázalo, vedou k takovým vlastnoseem přenosu vlhkoosi, jako jsou srovnatelné s vlastnostmi dosaženými u rotorů, zhotovených za použití vysoce průlinčitých fólií, zhotovených z asbestu nebo kamciuny, s chloridem litnuým jako hygroskopickou látkou, jak bylo shora uvedeno,

V mnoha případech, kde se rotoru používá·ve spojení s venttlaci, je nebezpečí, že nečistoty v odčerpávaném vzduchu, například tuky nebo oleje, mohou pokrýt povrchy tenkým fUrnem, který může více nebo mtně o^mzit difusi vlhkooti k hygroskopickému povrchu a od něho, sestává-li tento povrch z pevného sorpčního prostředí. Jeho jemné průliny a kapiláry, ve kterých se vlhkost kondenzuje, se snadno zablokují a vyřadí z činnoosi. -Jestliže však na druhé straně hygroskopická látka sestává z roztoku soli, stane se celý vlhký povrch aktivním, přičemž kapalina má sklon prosakovat a prorážet znečistujícím filmem.

Za podobných pracovních podmínek je výhoonnjsí bygroskopická kapacčta vytvořená solí,

Avšak nezpracovaná hliníková fólie nemá schopnost zadržet dostatečné množžsví solného roztoku na jejím povrchu. Vyyniez ukč^s^č^H, že průlinčitý povlak, získaný při zpracování hliníkové fólie alkalickým hlinitnnem, je · schopen zadržet větší možžst/í roztoku soli než nezpracovaný povrch. Zpracování hlínianeem kromě toho dává základ, na který lze vázat další povlaky, které dále zvýší průlinuitoss. Byl již popsán takový povlak, u kterého přidání prášku k hlinitanu sodnému při ponořovacím ději vytvooilo přídavný povlak. Abborpční schopnost povrchů fólie pro vodu může být tímto druhem zpracování značně zvýšena. Rooor, který jednou •byl.zpracován hlinitaeem, může být také ponořen do vodního skla a potom vystaven, působení kysličníku uhličitého. To vede k přídavnému povlaku chemicky vysráženého kysličníku křemičitého, který také zvyšuje průůincitost.

Při použití solného roztoku jako hygroskopické·látky je zásadní otázkou, jaký stupeň se může dostavit. Rozsáhlé pokusy ukázaly,·že nelze užit chloridu lithného; v tomto případě koroze velmi rychle

Jiná sůl lithia, dusičnan lithný, při p^užií nevedla prakticky k žádné korozí hliníkové fólie zpracované hlinitnnem. Současně uděluje dusičnan lihhný · fólii mimooádně dobré hygroskopické vlastnosti uvnitř relativního rozsahu vlhkooti pro současnou výměnu vlhkoosi a tepla, která zde přichází v úvahu, tj. pro reltiί^vii vlhkost vyšší než 10-20 %, Bromid vápenatý a chlorid sodný jsou rovněž značně méně korozmí než chlorid lihhný na povvších zpracovaných hlínianeem, i když nejsou tak příznivé jako dusičnan liHný. Ukázralo se. že bromid vápenatý je v hygroskopickém ohledu.zvlášt vhodný.

Shora popsané látky a techniky, které maj vybavit rotor adsorpčními a absorpčními vlastnostmi. vedou k výrobním nákladům, které jsou značně nižší než náklady, které byly dosud nutné pro výrobu vysoce účinných výměníkových rotorů.

Pod označením hliníková fólie” jsou také zahrnuty listy sestávájící z nosiče z nekovového matr^álu, jako jsou vlákna nebe· sklo nebo celulóza nebo plastické fólie, které jsou opatřeny vrst^xřou nebo povlakem z hliníku.

Claims (5)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob výroby rotoru pro rrkup^rai:^i^ní· výměník vlhkcoti a/nebo tepla mezi dvěma proudy pΐlnu_!pzpřípaiё vzduchu, přičemž rotor je sestaven z tenkých vrstev, které jsou střídavě rovinné, popř. zvlněné a dohromady tvoří sít spo^tých rovnoběžných kanálů pro oba proudy plynu a sestavaji z hliníkové fólie, vyznnauuící se tím, že povrchy hlinkkových fólií se opaaří průlinčtýým, hygroskopcekým povlakem z hydroxidu hlinitého, který se vytvoří vysráženkm z roztoku hlini.a^r^u alká-lie, naneseného na povrchy fó 1 ií.
2. 2. Způsob podle bodu 1, uí^cí se tím, že povlak hliníkové fólie se vytvoří jejím zpracováním hlίnitneem sodným společně s jednou nebo několika jinými látkami,

   1 9826
3. 3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se zpracování hlinitanem provádí po dotvoření rotoru navinutím.
4. 4. Způsob podle bodu 1, vyznatující se tím, že v jednom období zpracování hlinitaeem se vytvoří přídavný povlak anorganického, hygroskopického prášku, který se přidá k roztoku hlinittnu,
5. 5. Způsob podle bodu 4, vyznnaující se tím, Že anorganický prášek sestává z pevné adsorpUní látky, například 8iliktgnlu,