устройство для осушения, очистки и теплообмена

Классы МПК:F24F3/14 увлажнением; осушением 
F28D11/02 с вращательным движением, например с вращающимся барабаном или цилиндром
Автор(ы):, , , , , ,
Патентообладатель(и):Научное учреждение "Отдельное конструкторское бюро лазерной техники при СО РАН" (НУ ОКБ лазерной техники при СО РАН) (RU),
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН (ИТПМ СО РАН) (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2006-12-14
публикация патента:

Изобретение предназначено для осушения, очистки газа и теплообмена и может быть использовано для вентиляции и кондиционирования воздуха. Устройство содержит обечайку, ротор с пакетом дисков, закрепленных на полом валу, и набором теплообменных трубок, расположенных по окружности пакета дисков на некотором удалении от вала, а также входной и выходной патрубки. Крайние кромки дисков ротора по всей окружности выполнены в виде лопаток, ориентированных либо параллельно радиусу дисков, либо под углом устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 к нему, отогнутых в междисковое пространство с углом наклона 0<устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 <180° и выполненных плоскими или изогнутыми по длине и ширине с постоянной толщиной или профилированными в сечении, при этом расстояние между дисками b выбирают из условия устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 >1, устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 =b(устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 /устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 )0.5, где b - расстояние между дисками; устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 - кинематическая вязкость газа; устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 - циклическая частота вращения ротора, а сам ротор в обечайке установлен с зазором d, определяемым условием 0<d/R<0.5, где d - зазор межу обечайкой и дисками ротора; R - радиус дисков. Изобретение обеспечивает повышение производительности устройства по массовому расходу и теплообмену, особенно при низком давлении газа, а также повышение качества очистки газа. 3 ил. устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467

устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467

Формула изобретения

Устройство для осушения, очистки и теплообмена, содержащее обечайку, ротор с пакетом дисков, закрепленных на полом валу, и набором теплообменных трубок, расположенных по окружности пакета дисков на некотором удалении от вала, а также входной и выходной патрубки, отличающееся тем, что крайние кромки дисков ротора по всей окружности выполнены в виде лопаток, ориентированных либо параллельно радиусу дисков, либо под углом устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 к нему, отогнутых в междисковое пространство с углом наклона 0<устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 <180° и выполненных плоскими или изогнутыми по длине и ширине с постоянной толщиной или профилированными в сечении, при этом расстояние между дисками b выбирают из условия устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 >1, устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 =b(устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 /устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 )0.5, где b - расстояние между дисками; устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 - кинематическая вязкость газа; устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 - циклическая частота вращения ротора, а сам ротор в обечайке установлен с зазором d, определяемым условием 0<d/R<0,5, где d - зазор между обечайкой и дисками ротора; R - радиус дисков.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к вентиляции и кондиционированию воздуха и может быть использовано в устройствах обработки воздуха, устанавливаемых в зданиях и сооружениях различного назначения, в частности в жилых и общественных зданиях, в животноводческих помещениях для осушения газа, в том числе воздуха с одновременной его очисткой от водорастворимых газов, а также для очистки других газов и теплообмена, в том числе для теплообмена с газом при низком давлении.

Известно устройство «Ротор для насоса» /1/, содержащее обечайку, ротор с пакетом дисков, закрепленных на валу, на некотором расстоянии друг от друга, а также входной и выходной патрубки. На каждом диске ротора равномерно по окружности выполнены лопатки, расположенные на некотором расстоянии от внешней кромки дисков.

Недостатком данного устройства является то, что такой ротор для насоса не может эффективно использоваться для теплообмена, осушения газа, с одновременной его очисткой от водорастворимых газов, так как имеет низкое значение коэффициента теплопередачи.

За прототип выбрано устройство для осушения, очистки газа и теплообмена /2/, содержащее корпус, ротор с пакетом дисков, закрепленных на полом валу с каналом для теплообмена, а также входной и выходной патрубки. Канал теплообмена выполнен в виде набора теплообменных трубок, проходящих через весь пакет дисков и расположенных по их окружности на некотором расстоянии от полого вала, коаксиально его оси, и сообщающихся с полым валом посредством радиально расположенных каналов, образуя замкнутый канал теплообмена.

Недостатком прототипа являются низкие значения коэффициента теплопередачи от дисков ротора к газу при низком (1-40 Торр) давлении.

Задачей предложенного технического решения является повышение производительности устройства по массовому расходу и теплообмену, особенно при низком давлении газа, а также повышение качества очистки газа.

Поставленная задача решается благодаря тому, что устройство для осушения, очистки газа и теплообмена содержит обечайку, ротор с пакетом дисков, закрепленных на полом валу, и набором теплообменных трубок, расположенных по окружности пакета дисков на некотором удалении от вала, а также входной и выходной патрубки. Крайние кромки дисков ротора по всей окружности выполнены в виде лопаток, ориентированных либо параллельно радиусу дисков, либо под углом устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 к нему, отогнутых в междисковое пространство с углом наклона 0<устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 <180° и выполненных плоскими или изогнутыми по длине и ширине с постоянной толщиной или профилированными в сечении. Расстояние между дисками b выбрано из условия устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 >1, устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 =b(устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 /устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 )0.5, где b - расстояние между дисками; устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 - кинематическая вязкость газа; устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 - циклическая частота вращения ротора. Ротор в обечайке установлен с зазором d, определяемым условием 0<d/R<0.5, где d - зазор межу обечайкой и дисками ротора; R - радиус дисков.

Указанные отличительные признаки увеличивают расход газа и интенсивность теплообмена и способствуют повышению производительности устройства, особенно при низком давлении.

Указанные признаки не выявлены в других технических решениях при изучении уровня данной области техники, и, следовательно, решение является новым и имеет изобретательский уровень.

На фиг.1 изображен общий вид установки (вид сверху) с лопатками, сориентированными параллельно радиусу дисков; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.3 - вид сверху с лопатками, сориентированными под углом к радиусу дисков.

Устройство для осушения, очистки газа и теплообмена содержит размещенный в корпусе (обечайке) 1 ротор 2 с закрепленными на полом валу 3 дисками 4, входной 5 и выходной 6 патрубки и трубки охлаждения дисков 7, расположенные по окружности дисков 4 и проходящие через весь пакет дисков на некотором расстоянии от полого вала 3, коаксиально ему. Крайние кромки дисков 4 выполнены с лопатками 8, которые могут располагаться в плоскости диска параллельно радиусу или под углом устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 с наклоном по направлению вращения или против вращения и могут быть выполненными плоскими или изогнутыми по длине и ширине и могут быть профилированными в сечении. Лопатки отогнуты в междисковое пространство под углом 0<устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 <180° по направлению вращения дисков, при этом лопатки могут перекрывать или не перекрывать расстояние между дисками. Ротор в обечайке установлен с зазором d, определяемым условием 0<d/R<0.5, а расстояние между дисками выбирают из условия устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 >1, устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 =b(устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 /устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 )0.5, где d - зазор межу обечайкой и дисками ротора; R - радиус дисков; b - расстояние между дисками; устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 - кинематическая вязкость газа; устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 - циклическая частота вращения ротора.

Данные условия установки ротора обеспечивает повышение расхода газа и интенсивности теплообмена, особенно при низком давлении.

Устройство работает следующим образом.

Дисковый ротор 2 при вращении в обечайке 1 транспортирует газ от входного патрубка 5 к выходному 6, при этом происходит также теплообмен дисков 4 с газом посредством трубок охлаждения 7. Трубки 7 сообщаются с каналами подачи и отвода теплообменной жидкости (не показано) и участвуют в процессе теплообмена ротора 3 совместно с лопатками 8, повышая коэффициент теплопередачи. Расположение лопаток дисков ротора под углом устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 (см. фиг.3) и отгиб их от плоскости дисков под углом устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 (см. фиг.2) к направлению вращения ротора обеспечивает более эффективное взаимодействие с потоком, что, в свою очередь, обеспечивает повышение расхода газа и коэффициента теплопередачи от дисков к газу, особенно при низком давлении. Расположение лопаток под углом устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 навстречу вращения ротора повышает расход газа, а расположение под углом устройство для осушения, очистки и теплообмена, патент № 2336467 по направлению вращения ротора повышает напор потока.

Источники информации

1. Патент Канады №СА 2147992, 1994 г., F04D 17/16.

2. Патент РФ №2267059, МКИ F24F 3/14, 2004 - прототип.

Класс F24F3/14 увлажнением; осушением 

способ очистки воздуха в животноводческом помещении -  патент 2513173 (20.04.2014)
способ обезвоживания воздуха в животноводческом помещении -  патент 2504404 (20.01.2014)
увлажнитель воздуха помещения -  патент 2499201 (20.11.2013)
установка для термовлажностной обработки воздуха -  патент 2498170 (10.11.2013)
воздухоосушитель и способ его применения -  патент 2498164 (10.11.2013)
устройство очистки воздуха от загазованности и твердых частиц -  патент 2493500 (20.09.2013)
способ создания дыхательных атмосфер -  патент 2484384 (10.06.2013)
устройство для регулирования микроклимата -  патент 2473846 (27.01.2013)
устройство для теплообмена, осушения и очистки газа -  патент 2470236 (20.12.2012)
способ оценки комфортности рабочей зоны по параметрам микроклимата -  патент 2442934 (20.02.2012)

Класс F28D11/02 с вращательным движением, например с вращающимся барабаном или цилиндром

барабанный охладитель -  патент 2514334 (27.04.2014)
вращающийся холодильник для охлаждения сыпучих материалов -  патент 2508389 (27.02.2014)
устройство для индукционного нагрева нефтепродуктов -  патент 2504927 (20.01.2014)
теплообменное устройство для порошкового и гранулярного материала и способ его изготовления -  патент 2503904 (10.01.2014)
способ и устройство для переноса тепла от первой среды ко второй -  патент 2476801 (27.02.2013)
двигатель внешнего сгорания -  патент 2472005 (10.01.2013)
вращающийся холодильник для охлаждения кокса (варианты) -  патент 2453578 (20.06.2012)
устройство для осушения, очистки газа и теплообмена и способ сборки ротора устройства для осушения, очистки и теплообмена -  патент 2267059 (27.12.2005)
способ организации течения рабочей среды и энергопреобразующее устройство роторного типа для его осуществления -  патент 2256861 (20.07.2005)
дисковый теплообменник -  патент 2255282 (27.06.2005)
Наверх