Рекуператор лабіринтно-дисковий

Реферат: Лабіринтно-дисковий рекуператор складається з трьох основних частин; теплообмінника, виготовленого із дисків з отворами, з'єднаних поперемінно циліндричними вставками із теплопровідного матеріалу, і двох частин дискових перегородок із теплоізоляційного матеріалу, які утворюють лабіринти для потоків, - вставлені: одна всередину теплообмінника і з'єднана віссю, а друга ззовні теплообмінника і з'єднана циліндром. UA 110264 U (54) РЕКУПЕРАТОР ЛАБІРИНТНО-ДИСКОВИЙ UA 110264 U UA 110264 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до теплотехніки, вентиляції і енергозберігаючих технологій, а саме до пристроїв вентиляції з рекуперацією тепла. Як відомо існує декілька видів систем рекуперації: - пластинчата; - роторна; - з проміжним теплоносієм; - теплові труби; - спіральна; - камерна. Всі ці системи мають кожна певні переваги і недоліки; габаритність, велику кількість електроприводів, велику кількість дорогих матеріалів, застосування в певних умовах змішування витяжного і припливного повітря і велику вартість. Заявнику невідомий прототип даної корисної моделі з застосуванням лабіринтно-дискової системи. Задача корисної моделі - спростити систему рекуперації, виконати конструктивно з мінімальною кількістю елементів і тим самим зменшити її енергозатратність у виробництві та експлуатації. Система лабіринтно-дискової рекуперації по суті проста у технічному плані і виконанні, так як складається з трьох основних елементів і при з'єднанні їх є одним цілим і не потребує виготовлення корпуса. Ця система являє собою конструкцію рекуперації по принципу: канал (труба) в каналі (в трубі), що і використано при підключенні. Дана лабіринтно-дискова система рекуперації може бути, як активна - ротор теплообмінник з лопатями і центральною дисковою перегородкою фіг. 3, так і пасивна фіг. 1, яка може використовуватись з різними теплоносіями. Ця система може застосовуватися як в промисловості, так і в побутовому призначенні для енергозбереження. Представлена система лабіринтно-дискової рекуперації полягає в проходженні потоків повітря через лабіринт, утворений дисками, як показано на фіг. 1, 3. Теплообмінник поз. 1 виготовляється з нержавіючої сталі або іншого високотеплопровідного матеріалу і складається з дисків і циліндрів, з'єднаних між собою герметично, а дві інші частини поз. 2, 3 виконані з теплоізоляційного матеріалу відповідної жорсткості і слугують перегородками, вставленими в теплообмінник, де між стінками поз. 1 і 2, 3 при проходження теплоносія проходить передача тепла на кожному лабіринті, як це показано на кресленні. При вдосконаленні даної конструкції теплоносіями можуть бути рідини, гази тощо. З описаного вище випливає вдосконалення системи рекуперації і отримання поставленої мети, більшою або меншою мірою. На кресленнях зображено лабіринтно-дисковий рекуператор в розрізі: Фігура 1 показує пасивний лабіринтно-дисковий рекуператор в вертикальному розрізі, де позиція 1 показує теплообмінник, позиція 2, 3 перегородки, а позиція 4 герметичне з'єднання всіх елементів пристрою Фігура 2 показує горизонтальний розріз Фігури 1. Фігура 3 показує вертикальний розріз лабіринтно-дискового рекуператора з активним теплообмінником і внутрішніми перегородками, на яких встановлені лопаті для затягування і викиду теплоносія, які обертаються електричним двигуном позиція 6. Позиції 1, 2, 3, 4, є ідентичними як на фігурах 1, 2. Теплообмінник і внутрішні перегородки обертаються на герметичній муфті - позиція 5, а позиція 2 - дискові перегородки виконують функцію корпуса і статора. Позиція 7 це перфорований кронштейн закріплений на муфті для закріплення внутрішніх дискових перегородок на осі, вони можуть як обертатися, так і ні. Фігура 4 показує збільшений фрагмент теплообмінника 1 і перегородок 2, 3, що вказує на з'єднання двох систем рекуперації, лабіринтно-дискову з лабіринтно-циліндричною. Теплообмінник 1 виготовляється з нержавіючої сталі або іншого високотеплопровідного матеріалу і складається з дисків і циліндрів з герметичними з'єднаннями один з одним. Позиції 2, 3 - перегородки виконуються із теплоізоляційного матеріалу відповідної жорсткості пластику, або кераміки - що дає змогу використання вторинної сировини, позиція 4 герметичні з'єднання перегородок. Принцип дії лабіринтно-дискового рекуператора є досить простий: вихідний потік рухається від центру рекуператора в різні сторони, завдяки дисковим вставкам із теплоізоляційного матеріалу по зовнішній стороні теплообмінника і вертається до центру і знов розходиться в різні сторони і так потрібної кількості циклів і омиває стінки дисків і тим самим віддає свій температурний потенціал, а вхідний потік рухається по внутрішній стороні теплообмінника того самого рекуператора в протилежний бік від вхідного і завдяки дисковим вставкам із теплоізоляційного матеріалу, рухаючись в різні сторони і вертаючись до центра, омиває стінки 1 UA 110264 U 5 10 15 20 25 30 35 40 дисків того ж теплообмінника зсередини, чим і набирає температурний потенціал від теплообмінника, що і є процесом рекуперації. Також при проходженні вихідного і вхідного потоків по всій робочій площі теплообміну, отримуємо невелику різницю температур, що не призводить до утворення конденсату. Також залежно від потреб можна збільшувати кількість лабіринтів, тим самим збільшуючи площу теплообміну. Продуктивність також можна регулювати кількістю обертів теплообмінника який, обертає електродвигун. В цій конструкції є можливість для збору конденсату, зробивши уклон до середини дисків, що дає можливість використання його в вологих приміщеннях. Залежно від потреб лабіринтно-дисковий рекуператор може бути реверсивним. Також при конструктивних розробках і потребах цей рекуператор може бути виконаний з декількома каналами потоку теплоносіїв. Є можливість виконання рекуператора як двигуна розмістивши обмотки на позиції 2, а позиція 1 буде функціонувати як ротор. Дана система з описаного вище вказує на те, що вона дешева у виробництві а також економна в експлуатації з активним теплообмінником при використанні одного двигуна для циркуляції потоків і має можливість збільшення робочої поверхні теплообміну завдяки додаванню - кількості лабіринтних переходів до досягнення потрібної робочої площі теплообміну, а також має ряд переваг, перерахованих нижче, над існуючими системами: 1. Компактність; 2. Можливість використання різної габаритності і продуктивності залежно від потреб; 3. Дешевизна в 2,3 рази; 4. Невелика кількість коштовного матеріалу для теплообмінника, а для решти частин можливе використання пластику чи кераміки, або других ізоляційних матеріалів потрібної жорсткості; 5. Невелика кількість механічних вузлів; 6. Можливість використання для припливно-витяжної вентиляції з рекуперацією одного двигуна; 7. Теплообмінник може використовуватись як вентилятор двоконтурний або насос циркуляційний; 8. Можливість розміщення як ззовні на дахах, стінах, так і всередині приміщень; 9. Налаштування потоку повітря регулюванням швидкості обертів; 10. Можливість використання в різних галузях, як в побутовому користуванні, так і в промисловому; 11. При більш детальному дослідженні є можливість використання з різними теплоносіями рідинами, газами тощо; 12. Є можливість використання даної системи з декількома потоками 2, 3, 4; 13. При конструктивних розробках є можливість використання теплообмінника як ротора, електродвигуна; 14. Виконання лабіринтних каналів можуть бути більшими за площею від вхідного і вихідного каналів; 15. При активному теплообміннику проходить постійне перемішування носіїв в рекуператорі; 16. Висока продуктивність; 17. Можливість використання в реверсному режимі; 18. Можливість збору конденсату. 45 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 1. Лабіринтно-дисковий рекуператор, що складається з трьох основних частин; теплообмінника, виготовленого із дисків з отворами, з'єднаних поперемінно циліндричними вставками із теплопровідного матеріалу, і двох частин дискових перегородок із теплоізоляційного матеріалу, які утворюють лабіринти для потоків, - вставлені: одна всередину теплообмінника і з'єднана віссю, а друга ззовні теплообмінника і з'єднана циліндром. 2. Лабіринтно-дисковий рекуператор за пунктом 1, який відрізняється тим, що теплообмінник має електропривод для циркуляції потоків теплоносіїв. 2 UA 110264 U 3 UA 110264 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4