ТЕПЛООБМЕННИК СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ
HEAT EXCHANGER OF VENTILATION SYSTEM

Изобретение относится к области систем вентиляции и может быть применено в системах обеспечения искусственного климата.
Наибольшее распространение к настоящему времени получили пластинчатые рекуператоры, представляющие собой множество чередующихся перекрестно расположенных подводящих и отводящих каналов, образованных пакетом металлических пластин. Такие рекуператоры характеризуются высокой интенсивностью теплообмена, однако существенным их недостатком является обмерзание отводящих каналов в холодную погоду. Выходящий изнутри помещения воздух имеет повышенную влажность, и когда он отдает тепло поступающему снаружи воздуху, влага конденсируется на стенках отводящих каналов. При температуре поступающего снаружи воздуха менее -5°С происходит обмерзание отводящих каналов, частично или полностью блокирующее их работу.
Известна установка для передачи тепла и влаги (см. патент SU №976862, МПК F24F 5/00, опубл. 23.11.1982), которое направлено на предотвращение обмерзания отводящих каналов рекуператора путем предварительного подогрева поступающего снаружи воздуха, для чего предусмотрен циркуляционный контур.
Однако затраты энергии на работу насоса, обеспечивающего движение теплоносителя в указанном контуре, существенно снижает эффективность рекуператора, задачей которого является энергосбережение.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является решение, описанное в патенте RU №2176365, МПК F24F 3/147, опубл. 27.11.2001, в котором описан способ работы теплообменника-утилизатора. В этом решении процесс обмерзания отводящих каналов прекращается на раннем этапе путем периодического поворота теплообменника вокруг своей оси, при этом отводящие каналы становятся подводящими, и наоборот. Устройство для реализации известного способа содержит теплообменник-утилизатор, включающий корпус с входным и выходным патрубками соответственно приточного и вытяжного воздуха, в котором установлен теплообменный блок 6 с перекрестно-точными каналами, который выполнен, например, в виде пакета уложенных друг на друга алюминиевых пластин с образованием чередующихся между собой перекрестно-точных каналов для прохода приточного и вытяжного воздуха.
Недостатком известного устройства является существенное усложнение конструкции, а также необходимость затрат энергии на питание электромотора и датчиков.
Технической задачей изобретения заключается в повышении эффективности работы рекуператора в холодную погоду и снижении температуры обмерзания отводящего канала, а также в антикоррозионной защите подводящего и отводящего каналов.
Решение поставленной задачи заключается в том, что известный теплообменник системы вентиляции, содержащий N подводящих и N отводящих каналов, где N - целое число и N≥1, снабжен гидрофобным покрытием в виде моно- или полимолекулярной пленки, образованной адсорбцией алифатического амина, расположенной на отводящем канале.
Кроме того, аналогичное гидрофобное покрытие может быть дополнительно расположено на внутренних поверхностях подводящих каналов.
Дополнительно моно- или полимолекулярная пленка может быть образована адсорбцией октадециламина.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлен теплообменник системы вентиляции.
Теплообменник системы вентиляции (рекуператор) 1 содержит N отводящих каналов 2 с гидрофобным покрытием 3, расположенным на его внутренних поверхностях, и N подводящих каналов 4 с аналогичным гидрофобным покрытием 5, расположенным на его внутренних поверхностях. При этом N - целое число и выбрано равным N≥1.
При N>1 происходит увеличение теплообменной поверхности, а габаритные характеристики теплообменника практически не изменяются.
В качестве гидрофобного покрытия используется гидрофобное покрытие в виде моно- или полимолекулярной пленки, образованной адсорбцией алифатического амина.
Моно- или полимолекулярная пленка может быть образована адсорбцией октадециламина.
Алифатические амины адсорбируются на поверхности металла, создавая при этом моно- или полимолекулярный слой (пленку), обладающий гидрофобным свойством. Именно гидрофобность такого слоя обуславливает снижение адгезии инея к поверхности отводящего канала.
Экспериментально установлено, что оптимальная толщина покрытия должна составлять 0,05÷5 мкм, чем обеспечивается наилучшая гидрофобность и повышается эффективность защиты от коррозии металлических поверхностей теплообменника систем вентиляции.
Предложенное гидрофобное покрытие на основе алифатических аминов позволяет снизить температуру обмерзания отводящего канала рекуператора на 15-20°С. Кроме того, такое покрытие препятствует коррозии металлических поверхностей, а также предотвращать накопление на них различных отложений. Учитывая последнее, целесообразно наносить предложенное покрытие также и на подводящий канал.
Нанесение гидрофобного покрытия на каналы теплообменника целесообразно производить на стадии производства оборудования, однако технология нанесения покрытия позволяет обрабатывать и уже эксплуатирующиеся теплообменники.
Формирование гидрофобного покрытия на поверхностях каналов возможно при использовании различных веществ из класса алифатических аминов, однако наилучшие качества имеет покрытие, полученное при применении октадециламина. Для обеспечения необходимых условий для адсорбции октадециламина на поверхности каналов, рекуператор погружают в водную эмульсию октадециламина, имеющую температуру не менее 70°С.
Нанесения покрытия может осуществляться при пропускании через каналы теплообменника паровой смеси воды и октадециламина, при этом температура пара должна быть не менее 120°С.
Использование изобретения позволяет повысить эффективность работы теплообменника в холодную погоду и снизить температуру обмерзания каналов, а также обеспечить антикоррозионную защиту подводящего и отводящего каналов.