Теплоутилізатор

Теплоутилізатор, який містить рекуперативний теплообмінник з теплообмінними поверхнями, що 3 57583 4 пливному і витяжному каналах, джерело живленвимірювального мосту регулюючого пристрою, а ня, два датчики температури, один з яких встановентилятори теплоутилізатора під'єднані до джевлений на вході припливного, а другий на виході рела живлення через виконавчі силові елементи витяжного каналів та підключені до регулюючого регулюючого пристрою. пристрою. Вирішення поставленої задачі можливе завдяВ рекуперативному теплообміннику розміщеки використанню датчиків температури з лінійною ний пристрій для очистки теплообмінних поверзалежністю зміни їх опору від величини вимірювахонь, виконаний в вигляді електромагнітних індукної температури та нової схеми їх підключення. (В торів, і підключений через регулюючий пристрій до якості таких датчиків можуть бути використані вітдатчиків температури витяжного і зовнішнього почизняні термоперетворювачі типу ТСМ-1088, ТСМвітря. Регулюючий пристрій містить вхідні елемен0987, що дозволяють вимірювати температуру в ти і аналого-цифрові перетворювачі, запам'ятовумежах -50°С - +50°С. Особливістю цих датчиків є ючий пристрій, вихідний і виконавчий елементи. ідентичність температурних характеристик). Електромагнітні індуктори змонтовані в каналах Зміна опору таких датчиків від температури зовнішнього повітря рекуперативного теплообмінописується формулою ника. R  R0  t, В процесі роботи зовнішнє повітря проходить де по каналах припливного повітря, підігрівається в R - опір датчика в омах; результаті теплообміну з витяжним повітрям і поR0 - опір датчика при температурі 0°С; тім подається споживачу. Одночасно витяжне по - температурний коефіцієнт опору; вітря при проходженні по витяжних каналах віддає t - значення вимірюваної температури, °С. теплоту зовнішньому повітрю і викидається в атДля вищеназваних типів датчиків попередня мосферу. При цьому з допомогою датчиків темпеформула має такий вигляд ратур витяжного і зовнішнього повітря здійснюєтьR=51,1+0,21t. ся контроль миттєвих значень температур і З'єднання цих двох датчиків послідовно і підквизначаються за допомогою регулюючого прилючення їх в одне із плечей вимірювального мосту строю фактичний коефіцієнт регенерації теплоти. регулюючого пристрою і розташування одного з При розходженні значень фактичного коефіціних на виході каналу витяжного каналу, а другого єнта регенерації теплоти з максимально можлина вході припливного каналу дає змогу фіксувати вим при даній температурі зовнішнього повітря значення температур, при яких відбувається обрегулюючий пристрій подає короткочасний електмерзання теплообмінних поверхонь. ричний імпульс на електромагнітні індуктори. В При мінусових значеннях температури зовнішрезультаті виникнення електромагнітного поля нього повітря волога, що міститься в повітряному відбувається зміна форми теплообмінних поверпотоці витяжного каналу, тобто в повітрі, яке вихонь з видаленням механічних добавок і обледедаляється з приміщень, (а в тваринницьких приніння [A.c. №1688056 СРСР, F24F3/147]. міщеннях вологість повітря завжди висока), конЦей пристрій є більш близьким до заявленого денсується на теплообмінній поверхні по своїй технічній суті і тому прийнятий в якості теплообмінника і при певній температурі зовнішпрототипу. нього повітря замерзає, перекриваючи переріз Але і відомому пристрою утилізації тепловитеплообмінних каналів. Ефективність роботи тептяжного повітря властиві недоліки. Це складність лоутилізатора при цьому різко зменшується. Крирегулюючого пристрою, потреба в значній кількості тичною точкою для випадання вологи і обмерзанрадіоелектронних елементів, невисока надійність ня є співвідношення теплообмінника через використання для очистки t1  t 2 , обледеніння електромагнітних індукторів, при роботі яких виникають значні механічні навантажентобто при досягненнях температурами на виня і вібрації, що викликають пошкодження елеменході витяжного t1 і вході припливного t2 каналів тів теплообмінника і зменшують строки значень рівних по величині і протилежних по знаексплуатації теплоутилізатора в цілому ку. При таких значеннях температур теплообмінна Задачею винаходу є теплоутилізатор в якому, поверхня теплообмінника має температуру близьзавдяки новим характеристикам деяких елементів ко 0°С. Так, наприклад, якщо температура на вита новому з'єднанню їх, досягається спрощення ході витяжного каналу має значення t1= +5°C, а на конструкції та виключаються механічні навантавході припливного каналу t2= -5C, температура ження рекуперативного теплообмінника. теплообмінної поверхні буде дорівнювати близько Задача вирішується завдяки тому, що тепло t=0°С, а це і є початком обмерзання теплообмінної утилізатор, який містить рекуперативний теплообповерхні при подальшому зниженні температури мінник з теплообмінними поверхнями, що чергуприпливного повітря. При цьому сумарний опір ються, проточні припливний та витяжний канали, датчиків буде дорівнювати вентилятори, встановлені в припливному та витяRd=2R0. жному каналах, джерело живлення, два датчики де R0 - сумарний опір датчиків температури. температури, один з яких встановлений на вході Якщо за допомогою технічного засобу, реаліприпливного, а другий на виході витяжного каналів зувати фіксацію умови досягнення температурами та підключені до входу регулюючого пристрою, на вході припливного і виході витяжного каналів відрізняється тим, що датчики температури мають значень рівних по величині і протилежних по зналінійні температурні характеристики, з'єднані між ку, а з допомогою регулюючого пристрою, здійснисобою послідовно та підключені в одне із плечей ти відключення вентиляторів теплоутилізатора від 5 57583 6 джерела живлення, при досягненні цієї умови буде Внаслідок того, що задатчик температури 9 досягнуто сприяння запобігання обмерзанню тепрегулюючого пристрою 7 настроєний на сумарний лообмінних поверхонь теплоутилізатора. опір датчиків при температурі 0°С, рівний 2R0, при Оскільки теплоутилізатори монтуються всереякому повинне здійснитись відключення теплоутидині приміщень, де температура підтримується на лізатора від джерела живлення, маємо рівні +12°С і вище, теплообмінні поверхні прогріRd  2R0  (t1  t2 ), ваються, температура в них підвищується і теплоде Rd - сумарний опір датчиків. утилізатор автоматично включається в роботу. При цьому Rd>2R0 і теплоутилізатор залиЗастосування цього теплоутилізатора дозвошиться підключеним до джерела живлення. ляє не допускати до обмерзання його теплообмінПри подальшому зниженні температури зовників. При цьому схема керування значно спрощунішнього повітря опір датчика 12 зменшується, ється і відпадає потреба в застосуванні зменшується також і опір датчика витяжного повітмеханічних засобів для очистки теплообмінних ря 13. поверхонь від обмерзання. Надійність і довговічЗагальний опір датчиків буде дорівнювати ність теплоутилізатора значно підвищується. Rd  2R0  (t1  t 2 ), Приклад виконання теплоутилізатора з захисRd  2R0. том від обмерзання показаний на фігурі. Теплоутилізатор включає рекуперативний теТеплоутилізатор продовжує працювати. плообмінник 1 з розділеними між собою теплообТемпература зовнішнього повітря знижується мінними поверхнями 2, що чергуються, проточнив мінусову область. Одночасно знижується і темми каналами припливного 3 та витяжного 4 пература витяжного повітря. Наступає момент, повітря, вентиляторами 5 і 6, змонтованими на коли t1  t 2 , причому t1=-t2, тобто критична точка, вході витяжного 4 та виході припливного 3 каналів коли на вході припливного 3 і виході витяжного повітря, регулюючого пристрою 7, що складається каналів 4 теплообмінної поверхні 2 теплообмінниз вимірювального мосту та підсилювача сигналу 8, ка 1 температура досягає значень менших 0°С, задатчика температури 9, виконавчих силових при яких відбувається обмерзання сконденсованої елементів 10 і джерела живлення 11. Вентилятори вологи. Опір датчиків при цьому 5 і 6 під'єднані до джерела живлення 11 через виRd  2R0  ( t1  t 2 )  2R0, хідні силові елементи 10 регулюючого пристрою 7. На вході припливного каналу 3 та виході витяжнотобто го каналу 4 встановлені відповідно датчики темпеt1  t 2, ратури 12 і 13. Датчики температури 12 і 13 з'єдПри цьому теплоутилізатор регулюючим принані послідовно і підключені в одне із плечей строєм відключається від джерела живлення, що вимірювального мосту 8 регулюючого пристрою 7. запобігає обмерзанню вологи на теплообмінних При підключенні теплоутилізатора до джерела поверхнях теплоутилізатора. живлення 11 через вихідні елементи 10 регулююТеплообмінник прогрівається внутрішнім повічого пристрою 7 вентилятори 5 і 6 включені. Тептрям приміщення, співвідношення суми опорів ло-утилізатор включається в роботу. При цьому датчиків порушується і приймає значення тепле повітря через витяжний канал 4 видаляєтьRd  2R0  (t1  t2 )  2R0, ся з приміщення. В цей же час через припливний канал 3 в приміщення подається зовнішнє повітря. Теплоутилізатор регулюючим пристроєм підкВнаслідок проходження повітря через теплообмінлючається до джерела живлення і продовжує роник 1 витяжне повітря охолоджується, а припливне боту. нагрівається і надходить у приміщення. Комп’ютерна верстка М. Клюкін Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601