Каким способом работает теплообменник?

Ротационные регенеративные теплообменники обратного получения тепла предназначены для передачи тепла (негигроскопическое исполнение) или перенос влажности (гигроскопическое исполнение) при одновременном сохранении свойств передачи тепла из отводимого воздуха в приточный (подаваемый) воздух. Для передачи тепла или влажности происходит на роторе, который одной своей половиной входит в поток теплого отводимого воздуха, а второй половиной – в поток подаваемого (приточного) воздуха. При вращении ротора теплообменная поверхность теплообменника попеременно проходит в потоке отводимого и приточного воздуха, в результате чего происходит передача тепла или передача тепла и влажности.

Ротационные теплообменники обратного получения тепла относятся, с учетом их конструкции, к наиболее эффективным теплообменникам с высоким к.п.д. В температурном исполнении к.п.д. достигает 80%, а во влажностном исполнении – 70%. Использование ротационных регенеративных теплообменников заключается в их применении в составе вентиляционных установок для привода и отвода вентилируемого воздуха. Для монтажа сборных установок эти теплообменники поставляются в исполнении для их компоновки над собой или возле себя. Ротационные теплообменники, кроме того, можно успешно использовать самостоятельно с их установкой прямо в воздуховоды вентиляционных распредсетей или на кирпичные стены машинных отделений. Для предотвращения занесения теплообменников рекомендуется перед ними устанавливать фильтры.

Ротационные регенеративные теплообменники используются для производительности по воздуху от 300 м3/час до 80.000 м3/час. Номинальные объемные расходы даны как оптимальные для данного диаметра ротора. Стандартными условиями предусматриваются скорость потока воздуха в пределах от 2 до 4 м/с. В случае потребности более высоких скоростей потока воздуха это необходимо консультировать с производителем, который разработает необходимые решения в изменении конструкции ротора. Стандартная температура транспортируемого воздуха составляет от -20°C до +55°C.

Самым главным преимуществом ротационных регенеративных теплообменников является снижение затрат на отопление, что в результате значит снижение размеров простора и затрат, связанных с устройством котельной. Далее снижаются размеры, а также затраты на приобретение нагревателей воздуха, трубопроводов и насоса. Снижение потребления тепловой энергии, а главным образом снижение эксплуатационных расходов, особенно у теплообменников с влагоотдачей, связано со снижением расхода электрической энергии для увлажнения воздуха – система работает с влажностью. Достигается снижение потребления энергии на охлаждение, в результате чего уменьшаются размеры и одновременно с этим расходы на приобретение системы охлаждения (компрессор …), охладители воздуха, насосы и трубопроводы, а также энергоемкость системы охлаждение. Следующим большим преимуществом рекуперативных теплообменников является ее роль и доля в снижении загрязнения окружающей среды.

Типизованные размеры ротационных теплообменников выходят из размерной серии роторов. Определенные размеры теплообменников комплектуются в зависимости от производительности по воздуху с учетом потерь напора и к.п.д. ротора. Основные размеры ротационных регенеративных теплообменников указаны в каталожном листе. Другие модификации теплообменников, технические изменения, в том числе проведение точных расчетов и разработка решений конструктивных размеров необходимо согласовать с производителем по конкретным требованиям.

Выпускаемые ротационные теплообменники в гигроскопическом (влагоемком) и в негигроскопическом исполнении можно использовать в нормальной внутренней среде (стандартное исполнение), в наружной среде или в нормальной среде с двигателем зона 1, зона 2. Для агрессивной среды необходимо использовать теплообменники с защитным покрытием поверхности ротора, так называемым эпоксидным слоем.

Ротор теплообменника изготовлен из алюминиевой пленки для теплопередачи, из алюминиевой пленки со специальной поверхностной обработкой для теплопередачи и влагоотдачи или из алюминиевой пленки с эпоксидным слоем для теплопередачи в агрессивную среду. Посадка вала ротора производится при помощи шарикоподшипников или конических роликоподшипников. Ротор теплообменника с размерами до 2920 мм, как правило, поставляется в собранном виде. Остальные роторы (с размерами больше) – в разобранном состоянии. Несущую раму теплообменников образуют профили из оцинкованной листовой стали или из стальных замкнуто гнутых, сваренных оцинкованных профилей. Оцинкованные и алюминиевые профили между собой соединяются при помощи уголков. Соединение производится запрессовкой с последующей фиксацией клепками или винтами. Замкнуто гнутые оцинкованные профили соединяются сваркой. Обшивка производится при помощи сэндвич-панелей с теплоизоляционными свойствами. Обшивка панелей производится преимущественно из оцинкованной листовой стали, по желанию заказчика с цветным покрытием поверхности. Герметичное уплотнение рамы и панелей осуществляется при помощи самоклеющейся ленты-уплотнителя. Ротационный теплообменник может быть оснащен промывной камерой, которая ограничивается проникание воздуха вытяжного воздуха в поток приточный воздуха. Промывная камера – клинообразной формы установлена в плоскости разделения ротационного теплообменника. Промывная камера выполняет свою функцию тогда, если потоки приточного и отводимого воздуха движутся в противоположном направлении. Ротор по отношению к камере уплотнен специальным уплотнителем. Ротационный теплообменник стандартно оснащен приводом, который состоит из электродвигателя с червячной коробкой передач, шкива и ремня. Электродвигатель поставляется с напряжением питанием 3x400 В или 1x230 В. Мощность электродвигателя зависит ор размеров ротора и находится в пределах от 90Вт до 750 Вт. Передача движущей силы между электродвигателем и ротором теплообменника осуществляется при помощи резинового ремня, который соединяется сваркой или по желанию заказчика при помощи механического стыка. 

Ротационный теплообменник для обратного получения тепла можно эксплуатировать с постоянными оборотами (без регулирования), с частотным преобразователем для внешнего регулирования или с собственным регулированием оборотов (автономное управление). Ротационный теплообменник с частотным преобразователем для внешнего управления эксплуатируется с переменными оборотами. Скорость вращения (обороты) регулируется частотным преобразователем с аналоговым сигналом 0-10 В или 4-20 мА. Рекомендуемые обороты ротора составляют 11-13 об./мин. У теплообменников с собственным регулированием оборотов ротора теплообменника автоматически задана регулятором управления и передается в частотный преобразователь. Регуляторы с частотным преобразователем поставляются в компактном блоке.

При эксплуатации оборудования необходимо контролировать загрязнение теплосъемных поверхностей. Рекомендуется очистку производить теплой напорной водой, лучше всего оборудованием WAP. При промывке необходимо, учитывая примененный материал (алюминий), действовать очень осторожно. Далее необходимо контролировать температуру и скорость потока транспортируемого воздуха, занесение фильтров, расположенных перед теплообменником, натяжку ремня и масло в коробке передач. .

 

Преимущества:

  • максимально досягаемый КПД теплопередачи (энтальпия) - макс 80%;
  • способность переноса влажности (снижается необходимо в дополнительном увлажнении воздуха, особенно в зимнее время года);
  • небольшие габаритные размеры в плане, около 450 мм (пластинчатые теплообменники значительно бóльших размеров);
  • меньше возможность замерзания (при нормальных условиях – температура около -12°C в Средней Европе и относительной влажности около 40-60%, не происходит замерзание в отличие от пластинчатых теплообменников);
  • не нужна установка байпасного клапана;
  • более быстрая окупаемость инвестиций.

 

Невыгоды::

  • отсутствие герметичности ротационного теплообменника;
  • обратное возвращение небольшого количество отработанного воздуха вместе с новым (свежим);
  • необходимость привода для вращения колеса
  • способность всегда возвращать, хотя и в ограниченном количестве (10-15%), влажность.

 

Приложения к документу