RU2176365C1 - Waste heat exchanger operating process - Google Patents
Waste heat exchanger operating process Download PDFInfo
- Publication number
- RU2176365C1 RU2176365C1 RU2001105108A RU2001105108A RU2176365C1 RU 2176365 C1 RU2176365 C1 RU 2176365C1 RU 2001105108 A RU2001105108 A RU 2001105108A RU 2001105108 A RU2001105108 A RU 2001105108A RU 2176365 C1 RU2176365 C1 RU 2176365C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchanger
- exhaust air
- channels
- heat
- air
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике вентиляции и кондиционирования воздуха. The invention relates to techniques for ventilation and air conditioning.
Известен способ работы теплообменника- утилизатора, реализуемый устройством для утилизации тепловой энергии по а.с. СССР N 1624248, МПК F 24 F 3/147, опубл. 30.01.91, БИ N 4. Указанный способ включает подвод и отвод потоков приточного и вытяжного воздуха в его перекрестно-точные щелевые вертикально расположенные чередующиеся между собой каналы, их взаимный теплообмен через разделяющие стенки этих каналов, последующий отвод этих потоков с противоположных сторон указанных каналов и удаление в процессе его работы льдообразований путем периодической подачи входящего потока вытяжного воздуха через снабженную переключающим элементом смесительную камеру в каналы приточного воздуха, а также подогретого приточного воздуха - в каналы вытяжного, посредством перекрытия указанных каналов с помощью оппозитно перемещающихся заслонок. A known method of operation of a heat exchanger-utilizer, implemented by a device for the utilization of thermal energy by AS USSR N 1624248, IPC F 24 F 3/147, publ. 01/30/91, BI
Наиболее близким к заявляемому является способ работы теплообменника-утилизатора, содержащего теплообменный блок с перекрестно-точными каналами, по патенту США N 4971137, МПК F 24 H 3/02, включающий подвод потоков приточного и вытяжного воздуха в его перекрестно-точные чередующиеся между собой каналы, их взаимный теплообмен через разделяющие эти каналы стенки, последующий отвод этих потоков с противоположных сторон указанных каналов теплообменника, измерение в процессе работы теплообменника температуры наружного воздуха, по достижению предельного значения которой судят о возможности образования или наличии инея на поверхности холодной зоны теплообменника, после чего осуществляют предотвращение его образования или удаление посредством нагрева указанной поверхности потоком вытяжного воздуха за счет смещения подводимого потока приточного воздуха в зону более нагретого вытяжного воздуха путем перекрытия каналов для его прохода в холодную зону с помощью установленных в каналах приточного воздуха лент, связанных с поворотным щитком, взаимодействующим с датчиком температуры. Closest to the claimed is the method of operation of a heat exchanger-utilizer containing a heat exchanger unit with cross-precision channels, according to US patent N 4971137, IPC F 24
Вследствие того, что приточный воздух при перекрытии каналов с помощью упомянутых лент не поступает временно в холодную зону и не участвует в этой зоне в процессе теплообмена с вытяжным воздухом, то благодаря этому последний при прохождении по своим каналам в упомянутой зоне имеет более высокую температуру, чем при работе в обычном режиме. В результате этого поверхность теплообменника в упомянутой зоне нагревается, что предотвращает образование инея, а в случае его наличия - обеспечивает его таяние и удаление с поверхности теплообменника. Due to the fact that the supply air does not temporarily enter the cold zone and does not participate in this zone in the process of heat exchange with exhaust air when the channels are closed with the said tapes, this means that when it passes through its channels in the said zone, it has a higher temperature than during normal operation. As a result of this, the surface of the heat exchanger in the said zone heats up, which prevents the formation of frost, and if it exists, ensures its melting and removal from the surface of the heat exchanger.
Недостатком данного способа является повышение аэродинамического сопротивления потоку приточного воздуха во время процесса предотвращения образования инея или его удаления с поверхности теплообменника. Это объясняется уменьшением площади проходного сечения каналов приточного воздуха на входе в теплообменник за счет необходимости их частичного перекрытия с помощью упомянутых лент, связанных с поворотным щитком, при смещении потока приточного воздуха в зону более нагретого вытяжного воздуха. Кроме того, недостатком данного способа является снижение эффективности теплообмена за счет выведения из процесса теплообмена части поверхности теплообменника при перекрытии упомянутых каналов. Недостатком данного способа являются также повышенные затраты времени, необходимые для нагревания поверхности теплообменника в холодной зоне для предотвращения образования инея или его удаления. Это объясняется тем, что температура потока вытяжного воздуха, дошедшего до указанной холодной зоны, с помощью которого осуществляется нагрев указанной поверхности, за счет теплообмена с потоком приточного воздуха становится значительно ниже, чем его температура на входе в теплообменник. The disadvantage of this method is the increase in aerodynamic resistance to the supply air flow during the process of preventing the formation of frost or its removal from the surface of the heat exchanger. This is explained by a decrease in the area of the passage section of the supply air channels at the inlet to the heat exchanger due to the need for their partial overlap with the help of the mentioned tapes connected with the rotary shield when the supply air stream is shifted to the zone of more heated exhaust air. In addition, the disadvantage of this method is the decrease in the efficiency of heat transfer due to removal from the heat transfer process of part of the surface of the heat exchanger when the above-mentioned channels are blocked. The disadvantage of this method is the increased time required for heating the surface of the heat exchanger in the cold zone to prevent the formation of frost or its removal. This is due to the fact that the temperature of the exhaust air stream reaching the specified cold zone, by means of which the specified surface is heated, due to heat exchange with the supply air stream, becomes much lower than its temperature at the inlet to the heat exchanger.
Задача, решаемая заявляемым изобретением, заключается в снижении аэродинамического сопротивления потоку приточного воздуха, использование для процесса теплообмена всей поверхности теплообменника при проведении процесса предотвращения образования инея или его удаления, а также уменьшение затрат времени на проведение указанного процесса. The problem solved by the claimed invention is to reduce the aerodynamic resistance to the flow of supply air, use for the heat transfer process the entire surface of the heat exchanger during the process of preventing the formation of frost or its removal, as well as reducing the time required to carry out this process.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе работы теплообменника-утилизатора, содержащего теплообменный блок с перекрестно-точными каналами, включающем подвод потоков приточного и вытяжного воздуха в его перекрестно-точные чередующиеся между собой каналы, их взаимный теплообмен через разделяющие эти каналы стенки и последующий отвод этих потоков с противоположных сторон указанных каналов теплообменника, измерение в процессе работы параметра, по достижению предельного значения которым судят о возможности образования или наличии инея на поверхности холодной зоны теплообменника, и предотвращение его образования или удаление, согласно изобретению предотвращение образования инея или его удаление осуществляют посредством нагрева упомянутой поверхности холодной зоны теплообменника подводимым к теплообменнику потоком вытяжного воздуха, который подают в каналы вытяжного воздуха с их выходной стороны, для чего при достижении упомянутым параметром предельного значения теплообменный блок поворачивают вокруг центральной оси на угол 180o.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of operation of the heat exchanger-heat exchanger comprising a heat exchanger unit with cross-precision channels, including supplying supply and exhaust air flows to its cross-precise alternating channels, their mutual heat exchange through the walls separating these channels and subsequent the removal of these flows from opposite sides of the indicated channels of the heat exchanger, the measurement during operation of the parameter, upon reaching the limit value of which they judge the possibility of ime or the presence of frost on the surface of the cold zone of the heat exchanger, and the prevention of its formation or removal, according to the invention, the prevention of the formation of frost or its removal is carried out by heating said surface of the cold zone of the heat exchanger with a stream of exhaust air supplied to the heat exchanger, which is fed into the channels of the exhaust air from their outlet side why, when the said parameter reaches the limit value, the heat exchange unit is rotated around the central axis by an angle of 180 o .
Достижению указанного технического результата способствует то, что параметром, по которому судят о возможности образования или наличии инея на поверхности холодной зоны теплообменника, служит температура его поверхности в самом холодном углу. The achievement of the indicated technical result is facilitated by the fact that the temperature of its surface in the coldest corner serves as the parameter by which it is possible to form or have frost on the surface of the cold zone of the heat exchanger.
Указанный технический результат достигается также тем, что параметром, по которому судят об образовании инея на поверхности холодной зоны теплообменника, служит разность давлений в канале вытяжного воздуха до и после теплообменного блока. The indicated technical result is also achieved by the fact that the pressure difference in the exhaust air channel before and after the heat exchange unit is used to determine the formation of frost on the surface of the cold zone of the heat exchanger.
Предотвращение образования инея или его удаление посредством нагрева поверхности холодной зоны теплообменника подводимым к нему потоком вытяжного воздуха, который подают в каналы вытяжного воздуха с их выходной стороны при достижении измеряемым параметром предельного значения посредством поворота теплообменника вокруг центральной оси на угол 180o, обеспечивает постоянное аэродинамическое сопротивление потоку приточного воздуха, а также использование для теплообмена всей поверхности теплообменника в течение всего времени его работы. Это объясняется тем, что в заявляемом способе нет необходимости перекрывать каналы для прохода приточного воздуха в процессе предотвращения образования инея или его удаления с поверхности теплообменника в его холодной зоне. Кроме того, благодаря тому, что при повороте теплообменника вокруг центральной оси на угол 180o происходит совмещение выходной стороны каналов вытяжного воздуха с патрубком (воздуховодом) его подачи в теплообменник, где температура вытяжного воздуха наиболее высока, нагрев этим потоком воздуха поверхности теплообменника в его холодной зоне обеспечивает сокращение времени, требуемого для предотвращения образования инея или его удаления.Prevention of the formation of frost or its removal by heating the surface of the cold zone of the heat exchanger with an exhaust air stream supplied to it, which is supplied to the exhaust air channels from their outlet side when the measured parameter reaches the limit value by turning the heat exchanger around the central axis by an angle of 180 o , provides constant aerodynamic resistance the supply air flow, as well as the use for heat transfer of the entire surface of the heat exchanger during the entire time of its operation you. This is because in the claimed method there is no need to block the channels for the passage of the supply air in the process of preventing the formation of frost or its removal from the surface of the heat exchanger in its cold zone. In addition, due to the fact that when the heat exchanger rotates around the central axis through an angle of 180 o , the output side of the exhaust air channels is combined with the pipe (duct) of its supply to the heat exchanger, where the temperature of the exhaust air is the highest, the surface of the heat exchanger is heated by this air flow in its cold zone provides a reduction in the time required to prevent the formation of frost or its removal.
Температура в холодном углу теплообменника является одним из возможных параметров, измерение которого в процессе работы теплообменника позволяет в случае достижения им предельного, заранее заданного, значения предусмотреть возможность образования в ближайшее время инея или установить факт его наличия на поверхности холодной зоны теплообменника и оперативно принять меры к устранению этих явлений. The temperature in the cold corner of the heat exchanger is one of the possible parameters, the measurement of which during the operation of the heat exchanger allows, if it reaches its limit, a predetermined value, to provide for the possibility of frost formation in the near future or to establish the fact of its presence on the surface of the cold zone of the heat exchanger and take prompt measures elimination of these phenomena.
Разность давлений в канале вытяжного воздуха до и после теплообменного блока служит другим из возможных параметров, предельное значение которого также позволяет предусмотреть возможность образования в ближайшее время инея или установить факт его наличия на поверхности теплообменника и своевременно принять меры к его удалению. The pressure difference in the exhaust air channel before and after the heat exchange unit is another of the possible parameters, the limiting value of which also allows for the possibility of frost formation in the near future or to establish the fact of its presence on the surface of the heat exchanger and to take timely measures to remove it.
Предлагаемый способ поясняется чертежами, на которых представлены два варианта устройства для его осуществления:
на фиг. 1 - вариант устройства, реализующего один из частных случаев осуществления заявляемого способа, в соответствии с которым параметром, по которому судят о возможности образования или наличии инея на поверхности холодной зоны теплообменника, служит температура его поверхности в самом холодном углу;
на фиг. 2 - вариант устройства, реализующего второй частный случай осуществления способа, в соответствии с которым параметром, по которому судят о возможности образования или наличии инея на поверхности холодной зоны теплообменника, служит разность давлений в канале вытяжного воздуха до и после теплообменного блока.The proposed method is illustrated by drawings, which show two variants of the device for its implementation:
in FIG. 1 is a variant of a device that implements one of the particular cases of the implementation of the proposed method, in accordance with which the temperature of its surface in the coldest corner serves as the parameter used to determine the formation or presence of frost on the surface of the cold zone of the heat exchanger;
in FIG. 2 is a variant of a device that implements a second particular case of the method, according to which the pressure difference in the exhaust air channel before and after the heat exchange unit is used to determine the formation or presence of frost on the surface of the cold zone of the heat exchanger.
Устройство для реализации заявляемого способа содержит теплообменник-утилизатор, включающий корпус 1 с входным 2 и выходным 3 и входным 4 и выходным 5 патрубками соответственно приточного и вытяжного воздуха, в котором установлен теплообменный блок 6 с перекрестно-точными каналами, который выполнен, например, в виде пакета уложенных друг на друга алюминиевых пластин с образованием чередующихся между собой перекрестно-точных каналов для прохода приточного и вытяжного воздуха. Теплообменный блок 6 может быть выполнен, например, и в виде пластмассовой монолитной сотовой конструкции. Теплообменный блок 6 снабжен центральной осью (не показано), перпендикулярной стенкам, разделяющим каналы приточного и вытяжного воздуха. Упомянутая ось связана посредством муфты с валом электродвигателя 7, который закреплен на наружной поверхности корпуса 1 теплообменника. Электродвигатель 7 с одной стороны связан с концевым выключателем 8, а с другой - магнитным пускателем 9, который, в свою очередь, связан с вторичным прибором 10. Последний в одном из вариантов устройства (фиг. 1) соединен с закрепленным на внутренней поверхности корпуса 1 теплообменника в зоне холодного угла теплообменного блока 6 датчиком 11 температуры, в состав которого входит бесконтактный инфракрасный термометр. В другом варианте (фиг. 2) вторичный прибор 10 соединен с датчиками 12,13 давления, первый из которых установлен перед теплообменным блоком 6 во входном 4, а второй после упомянутого блока в выходном 5 патрубках вытяжного воздуха. В качестве вторичного прибора 10 в первом варианте используется преобразователь температуры, а во втором - дифференциальный манометр. A device for implementing the inventive method comprises a heat exchanger-utilizer, comprising a
Способ работы теплообменника-утилизатора осуществляется следующим образом. Поток теплого воздуха, удаляемого из помещения, подводят через входной 4 патрубок вытяжного воздуха в корпус 1 теплообменника и далее в свои каналы в теплообменном блоке 6, после прохождения через которые осуществляют отвод этого потока из теплообменника через выходной 5 патрубок вытяжного воздуха с другой стороны корпуса. Одновременно с этим через входной 2 патрубок приточного воздуха в корпус 1 теплообменника и далее в свои каналы в теплообменном блоке 6 осуществляют подвод потока более холодного свежего воздуха, после прохождения через которые этот поток отводят через выходной 3 патрубок приточного воздуха с другой стороны корпуса. В процессе движения указанных потоков по перекрестно-точным, чередующимся между собой соответствующим каналам теплообменного блока 6 происходит передача теплоты через стенки, разделяющие эти каналы, от более теплого вытяжного воздуха к более холодному приточному. В результате этого температура вытяжного воздуха по мере прохождения через теплообменник снижается и при достаточно низкой начальной температуре приточного воздуха может достигнуть температуры точки росы, что ведет к выпадению на поверхности, ограничивающие каналы вытяжного воздуха, из его потока капельной влаги (конденсата). Если температура этих поверхностей окажется отрицательной, то конденсат, замерзая, будет превращаться в иней или лед. Это ведет к росту аэродинамического сопротивления теплообменника по тракту вытяжного воздуха и повышению термического сопротивления стенок, разделяющих потоки приточного и вытяжного воздуха, в местах образования инея или льда, что, в свою очередь, влечет за собой снижение количества теплоты, передаваемой от одного потока к другому. Поэтому в процессе работы теплообменника осуществляют измерение параметра, по достижению предельного значения которым судят о возможности образования инея или его наличии на поверхности самой холодной части теплообменника. Наиболее вероятным местом образования конденсата и, соответственно, его последующего замерзания является такое место на поверхности теплообменника, где вытяжной воздух достигает наиболее низкой своей температуры. Этим местом является самый холодный угол теплообменного блока 6, который образован в месте пересечения сторон входа приточного и выхода вытяжного воздуха. В этом самом холодном углу уже прошедший почти через весь теплообменник и отдавший теплоту, т.е. наиболее остывший поток вытяжного воздуха осуществляет передачу теплоты через разделяющие каналы стенки входящему потоку приточного воздуха, еще не подвергшемуся обработке в теплообменнике, т.е. наименее нагретому. В одном из частных случаев реализации заявляемого способа в качестве подлежащего измерению с вышеуказанной целью параметра служит температура поверхности теплообменного блока 6 в его самом холодном углу, которую измеряют с помощью датчика 11 (фиг, 1) температуры, а в другом - разность давлений в канале вытяжного воздуха, измеряемых датчиками 12, 13 (фиг. 2) давления. Достижение этими параметрами предельного, заранее заданного значения, характеризующего возможность образования инея или его наличие, вызывает срабатывание вышеуказанных соответствующих датчиков. В первом случае сигнал от датчика 11 температуры, а во втором - от датчиков 12, 13 давления поступает на вторичный прибор 10, который вырабатывает управляющий сигнал для магнитного пускателя 9, который, в свою очередь, подает питающее напряжение на обмотки электродвигателя 7. Связанный с центральной осью теплообменного блока 6 электродвигатель 7 осуществляет поворот последнего. При повороте теплообменного блока 6 вокруг его центральной оси на угол 180o с помощью концевого выключателя 8 происходит отключение электродвигателя 7. В результате такого поворота самый холодный угол теплообменника перемещается в наиболее теплую зону, занимая место пересечения сторон выхода приточного и входа вытяжного воздуха. При этом выходная сторона каналов вытяжного воздуха оказывается сообщенной с входным патрубком 4 наиболее теплого вытяжного воздуха. Благодаря этому подачу вытяжного воздуха в свои каналы осуществляют с их бывшей ранее выходной, в данный момент времени наиболее холодной стороны, в результате чего под воздействием наиболее высокой температуры вытяжного воздуха происходит нагрев ограничивающих каналы поверхностей. За счет нагрева таким образом упомянутых поверхностей обеспечивается предотвращение образования инея на поверхности теплообменника или, при его наличии, удаление за счет таяния под воздействием высокой температуры вытяжного воздуха. В результате этого теплообменник восстанавливает свой нормальный режим работы. Поскольку в холодную зону сразу непосредственно попадает поток вытяжного воздуха с самой высокой температурой, то на нагрев упомянутых поверхностей, по сравнению с прототипом, требуется значительно меньше времени. При этом при проведении процесса предотвращения образования инея или его удаления поток приточного воздуха также движется по своим каналам и участвует в процессе теплообмена с вытяжным воздухом, но при этом, по сравнению с прототипом, не происходит уменьшения проходного сечения этих каналов, что способствует снижению аэродинамического сопротивления и, кроме того, это способствует при проведении упомянутого процесса использованию для процесса теплообмена всей поверхности теплообменника.The method of operation of the heat exchanger-utilizer is as follows. The flow of warm air removed from the room is led through the
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001105108A RU2176365C1 (en) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | Waste heat exchanger operating process |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001105108A RU2176365C1 (en) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | Waste heat exchanger operating process |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2176365C1 true RU2176365C1 (en) | 2001-11-27 |
Family
ID=20246421
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001105108A RU2176365C1 (en) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | Waste heat exchanger operating process |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2176365C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105150679A (en) * | 2015-10-30 | 2015-12-16 | 北京环都拓普空调有限公司 | Waste heat recovery ventilator |
RU2731464C2 (en) * | 2016-07-01 | 2020-09-03 | Л'Эр Ликид, Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод | Heat exchanger comprising a device for distribution of liquid-gas mixture |
-
2001
- 2001-02-20 RU RU2001105108A patent/RU2176365C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105150679A (en) * | 2015-10-30 | 2015-12-16 | 北京环都拓普空调有限公司 | Waste heat recovery ventilator |
CN105150679B (en) * | 2015-10-30 | 2018-05-08 | 北京环都拓普空调有限公司 | Machine waste heat recovery |
RU2731464C2 (en) * | 2016-07-01 | 2020-09-03 | Л'Эр Ликид, Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод | Heat exchanger comprising a device for distribution of liquid-gas mixture |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2289336C (en) | Ventilator system and method | |
US4400948A (en) | Air dryer | |
TWI439657B (en) | Wet/dry cooling tower and method | |
US3968833A (en) | Method for heat recovery in ventilation installations | |
US20080000630A1 (en) | Ventilator system and method | |
FI62417C (en) | SAETT FOER AVFROSTNING AV EN I EN VENTILATIONSANLAEGGNINGS FRAONLUFTSKANAL ANORDNAD VAERMEVAEXLARE FOER VAERMEAOTERVINNING | |
WO2000010824A1 (en) | Air conditioner for vehicle | |
CN110118493A (en) | Thermal siphon cooler for the cooling system with cooling tower | |
JPH04283333A (en) | Heat exchanging ventilating device | |
WO2010102627A1 (en) | A building ventilation air-to-air heat exchanger control | |
ES2327514T3 (en) | PROCEDURE FOR THERMAL CONDITIONING, REGULATION DEVICE, ASY AS A DEVICE FOR THERMAL CONDITIONING. | |
CN106288224A (en) | The antifrost heat recovery system of new wind outside a kind of preheating chamber | |
RU2176365C1 (en) | Waste heat exchanger operating process | |
CN203011097U (en) | A heat pump dehumidification drying device | |
CN104246388B (en) | Air conditioner | |
CN104344550B (en) | Heat pump water heater group | |
ITTO970661A1 (en) | AIR-CONDITIONING UNIT OF THE AIR-COOLED ABSORPTION TYPE. | |
JPH05157299A (en) | Heat exchanging ventilator | |
JP3495902B2 (en) | Cooling system for incineration flue gas | |
JP2961049B2 (en) | Cooling tower with capacity control device | |
JP2003172587A (en) | Exhaust heat recovering system | |
SU909467A1 (en) | Heat exchange apparatus | |
JPH0522730Y2 (en) | ||
SU1043430A1 (en) | Heat power recovery device | |
SU939878A1 (en) | Method and apparatus for recovering heat energy in conditioning systems |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070221 |