FI69925B

FI69925B - FOER EN REGENERATIV VAERMEVAEXLARE AVSEDD MASSAFLOEDESMANOEVERINGSANORDNING

Info

Publication number: FI69925B
Application number: FI823541A
Authority: FI
Inventors: Ismo Pentikaeinen; Seppo Pentikaeinen; Timo Pentikaeinen
Original assignee: Orpocon Oy
Priority date: 1982-10-18
Filing date: 1982-10-18
Publication date: 1985-12-31
Also published as: FI823541L; ZA837756B; FI823541A0; FI69925C

Description

1 699251 69925

Massavirran ohjauslaite regeneratiivista lämmönvaihdinta varten Tämän keksinnön kohteena on massavirran ohjauslaite 5 regeneratiivista lämmönvaihdinta varten, jossa on vähintään kaksi virtauskanavaa ja lämmönvaihtimen kennon ja ilmakanavan välissä sijaitseva laite massavirtojen vuorot-taiseksi ohjaamiseksi eri virtauskanaviin.The present invention relates to a mass flow control device 5 for a regenerative heat exchanger with at least two flow channels and a device between the heat exchanger cell and the air duct for alternately controlling the mass flows to different flow channels.

Lämmönsiirtimiä on kahta päätyyppiä, rekuperatii-10 vista ja regeneratiivista. Edellisessä lämpö siirtyy mas-savirrasta toiseen lämmönsiirtimessä olevien seinämien läpi. Jälkimmäisessä taas lämmönsiirtimessä olevat lämpö-massat varataan lämpimän virtauksen lämpöenergialla ja sen jälkeen varaus puretaan johtamalla kylmä virtaus kos-15 ketuksiin varatun massan kanssa. Regeneraattorin toimintaperiaatteesta johtuu, että joko lämpöpintojen on oltava liikkuvia, esim. pyörivät mallit, tai sitten massavirtoja on ohjattava jaksottaisesti eri reittejä myöten.There are two main types of heat exchangers, recuperative and regenerative. In the former, heat is transferred from one mass of clay to another through the walls in the heat exchanger. In the latter case, the heat masses in the heat exchanger are charged with the thermal energy of the warm flow and then the charge is discharged by directing the cold flow into contact with the charged mass. It follows from the operating principle of the regenerator that either the heating surfaces must be mobile, e.g. rotating models, or the mass flows must be controlled periodically along different paths.

Pyörivä, regeneratiivinen lämmönvaihdin tunnetaan 20 esim. saksalaisesta patenttijulkaisusta 881 046, jossa koteloon sijoitetussa kennopyörässä on läpimeneviä aukkoja, joissa on säteittäisiä, lämpöä varaavia lankoja. Kotelossa ja pyörässä on ohjaussiipiä, jotka ohjaavat kylmää ja lämmintä ilmavirtaa varaus lankojen kautta pyörän asen-25 nosta riippuvaisesti. Tällaisen laitteen epäkohtana on pieni lämmönvarausteho ja monimutkainen rakenne. Lisäksi ilmavirtojen kulkureittien tiivistäminen aiheuttaa suuria ongelmia.A rotary, regenerative heat exchanger is known, for example, from German patent publication 881 046, in which a honeycomb wheel arranged in a housing has through-openings with radial, heat-accumulating wires. The housing and wheel have guide vanes that control the flow of cold and warm air through the charge wires depending on the lift of the wheel-25. The disadvantage of such a device is its low heat transfer capacity and complex structure. In addition, the compaction of airflow paths causes major problems.

Ilmavirtoja voidaan ohjata myös virtauksen vaihto-30 venttiileillä, mutta tällainen laite vaatii suurehkot toi-milaitetehot ja aiheuttaa laitteiston kokonaishintaan nähden tarpeettoman suuret investointikustannukset.Air flows can also be controlled by flow exchange valves, but such a device requires higher actuator powers and incurs unnecessarily high investment costs relative to the total cost of the equipment.

Tämän keksinnön päämääränä on saada aikaan massa-virtojen ohjauslaite, joka on rakenteeltaan hyvin yksin-35 kertainen ja halpa ja jossa tehokas tiivistys on helposti ___ —- τ~ 2 69925 saavutettavissa. Keksinnön mukaiselle ohjauslaitteelle on tunnusomaista, että niassavirran ohjauslaitteena on lokerikko, jossa on lokeroita, joiden ensimmäisessä päässä on aukko, jonka kautta osa lokeroista avautuu ensimmäiseen 5 virtauskanavaan ja osa toiseen virtauskanavaan, ja joiden toisessa päässä on levymäinen, massavirtauksen virtaus-suuntiin nähden poikittaisesti liikutettava luisti, jonka avulla lokerot voidaan saattaa vaihtoehtoisesti jomman kumman virtauskanavan yhteyteen. Keksinnön mukainen oh-10 jauslaite koostuu siten lokeroihin jaetusta lokerikosta sekä siihen liittyvästä luistista, jota liikuttamalla ilmaa voidaan syöttää lokeroihin halutusta virtuuskana-vasta. Koska lokerot on liitetty jompaan kumpaan virtaus-kanavaan, tulokanavien ilmavirrat voidaan tällä tavalla 15 ohjata haluttuun virtauskanavaan lämmönvaihtimen kennossa regeneratiivisen vaikutuksen aikaansaamiseksi. On huomattava, että tämä ohjausvaikutus saadaan aikaan yksinkertaisella laitteella, joka vaatii vähän tilaa ja vain pienitehoisen toimilaitteen.It is an object of the present invention to provide a mass flow control device which is very simple in construction and inexpensive and in which effective sealing is easily achievable ___ —- τ ~ 269925. The control device according to the invention is characterized in that the niass flow control device is a compartment with compartments having an opening at one end through which part of the compartments opens into the first flow channel and part into the second flow channel and at the other end movable transversely to the flow , which alternatively allows the trays to be connected to one of the two flow channels. The control device according to the invention thus consists of a compartment compartment divided into compartments and an associated slider, by moving which air can be supplied to the compartments from the desired virtual duct. Since the compartments are connected to one of the two flow channels, the air flows of the inlet channels can be directed in this way to the desired flow channel in the heat exchanger cell to produce a regenerative effect. It should be noted that this control effect is achieved by a simple device that requires little space and only a low-power actuator.

20 Riittävä tiivistys luistin ja lokeroiden välillä on yksinkertaisesti järjestettävissä varsinkin siinä tapauksessa, että lokeroiden toisessa päässä on aukko kummankin virtauskanavan kohdalla ja että luistissa on läpimenevät aukot, jotka on järjestetty siten, että joka toinen loke-25 roaukko peittyy luistin kussakin asennossa.Adequate sealing between the slider and the compartments can simply be provided, in particular if there is an opening at one end of the compartments at each flow channel and the slider has through-openings arranged so that every other slot-25 slot is covered in each position of the slider.

Keksinnön mukaisen ohjauslaitteen yhtä edullista suoritusmuotoa selitetään seuraavassa tarkemmin oheisiin piitustuksiin viitaten, joissa kuvio 1 esittää keksinnön mukaista ohjauslaitetta 30 räjähdyskuvana, ja kuviot 2 ja 3 esittävät kaavamaisesti ohjauslaitteen kahta eri asentoa.One preferred embodiment of the control device according to the invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 shows the control device 30 according to the invention in an exploded view, and Figures 2 and 3 schematically show two different positions of the control device.

Kuviossa 1 on esitetty ilmakanava 1, esimerkiksi tulokanava, jossa on kaksi erillistä virtauskanavaa 2 ja 35 3, sekä ilmakanava 4, esimerkiksi jatkokanava, jossa on 3 69925 samoin kaksi erillistä virtauskanavaa 5 ja 6. Ilmakanava 4 muodostaa lämmönvaihtimen kennon ja virtauskanavissa 5, 6 on ei-esitettyjä pituussuuntaisia metallilevyjä, jotka toimivat lämmönvaraajina.Figure 1 shows an air duct 1, for example an inlet duct with two separate flow ducts 2 and 35 3, and an air duct 4, for example an extension duct with 3 69925 as well as two separate flow ducts 5 and 6. The air duct 4 forms a heat exchanger cell and the flow ducts 5, 6 are longitudinal metal plates (not shown) acting as heat accumulators.

5 Ilmakanavan 1 ja kennon 4 väliin on sijoitettu lo kerikko 7 ja luisti 8. Lokerikko on muodostettu laatikosta, jolla on likimain sama halkaisija kuin kennolla 4 ja ilmakanavalla 1 ja jonka sisätila on jaettu useiksi lokeroiksi 9 virtausten suuntaisilla väliseinillä 10. Esite-10 tyssä suoritusmuodossa lokeroita on kuusi.Between the air duct 1 and the cell 4 a box 7 and a slider 8 are placed. The box is formed of a box having approximately the same diameter as the cell 4 and the air duct 1 and the interior of which is divided into several compartments 9 by flow partitions 10. In the brochure-10 embodiment there are six compartments.

Lokerikon kennonpuoleisessa päässä on yksi aukko 1 1 jokaisen lokeron 9 kohdalla. Aukot on sijoitettu siten, että joka toisen lokeron aukko on virtauskanavien 2, 5 kohdalla ja joka toisen lokeron aukko virtauskanavien 3, 6 15 kohdalla. Lokerikon vastakkaisessa päässä kullakin lokerolla on kaksi aukkoa, joista aukko 12 sijaitsee virtaus-kanavan 2 kohdalla ja aukko 13 virtauskanavan 3 kohdalla.The cell-side end of the tray has one opening 1 1 for each tray 9. The openings are arranged so that every opening in the second compartment is at the flow channels 2, 5 and every opening in the second compartment at the flow channels 3, 6 15. At the opposite end of the tray, each tray has two openings, of which the opening 12 is located at the flow channel 2 and the opening 13 at the flow channel 3.

Lokerikon viimeksi mainitun pään ja ilmakanavan 1 väliin on tiiviisti sovitettu levymäinen luisti 8, jossa 20 on läpimeneviä aukkoja 14 ja joka on siirrettävissä ei- esitetyllä toimilaitteella edestakaisin nuolen A suunnassa. Nämä aukot on sijoitettu kahteen riviin virtauskanavien 2, 3 kohdalle siten, että kahden aukon 14 välimatka vastaa yhden lokeron 9 leveyttä. Luistin vaikutuksesta 25 kukin lokero avautuu ilmakanavaan 1 vain yhden aukon 12, 13 kautta siten, että joka toinen lokero avautuu virtaus-kanavaan 2 ja joka toinen virtauskanavaan 3.The drawer, the latter head and the air duct 1 is tightly fitted to the plate-like slider 8, wherein 20 is the through-holes 14 and which is movable non-shown actuator back and forth in the direction of arrow A direction. These openings are arranged in two rows at the flow channels 2, 3 so that the distance between the two openings 14 corresponds to the width of one compartment 9. As a result of the slider 25, each compartment opens into the air duct 1 only through one opening 12, 13, so that every other compartment opens into the flow duct 2 and every other into the flow duct 3.

Keksinnön mukainen ohjauslaite toimii seuraavalla tavalla. Luistin 8 ollessa oikeanpuolisessa ääriasennos-30 saan ilma pääsee virtaamaan virtauskanavasta 2 aukkojen 14, joka toisen aukon 12 ja aukkojen 11 kautta virtauskanavaan 5 ja vastaavalla tavalla virtauskanavasta 3 virtauskanavaan 6. Ilmavirrat kulkevat tällöin suoraan lokerikon 7 läpi, katso kuvio 2.The control device according to the invention operates in the following way. With the slide 8 in the right-hand end position-30, air can flow from the flow channel 2 through openings 14 through the second opening 12 and openings 11 to the flow channel 5 and correspondingly from the flow channel 3 to the flow channel 6. The air flows then pass directly through the compartment 7, see Fig. 2.

35 Kun lämmin ilmavirta on riittävästi lämmittänyt kennossa 4 sijaitsevia lämmönvarauslevyjä, luistia siirre- 4 69925 tään yhden lokeron 9 leveyden verran vasemmalle, jolloin virtauskanavasta 2 avautuu yhteys lokerikon kautta vir-tauskanavaan 6 ja virtauskanavasta 3 avautuu yhteys kanavaan 5, katso kuvio 3. Tällöin kylmään ilmaan siirtyy läm-5 mönvarauslevyihin varastoitunut lämpö samalla kun lämmin iliaa lämmittää kennon toisessa virtauskanavassa sijaitsevia levyjä.35 When the warm air flow has sufficiently heated the heat charge plates in the cell 4, the slider is moved 4 69925 to the left by the width of one compartment 9, opening a connection from the flow channel 2 to the flow channel 6 the heat stored in the heat storage plates is transferred to the air while the warm ilia heats the plates located in the second flow channel of the cell.

Keksinnön mukaisella laitteella voidaan ohjata myös kolmea tai useampaa virtausta. Luistina voi vaihto-10 ehtoisesti olla pyörivä kiekko, jolloin lokerot ovat kiilamaisia.The device according to the invention can also control three or more flows. The slide can alternatively be a rotating disc, in which case the trays are wedge-shaped.

IlIl

Claims

5,69925

A mass flow control device for a regenerative heat exchanger having at least two flow channels (2, 3, 5, 6) and a device located between the heat exchanger cell (4) and the air duct (1) for alternately controlling the mass flows to different flow channels , characterized in that the mass flow control device is a compartment (7) with compartments (9) having an opening (11) at the first end 10 through which part of the compartments (9) opens into the first flow channel (5) and part into the second flow channel (5). 6), and having a plate-like slider (8) movable at one end transverse to the flow directions of the mass flow, by means of which the lock-15 rot (9) can alternatively be connected to one of the two flow channels (2, 3).

Control device according to claim 1, characterized in that at one end of the compartments (9) there is an opening (12, 13) at each flow channel (2, 3) and in that the slide (8) has through-openings (14) which are arranged so that every other compartment opening (12, 13) is covered by the slider in each position.

Control device according to Claim 2, characterized in that the slide (8) is arranged to move in a straight line.

Control device according to Claim 2, characterized in that the slide is a rotating disc.