Комплект вращающегося теплообменника - RU2746578C2

Чертежи

Показать все 7 чертежа(ей)

Описание

Изобретение относится к комплекту вращающегося (ротационного) теплообменника, а также к соответствующему вращающемуся теплообменнику и способу изготовления вращающегося теплообменника.

Вращающийся теплообменник известен, например, из ЕР 2520890 А1. Предпочтительно, такие теплообменники используются для рекуперации тепла (или "рекуперации холода"). Например, у обычного вращающегося теплообменника через область аккумулирующей массы продувается теплый отходящий воздух, тепло передается на стенки проточных каналов внутри аккумулирующей массы. При последующем вращении аккумулирующей массы подогретые каналы достигают области, в которой к проточным каналам может подаваться холодный внешний или свежий воздух, и подогретые стенки канала отдают принятую энергию протекающему внешнему воздуху и при этом сами охлаждаются. Обычные тепловые колеса (вращающиеся аккумулирующие массы) могут иметь диаметр в несколько метров. Вследствие этого монтаж обычно оказывается очень дорогостоящим. При этом как раз в случае более крупных вращающихся теплообменников отдельные части вращающегося теплообменника часто поставляются на строительную площадку на нескольких поддонах. Затем происходит сборка. При этом тепловое колесо (вращающаяся аккумулирующая масса) собирается в виде пирога, то есть подготавливаются отдельные круговые сегменты и последовательно закрепляются друг к другу, так что может быть сооружено тепловое колесо. При необходимости даже отдельные круговые сегменты могут быть снова разделены на отдельные круговые сегменты, которые затем для изготовления отдельных круговых сегментов соединяются друг с другом. Поэтому затраты на строительной площадке, прежде всего временные затраты, являются соответственно высокими. В случае теплообменного колеса с пятиметровым диаметром затраты времени на монтаж на строительной площадке по меньшей мере с двумя монтажниками составляют более чем двое суток.

Задачей изобретения является предложение вращающегося теплообменника, а также способа его изготовления, причем, прежде всего, также при использовании сравнительно больших тепловых колес может происходить простой и, прежде всего, быстрый монтаж на строительной площадке.

Эта задача решена с помощью признаков п. 1 формулы изобретения.

Предлагаемый в изобретении комплект вращающегося теплообменника включает в себя первый, прежде всего нижний, модуль и отдельный от первого модуля второй, прежде всего верхний, модуль, причем первый модуль включает в себя первую часть теплового колеса, а второй модуль включает в себя вторую часть теплового колеса, причем первая и вторая части теплового колеса образуют, по меньшей мере приблизительно, целое тепловое колесо. В соответствии с изобретением первый модуль включает в себя первую, прежде всего выполненную в виде по меньшей мере частичного полого цилиндра, опорную часть для установки теплового колеса с возможностью вращения на оси теплового колеса, а второй модуль включает в себя вторую, прежде всего выполненную в виде частичного полого цилиндра, предпочтительно - в виде половины полого цилиндра, опорную часть для установки теплового колеса с возможностью вращения на оси теплового колеса, причем первая и вторая опорные части образуют, по меньшей мере приблизительно, полый цилиндр.

Основная идея изобретения заключается в том, чтобы создать комплект вращающегося теплообменника. Как указано выше, этот комплект включает в себя два модуля, которые, в свою очередь, (при сборке) образуют (по меньшей мере приблизительно) целое тепловое колесо. Благодаря такому модульному выполнению можно значительно сократить затраты времени на монтаж на строительной площадке (по меньшей мере в 5 раз). Прежде всего, отпадает проводимое ранее трудоемкое соединение друг с другом отдельных (в виде пирога) круговых сегментов. При этом согласно изобретению было также обнаружено, что эти преимущества перевешивают возможные недостатки или затруднения, которые связаны с модульным выполнением вращающегося теплового колеса. У обычных тепловых колес, которые имеют вращающиеся части, определенные затруднения вытекают из того, что по причине вращательной установки "простое деление пополам" невозможно. В этом отношении особая идея изобретения заключается также в том, чтобы предусмотреть не только один (например, нижний) модуль, к которому затем последовательно (как описано выше) присоединяются отдельные участки колеса в виде круговых сегментов, а сформировать два модуля, которые затем совместно образуют (по меньшей мере приблизительно) целое тепловое колесо. В случае первого модуля речь идет, предпочтительно, о нижнем модуле, в случае второго модуля речь идет, предпочтительно, о верхнем модуле. Под нижним модулем следует понимать модуль, который выполнен так, что он на месте монтажа должен устанавливаться на основание, а именно так, что соответствующий верхний модуль может быть установлен на нижнем модуле. Тогда плоскость раздела между верхним и нижним модулями, предпочтительно, является горизонтальной. Альтернативно оба модуля могут быть расположены рядом друг с другом таким образом, что плоскость раздела проходит (по меньшей мере, по существу) вертикально (в собранном состоянии). В общем, плоскость раздела между первым и вторым модулями, предпочтительно, является параллельной осевому направлению.

Первая и вторая части должны, по меньшей мере приблизительно, образовывать целое тепловое колесо (в собранном состоянии), что, предпочтительно, означает, что по меньшей мере 80%, прежде всего по меньшей мере 95% или 100%, теплового колеса образованы двумя модулями. Каждый модуль сам по себе образует блок, то есть состоит из соединенных друг с другом (взаимосвязанных) частей. Однако второй модуль предусмотрен отдельным от первого модуля, то есть между первым и вторым модулями не предусмотрены соединения (за исключением при необходимости упаковок или защитных устройств или тому подобного) между обоими модулями. Предпочтительно, под, по меньшей мере, приблизительным выполнением всего теплового колеса следует понимать, что заданный обеими частями теплового колеса объем полого пространства (то есть, объем отдельных проточных каналов) составляет по меньшей мере 80%, предпочтительно по меньшей мере 90% или 100%, общего объема полого пространства (собранного) теплового колеса. Альтернативно или дополнительно, предпочтительно, под, по меньшей мере, приблизительным выполнением всего теплового колеса следует понимать, что заданная обеими частями теплового колеса общая масса составляет по меньшей мере 80%, предпочтительно по меньшей мере 90% или 100%, общей массы (собранного) теплового колеса.

Далее, как указано выше, первый модуль включает в себя первую (прежде всего выполненную в виде полого цилиндра или частичного полого цилиндра) опорную часть для установки теплового колеса с возможностью вращения на (прежде всего верхней) оси теплового колеса. Второй модуль включает в себя вторую (прежде всего выполненную в виде полого цилиндра или частичного полого цилиндра, предпочтительно - в виде половины полого цилиндра) опорную часть для установки теплового колеса с возможностью вращения на оси теплового колеса. Предпочтительно первая и вторая опорные части образуют (по меньшей мере приблизительно) полый цилиндр. Под частичным полым цилиндром следует понимать, прежде всего, участок полого цилиндра, торцевые поверхности которого образованы круговым сектором (который, следовательно, образуется, когда полый цилиндр разделяется вдоль плоскости, которая параллельно оси цилиндра). Половина полого цилиндра - это полый цилиндр, торцевые поверхности которого образованы круговым сегментом, который простирается в угловом диапазоне в 180 градусов (или структура, которая получается, когда полый цилиндр разделяется вдоль плоскости, в которой лежит ось полого цилиндра). В случае, когда речь идет от цилиндре или цилиндрической структуре, имеется в виду, прежде всего, круговой цилиндр или структура в форме кругового цилиндра. Особо предпочтительно, один из модулей имеет опорную часть в виде полого цилиндра, а другой модуль - имеет опорную часть в виде частичного полого цилиндра, прежде всего в виде половины полого цилиндра. При сборке такая опорная часть, выполненная в виде частичного полого цилиндра (половины полого цилиндра), может накладываться на опорную часть, выполненную в виде полого цилиндра, и соединяться с ней (например, соединяться болтами или привариваться). Опорная часть, выполненная в виде полого цилиндра, может быть, прежде всего, выполнена так, что она имеет участок, который (в зеркальном отражении) соответствует опорной части, выполненной в виде частичного полого цилиндра, так что когда первый и второй модули собираются вместе, в целом, образуется однородный полый цилиндр (с постоянной толщиной стенки). Посредством такой подобной слоистой структуры может быстро и эффективно происходить надежное соединение между обоими модулями в области опоры.

Предпочтительно, первый модуль включает в себя первую часть корпуса (рамного корпуса). Предпочтительно, второй модуль включает в себя вторую часть корпуса (рамного корпуса). Первая и вторая части корпуса могут образовывать (по меньшей мере приблизительно) весь рамный корпус. Предпочтительно, под, по меньшей мере, приблизительным выполнением всего рамного корпуса следует понимать, что первая и вторая части корпуса обуславливают по меньшей мере 80%, предпочтительно по меньшей мере 90% или 100%, общей массы и/или задаваемого рамным корпусом внутреннего объема. Первая и/или вторая часть корпуса могут обуславливать соответственно 40%, предпочтительно 45% или (приблизительно) 50%, общей массы рамного корпуса или внутреннего объема рамного корпуса.

Предпочтительно, под рамным корпусом следует понимать тот узел, в котором (в собранном состоянии) размещается (или устанавливается на опоре) тепловое колесо. Соответственно, первая часть корпуса является той частью, в которой размещается первое тепловое колесо, и вторая часть корпуса является той частью, в которой размещается вторая часть теплового колеса. Благодаря разделению частей теплового колеса и частей корпуса на два модуля, в целом, создается особенно простой комплект вращающегося теплообменника, который делает возможным монтаж (сборку) вращающегося теплообменника на строительной площадке за короткое время.

Первый и/или второй модули могут включать в себя по меньшей мере одно удерживающее устройство (прежде всего, по меньшей мере одно подъемное ушко (рым-болт)) для подъема соответствующего модуля, прежде всего посредством крана. Кроме того, предпочтительно, на первом и/или втором модуле предусмотрены по меньшей мере два удерживающих устройства (подъемные ушки). Во всяком случае, за счет этого становится возможным, что может быть поднят, а именно, прежде всего посредством крана, первый или второй модуль, так что оба модуля в простейшем случае могут быть доставлены на место их установки и установлены друг на друге исключительно за счет обеспечения и использования крана. Тогда особое преимущество заключается в том, что при монтаже на крыше (где или не могут перемещаться транспортные устройства, такие как, например, вилочный автопогрузчик, или это, по меньшей мере, существенно затруднено), тем не менее, простым и быстрым образом могут быть установлены и собраны лишь немногие модули.

Предпочтительно, первый и второй модули выполнены так, что они могут транспортироваться в вертикальной направленности (при известных условиях, исключительно в вертикальной направленности). В этой связи транспортабельность в вертикальной направленности следует понимать как структурный признак. В этой связи является важным то, что обычные тепловые колеса по причине их геометрии и, прежде всего, величины не (настоятельно) позволяют транспортировку в горизонтальном состоянии. По причине возникающих при перевертывании усилий (например, сдвигающих или скручивающих усилий) модуль при переворачивании (или транспортировке в горизонтальной направленности) может быть разрушен. Для обнаружения того, был ли соответствующий первый и/или второй модуль перевернут или транспортирован (или хранился) горизонтально, может быть предусмотрен по меньшей мере один соответствующий датчик, который выбран для обнаружения такого переворачивания, например датчик удара. Такой датчик может при необходимости посредством индикации (например, цветового кодирования) показать, произошло ли такое переворачивание.

Предпочтительно, тепловое колесо имеет диаметр по меньшей мере 2,00 м, более предпочтительно по меньшей мере 2,50 м, и еще более предпочтительно по меньшей мере 4,00 м. Прежде всего, у больших тепловых колес описанные выше эффекты (прежде всего, экономия времени) являются особенно выраженными.

Первый модуль может включать в себя по меньшей мере одно устройство защиты от осевого поворота для арретирования осевого поворотного перемещения первой части теплового колеса относительно первой части корпуса. Кроме того, первый модуль может включать в себя по меньшей мере одно предохранительное устройство для предохранения первой части теплового колеса от выпадания из первой части корпуса. Также и второй модуль может включать в себя по меньшей мере одно устройство защиты от осевого поворота для арретирования осевого поворотного перемещения второй части теплового колеса относительно второй части корпуса и/или по меньшей мере одно предохранительное устройство для предохранения второй части теплового колеса от выпадания из второй части корпуса. В общем, следует констатировать, что (прежде всего, при транспортировке в вертикальной направленности) второй модуль, в принципе, может, например, выпасть из соотнесенной с ним второй части корпуса, так как он (в собранном состоянии), при известных условиях, не предохранен выполненной с возможностью вращения опорой или соответственно другим модулем. Если, например, первый модуль уже установлен (как базовая часть) на строительной площадке, а второй модуль должен быть смонтирован на нем, то вторая часть теплового колеса, при известных условиях, должна быть направлена так, что она может выпадать из части корпуса вниз. Однако это может быть предотвращено посредством по меньшей мере одного предохранительного устройства. Тогда такое предохранительное устройство (предпочтительно) удаляется в конце монтажа. По меньшей мере одно предохранительное устройство может быть также выполнено (предпочтительно) с возможностью отделения от первой или второй части теплового колеса и/или отделения от первой или второй части корпуса. При известных условиях, можно было бы также представить, что предохранительное устройство остается на первой и/или второй части корпуса, однако отделяется от соответствующей части теплового колеса (например, откидывается или отодвигается линейно или, при известных условиях, по типу задвижки). По меньшей мере одно устройство защиты от осевого поворота первого и/или второго модуля облегчает как транспортировку, так и монтаж на строительной площадке. Прежде всего, при этом достигается, что, при известных условиях, установленный на опоре в соответствующей части корпуса (например, в первой части корпуса) модуль (например, первый модуль), который из-за (выполненной с возможностью вращения) опоры может поворачиваться по оси, остается неподвижным. Также возможно, что подобное устройство защиты от осевого поворота (а также вышеописанное предохранительное устройство), при известных условиях, (в конце монтажа) может быть удалено (то есть, выполнено с возможностью отделения) или, по меньшей мере, отодвинуто от первой или второй части теплового колеса (откинуто или отодвинуто линейно или, прежде всего, по типу задвижки).

Прежде всего, благодаря по меньшей мере одному устройству защиты от осевого поворота и/или по меньшей мере одному предохранительному устройству может быть эффективно осуществлена транспортировка и, прежде всего, также сборка на строительной площадке.

Первый и второй модули имеют, по меньшей мере приблизительно, одинаковый размер и/или, по меньшей мере приблизительно, одинаковую массу. Предпочтительно, соответственно (сравнительно) меньший модуль имеет размер, который по меньшей мере соответствует 80%, предпочтительно по меньшей мере 90%, размера (сравнительно) большего модуля. Размер в данном случае должен, прежде всего, определяться объемом, который определяется огибающей поверхностью соответствующего модуля. Под приблизительно одинаковой массой следует понимать массу (сравнительно) более легкого модуля, составляющий по меньшей мере 80%, предпочтительно по меньшей мере 90%, массы (сравнительно) более тяжелого модуля.

Первая и вторая части теплового колеса имеют, по меньшей мере приблизительно, одинаковый размер и/или, по меньшей мере приблизительно, одинаковую массу. Предпочтительно, соответственно (сравнительно) меньшая часть теплового колеса имеет размер, который по меньшей мере соответствует 80%, предпочтительно по меньшей мере 90%, размера (сравнительно) большей части теплового колеса. Размер в данном случае должен, прежде всего, определяться объемом, который определяется огибающей поверхностью соответствующей части теплового колеса. Под приблизительно одинаковой массой следует понимать массу (сравнительно) более легкой части теплового колеса, составляющий по меньшей мере 80%, предпочтительно по меньшей мере 90%, массы (сравнительно) более тяжелой части теплового колеса.

Первая и вторая части корпуса имеют, по меньшей мере приблизительно, одинаковый размер и/или, по меньшей мере приблизительно, одинаковую массу. Предпочтительно, соответственно (сравнительно) меньшая часть корпуса имеет размер, который по меньшей мере соответствует 80%, предпочтительно по меньшей мере 90%, размера (сравнительно) большей части корпуса. Размер в данном случае должен, прежде всего, определяться объемом, который определяется огибающей поверхностью соответствующей части корпуса. Под приблизительно одинаковой массой следует понимать массу (сравнительно) более легкой части корпуса, составляющий по меньшей мере 80%, предпочтительно по меньшей мере 90%, массы (сравнительно) более тяжелой части корпуса.

Благодаря соответственно (по меньшей мере приблизительно) одинаковым по размеру модулям или частям теплового колеса или частям корпуса достигаются эффективная транспортировка и быстрый монтаж.

Предпочтительно, ось теплового колеса (прежде всего полностью) образована первым модулем. Предпочтительно, ось теплового колеса относительно корпуса или первой части корпуса выполнена неподвижной, так что тепловое колесо вращается вокруг оси теплового колеса. Таким образом, во время эксплуатации тепловое колесо, предпочтительно, установлено на оси теплового колеса с возможностью вращения. Благодаря принадлежности оси теплового колеса, прежде всего принадлежности всей оси теплового колеса, к одному (прежде всего первому, альтернативно второму) модулю, облегчается сборка модуля на строительной площадке.

Предпочтительно, первый и/или второй модуль имеет подшипник качения, прежде всего шарикоподшипник или игольчатый подшипник. Предпочтительно, подшипник качения расположен между осью теплового колеса и (прежде всего описанной выше), предпочтительно, опорной частью, выполненной в виде полого цилиндра. В одном конкретном варианте осуществления модуль (например, первый модуль) уже имеет (полностью) ось теплового колеса, а также установленный (полностью) на оси теплового колеса подшипник качения, как и опорную часть, выполненную в виде полого цилиндра. Тогда эта опорная часть, выполненная в виде полого цилиндра, уже выполнена так, что может быть установлена выполненная в виде частичного полого цилиндра опорная часть другого (например, второго) модуля. В целом, благодаря этому затраты на монтаж снижаются.

Первый и второй модуль могут включать в себя по меньшей мере один позиционирующий элемент, прежде всего позиционирующий шрифт. Предпочтительно, позиционирующий элемент (позиционирующий штифт) действует совместно с другим позиционирующим элементом (прежде всего, позиционирующей выемкой) на соответственно другом модуле таким образом, что при сборке первого и второго модуля модули фиксируются относительно друг друга. По меньшей мере один позиционирующий элемент (позиционирующий штифт или позиционирующее углубление) может быть расположен на корпусе и/или на тепловом колесе. Предпочтительно, длина позиционирующего штифта составляет по меньшей мере 3 см, более предпочтительно по меньшей мере 5 см. По меньшей мере один позиционирующий элемент может иметь резьбу (для реализации резьбового соединения). Предпочтительно, по меньшей один позиционирующий элемент расположен в области ступицы (на ступице). Посредством по меньшей мере одного позиционирующего элемента в области ступицы может происходить простое и особенно точное позиционирование. Альтернативно или дополнительно по меньшей мере один позиционирующий элемент может быть расположен на окружной поверхности первой и/или второй и теплового колеса (прежде всего, для грубого предварительного позиционирования).

Предпочтительно, тепловое колесо имеет несколько спиц. Отдельные сегменты теплового колеса могут быть (предпочтительно, на заводе-изготовителе) соединены друг с другом посредством резьбового соединения спиц. Предпочтительно, соединение первого и второго модуля (предпочтительно, на строительной площадке) происходит посредством соединения (резьбового соединения) вдоль (если смотреть относительно всего теплового колеса средних) спиц.

Предпочтительно, первая и/или вторая часть теплового колеса включают в себя несколько (прежде всего, отделенных друг от друга спицами) сегментов, которые соединены с другом, прежде всего соединены болтами, посредством расположенных на торцевой поверхности или обеих торцевых поверхностях соответствующих частей теплового колеса (плоских) планок, предпочтительно стальных полос. Альтернативно или дополнительно первая и вторая части теплового колеса соединены с другом, прежде всего соединены болтами, посредством расположенных на торцевой поверхности или обеих торцевых поверхностях соответствующих частей теплового колеса (плоских) планок, предпочтительно стальных полос. Предпочтительно, планки имеют длину, которая по меньшей мере в 10 раз больше, чем ширина, и/или по меньшей мере в 30 раз больше, чем толщина. Ширина планок может быть по меньшей мере в 3 раза больше, чем толщина. Особенно предпочтительно, планки соответствуют закрывающим элементам спиц, которые закрывают края спиц.

Вышеназванная задача решена посредством вращающегося теплообменника, который изготавливается путем сборки вышеописанного комплекта.

Предпочтительно, вращающийся теплообменник выполнен (прежде всего, исключительно) для вертикального монтажа.

Кроме того, вышеописанная задача решена посредством способа изготовления комплекта вращающегося теплообменника, прежде всего вышеописанного типа, и/или изготовления вращающегося теплообменника вышеописанного типа, включающего в себя шаги: сборка первого, прежде всего нижнего, модуля и второго, прежде всего верхнего, модуля, причем первый модуль включает в себя первую часть теплового колеса, и второй модель включает в себя вторую часть теплового колеса, причем первая и вторая части теплового колеса образуют (по меньшей мере приблизительно) целое тепловое колесо.

Кроме того, вышеописанная задача решена посредством способа изготовления вращающегося теплообменника, прежде всего с применением комплекта вращающегося теплообменника вышеописанного типа и/или изготовления вращающегося теплообменника вышеописанного типа, включающего в себя шаги:

а) сборка или обеспечение первого, прежде всего нижнего, модуля и второго, прежде всего верхнего, модуля, предпочтительно, на заводе-изготовителе, причем первый модуль включает в себя первую часть теплового колеса, а второй модуль включает в себя вторую часть теплового колеса, причем первая и вторая части теплового колеса образуют, по меньшей мере приблизительно, целое тепловое колесо и

б) сборка первого и второго модуля после первого шага а), прежде всего на строительной площадке.

Предпочтительно, шаг а) выполняют на заводе-изготовителе.

Предпочтительно, на шаге б) первый модуль сначала устанавливают вертикально, а затем на первом модуле размещают второй модуль (прежде всего, посредством крана).

Предпочтительно, на шаге а) на первом и/или втором модуле закрепляют по меньшей мере одно устройство защиты от осевого поворота (предпочтительно, вышеописанного типа) и/или по меньшей мере один предохранительный элемент (предпочтительно, вышеописанного типа). После шага б) (или в конце шага б) устройство защиты от осевого поворота или предохранительный элемент могут быть отсоединены или удалены.

Предпочтительно, тепловое колесо приводят в движение на его окружной поверхности (например, посредством клинового ремня).

В одном предпочтительном варианте осуществления (комплектный) вращающийся теплообменник разделяют на две половины. Тепловые колеса (ротор и масса) уже предварительно смонтированы на обеих половинах. Оба модуля могут быть оснащены подъемными ушками (прежде всего, для монтажа с помощью крана). Верхняя часть может быть установлена на нижнюю часть с помощью крана. Корпус и тепловое колесо (ротор) могут быть соединены друг с другом.

Предметом изобретения также является теплообменная система, включающая в себя, как описано выше, вращающийся теплообменник и по меньшей мера два, прежде всего по меньшей мере четыре, воздушных канала. Первый воздушный канал может служить для первого воздушного потока. Второй воздушный канал может служить для отвода первого воздушного потока от теплового колеса. Третий тепловой канал может служить для подвода второго (прежде всего, противоточного) воздушного потока. Четвертый канал может служить для отвода второго воздушного потока.

Кроме того, предметом изобретения является покрытие пола или здание, на котором монтируется по меньшей мере один вращающийся теплообменник вышеописанного типа или теплообменная системы вышеописанного типа.

Тепловое колесо может иметь глубину по меньшей мере 20 см, предпочтительно по меньшей мере 35 см (причем глубина означает протяженность вдоль аксиального направления). Вращающийся теплообменник или система вращающегося теплообменника может быть выполнена так, чтобы обеспечивать объемный поток первого воздушного потока по меньшей мере 10000 м³/час, предпочтительно по меньшей мере 50000 м³/час.

Кроме того, система вращающегося теплообменника может иметь подающий насос для подачи первого воздушного потока и/или по меньшей мере один подающий насос для подачи второго воздушного потока.

Тепловое колесо может стабилизироваться или удерживаться вместе посредством (расположенного на окружной поверхности) внешнего ремня.

Вращающийся теплообменник может иметь коэффициент полезного действия (коэффициент рекуперации) по меньшей мере 60%, предпочтительно по меньшей мере 80%.

Вращающийся теплообменник, прежде всего поверхности теплообменника (таким образом, предпочтительно, каналы для текучей среды, через которые течет текучая среда, прежде всего воздух) могут быть, по меньшей мере, на отдельных участках образованы алюминием или алюминиевым сплавом.

Дополнительные варианты осуществления следуют из зависимых пунктов формулы изобретения.

Далее изобретение будет описано с помощью примеров осуществление, которые будут более подробно разъяснены со ссылкой на рисунки. При этом показано:

Фиг. 1 - схематическое изображение теплообменника согласно изобретению,

Фиг. 2 - схематическое изображение комплекта теплообменника для изготовления теплообменника согласно фиг. 1,

Фиг. 3 - теплообменная система согласно изобретению,

Фиг. 4 - вид в косой проекции теплового колеса согласно изобретению с отделенными друг от друга частями теплового колеса,

Фиг. 5 - тепловое колесо согласно фиг. 4 в собранном состоянии,

Фиг. 6 - увеличенное изображение участка теплового колеса согласно фиг. 4,

Фиг. 7 - еще один увеличенный участок теплового колеса согласно фиг. 4,

Фиг. 8 - вырез согласно фиг. 7 в собранном состоянии теплового колеса,

Фиг. 9 - вид сбоку участка согласно фиг. 6,

Фиг. 10 - вид сбоку участка согласно фиг. 9 в собранном состоянии, и

Фиг. 11 - вырез аналогично фиг. 6 второго варианта осуществления вращающегося теплообменника.

В последующем описании для одинаковых или действующих одинаково деталей используются одни и те же ссылочные обозначения.

На фиг. 1 показан вращающийся теплообменник согласно изобретению, а на фиг. 2 - соответствующий комплект вращающегося теплообменника для изготовления вращающегося теплообменника согласно фиг. 1. Комплект вращающегося теплообменника согласно фиг. 2 включает с себя первый (нижний) модуль 11, а также второй (верхний) модуль 12. Первый модуль 11 имеет первую часть 13 корпуса, а также первую часть 14 теплового колеса. Второй модуль 12 имеет вторую часть 15 корпуса, а также вторую часть 16 теплового колеса. Первая часть 13 корпуса и вторая часть 15 корпуса имеют соответственно части 17 рамы, а также части 18 стенок, которые вместе (см. фиг. 1) образуют рамный корпус 19. Внутри этого рамного корпуса 19 находится тепловое колесо 20, образованное из первой части 14 теплового колеса и второй части 16 теплового колеса. Тепловое колесо установлено внутри рамного корпуса 19 на опоре с возможностью вращения.

Для предотвращения того, что вторая часть 16 теплового колеса выпадет из второй части 15 корпуса (как показано на фиг. 2), показаны предохранительные устройства 21а, 21b и 21с. Предохранительные устройства 21а, 21b и 21с могут фиксировать или удерживать вторую часть 16 теплового колеса относительно второй части 15 корпуса. Предпочтительно, первая часть 14 теплового колеса установлена на опоре в первой части 13 корпуса так (как описано ниже), что она не может выпасть. Однако могут быть предусмотрены устройства 22а, 22b защиты от осевого поворота, которые предотвращают, что первая часть 14 теплового колеса, например, во время транспортировки и/или монтажа, будет нежелательно поворачиваться по оси. Факультативно, аналогично второму модулю также и у первого модуля могут быть предусмотрены предохранительные устройства 23а, 23b и 23с для фиксации первой части теплового колеса (например, от осевого поворота и/или отделения от первой части 13 корпуса).

Далее, на фиг. 2 показаны предохранительные элементы 32а, 32b (например, предохранительные штифты и/или предохранительные винты), через которые части 13, 15 корпуса могут быть смонтированы друг на друге.

Удерживающие устройства (подъемные ушки) 44а, 44b на нижнем модуле 11 делают возможным подъем (всего) нижнего модуля, например, посредством крана. Удерживающие устройства (подъемные ушки) 44с, 44d на верхнем модуле 12 делают возможным подъем (всего) верхнего модуля, например, посредством крана.

На фиг. 3 показано схематическое изображение системы вращающегося теплообменника, причем комплект включает в себя вращающийся теплообменник 10, а также первый канал 24, второй канал 25, третий канал 26 и четвертый канал 27. Через первый канал 10 к вращающемуся теплообменнику 10 подводится воздушный поток 28. После прохода через вращающийся теплообменник 10 воздух отводится по второму каналу 25. Второй воздушный поток 29 подводится через третий канал 26 (приходя из противоположного направления) к вращающемуся теплообменнику 10 и после прохода через вращающийся теплообменник 10 отводится через четвертый канал 27.

Более теплые воздушные потоки 28, 29 отдают тепло тепловому колесу 20. Это тепло (или часть этого тепла) воспринимается более холодным воздушным потоком из обоих воздушных потоков. Благодаря этому тепло передается от более теплого воздушного потока к более холодному воздушному потоку. При этом в зависимости от схемы включения могут рекуперироваться тепло или холод.

Тепловое колесо 20 имеет несколько каналов 30 теплового колеса, через которые может протекать воздух. Предпочтительно, стенки каналов 30 состоят из алюминия или алюминиевого сплава. На фиг. 3 схематически показаны лишь некоторые немногие каналы. Однако число этих каналов, при известных условиях, может быть очень большим (например, более чем 1000 или более чем 10000 каналов). Штриховыми линиями на фиг. 3 показаны отверстия 31а, 31b в рамном корпусе 19, через которые воздушные потоки 28, 29 могут течь к тепловому колесу и от теплового колеса.

На фиг. 4 более подробно показан вид в косой проекции первой части 14 теплового колеса, а также второй части 16 теплового колеса. Первая часть 14 теплового колеса включает в себя четыре круговых сегмента 35а, 35b, 35с, 35d, причем каждый круговой сегмент, в свою очередь, разделен на два подсегмента 36. Соответственно, вторая часть 16 теплового колеса включает в себя четыре круговых сегмента 35е, 35f, 35f и 35h, которые, в свою очередь, разделены соответственно на два подсегмента 36. Конкретное число подразделений в круговом сегменте не является обязательным. Также может быть не предусмотрено подразделение на два подсегмента 36 (при известных условиях, подсегменты могут быть также не предусмотрены, или может быть предусмотрено более чем два подсегмента). Между отдельными круговыми сегментами 35а-35h образованы спицы 37, которые на торцевых поверхностях закрыты закрывающими элементами 38 спиц. Закрывающие элементы 38 спиц также имеют целью соединять друг с другом отделенные друг от друга спицами сегменты, прежде всего привинчивать.

В целом, первая часть 14 теплового колеса и вторая часть 16 теплового колеса выполнены как на фиг. 4, когда оба модуля подготавливаются (на заводе-изготовителе) отдельно друг от друга. Прежде всего, тогда обе части 14, 16 теплового колеса могут быть собраны друг с другом на строительной площадке. Для этого для позиционирования предусмотрены позиционирующие элементы 39 (позиционирующие штифты), посредством которых может быть, по меньшей мере грубо, зафиксировано положение первой и второй частей теплового колеса относительно друг друга. Одновременно посредством позиционирующих элементов 39, при известных условиях, может быть реализовано резьбовое соединение (для этого они могут, предпочтительно, иметь резьбу). Тогда для точного позиционирования предусмотрены, прежде всего, позиционирующие элементы 51 (позиционирующие штифты, предпочтительно, с резьбой для реализации резьбового соединения) в области ступицы (см. фиг. 6).

На фиг. 5 показано тепловое колесо 20 в собранном состоянии.

На фиг. 6 в увеличенном виде показан (центральный) участок теплового колеса 20 (или части 14, 16 теплового колеса). Как там понятно, с первой частью 14 теплового или соответственно с первым модулем соотнесена ось 40 теплового колеса. Кроме того, первая часть 14 теплового колеса имеет подшипник 41 качения, а также первую опорную часть 42. Первая опорная часть 42 образует полый цилиндр и выполнена для приема второй опорной части 43 второй части 16 теплового колеса. Вторая опорная часть 43 образует половинный полый цилиндр.

Первая опорная часть 42 и вторая опорная часть 43 могут при определенных условиях быть соединены (свинчены) друг с другом для образования общей опорной части.

На фиг. 7 показан увеличенный участок теплового колеса (или первой и второй частей теплового колеса). Прежде всего, там можно еще раз увидеть позиционирующий элемент 39. Кроме того, видны удерживающие ленты 45, которые вместе с (выполненными с возможностью соединения друг с другом) держателями 46 удерживающей ленты способствуют удержанию теплового колеса (в собранном состоянии). Собранное состояние (частично) показано на фиг. 8.

На фиг. 9 и 10 еще раз показан вид сбоку подобной луковичной шелухе структуры опоры теплового колеса.

На фиг. 11 показан вырез аналогично фиг. 6, однако с отличающимся вариантом выполнения опоры. На фиг. 6 вторая опорная часть 43 через действующие на внутренней окружной стенке 50 в качестве крепежных устройств позиционирующие элементы 51 (болты) соединяется с внешней окружной стенкой 52 первой опорной части 42. На фиг. 11 происходит соединение второй опорной части 43 с (кольцевой) шайбой 53, которая, в свою очередь, соотнесена с первой опорной частью 42 или является составной частью первого модуля. Шайба 53 (уже внутри комплекта вращающегося теплообменника) жестко соединена с первой опорной частью 42 (например, привинчена). Кроме того, вариант выполнения, который в виде выреза показан на фиг. 11, отличается также тем, что здесь число отдельных сегментов больше (конкретно, каждый модуль здесь имеет шесть круговых сегментов).

В этом месте следует указать на то, что все вышеописанные детали сами по себе и в каждой комбинации, прежде всего показанные на рисунках детали, заявляются существенными для изобретения. Их возможные изменения являются для специалиста понятными.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

10 вращающийся теплообменник

11 первый модуль

12 второй модуль

13 первая часть рамного корпуса

14 первая часть теплового колеса

15 вторая часть рамного корпуса

16 вторая часть теплового колеса

17 часть рамы

18 часть стенки

19 рамный корпус

20 тепловое колесо

21а предохранительное устройство

21b предохранительное устройство

21с предохранительное устройство

22а устройство защиты от осевого поворота

22b устройство защиты от осевого поворота

23а предохранительное устройство

23b предохранительное устройство

23с предохранительное устройство

24 первый канал

25 второй канал

26 третий канал

27 четвертый канал

28 первый воздушный поток

29 второй воздушный поток

30 теплообменный канал

31а отверстие

31b отверстие

32а предохранительный элемент

32b предохранительный элемент

35а круговой сегмент

35b круговой сегмент

35с круговой сегмент

35d круговой сегмент

35е круговой сегмент

35f круговой сегмент

35g круговой сегмент

35h круговой сегмент

36 нижний сегмент

37 спица

38 закрывающий элемент спицы

39 позиционирующий элемент

40 ось теплового колеса

41 подшипник качения

42 первая опорная часть

43 вторая опорная часть

44а удерживающее устройство (подъемное ушко)

44b удерживающее устройство (подъемное ушко)

44с удерживающее устройство (подъемное ушко)

44d удерживающее устройство (подъемное ушко)

45 удерживающая лента

46 держатель удерживающей ленты

50 внутренняя окружная стенка

51 позиционирующий элемент

52 внешняя окружная стенка

53 (кольцевая) шайба.

Реферат

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано при изготовлении вращающихся теплообменников. Разработан комплект вращающегося теплообменника, причем комплект включает в себя первый нижний модуль (11) и второй верхний модуль (12), причем первый модуль (11) включает в себя первую часть (14) теплового колеса (20), а второй модуль (12) включает в себя вторую часть (16) теплового колеса (20), причем первая (14) и вторая (20) части теплового колеса образуют, по меньшей мере, приблизительно целое тепловое колесо (20). Технический результат – повышение эффективности сборки теплового колеса. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 11 ил.

Формула