RU2282794C1

RU2282794C1 - Forced-exhaust ventilation plant with recuperator

Info

Publication number: RU2282794C1
Application number: RU2005109702/06A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов (RU); Олег Савельевич Кочетов; Мари Олеговна Кочетова (RU); Мария Олеговна Кочетова; Тать на Дмитриевна Ходакова (RU); Татьяна Дмитриевна Ходакова; Александр Владимирович Шестернинов (RU); Александр Владимирович Шестернинов; Михаил Евгеньевич Стареев (RU); Михаил Евгеньевич Стареев; Геннадий Васильевич Львов (RU); Геннадий Васильевич Львов; Александр Владимирович Куличенко (RU); Александр Владимирович Куличенко
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2005-04-05
Filing date: 2005-04-05
Publication date: 2006-08-27

Abstract

FIELD: heat recuperation.

SUBSTANCE: plant comprises housing, passages for inflowing and outflowing air, fan, and chamber with rotating regenerative recuperator. The chamber is mounted on the roof of a building on the ferroconcrete sleeve and is made of a housing made of parallelepiped whose walls are made of heat-insulating panels interconnected by means of quick-operated locks. The base of the housing is made of metallic frame which is mounted on the ferroconcrete sleeve. The top section of the chamber receives the horizontal rotating regenerative recuperator made of extensible frame and separated into two spaces with a baffle that is provided with the supports for the core of the drum made of belts made of a corrugated aluminum foil tightly wound on the core. The core of the drum is provided with the pulley of the drive of the wedge-belt transmission. The baffle in the frame together with the drum secured to it defines the passages for inflowing and outflowing air receiving the filters for cleaning air.

EFFECT: enhanced efficiency.

2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к вентиляции и кондиционированию воздуха с регенеративными теплоутилизаторами.The invention relates to ventilation and air conditioning with regenerative heat exchangers.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является приточно-вытяжная установка с регенеративным теплоутилизатором, вращающимся в горизонтальной плоскости, по патенту РФ №2011127, F 24 F 5/00, 1987 г. (прототип), содержащая корпус, каналы для приточного и вытяжного воздуха, вентилятор, камеру с вращающимся регенеративным теплоутилизатором.The closest technical solution to the claimed object is a supply and exhaust unit with a regenerative heat exchanger rotating in a horizontal plane, according to the RF patent No. 2011127, F 24 F 5/00, 1987 (prototype), comprising a housing, channels for supply and exhaust air , fan, a chamber with a rotating regenerative heat exchanger.

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность за счет перекрестной организации потоков воздуха.The disadvantage of the prototype is the relatively low efficiency due to the cross-organization of air flows.

Технический результат - повышение эффективности теплоутилизации выбросного воздуха, экономия энергоресурсов, упрощение конструкции, монтажа и обслуживания.The technical result is an increase in the efficiency of heat recovery of exhaust air, energy savings, simplification of design, installation and maintenance.

Это достигается тем, что в приточно-вытяжной установке с теплоутилизатором, содержащей корпус, каналы для приточного и вытяжного воздуха, вентилятор, камеру с вращающимся регенеративным теплоутилизатором, камера устанавливается на кровле здания на железобетонном стакане и представляет собой корпус в виде параллелепипеда, стенки которого выполнены из утепленных панелей, соединяющихся между собой быстродействующими замками, а основанием корпуса служит металлическая рама, которая устанавливается на железобетонном стакане, причем в верхней части камеры расположен горизонтальный вращающийся регенеративный теплоутилизатор, представляющий собой выдвижной каркас, разделенный на две полости перегородкой, в которой закреплены опоры сердечника барабана, образованного лентами из гофрированной алюминиевой фольги, плотно навитой на сердечник, причем на сердечнике барабана закреплен шкив привода клиноременной передачи, а перегородка каркаса с закрепленным на ней барабаном образует каналы для приточного и вытяжного воздуха, в каждом из которых размещены фильтры очистки воздуха, причем гофры ленты алюминиевой фольги барабана выполнены в сечении по синусоидальной, криволинейной второго и высшего порядков, многоугольной, треугольной, прямоугольной, трапецеидальной форме как односторонней, так и двусторонней, причем впадины гофра в предыдущем слое ленты приходятся на вершину гофра последующего слоя ленты, а барабан образован одной лентой, навитой на сердечнике с зазором по спирали Архимеда, жестко связанной по обоим краям круглыми по форме сетками или перфорированными круглыми алюминиевыми пластинами, причем в зазоре между боковыми поверхностями ленты размещен дисперсный материал с незамкнутыми порами и с высоким коэффициентом теплоусвоения, например керамзитовый гравий.This is achieved by the fact that in a supply and exhaust installation with a heat exchanger containing a housing, channels for supply and exhaust air, a fan, a chamber with a rotating regenerative heat exchanger, the camera is installed on the roof of the building on a reinforced concrete glass and is a body in the form of a parallelepiped, the walls of which are made of insulated panels interconnected by quick locks, and the base of the case is a metal frame, which is mounted on a reinforced concrete glass, and in a horizontal rotating regenerative heat exchanger located in the bottom of the chamber, which is a retractable frame divided into two cavities by a partition in which the supports of the drum core are formed, formed by ribbons of corrugated aluminum foil tightly wound around the core, and the V-belt drive pulley is fixed on the drum core, and the frame partition with the drum fixed on it forms channels for supply and exhaust air, in each of which air purification filters are placed spirit, and the corrugations of the aluminum foil tape of the drum are made in cross section in a sinusoidal, curvilinear second and higher orders, polygonal, triangular, rectangular, trapezoidal shape, both one-sided and two-sided, and the corrugations of the corrugation in the previous layer of the tape fall on the top of the corrugation of the next layer of tape, and the drum is formed by one tape, wound on the core with a gap along the Archimedes spiral, rigidly connected at both ends by round-shaped nets or perforated round aluminum plates, In the gap between the side surfaces of the tape, dispersed material with open pores and with a high coefficient of heat absorption, for example, expanded clay gravel, is placed.

На фиг.1 представлен общий вид предлагаемой установки, на фиг.2 - горизонтальный разрез каркаса теплоутилизатора, на фиг.3 - односторонняя синусоидальная гофра ленты из алюминиевой фольги барабана, на фиг.4 - двусторонняя синусоидальная гофра ленты из алюминиевой фольги барабана.Figure 1 presents a General view of the proposed installation, figure 2 is a horizontal section of the frame of the heat exchanger, figure 3 is a one-sided sinusoidal corrugation of a tape made of aluminum foil drum, figure 4 is a bilateral sinusoidal corrugation of a tape made of aluminum foil drum.

Приточно-вытяжная установка с теплоутилизатором содержит корпус в виде камеры 10, каналы для приточного 6 и вытяжного 8 воздуха с вентиляторами, камеру с каркасом 20 с вращающимся регенеративным теплоутилизатором 9. Камера 10 устанавливается на кровле здания на железобетонном стакане 1 и представляет собой корпус в виде параллелепипеда, стенки которого выполнены из утепленных панелей, соединяющихся между собой быстродействующими замками, а основанием корпуса служит металлическая рама 11, которая устанавливается на железобетонном стакане 1. В верхней части камеры 10 расположен горизонтальный вращающийся регенеративный теплоутилизатор 9, представляющий собой выдвижной каркас 20, разделенный на две полости перегородкой 21, в которой закреплены опоры сердечника 22 барабана, образованного лентами 16 из гофрированной алюминиевой фольги, плотно навитой на сердечник 22, а на сердечнике барабана закреплен шкив 23 привода клиноременной передачи 14. Перегородка 21 каркаса с закрепленным на ней барабаном 9 образует каналы для приточного и вытяжного воздуха, в каждом из которых размещены фильтры 4 очистки воздуха. Гофры ленты 16 алюминиевой фольги барабана выполнены в сечении по синусоидальной, криволинейной второго и высшего порядков, многоугольной, треугольной, прямоугольной, трапецеидальной форме как односторонней (фиг.3), так и двусторонней (фиг.4), причем впадины гофра 18 в предыдущем слое ленты приходятся на вершину гофра 18 последующего слоя ленты.The supply and exhaust unit with a heat exchanger contains a body in the form of a chamber 10, channels for the supply and exhaust air 6 and 8 with fans, a chamber with a frame 20 with a rotating regenerative heat exchanger 9. The chamber 10 is installed on the roof of the building on a reinforced concrete glass 1 and is a body in the form a parallelepiped, the walls of which are made of insulated panels, interconnected by quick locks, and the base of the case is a metal frame 11, which is mounted on a reinforced concrete glass 1. In the upper part of the chamber 10 there is a horizontal rotating regenerative heat exchanger 9, which is a retractable frame 20, divided into two cavities by a partition 21, in which the supports of the core 22 of the drum, formed by ribbons 16 made of corrugated aluminum foil tightly wound on the core 22, are fixed and on the core a pulley 23 of a V-belt drive drive is fixed to the drum 14. The partition wall 21 of the frame with the drum 9 mounted on it forms channels for the supply and exhaust air, in each of which there is a filter ry 4 Air purification. The corrugations of the tape 16 of the aluminum foil of the drum are made in section along a sinusoidal, curvilinear second and higher orders, polygonal, triangular, rectangular, trapezoidal shape both unilateral (figure 3) and bilateral (figure 4), and the corrugations of the corrugation 18 in the previous layer the tape falls on top of the corrugation 18 of the subsequent layer of tape.

Кроме того, барабан 9 может быть образован одной лентой (не показано), навитой на сердечнике с зазором по спирали Архимеда, жестко связанной по обоим краям круглыми по форме сетками или перфорированными круглыми алюминиевыми пластинами, причем в зазоре между боковыми поверхностями ленты размещен дисперсный материал 15 с незамкнутыми порами и с высоким коэффициентом теплоусвоения, например керамзитовый гравий.In addition, the drum 9 can be formed by one tape (not shown), wound on the core with a gap along the Archimedes spiral, rigidly connected at both ends with round-shaped nets or perforated round aluminum plates, and dispersed material 15 is placed in the gap between the side surfaces of the tape 15 with open pores and with a high coefficient of heat absorption, for example expanded clay gravel.

Обслуживание кхмер осуществляется с кровли. Барабан закреплен на металлической раме и приводится во вращение с частотой 10 об/мин с помощью клиноременной передачи 12 от привода, состоящего из электродвигателя 14 и червячной передачи 13. Рама с закрепленным на ней барабаном может выкатываться из камеры с помощью роликов и вновь вкатываться в камеру, что позволяет проводить профилактический ремонт в очистку барабана. Теплоутилизатор можно удалить из приточно-вытяжной камеры и на летний период. Благодаря этому уменьшается сопротивление камеры, вследствие чего увеличивается производительность вентилятора, что дает возможность в этот период эксплуатировать не все камеры, а следовательно, уменьшить расход воздуха и соответственно расход электроэнергии. При удаленном теплоутилизаторе для отделения приточного потока воздуха от вытяжного устанавливают временную перегородку.Khmer service is carried out from the roof. The drum is mounted on a metal frame and rotated at a frequency of 10 rpm using a V-belt drive 12 from a drive consisting of an electric motor 14 and a worm gear 13. A frame with a drum mounted on it can be rolled out of the chamber using rollers and re-rolled into the chamber , which allows for preventive maintenance in cleaning the drum. The heat exchanger can be removed from the supply and exhaust chamber for the summer period. Due to this, the resistance of the chamber decreases, as a result of which the fan performance increases, which makes it possible to use not all chambers during this period, and therefore, to reduce air consumption and, accordingly, energy consumption. With a remote heat exchanger, a temporary partition is installed to separate the supply air stream from the exhaust.

Нижняя часть камеры разделена перегородкой на приточный и вытяжной отсеки, в каждом из которых расположен фильтр 4, выполненный в виде вынимающейся кассеты. Оба фильтра имеют одинаковые размеры и технические характеристики. Кассета фильтра представляет собой металлическую раму прямоугольной формы, в которой зигзагообразно уложен фильтрующий материал. Кассеты можно вынуть из камеры для перезарядки фильтрующего материала.The lower part of the chamber is divided by a partition into the supply and exhaust compartments, in each of which there is a filter 4 made in the form of a removable cartridge. Both filters have the same dimensions and specifications. The filter cartridge is a rectangular metal frame in which filter material is zigzagged. Cassettes can be removed from the chamber to recharge filter media.

Приточно-вытяжная установка с теплоутилизатором работает следующим образом.The supply and exhaust unit with a heat exchanger works as follows.

В верхней части камеры приварены переходные короба 5, на фланцах которых установлены приточный 6 и вытяжной 8 вентиляторы. Оба вентилятора (вытяжной и приточный) осевые с колесом, вращающимся в горизонтальной плоскости, максимально унифицированы. Забор воздуха приточным вентилятором осуществляется сбоку с помощью входной коробки 7, выброс воздуха вытяжным вентилятором - вертикально вверх. Расстояние между выхлопным отверстием и верхней кромкой заборной коробки принято равным 2 м; при необходимости оно может быть увеличено за счет длины выхлопной трубы. Воздух по приточному или вытяжному каналу проходит сквозь барабан по каналам 17 или 19, образованным соответственно гофрами 16 или 18, забирая или отдавая тепло посредством материала 15 и алюминиевой фольги.In the upper part of the chamber, adapter boxes 5 are welded, on the flanges of which there are a supply 6 and an exhaust fan 8. Both fans (exhaust and supply) axial with a wheel rotating in the horizontal plane, as much as possible unified. The intake air is supplied by the supply fan from the side using the inlet box 7, the air is exhausted by the exhaust fan vertically upwards. The distance between the exhaust hole and the upper edge of the intake box is assumed to be 2 m; if necessary, it can be increased due to the length of the exhaust pipe. Air through the supply or exhaust channel passes through the drum through channels 17 or 19, formed respectively by corrugations 16 or 18, taking or giving off heat through the material 15 and aluminum foil.

К отверстию приточного канала камеры присоединяется воздуховод 2, расположенный в помещении. На горизонтальном участке его предусмотрена установка воздухораспределителя 3, в качестве которого применены, например, вихревые, регулируемые воздухораспределители типа ВВР. В этих воздухораспределителях предусмотрена монтажная или сезонная регулировка направления струи. Угол наклона струи, который может изменяться от 0 до 40°, устанавливается с помощью исполнительного механизма.An air duct 2 located in the room is connected to the opening of the supply channel of the camera. On the horizontal section it is provided for the installation of an air distributor 3, for which, for example, vortex, adjustable air distributors of the WWR type are used. In these air distributors installation or seasonal adjustment of a direction of a stream is provided. The angle of the jet, which can vary from 0 to 40 °, is set using the actuator.

Область применения разработанной крышной приточно-вытяжной установки ограничена температурой воздуха, подаваемого в помещение, так как установка калорифера на приточном воздухе невозможна из-за недостаточного давления, развиваемого приточным вентилятором. Однако расчеты показывают, что при температуре удаляемого воздуха 20°С и температуре наружного воздуха - 20°С установка обеспечивает нагрев подаваемого воздуха до 8°С, т.е. дополнительного подогрева не требуется. При этом экономия теплоты для установки производительностью 5 тыс.м³/ч (по каждому из потоков воздуха) составит 47 кВт, а 20 тыс.м³/ч - 187 кВт.The scope of the developed roofed supply and exhaust unit is limited by the temperature of the air supplied to the room, since the installation of a heater on the supply air is impossible due to insufficient pressure developed by the supply fan. However, the calculations show that at a temperature of exhaust air of 20 ° C and an outside temperature of 20 ° C, the installation provides heating of the supplied air to 8 ° C, i.e. no additional heating is required. At the same time, heat saving for a plant with a capacity of 5 thousand m ³ / h (for each of the air flows) will be 47 kW, and 20 thousand m ³ / h - 187 kW.

Установки предназначены в основном для гражданских и общественных зданий, а также промышленных помещений, в которых воздух не загрязнен вредными, пожаро- и взрывоопасными примесями и не имеет запаха. Их можно использовать в тех случаях, когда концентрация вредных веществ в местах размещения приточных вентиляторов не превышает 30% ПДК, установленных для воздуха рабочей зоны помещений (механические цехи, складские помещения, сельскохозяйственные здания, торговые и выставочные залы и т.п.).Installations are intended mainly for civil and public buildings, as well as industrial premises in which air is not contaminated with harmful, fire and explosive impurities and has no smell. They can be used in cases where the concentration of harmful substances in the locations of the supply fans does not exceed 30% of the maximum permissible concentration set for the air in the working area of the premises (machine shops, warehouses, agricultural buildings, trade and exhibition halls, etc.).

Применение разработанной схемы позволит также уменьшить протяженность воздуховода, за счет чего сокращаются затраты мощности на преодоление сопротивления сети, уменьшается металлоемкость и соответственно стоимость воздуховодов. Сокращаются также размеры занимаемой теплоутилизационной установкой производственной площади здания. Если сопоставить две системы с регенеративными теплоутилизаторами производительностью по каждому из потоков 10 тыс.м³/ч (общепринятую с напольным размещением оборудования и сетью воздуховодов от нее до места выброса с крышкой приточно-вытяжной установкой), то только годовая экономия на электроэнергии при использовании разработанной установки ориентировочно составит 240000 руб., при двухсменном и 360000 руб., - при трехсменном режиме работы.The application of the developed scheme will also reduce the length of the duct, thereby reducing the cost of power to overcome the network resistance, reducing the metal consumption and, accordingly, the cost of ducts. The sizes of the heat recovery installation of the production area of the building are also reduced. If we compare the two systems with regenerative heat exchangers with a capacity of 10 thousand m ³ / h for each of the flows (generally accepted with floor-mounted equipment and a network of ducts from it to the discharge point with a cover of the supply and exhaust unit), then only the annual energy savings when using the developed installation approximately will amount to 240,000 rubles., with a two-shift and 360,000 rubles., - with a three-shift operation.

Claims

1. The supply and exhaust installation with a heat exchanger, comprising a housing, channels for supply and exhaust air, a fan, a chamber with a rotating regenerative heat exchanger, characterized in that the chamber is installed on the roof of the building on a reinforced concrete cup and is a casing in the form of a parallelepiped, the walls of which are made of insulated panels interconnected by quick locks, and the base of the case is a metal frame, which is mounted on a reinforced concrete glass, and in the upper the th part of the chamber is a horizontal rotating regenerative heat exchanger, which is a retractable frame divided into two cavities by a partition in which the supports of the drum core are formed, which are formed by ribbons of corrugated aluminum foil tightly wound around the core, and the V-belt drive pulley is fixed on the drum core, and the frame partition with the drum fixed on it forms channels for the supply and exhaust air, in each of which air purification filters are placed a.

2. The supply and exhaust installation with a heat exchanger according to claim 1, characterized in that the corrugations of the aluminum foil tape of the drum are made in section in a sinusoidal, curvilinear second and higher orders, polygonal, triangular, rectangular, trapezoidal shape, both one-sided and two-sided, and corrugation troughs in the previous layer of tape fall on the top of the corrugation of the subsequent layer of tape.

3. The supply and exhaust unit with a heat exchanger according to claim 1, characterized in that the drum is formed by a single tape wound on a core with a gap in a spiral of Archimedes, rigidly connected at both ends with round-shaped nets or perforated round aluminum plates, and in the gap between the side surfaces of the tape are dispersed material with open pores and with a high coefficient of heat absorption, for example expanded clay gravel.