DE4222950A1 - Rotierender Wärmeaustauscher - Google Patents
Rotierender WärmeaustauscherInfo
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
- F04D17/02—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps having non-centrifugal stages, e.g. centripetal
- F04D17/04—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps having non-centrifugal stages, e.g. centripetal of transverse-flow type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
- F04D29/582—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D11/00—Heat-exchange apparatus employing moving conduits
- F28D11/02—Heat-exchange apparatus employing moving conduits the movement being rotary, e.g. performed by a drum or roller
- F28D11/04—Heat-exchange apparatus employing moving conduits the movement being rotary, e.g. performed by a drum or roller performed by a tube or a bundle of tubes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
Durch integrieren stationärer Wärmetauscher in das Laufrad
von Querstrom- oder Radialventilatoren (Trommelläufern) ent
stehen multifunktionale Ventilatoren, die Wärme bzw. Kälte
übertragen.
Die Ventilatoren sind gleichzeitig Wärmetauscher bzw. die
Wärmetauscher sind gleichzeitig Ventilatoren.
Das Durchströmungsprinzip der Ventilatoren gewährleistet
gleichmäßigen Wärmeübergang der jetzt rotierenden Wärme
tauscher.
Alle Vorteile von Ventilatoren wie z. B. die bei Querstrom
ventilatoren gleichmäßige Luftverteilung über die gesamte
Förderlänge, verlustfreie 90° bzw. 180° Umlenkung usw. können
für den Wärmetauscher voll genutzt werden.
In Fig. 1 ist eine erste Konstruktion zur Herstellung eines
Querstromventilators mit umlaufendem Wärmetauscher darge
stellt.
Über das Rohrstück (1) der Ventilatorgehäusewand (2) wird in
das Laufrad (3) (rotierender Wärmetauscher) über den Sammler
(4) flüssige oder gasförmige Wärme bzw. Kälte eingebracht und
in die Hohlschaufeln (5) verteilt.
Die mit Wärme oder Kälte durchströmten Ventilatorschaufeln
(5) geben ihre Wärme bzw. Kälte an die sie umgebende Luft
bzw. gasförmige Medium ab.
Durch zusätzliche Bestückung mit oberflächenvergrößerten
Teilen z. B. Lamellen (6) kann die Wärme- oder Kühlleistung
erhöht werden. Über den Sammler (7) und das Rohrstück (8)
tritt das abgekühlte bzw. erwärmte Medium aus.
Der Sammler (7) ist gleichzeitig Hohlwelle eines elektrischen
Innenläufermotors (9). Die Schaufel (5) bzw. Lamelle (6) kön
nen auch Elektrowärmetauscher sein.
In Fig. 2 ist eine erste Konstruktion zur Herstellung eines
Radialventilators als Trommelläufer mit umlaufendem Wärme
tauscher dargestellt.
Über den Anschlußstutzen (1) wird in das zentrale Rohr (2)
in den Sammler (3) flüssige oder gasförmige Wärme bzw.
Kälte eingebracht und in die Hohlschaufeln (4) verteilt.
Über den Sammler (5) und den Anschlußstutzen (6) tritt das
abgekühlte bzw. erwärmte Medium aus.
In Abwandlung von Figur (1-2) erfolgt in Fig. 3 der Antrieb
des Laufrades (rotierender Wärmetauscher) über Flügelrad (1)
oder Turbinenrad (2).
Diese Variante zeichnet sich dadurch aus, daß in Abhängigkeit
vom Flüssigkeits- oder Gasdruck unterschiedliche Drehzahlen
des Wärmetauschventilators erreicht werden.
Über Drosselelemente oder Thermostatventile (3) können die
Drehzahlen individuell dem jeweiligen Erfordernissen des
Raums oder Arbeitsprozesses angepaßt werden. Zusätzliche
Elektroantriebe und Installationen entfallen.
Ziel der Erfindung ist es Platz, Werkstoffmenge, Gewicht,
Energie und Kosten einzusparen.
Auslegung nach Betriebspunkt (P1):
- Ventilator und Wärmetauscher sind separate Bauteile | ||
- Volumenstrom, 6000 m³/h @ | - geforderte statische Druckerhöhung (verfahrenstechnische Anforderung) | 150 Pa |
- statischer Druckverlust des Wärmetauschers | 100 Pa | |
- statische Druckerhöhung Gesamtbedarf | 250 Pa |
Daraus ergeben sich gemäß Ventilatorkennfeld:
Drehzahl, n | |
= 1.350 UPM | |
Wirkungsgrad, νt | = 55% |
Wellenleistung, Pw | = 1,2 KW |
Schalleitstungspegel (über separate Rechnung ermittel), LwA | = 78 dBA |
Auslegung nach Betriebspunkt (P2):
- Ventilator und Wärmetauscher sind ein Bauteil - "Wärme
tauschventilator"
Durch Wegfall des separaten Wärmetauschers kann der System
widerstand um den Druckverlust des Wärmetauschers ca. 100 Pa
gesenkt werden.
Stimmen die Wärmeleistung des ursprünglich statischen Wärme
tauschers und des rotierenden Wärmetauschers (Laufrad) über
ein, so senkt sich der Druck auf den verfahrenstechnisch
erforderlichen Wert von 150 Pa.
Daraus ergibt sich:
Drehzahl, n | |
= 1100 UPM | |
Wirkungsgrad, νt | = 54% |
Wellenleistung, Pw | = 0,8 KW |
Schalleittungspegel (über separate Rechnung ermittel), LwA | = 73 dBA |
Claims (8)
1. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in Fig. 4 der
stationäre Wärmetauscher (1) komplett entfällt und seine
Funktion auf das Laufrad (2) z. B. auf einen Querstrom
ventilator (3) oder Radialventilator (Trommelläufer) über
tragen wird.
2. Der Wegfall des stationären Wärmetauschers als separates
Bauteil und seine Integration in das Ventilatorlaufrad er
spart Platz, Gewicht, Werkstoffmenge und Kosten.
3. Der Energieverbrauch und Geräuschpegel werden erheblich ge
senkt, da durch den Wegfall des stationären Wärmetauschers
der Systemwiderstand verringert wird.
- Siehe Berechnungsbeispiel Blatt 2- 3.
- Siehe Berechnungsbeispiel Blatt 2- 3.
4. Der Energieverbrauch und Geräuschpegel werden durch den Ein
satz einer aerodynamisch gestalteten Hohlschaufel Fig. 5 und
deren abrißfreien Anordnung im Laufrad Fig. 6 (Winkel β2)
weiter gesenkt.
5. Die übertragbare Wärmemenge wird bei der aerodynamisch ge
stalteten Ventilatorschaufel durch die nach Fig. 7 anlie
genden Umströmung (1) und die vergrößerte nutzbare Oberfläche
Fig. 8 (1) z. B. gegenüber einem bei Wärmetauschern sonst
üblichen Rundrohr nach Fig. 9 (1) erhöht.
6. Die gleichmäßige Luftverteilung und damit gleichmäßiger
Wärmeübergang auf die gesamte Ansaug- Ausblasfläche des
Ventilators besorgt der Ventilatorbetrieb automatisch.
Luftverteilungssysteme wie Übergangsstücke zwischen Ventilator
und Wärmetauscher entfallen.
7. Das Laufrad kann auch ein elektrischer Wärmetauscher sein.
8. Der Antrieb des Laufrades (rotierender Wärmetauscher) kann
auch über Flügelrad bzw. Turbine erfolgen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924222950 DE4222950A1 (de) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | Rotierender Wärmeaustauscher |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924222950 DE4222950A1 (de) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | Rotierender Wärmeaustauscher |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4222950A1 true DE4222950A1 (de) | 1994-01-20 |
Family
ID=6463056
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924222950 Withdrawn DE4222950A1 (de) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | Rotierender Wärmeaustauscher |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4222950A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1992-07-13 DE DE19924222950 patent/DE4222950A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
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8122 | Nonbinding interest in granting licences declared | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |