ТЕПЛОВЛАГООБМЕННИК

Полезная модель относится к тепловлагообменным устройствам и предназначена для тепло- и влагообмена между газообразными потоками.
Известен тепловлагообменник, содержащий пакет гигроскопичных капиллярно-пористых пластин, образующих каналы для воздушных потоков, поддон с раствором жидкого сорбента, в который частично погружены пластины, ванну с прорезями в днище, в которые введены верхние концы пластин, и секцией подъема раствора с трубами, заполненными капиллярно-пористым материалом и введенными своими концами в ванну и поддон (см. SU, №1041815, F24F 3/147, 1983).
Известен также воздухонагреватель, работающий по принципу тепловлагообмена, содержащий воздухораспределительную коробку, корпус с перегородками и установленным в нем теплообменным пакетом, выполненным в виде вертикально установленных в поддоне пластин из смачиваемого капиллярно-пористого материала, покрытых влагонепроницаемым слоем с одной стороны и образующих сухие и влажные каналы для потоков воздуха, заглушенных попарно и попеременно с торцовых сторон, над теплообменным пакетом установлен подводящий трубопровод с форсунками, поддон снабжен переливом и отводящим трубопроводом, а между крайними пластинами теплообменного пакета и перегородками установлены мягкие прокладки (см. RU, №2075697, F24F 3/147, 1997).
Недостатками известных тепловлагообменников являются снижение теплопроводности капиллярно-пористого материала при высоких температурах, необходимость дополнительного смачивания данного материала
водой для повышения его теплопроводности, что приводит к снижению эффективности процесса тепловлагообмена.
Технический результат, который может быть получен от использования предложенной полезной модели, заключается в повышении эффективности процесса тепловлагообмена.
Указанный технический результат достигается в конструкции тепловлагообменника, включающего боковые плиты, в которых выполнены отверстия для входа и выхода газов, верхнюю и нижнюю крышки, теплоизоляционные прокладки и установленный между боковыми плитами и теплоизоляционными прокладками пакет пластин, каждая из которых имеет выемки в верхней и нижней частях, два боковых отверстия, образующих при сборке пластин коллекторы для газов, гребнеобразный участок в центральной части, состоящий из ребер, причем боковые отверстия и ребра расположены симметрично относительно вертикальной оси симметрии пластины, над ребрами выполнена прорезь, которая соединена с одним из боковых отверстий, при этом в пакете ребра смежных пластин направлены навстречу друг другу и между пластинами зигзагообразно расположена полимерная пленка-мембрана, разделяющая их между собой.
В пластине ребра могут быть равноудалены друг от друга, а в верхней и средней частях соединены между собой перемычками. Кроме того, боковые плиты, теплоизоляционные прокладки и пластины имеют по углам отверстия для сборки. Верхняя и нижняя крышки снабжены резиновыми прокладками.
Сущность заявленной полезной модели поясняется чертежами.
На фиг.1 представлен общий вид тепловлагообменника, на фиг.2 показана пластина, на фиг.3 представлено расположение в пакете пластин и полимерной пленки-мембраны между пластинами.
Тепловлагообменник является устройством, применяемым в установках, требующих для своей работы увлажненный и подогретый относительно окружающей среды воздух. Процесс тепловлагообмена происходит
за счет использования тепла и влаги, содержащихся в отработанном воздухе, выходящем из установки.
Тепловлагообменник (см. фиг.1) содержит пакет 1 пластин 2, боковые плиты 3 и 4, которые являются идентичными и размещены в тепловлагообменнике с поворотом на 180° относительно вертикальной оси. Боковые плиты 3 и 4 обеспечивают равномерность прижатия пластин 2. На боковых плитах имеются отверстия: одно входное и два выходных. Через входное отверстие 5, расположенное на боковой плите 3, подают теплый и влажный воздух из установки, а через входное отверстие (на чертеже не показано) боковой плиты 4 осуществляют подачу воздуха из окружающей среды. Через выходное отверстие 6 отводят в установку увлажненный и подогретый в тепловлагообменнике атмосферный воздух. Отверстие 7 предназначено для сброса передавшего тепло и влагу воздуха, поступившего из установки. Тепловлагообменник имеет верхнюю 8 и идентичную по конструкции нижнюю (на чертеже не показана) крышки, которые снабжены резиновыми прокладками 9, и теплоизоляционные прокладки 10.
Каждая пластина 2 (см. фиг.2) имеет выемки 11, 12 в верхней и нижней частях, два боковых отверстия 13 и 14, гребнеобразный участок в центральной части. Гребнеобразный участок состоит из ребер 15. Два боковых отверстия 13, 14 и ребра 15 расположены симметрично относительно вертикальной оси симметрии пластины. Над ребрами 15 выполнена прорезь 16, которая соединена с одним из боковых отверстий 13. Ребра в центральной и верхней частях соединены между собой перемычками 17.
В пакете 1 (см. фиг.1) ребра 15 смежных пластин 2 направлены навстречу друг другу. При сборке пластин в пакет боковые отверстия 13 и 14 образуют в теплообменнике коллекторы 18 и 19 для газов.
При установке верхней 8 и нижней крышек с резиновыми прокладками 9 за счет выполненных в пластинах 2 сверху и снизу выемок 11,12 в тепловлагообменнике образуются верхний и нижний выходные коллекторы для газов (на чертежах не показаны). Теплоизоляционные прокладки 10
предотвращают тепловые потери в воздушных коллекторах на крайних пластинах 2 пакета.
Боковые плиты 3 и 4, теплоизоляционные прокладки 10 и пластины 2 имеют по углам отверстия 21, 22, 23 для сборки.
В пакете 1 (см. фиг.3) между пластинами 2 зигзагообразно в виде непрерывного полотна расположена полимерная пленка-мембрана 20, разделяющая пластины между собой и служащая границей раздела между входным и выходным противоположно направленными потоками воздуха. Через полимерную пленку-мембрану 20 в тепловлагообменнике осуществляется передача тепла и влаги.
В тепловлагообменнике влажный и подогретый воздух из установки, поступающий через входное отверстие 5 на боковой плите 3, попадает в коллектор 18, из которого он распределяется (см. фиг.3) по нечетным (если считать слева направо) пластинам 2 и далее через прорезь 16 движется сверху вниз между ребрами 15. Атмосферный воздух через входное отверстие (на чертеже не показано) боковой плиты 4 поступает в коллектор 19, из которого он снизу проходит по четным пластинам. Воздух из установки, передав тепло и влагу атмосферному воздуху, поступает в образованный нижний выходной коллектор и сбрасывается через отверстие 7. Подготовленный подогретый и увлажненный атмосферный воздух поступает в образованный верхний выходной коллектор и отводится через отверстие 6 на установку. Выход отработанного воздуха из нижнего выходного коллектора и подготовленного атмосферного воздуха из верхнего выходного коллектора можно организовать как на двух боковых плитах 3 и 4, так и на любой одной из них, при этом необходимо заглушить неиспользуемое выходное отверстие.
Созданный в заявленном тепловлагообменнике противоток воздушных потоков, разделенных посредством пленки-мембраны, обеспечивает эффективную передачу отработанным воздухом из установки тепловой энергии и влаги входному атмосферному воздушному потоку. Для тепло- и
влагообмена в данном устройстве не требуется дополнительного подвода влаги и тепла от других источников, что экономит энергию, затрачиваемую на подготовку входного атмосферного воздушного потока.