Рекуперативные теплообменники должны обладать высоким КПД, компактной конструкцией при небольшом сопротивлении течению воздуха. Технология изготовления должна быть также простой. При конструировании установок такого типа работы ведутся в направлении увеличения поверхности теплообмена в единице объема путем применения разного типа ребер, а также в направлении роста турбулентности потока. Одним из способов увеличения турбулентности потока, а тем самым повышения коэффициента теплоусвоения является применение каналов, образованных волнообразными пластинками. Это подтверждают результаты исследований. В качестве примера рассмотрим теплообменник типа воздух—воздух, в котором в качестве перегородок применены волнообразные пластины. Поток воздуха здесь противоточен.
Основой теплообменника являются алюминиевые пластины толщиной в 0,45 мм, высотой волны — 18 мм, длиной волны — 76 мм. Расстояние между пластинами удерживается благодаря боковым рейкам и втулкам, внутри которых в качестве стяжных стержней помещены винтики. Плотность обеспечивают резиновые подкладки.
Канал теплообменника подключается к пневматической установке, а затем помещается в водяной бак. Течение воды осуществляется с помощью циркуляционного насоса. Изменение положения переливной трубки дает возможность регулировать уровень воды в баке, а тем самым и высоту столба воды над каналом. Чтобы получить сравнительно постоянную температуру воды, предусматривается подача некоторого количества водопроводной воды в систему и удаление такого же количества через водослив. Воздух, поставляемый вентилятором, проходит через электрический нагреватель в канал теплообменника.
Кажется, что противоточный теплообменник, построенный из волнообразных пластин, заслуживает внимания из-за значительно большей величины коэффициента теплоусвоения по сравнению с теплообменником из плоских пластин. Это вызывает уменьшение размеров теплообменника для таких же коэффициентов рекуперации тепла. В результате волнообразного расположения пластин получается перегородка с большей жесткостью, значит, менее чувствительная к разности давлений между пространствами наружного и уходящего воздуха. Существует также возможность применить вместо алюминиевых пластин, пластины из пластмасс, например из твердой пластмассовой фольги. Это не должно повлиять на изменение КПД теплообменника ввиду незначительного влияния сопротивления проводимости тепла материалом перегородки по сравнению с сопротивлением теплоусвоению.
В настоящее время ведутся исследования с точки зрения оптимизации размеров волны, значит и ее длины, а также отношения длины к высоте, с целью получения максимального коэффициента рекуперации тепла, при незначительном росте сопротивления течению по сравнению с плоским каналом. Возможным является также изменение расстояния между пластинами, причем следует помнить, что чем меньше рас¬стояние, тем теплообменник более чувствителен к загрязнениям, а также к обмерзанию поверхности, если он вынужден работать при отрицательной температуре.
Мы в социальных сетях:
