SU1548612A1 - Способ утилизации тепла в рекуперативном теплообменнике - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано дл  утилизации тепла вентил ционных выбросов. Цель изобретени  - увеличение эффективности теплообмена за счет уменьшени  инееобразовани  при низких т-рах холодного воздуха. Пластины теплообменной поверхности образуют каналы удал емого и холодного воздуха. Теплоносители подают противотоком. Подачу удал емого воздуха осуществл ют одновременно с обоих входов канала с образованием пр моточной и противоточной зон теплообмена с холодным воздухом. Т-ры удал емого воздуха на выходе из теплообменника выбирают из соображений обеспечени  макс. интенсивности теплообмена. 5 ил.

Description

Изобретение относитс  к области вентил ции и может быть использовано дл  утилизации тепла вентил ционных выбросов, а также в других теплооб- менных системах.

Цель изобретени  - увеличение эффективности теплообмена за счет уменьшени  инееобразовани  при низких температурах холодного воздуха.

На фиг. 1 изображен рекуперативный теплообменник, в котором реализуют предлагаемый способ, аксонометри ; на фиг „ 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - теплообменник, вид сверху; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 2.

Рекуперативный теплообменник содержит пластины 1 теплообменной поверхности , образующие каналы 2 удал емого воздуха и каналы 3 холодного воздуха„ Канал 2 удал емого воздуха имеет два входа 4 и 5 и образует

пр моточную 8 и противоточную 9 зоны теплообмена с холодным воздухом. На выходном участке 6 канала 2 температуры потоков удал емого воздуха определ ют по формулам. Рекуперативный теплообменник содержит также дистанционные (угаютнительные) прокладки 7, обеспечивающие необходимую ширину каналов 2, 3.

Способ осуществл ют следующим образом .

Холодный воздух подают в один конец канала 3 и вывод т через проти- воположнын конец. Удал емый (теплый) воздух подают одновременно через два входа 4 и 5 в канал 2 и вывод т через выходной участок 6. В теплообменнике образуютс  пр моточна  8 и про- тивоточна  9 зоны. В пр моточной 8 зоне происходит охлаждение удал емого воздуха до температуры t,., в противоположной 9 зоне - до температуры t.

&

Јь

ЗЭ

ю

Температуры t и по формулам

определ ют

Ј

tf 57р

гдеоЦ,о1у - коэффициенты теплоотдачи со стороны удал емого

Принимаетс , что теплообменник построен таким образом, что пр моточна  зона имеет эффективность Ј, 0,3, а противоточна  зона - эффективность Ј2 0,6. Цодача теплого воздуха с обоих концов теплообменника осуществл етс  в равных количествах. Тогда отношение вод ных эквивалентов обоих потоков

X

Т Г

и холодного воздуха; - коэффициент влаговыпадени ;

- местна  температура холодного воздуха в месте выхода удал емого воз- „ Духа;

tIL - температуры удал емого воздуха из пр моточной и противоточной зон соот- ветственно.

При низких температурах холодного наружного воздуха в пр моточной 8 зоне температура пластины 1 теплооб- менной поверхности задаетс  выше 0°С, при этом обеспечиваетс  достаточно интенсивный тепловой лоток, поскольку температурный напор существенно не уменьшаетс , В противоточной зоне обеспечиваетс  достаточно значительный температурный напор, характерный дл  противоточного движени  теплоносителей , при этом температура плзсти- ны 1 теплообменной поверхности задаетс  равной 0°С, поскольку температура теплообменной поверхности уменыпа- етс  в направлении,, противоположном направлению потока холодного воздуха. Температуры удал емого воздуха на выходе из теплообменника выбираютс  из соображений обеспечени  максималь- ной интенсивности теплообмена

Местную температуру теплообменной поверхности tcT определ ют по уравнени

i

oi-x

ч

+ t,

1 +

.&L

п/ „ I

ed

50

В качестве примера рассматриваетс  работа утилизатора в следующих услови х . Температура теплого воздуха ,на входе в теплообменник г.и. 30°С, температура холодного воздуха на входе в теплообменник tX) -25°С, коэффициент влаговыпацени  J 1 ,8.Коэффи- лд циенты теплоотдачи со-стороны холод-, ного и удал емого воздуха принимаютс  равными и в таком случае их численные значени  не имеют значени .

Hl CV G - и 9 и г г v,y ,

w,

где W, Ux - вод ные эквиваленты по- токов удал емого и холодного воздуха; С„, Сх - удельна  теплоемкость удал емого и холодного

воздуха, Дж(кг-К); GU Gx - массовые расходы удал - емого и холодного воздуха , кг/с.

В таком случае температура тепло- обменной поверхности на входе теплоносителей в пр моточную зону определ етс :

t Гх + ,, 7ос tcr, п12 С

1

Температура теплого воздуха, в конце пр моточного участка

tj Ј,( tVl) 13,5°C.

Температура холодного воздуха в конце пр моточного участка

tj tx,+ Јt( tX(),150C.

Температура теплообменной поверхности в конце пр моточного участка

чЈ

pis

i

Ч+ х

1 oi-x

,21°С.

Температура теплого воздуха на выходе из противоточного участка

tj ta,- Ј2ий,- t ,) 5,9°С

Температура холодного воздуха на выходе из теплообменника

,н

4 .- - 11 53СТемпература теплообменной поверхности на входе теплого воздуха в про- тивоточньй участок

2k

x

.

+ t

1 + Ј

Oiv

li- 20,7°C.

Температура теплообменной поверх- 5 сти на выходе теплого воздуха из отивоточного участка

.- t + t1

V 4 + Ч

Ху

СТ 

1 +#Ч

0,2 С.

10

Обща  эффективность теплообменника с txt

.„ -о-66

ормула изобретени 

Ч« t(

25

Способ утилизации тепла в рекуперативном теплообменнике с пластинами теплообменной поверхности, образующими каналы удал емого и холодного воздуха, заключающийс  в противоточной подаче теплоносителей, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  эффективности теплообмена

5

486126

за счет уменьшени  инееобразовани  при низких температурах холодного воздуха , подачу удал емого воздуха осуществл ют одновременно с обоих входов канала с образованием пр моточной и противоточной зон теплообмена с холодным воздухом, а на выходе температуры потоков удал емого воздуха определ ют по формула

к

10

Ч) ,

-t

-t,

гдео о -х- коэффициенты теплоотдачи

со стороны удал емого и холодного воздуха; / - коэффициент влаговыпадени ; tx - местна  температура холодного воздуха в месте выхода удал емого воздуха; температуры удал емого воздуха на выходе из пр моточ- ной и противоточной зон соответственно .

i к

V

-7

фиг.1

L-.

в

фиг. 2

Фиг.3

7

8

1548612 6-6

/

7

X

х

/5

сригм

ери г. 5