RU2643420C1

RU2643420C1 - Supply-recirculation plant

Info

Publication number: RU2643420C1
Application number: RU2016146240A
Authority: RU
Inventors: Владимир Михайлович Мартынов; Геннадий Петрович Юхин; Алексей Анатольевич Катков; Азамат Минигалеевич Калимуллин; Ильмир Ринатович Габидуллин; Расул Анварович Хамматов
Original assignee: Владимир Михайлович Мартынов; Геннадий Петрович Юхин; Алексей Анатольевич Катков; Азамат Минигалеевич Калимуллин; Ильмир Ринатович Габидуллин; Расул Анварович Хамматов
Priority date: 2016-11-24
Filing date: 2016-11-24
Publication date: 2018-02-01

Abstract

FIELD: machine engineering.

SUBSTANCE: supply-recirculation plant can be used to organize air exchange and to provide moisture-thermal balance in rooms with significant emissions of water vapour. The plant is located in the room and contains a receiving and outlet chambers, an adjustable inlet louvred grille, a one-way heat exchanger made in the form of a tube bundle fixed in tube grids, one or more fans installed in the outlet chamber, adjustable louvred grilles located in the receiving and outlet chambers from the room side. Under the heat exchanger, there is a pallet equipped with a condensate drain system. Holes are made in the tube grates, and in the receiving chamber grate they are configured to regulate the flow section.

EFFECT: simplified design, increased plant reliability and efficiency.

2 dwg

Description

Изобретение относится к вентиляции и может применяться для организации воздухообмена и обеспечения влаготеплового баланса в помещениях со значительными выделениями водяных паров, в частности животноводческих помещениях.The invention relates to ventilation and can be used to organize air exchange and ensure moisture-thermal balance in rooms with significant emissions of water vapor, in particular livestock buildings.

Известно устройство для вентиляции помещения с большими выделениями водяных паров (патент РФ 2207471, F24F 7/06), содержащее последовательно установленные вентилятор, размещенный под потолком по всей длине помещения теплообменник-осушитель в виде приточного воздуховода из полиэтиленовой пленки с поддоном для сбора и отвода конденсата и раздаточный воздуховод. При прохождении холодного приточного воздуха по приточному воздуховоду с наружной его стороны образуется конденсат, который собирается в поддонах, при этом выделяется большой поток теплоты фазового превращения, что в результате приводит к осушке влажного воздуха внутри помещения, снижению потребного воздухообмена и сохранению теплового баланса помещения.A device is known for ventilating a room with large releases of water vapor (RF patent 2207471, F24F 7/06), comprising a sequentially installed fan, placed under the ceiling along the entire length of the room, a heat exchanger-dryer in the form of a supply duct from a plastic film with a tray for condensate collection and removal and a distributing duct. When cold supply air passes through the supply air duct, condensate forms on its outside, which collects in pallets, and a large heat flux of phase transformation is released, which results in the drying of moist air inside the room, reducing the required air exchange and maintaining the heat balance of the room.

Недостатками данного устройства являются сложность монтажа теплообменника-осушителя, невозможность его размещения в помещении с низкой высотой потолка, недолговечность воздуховода из полиэтиленовой пленки. Кроме того, в результате недостаточного прогрева приточного воздуха в воздуховодах происходит нежелательное обдувание выходящими из распределительного воздуховода струями холодного воздуха обслуживающего персонала, сельскохозяйственных животных, птицы и др.The disadvantages of this device are the difficulty of installing a heat exchanger-dryer, the impossibility of its placement in a room with a low ceiling height, the fragility of the duct from a plastic film. In addition, as a result of insufficient heating of the supply air in the air ducts, undesired blowing out of the jets of cold air leaving the distribution duct by service personnel, farm animals, poultry, etc.

Наиболее близким по совокупности признаков к предлагаемому техническому решению является система вентиляции помещений (патент РФ 2076282, F24F 7/00), включающая приточный и вытяжной вентиляторы, приточный канал с заборным отверстием, приточный воздуховод с ламинарными эжекционными воздухораспределителями, вытяжной воздуховод, одноходовой утилизационный теплообменник, выполненный в виде закрепленного в трубных решетках пучка труб, и размещенный под теплообменником поддон.The closest set of features to the proposed technical solution is a room ventilation system (RF patent 2076282, F24F 7/00), which includes a supply and exhaust fans, a supply duct with a suction port, a supply duct with laminar ejection air distributors, an exhaust duct, and a one-way exhaust heat exchanger, made in the form of a tube bundle fixed in the tube sheets, and a pallet placed under the heat exchanger.

Данная система позволяет в холодные периоды года производить в утилизационном теплообменнике перекрестного тока подогрев приточного воздуха за счет тепла рециркулируемого (направляемого в воздушную завесу) воздуха. При прохождении внутреннего влажного и теплого воздуха внутри труб теплообменника и обдувании их снаружи холодным приточным воздухом образуется конденсат с выделением скрытой теплоты конденсации, тем самым обеспечивается осушка воздуха с эффектом сохранения теплового баланса в помещении.This system allows during the cold periods of the year to produce in the recycling cross-flow heat exchanger, the supply air is heated by the heat of the recirculated (directed into the air curtain) air. When internal moist and warm air passes inside the heat exchanger tubes and blows them outside with cold supply air, condensate forms with the release of latent heat of condensation, thereby providing air drying with the effect of maintaining the heat balance in the room.

Недостатком прототипа является возможное образование инея и льда на внутренней поверхности труб теплообменника, что приводит к снижению эффективности теплообмена между приточным и рециркулируемым воздухом и даже к забиванию труб. Система вентиляции конструктивно сложна, так как приток и рециркуляция воздуха обеспечиваются с помощью двух вентиляционных установок, помещенных в соответствующие воздуховоды и каналы, а предотвращение обдувания холодными струями достигается благодаря смешиванию приточного воздуха с теплым внутренним воздухом с помощью эжекционных воздухораспределителей.The disadvantage of the prototype is the possible formation of frost and ice on the inner surface of the pipes of the heat exchanger, which leads to a decrease in the efficiency of heat exchange between the supply and recycled air and even clogging of the pipes. The ventilation system is structurally complex, since the inflow and recirculation of air is ensured by two ventilation units placed in the corresponding ducts and channels, and the prevention of blowing by cold jets is achieved by mixing the supply air with warm internal air using ejection air distributors.

Задача заявляемого изобретения - упрощение конструкции, повышение надежности и эффективности работы установки.The task of the invention is to simplify the design, increase the reliability and efficiency of the installation.

Данная задача решается за счет того, что заявленная приточно-рециркуляционная установка, содержащая вентилятор, приемную и выпускную камеры, приточную жалюзийную решетку, одноходовой теплообменник, выполненный в виде закрепленного в трубных решетках пучка труб, и размещенный под теплообменником поддон, размещена в помещении со значительными влаговыделениями, а один или несколько вентиляторов установлены в выпускной камере, при этом поддон снабжен системой отвода конденсата, приточная жалюзийная решетка выполнена регулируемой, обе камеры со стороны помещения снабжены регулируемыми жалюзийными решетками, а в трубных решетках выполнены отверстия, причем в решетке приемной камеры они выполнены с возможностью регулирования проходного сечения.This problem is solved due to the fact that the claimed supply and recirculation unit containing a fan, intake and exhaust chambers, a supply louvre grille, a one-way heat exchanger, made in the form of a tube bundle fixed in the tube grilles, and a pallet placed under the heat exchanger, is located in a room with significant moisture, and one or more fans are installed in the exhaust chamber, while the tray is equipped with a condensate drainage system, the supply louvre grille is adjustable, both measures on the premises side are equipped with adjustable louvres, and holes are made in the tube sheets, moreover, they are made in the receiving chamber lattice with the possibility of regulating the flow area.

На фиг. 1 изображен продольный разрез приточно-рециркуляционной установки, на фиг. 2 - поперечный разрез.In FIG. 1 shows a longitudinal section through a forced-air recirculation plant; FIG. 2 is a transverse section.

Установка размещена в помещении 1 и содержит регулируемую приточную жалюзийную решетку 2, приемную камеру 3 с регулируемыми жалюзийными решетками 4, одноходовой теплообменник, выполненный в виде закрепленного в трубных решетках 5 и 6 пучка труб 7, выпускную камеру 8 с регулируемыми жалюзийными решетками 9, один или несколько вентиляторов 10, установленных в выпускной камере 8. Под теплообменником расположен поддон 11, снабженный системой 12 отвода конденсата. В случае размещения приточно-рециркуляционной установки в нижней части помещения поддон 11 может быть совмещен с полом. В трубных решетках 5 и 6 выполнены соответственно отверстия 13 и 14, причем в решетке 5 приемной камеры 3 они выполнены с возможностью регулирования проходного сечения. Трубы и трубные решетки теплообменника могут быть выполнены из полимерного материала.The installation is located in room 1 and contains an adjustable supply louvre grille 2, a receiving chamber 3 with adjustable louvre grilles 4, a one-way heat exchanger made in the form of a bundle of pipes fixed in pipe grilles 5 and 6, an exhaust chamber 8 with adjustable louvres 9, one or several fans 10 installed in the exhaust chamber 8. Under the heat exchanger is a tray 11 provided with a condensate drainage system 12. In the case of placement of the supply and recirculation unit in the lower part of the room, the pallet 11 can be combined with the floor. In the tube sheets 5 and 6, holes 13 and 14 are made, respectively, and in the tube 5 of the receiving chamber 3 they are configured to control the flow area. Tubes and tube sheets of the heat exchanger can be made of a polymer material.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

При работе вентиляторов 10 за счет создаваемого ими разряжения через регулируемую жалюзийную решетку 2 наружный воздух поступает в приемную камеру 3 и движется по трубам 7. В холодные периоды находящиеся внутри помещения 1 трубы 7 снаружи омываются рециркулируемым теплым и влажным воздухом в результате естественной конвекции и подсоса воздуха через отверстия 13 и 14, что приводит к его охлаждению ниже точки росы и выпадению конденсата на поверхности труб 7. При этом выделяется скрытая теплота парообразования. Эта теплота воспринимается потоками воздуха, движущегося внутри и снаружи труб 7, что способствует сохранению теплового баланса помещения 1. Подогретый приточный воздух поступает из пучка труб 7 в выпускную камеру 8, где к нему за счет имеющегося в этой камере разряжения подмешивается через отверстия 14 и регулируемые жалюзийные решетки 9 рециркулируемый воздух помещения. В результате температура воздуха, нагнетаемого в помещение 1 вентиляторами 10, близка к температуре воздуха в помещении. Размещение нескольких вентиляторов 10 в выпускной камере 8 способствует достижению более равномерного вакуумметрического давления во всем ее объеме. Образовавшийся на поверхности пучка труб 7 конденсат собирается в поддоне 11 и отводится по системе 12, например, в канализацию.During operation of the fans 10, due to the discharge created by them through an adjustable louvre grille 2, the outside air enters the intake chamber 3 and moves through the pipes 7. During cold periods inside the room 1, the pipes 7 are washed outside by recirculated warm and humid air as a result of natural convection and air suction through holes 13 and 14, which leads to its cooling below the dew point and condensation on the surface of the pipes 7. In this case, the latent heat of vaporization is released. This heat is perceived by the flows of air moving inside and outside the pipes 7, which helps to maintain the thermal balance of the room 1. The heated supply air enters from the tube bundle 7 into the exhaust chamber 8, where it is mixed with openings 14 through the openings 14 and adjustable louvre grilles 9 recirculated room air. As a result, the temperature of the air pumped into the room 1 by the fans 10 is close to the temperature of the air in the room. The placement of several fans 10 in the exhaust chamber 8 helps to achieve a more uniform vacuum pressure in its entire volume. Condensate formed on the surface of the tube bundle 7 is collected in a tray 11 and discharged through the system 12, for example, into the sewer.

При температуре наружного воздуха ниже минус 10-15°С для исключения обледенения поверхности труб 7 и снижения воздухообмена приоткрывают жалюзийные решетки 4. Это приводит к снижению поступления приточного воздуха и подмешиванию к нему теплого воздуха из помещения 1. При более сильном похолодании имеется возможность еще уменьшить поступление приточного воздуха путем прикрытия жалюзийной решетки 2.When the outside temperature is below minus 10-15 ° C, to prevent icing of the surface of the pipes 7 and to reduce air exchange, the louvre grilles are opened 4. This leads to a decrease in the supply air supply and warm air from the room 1 is mixed with it. supply air by covering the louvre grille 2.

При температуре наружного воздуха выше минус 5°С прикрывают регулируемые отверстия 13 и жалюзийные решетки 4 и 9, что приводит к увеличению воздухообмена, снижению температуры проходящего через пучок труб 7 воздуха, что способствует выпадению конденсата на наружной поверхности этих труб и осушке воздуха внутри помещения 1.At an outdoor temperature above minus 5 ° С, adjustable openings 13 and louvre grilles 4 and 9 are covered, which leads to an increase in air exchange, a decrease in the temperature of the air passing through the tube bundle 7, which contributes to condensation on the outer surface of these pipes and air drying inside the room 1 .

В теплый период регулируемые отверстия 13 и жалюзийные решетки 4 и 9 полностью закрывают. Устройство работает с максимальной подачей приточного воздуха практически без рециркуляции внутреннего воздуха и его осушки.In the warm period, the adjustable openings 13 and the louvres 4 and 9 are completely closed. The device works with a maximum supply air supply practically without recirculation of the internal air and its drying.

Таким образом, приточно-рециркуляционная установка обеспечивает эффективную работу за счет того, что осуществляет осушку воздуха с выделением теплоты фазового превращения, регулируемую принудительную подачу приточного и рециркулируемого воздуха и их смешение в разных пропорциях в зависимости от времени года с регулируемым воздухообменом от минимального в холодный период до максимального в теплый период, благодаря чему исключается обледенение пучка труб теплообменника и обдувание холодными струями вводимого в помещение воздуха.Thus, the supply and recirculation unit provides efficient operation due to the fact that it dehumidifies the air with the release of heat of phase transformation, controlled forced supply of supply and recirculated air and their mixing in different proportions depending on the time of the year with adjustable air exchange from the minimum during the cold period to the maximum during the warm period, which eliminates icing of the tube bundle of the heat exchanger and blowing with cold jets of air introduced into the room.

Обеспечением притока и рециркуляции воздуха с помощью всего одного или нескольких параллельно работающих вентиляторов достигается простота и компактность установки, а также ее надежность работы. Изготовление труб 7 и трубных решеток 5 и 6 теплообменника из полимерного материала обеспечивает их долговечность и повышение надежности работы устройства.By ensuring the inflow and recirculation of air with the help of just one or several fans operating in parallel, simplicity and compactness of the installation, as well as its reliability, are achieved. The manufacture of pipes 7 and tube sheets 5 and 6 of the heat exchanger from a polymer material ensures their durability and increase the reliability of the device.

Claims

A supply and recirculation unit containing a fan, a intake and exhaust chamber, a supply louvre grill, a one-way heat exchanger made in the form of a tube bundle fixed in the tube grilles, and a pallet placed under the heat exchanger, characterized in that the installation is placed in a room with significant moisture, and one or several fans are installed in the exhaust chamber, while the tray is equipped with a condensate drainage system, the supply louvre grille is adjustable, both chambers are on the scheniya provided with adjustable louvres, and tubesheets made holes, wherein the receiving space in the lattice are made with adjustable passage section.