Рекуператор

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку

Рекуператор (лат. recuperator — одержує назад, той що повертає) — теплообмінник поверхневого типу, який використовує теплоту із стороннього джерела, скажімо, вихлопних газів двигуна. У рекуператорі теплообмін здійснюється безперервним чином через стінку, яка розділяє теплоносії. На відміну від регенератора, траси потоків теплоносіїв у рекуператорі не змінюються. Рекуператори розрізняють за схемою відносного руху теплоносіїв — протиточні, прямоточні та ін; за конструкцією — трубчасті, пластинчасті, ребристі та ін.; за призначенням — із підігріванням повітря, газу, рідин, із випаровуваням, конденсатори тощо.

Варіанти розподілу теплого і холодного повітря в пластинчастих рекуператорах

Особливості[ред. | ред. код]

Можна використати тепло витяжного повітря для підігрівання припливного. Цей процес називається утилізацією тепла або рекуперацією. Рекуператори бувають декількох типів.

Найпоширеніший тип: перехресно-тічний або пластинчастий рекуператор. 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.

Принцип роботи[ред. | ред. код]

Пластинчатий рекуператор[ред. | ред. код]

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 за рахунок одночасного нагрівання й охолодження пластин із різних сторін. Для пластинчатого рекуператора легко реалізуються всі три типи роботи теплообмінників: супутній, протитічний та/або перехресний 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.

Найбільш ефективною робота рекуператора має бути при протитічному 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 рекуператора з боку витяжки за дуже низьких зовнішніх температур при супутньому режимі роботи.

Ефективність утилізації тепла в припливно-витяжних пластинчастих рекуператора можна охарактеризувати, як високу. У рекуператорах з мідним теплообмінником коефіцієнт рекуперації тепла досягає до 92 %.[джерело?]

Роторний регенератор[ред. | ред. код]

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 найбільш ефективним, 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[ред. | ред. код]

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 насосу. Для досягнення максимальної ефективності такого рекуператора необхідне регулювання потоку теплоносія відповідно до проекту.

Ефективність[ред. | ред. код]

Різні типи рекуператорів дозволяють економити від 20 до 60 % тепла, яке виділяється з приміщення разом із витяжним повітрям.[джерело?]

Для невеликих систем застосування утилізаторів тепла в установках із витратою повітря до п'ятисот кубометрів за годину в більшості випадків не є виправданим, оскільки в цьому випадку економія енергії при подорожчанні установки та збільшенні її габаритних розмірів буде незначною.

Див. також[ред. | ред. код]

Джерела[ред. | ред. код]

  • 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.)