Ця стаття містить , але походження тверджень у ній через практично повну відсутність . (вересень 2018) |
Рекуператор (лат. recuperator — одержує назад, той що повертає) — теплообмінник поверхневого типу, який використовує теплоту зі стороннього джерела, скажімо, вихлопних газів двигуна. У рекуператорі теплообмін здійснюється безперервним чином через теплопровідну стінку, яка розділяє теплоносії. На відміну від регенератора, траси потоків теплоносіїв у рекуператорі не змінюються.
Рекуператор | |
Протилежне | Регенеративний теплообмінник |
---|
Рекуператори розрізняють за схемою відносного руху теплоносіїв — протиточні, перехресноточні, прямоточні та ін; за конструкцією — трубчасті, пластинчасті, ребристі та ін.; за матеріалом виготовлення — металеві, мембранні, пластикові та ін.; за призначенням — із підігріванням повітря, газу, рідин, із випаровуваням, конденсатори тощо.
Особливості
Можна використати як тепло витяжного повітря для підігрівання припливного, так і навпаки. Цей процес називається утилізацією тепла або рекуперацією.
Рекуператори бувають декількох типів. Найпоширеніший тип: перехресноточний пластинчастий рекуператор. Найефективніші системи протипоточного обміну. Найкраще, коли теплообмінник в рекуператорі мідний. Мідь — це природний антисептик. В мідних рекуператорах створюється середовище, при якому без додаткових фільтрів повітря очищується, а мікроорганізми не розмножуються. Хоча у побутових повітряних рекуператорах останнім часом все частіше використовують керамічні теплообмінники як більш надійні та прості у виробництві. Також побутові рекуператори оснащуються системою фільтрів, які треба періодично чистити або замінювати.
Необхідно враховувати утворення конденсату і намерзання льоду на зовнішньому вихідному отворі при мінусових зовнішніх температурах.
Принцип роботи
Пластинчатий рекуператор
Пластинчастий рекуператор являє собою касету з металевих листів (монолітну або розбірну), у якій витяжне та припливне повітря проходять по каналах, що виштамповані на листах або утворені проміжними ущільнювачами. Обидва потоки не змішуються, й відбувається неминучий теплообмін шляхом одночасного нагрівання й охолодження пластин із різних сторін. Для пластинчатого рекуператора легко реалізуються всі три типи роботи теплообмінників: зустрічний, перехресний та/або супутній потік середовищ. Пластинчатий рекуператор є одним із найпоширеніших завдяки своїй дешевизні, компактній конструкції та можливості легкого обслуговування/чищення в разі розбірної конструкції. Розбірний пластинчастий рекуператор є єдиним можливим варіантом теплообмінника, який забезпечує високу гігієнічність вхідного повітря впродовж усього життєвого терміну експлуатації без втрат ефективності теплообміну.
Найефективнішою робота рекуператора має бути при протиточному руху середовищ у теплообміннику, тому що, з огляду на невеликі перепади температур при рекуперації для кондиціювання повітря, поверхні теплообміну не перевантажені і накип на поверхнях не утворюється. Слід завжди пам'ятати про точку роси та випадання конденсату при експлуатації теплообмінників. Також існує ймовірність обмерзання витяжки рекуператора зовні за дуже низьких зовнішніх температур.
Ефективність утилізації тепла в припливно-витяжних пластинчастих рекуператорах можна охарактеризувати, як високу. У рекуператорах з мідним теплообмінником теплопровідність стінки між теплоносіями значно краща, коефіцієнт рекуперації тепла досягає до 92 %.[]
Роторний регенератор
Роторний регенератор являє собою короткий циліндр, начинений розташованими вздовж і щільно упакованими шарами гофрованої сталі. Такий ротор розташовується в осьовому напрямку припливно-витяжної установки. Обертаючись, барабан регенератора спочатку пропускає через себе тепле витяжне, потім холодне припливне повітря. Пластини по черзі нагріваються й охолоджуються, віддаючи тепло вхідному холодному повітрю, безперервно підігріваючи його. Такий тип теплоутилізатора є найефективнішим, то в той же час доволі громіздким. Тому такі установки застосовують найчастіше на великих об'єктах, де є можливість розташувати припливно-витяжну систему в просторій вентиляційній камері.
З проміжним теплоносієм
Існують також рекуператори з проміжним теплоносієм — два рідинні теплообмінники, по яких циркулює розчин етиленгліколю. Такі пристрої є єдино можливими в тому випадку, коли рекуперація проходить в роздільних системах, — припливна і витяжна секції відокремлені одна від одної на деякій відстані. Також використовуються у випадках, коли неприпустиме перемішування припливного і витяжного повітря. Циркуляція теплоносія може відбуватися і природним способом, але частіше застосовується примусовий рух за допомогою циркуляційного насоса. Для досягнення максимальної ефективності такого рекуператора необхідне регулювання потоку теплоносія відповідно до проєкту.
Ефективність
Різні типи рекуператорів дозволяють економити від 20 до 60 % тепла, яке виділяється з приміщення разом із витяжним повітрям.[]
Для невеликих промислових систем застосування утилізаторів тепла в установках із витратою повітря до п'ятисот кубометрів за годину в більшості випадків не є фінансово виправданим, оскільки в цьому випадку економічна ефективність буде незначною при урахуванні витрат на його роботу та обслуговування, подорожчання установки та збільшенні габаритних розмірів самої установки з утилізатором.
Доцільність використання рекуператора підвищується для утеплених побутових приміщень що обігріваються, якщо рекуператор використовується для забезпечення житлового приміщення свіжим чистим повітрям, то витрати можуть бути менші аніж спричинені потребою підігріву припливного повітря без використання рекуператора.
Використовуючи вертикальні самопливні рекуператори можна позбутися витрат на забезпечення роботи рекуператора.
Кількість теплоти, що може бути переданою, більша при русі речовин в протилежні боки (до 99 %), ніж при їх русі в один бік (до 50 %), оскільки рух в протилежних напрямках дозволяє підтримувати в речовинах температурний градієнт. При обміні між речовинами, що рухаються в одному напрямку початковий градієнт вище, але він швидко знижується, і потенціал втрачається даремно. Тобто при русі речовин в одному напрямку теплота передається не повністю. А протипоточний обмін дозволяє досягти кращого результату за таких самих умов. (Протипоточний обмін — майже повний.) При протипоточному обміні два потоки рухаються в протилежних напрямках. Протипоточна обмінна система може підтримувати практично постійний градієнт між двома потоками по всій довжині контакту. Якщо довжина і площа контакту достатньо великі, а швидкість руху речовини досить низька, це може призвести до практично повного обміну. Тож, наприклад, при обміні теплотою речовина, що нагрівається матиме приблизно таку саму температуру як на початку мала речовина, що охолоджується. При проти поточному обміні теплотою гаряча речовина стає холодною, а холодна — гарячою.
Див. також
Джерела
- Большая советская энциклопедия. Главн. ред. А. М. Прохоров, 3-е изд. Тома 1-30. — М.: «Советская энциклопедия», 1969—1978. (рос.)
- Кичигин М. А., Костенко Г. Н., Теплообменные аппараты и выпарные установки, М..— Л., 1955. (рос.)
- Кэйс В. М., Лондон А. Л., Компактные теплообменники, пер. с англ., 2 изд., М., 1967. (рос.)
- Касаткин А. Г., Основные процессы и аппараты химической технологии, 9 изд., М., 1973. (рос.)
Посилання
- Рекуператор // Термінологічний словник-довідник з будівництва та архітектури / Р. А. Шмиг, В. М. Боярчук, І. М. Добрянський, В. М. Барабаш ; за заг. ред. Р. А. Шмига. — Львів, 2010. — С. 168. — .
Примітки
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Cya stattya mistit perelik posilan ale pohodzhennya tverdzhen u nij zalishayetsya nezrozumilim cherez praktichno povnu vidsutnist vnutrishnotekstovih dzherel vinosok Bud laska dopomozhit polipshiti cyu stattyu peretvorivshi dzherela z pereliku posilan na dzherela vinoski u samomu teksti statti veresen 2018 Rekuperator lat recuperator oderzhuye nazad toj sho povertaye teploobminnik poverhnevogo tipu yakij vikoristovuye teplotu zi storonnogo dzherela skazhimo vihlopnih gaziv dviguna U rekuperatori teploobmin zdijsnyuyetsya bezperervnim chinom cherez teploprovidnu stinku yaka rozdilyaye teplonosiyi Na vidminu vid regeneratora trasi potokiv teplonosiyiv u rekuperatori ne zminyuyutsya Rekuperator ProtilezhneRegenerativnij teploobminnik Tri topologiyi sistem obminu Rekuperatori rozriznyayut za shemoyu vidnosnogo ruhu teplonosiyiv protitochni perehresnotochni pryamotochni ta in za konstrukciyeyu trubchasti plastinchasti rebristi ta in za materialom vigotovlennya metalevi membranni plastikovi ta in za priznachennyam iz pidigrivannyam povitrya gazu ridin iz viparovuvanyam kondensatori tosho OsoblivostiMozhna vikoristati yak teplo vityazhnogo povitrya dlya pidigrivannya priplivnogo tak i navpaki Cej proces nazivayetsya utilizaciyeyu tepla abo rekuperaciyeyu Rekuperatori buvayut dekilkoh tipiv Najposhirenishij tip perehresnotochnij plastinchastij rekuperator Najefektivnishi sistemi protipotochnogo obminu Najkrashe koli teploobminnik v rekuperatori midnij Mid ce prirodnij antiseptik V midnih rekuperatorah stvoryuyetsya seredovishe pri yakomu bez dodatkovih filtriv povitrya ochishuyetsya a mikroorganizmi ne rozmnozhuyutsya Hocha u pobutovih povitryanih rekuperatorah ostannim chasom vse chastishe vikoristovuyut keramichni teploobminniki yak bilsh nadijni ta prosti u virobnictvi Takozh pobutovi rekuperatori osnashuyutsya sistemoyu filtriv yaki treba periodichno chistiti abo zaminyuvati Neobhidno vrahovuvati utvorennya kondensatu i namerzannya lodu na zovnishnomu vihidnomu otvori pri minusovih zovnishnih temperaturah Princip robotiPlastinchatij rekuperator Varianti rozpodilu teplogo i holodnogo povitrya v plastinchastih rekuperatorah Protipotochnij obmin teplotoyu Varto vidznachiti nayavnist gradiyenta yaka zabezpechuye nagrivannya holodnogo potoku i oholodzhennya garyachogo ale lishe pri yih protilezhno spryamovanomu rusi Plastinchastij rekuperator yavlyaye soboyu kasetu z metalevih listiv monolitnu abo rozbirnu u yakij vityazhne ta priplivne povitrya prohodyat po kanalah sho vishtampovani na listah abo utvoreni promizhnimi ushilnyuvachami Obidva potoki ne zmishuyutsya j vidbuvayetsya neminuchij teploobmin shlyahom odnochasnogo nagrivannya j oholodzhennya plastin iz riznih storin Dlya plastinchatogo rekuperatora legko realizuyutsya vsi tri tipi roboti teploobminnikiv zustrichnij perehresnij ta abo suputnij potik seredovish Plastinchatij rekuperator ye odnim iz najposhirenishih zavdyaki svoyij deshevizni kompaktnij konstrukciyi ta mozhlivosti legkogo obslugovuvannya chishennya v razi rozbirnoyi konstrukciyi Rozbirnij plastinchastij rekuperator ye yedinim mozhlivim variantom teploobminnika yakij zabezpechuye visoku gigiyenichnist vhidnogo povitrya vprodovzh usogo zhittyevogo terminu ekspluataciyi bez vtrat efektivnosti teploobminu Najefektivnishoyu robota rekuperatora maye buti pri protitochnomu ruhu seredovish u teploobminniku tomu sho z oglyadu na neveliki perepadi temperatur pri rekuperaciyi dlya kondiciyuvannya povitrya poverhni teploobminu ne perevantazheni i nakip na poverhnyah ne utvoryuyetsya Slid zavzhdi pam yatati pro tochku rosi ta vipadannya kondensatu pri ekspluataciyi teploobminnikiv Takozh isnuye jmovirnist obmerzannya vityazhki rekuperatora zovni za duzhe nizkih zovnishnih temperatur Efektivnist utilizaciyi tepla v priplivno vityazhnih plastinchastih rekuperatorah mozhna oharakterizuvati yak visoku U rekuperatorah z midnim teploobminnikom teploprovidnist stinki mizh teplonosiyami znachno krasha koeficiyent rekuperaciyi tepla dosyagaye do 92 dzherelo Rotornij regenerator Rotornij regenerator yavlyaye soboyu korotkij cilindr nachinenij roztashovanimi vzdovzh i shilno upakovanimi sharami gofrovanoyi stali Takij rotor roztashovuyetsya v osovomu napryamku priplivno vityazhnoyi ustanovki Obertayuchis baraban regeneratora spochatku propuskaye cherez sebe teple vityazhne potim holodne priplivne povitrya Plastini po cherzi nagrivayutsya j oholodzhuyutsya viddayuchi teplo vhidnomu holodnomu povitryu bezperervno pidigrivayuchi jogo Takij tip teploutilizatora ye najefektivnishim to v toj zhe chas dovoli gromizdkim Tomu taki ustanovki zastosovuyut najchastishe na velikih ob yektah de ye mozhlivist roztashuvati priplivno vityazhnu sistemu v prostorij ventilyacijnij kameri Z promizhnim teplonosiyem Isnuyut takozh rekuperatori z promizhnim teplonosiyem dva ridinni teploobminniki po yakih cirkulyuye rozchin etilenglikolyu Taki pristroyi ye yedino mozhlivimi v tomu vipadku koli rekuperaciya prohodit v rozdilnih sistemah priplivna i vityazhna sekciyi vidokremleni odna vid odnoyi na deyakij vidstani Takozh vikoristovuyutsya u vipadkah koli nepripustime peremishuvannya priplivnogo i vityazhnogo povitrya Cirkulyaciya teplonosiya mozhe vidbuvatisya i prirodnim sposobom ale chastishe zastosovuyetsya primusovij ruh za dopomogoyu cirkulyacijnogo nasosa Dlya dosyagnennya maksimalnoyi efektivnosti takogo rekuperatora neobhidne regulyuvannya potoku teplonosiya vidpovidno do proyektu EfektivnistShemi ilyustruyut zalezhnist stupenya mizhpotochnogo obminu teplotoyu vid napryamku ruhu rechovin Chervonim kolorom poznachena visoka temperatura sinim nizka Zhovti strilki vkazuyut na napryamok perehodu teplovoyi energiyi ta yih intensivnist velichina gradiyenta Bili strilki vkazuyut napryamok ruhu rechovin Rizni tipi rekuperatoriv dozvolyayut ekonomiti vid 20 do 60 tepla yake vidilyayetsya z primishennya razom iz vityazhnim povitryam dzherelo Dlya nevelikih promislovih sistem zastosuvannya utilizatoriv tepla v ustanovkah iz vitratoyu povitrya do p yatisot kubometriv za godinu v bilshosti vipadkiv ne ye finansovo vipravdanim oskilki v comu vipadku ekonomichna efektivnist bude neznachnoyu pri urahuvanni vitrat na jogo robotu ta obslugovuvannya podorozhchannya ustanovki ta zbilshenni gabaritnih rozmiriv samoyi ustanovki z utilizatorom Docilnist vikoristannya rekuperatora pidvishuyetsya dlya uteplenih pobutovih primishen sho obigrivayutsya yaksho rekuperator vikoristovuyetsya dlya zabezpechennya zhitlovogo primishennya svizhim chistim povitryam to vitrati mozhut buti menshi anizh sprichineni potreboyu pidigrivu priplivnogo povitrya bez vikoristannya rekuperatora Vikoristovuyuchi vertikalni samoplivni rekuperatori mozhna pozbutisya vitrat na zabezpechennya roboti rekuperatora Kilkist teploti sho mozhe buti peredanoyu bilsha pri rusi rechovin v protilezhni boki do 99 nizh pri yih rusi v odin bik do 50 oskilki ruh v protilezhnih napryamkah dozvolyaye pidtrimuvati v rechovinah temperaturnij gradiyent Pri obmini mizh rechovinami sho ruhayutsya v odnomu napryamku pochatkovij gradiyent vishe ale vin shvidko znizhuyetsya i potencial vtrachayetsya daremno Tobto pri rusi rechovin v odnomu napryamku teplota peredayetsya ne povnistyu A protipotochnij obmin dozvolyaye dosyagti krashogo rezultatu za takih samih umov Protipotochnij obmin majzhe povnij Pri protipotochnomu obmini dva potoki ruhayutsya v protilezhnih napryamkah Protipotochna obminna sistema mozhe pidtrimuvati praktichno postijnij gradiyent mizh dvoma potokami po vsij dovzhini kontaktu Yaksho dovzhina i plosha kontaktu dostatno veliki a shvidkist ruhu rechovini dosit nizka ce mozhe prizvesti do praktichno povnogo obminu Tozh napriklad pri obmini teplotoyu rechovina sho nagrivayetsya matime priblizno taku samu temperaturu yak na pochatku mala rechovina sho oholodzhuyetsya Pri proti potochnomu obmini teplotoyu garyacha rechovina staye holodnoyu a holodna garyachoyu Div takozhTeploobmin Teploobminnik Protipotochnij obmin Rekuperaciya Regenerativnij teploobminnikDzherelaBolshaya sovetskaya enciklopediya Glavn red A M Prohorov 3 e izd Toma 1 30 M Sovetskaya enciklopediya 1969 1978 ros Kichigin M A Kostenko G N Teploobmennye apparaty i vyparnye ustanovki M L 1955 ros Kejs V M London A L Kompaktnye teploobmenniki per s angl 2 izd M 1967 ros Kasatkin A G Osnovnye processy i apparaty himicheskoj tehnologii 9 izd M 1973 ros PosilannyaRekuperator Terminologichnij slovnik dovidnik z budivnictva ta arhitekturi R A Shmig V M Boyarchuk I M Dobryanskij V M Barabash za zag red R A Shmiga Lviv 2010 S 168 ISBN 978 966 7407 83 4 Primitki