[实用新型]排风回热板式全热交换器围合内外双向扩压室

说明书

排风回热板式全热交换器围合内外双向扩压室：集成板式全热交换器、内外双向扩压室、排风机循环融霜、循环定期清洗等轻型高效传热与扩压换气通风技术，以实现：冬季回收排风热量加热新风，同时集中取用排风凝结水；夏季回收排风冷量冷却新风，同时集中取用新风凝结水；排风机循环融霜以及循环定期清洗；排风与新风逆流换热通道相互间隔，避免污染新风；无动力回热排风加热新风，使系统加热送风能效比COP高达36。

技术领域

本发明涉及一种排风回热板式全热交换器围合内外双向扩压室的工业节能与建筑节能技术，在矿山、地铁、建筑等领域，均可实现冬季直接回收排风热量加热新风并集中取用排风凝结水，以及夏季直接回收排风冷量冷却新风并集中取用新风凝结水等2种功能。

背景技术

一、热管换热器：方柱形新风换热通道平行叠放于方柱形排风换热通道之上，而新风与排风在各自风机的驱动下在新风换热通道与排风换热通道之间形成逆流；其中有多根垂直重力热管的下半段，穿过下部排风换热通道中的多片水平翅片，以构成蒸发器；其上半段穿过上部新风换热通道中的多片水平翅片，以构成冷凝器；下部蒸发器与上部冷凝器组成为热管换热器。

每根垂直重力热管的下半段，沿其内壁均匀向下流动的液态工质通过液态工质在内壁面蒸发热阻R1+管壁径向导热热阻R2+外壁面与蒸发器翅片接触热阻R3+蒸发器翅片与排风对流热阻R4等4个串联传热热阻，来回收排风降温显热及其所含水汽凝结潜热，以蒸发成为气态工质而流入垂直重力热管的上半段，在其内壁面冷凝成为液态工质，然后受重力作用而流回垂直重力热管的下半段，从而完成每根垂直重力热管的内部工质循环；在垂直重力热管的上半段内壁面所释放的冷凝热量，则通过气态工质在内壁面冷凝热阻R5+管壁径向导热热阻R6+外壁面与冷凝器翅片接触热阻R7+冷凝器翅片与新风对流热阻R8等4个串联传热热阻，去加热升温新风。

热管换热器技术缺陷：(1)垂直重力热管必然对应蒸发器与冷凝器的水平翅片，而煤矿排风中所含潮湿粉尘极易累积在水平翅片表面，并且一旦积垢就很难被水流清洗干净；(2)排风回热以加热新风，需通过8个串联传热热阻，尤其是外壁面与蒸发器翅片接触热阻R3以及外壁面与冷凝器翅片接触热阻R7成为传热瓶颈，从而增大了排风加热新风的传热温差；(3)冬季排风出口温度一旦低于3℃，或者蒸发器翅片温度一旦低于-3℃，则排风所含水汽将会在蒸发器翅片表面结霜，并且水平翅片表面的结霜，要比垂直表面的结霜更难融化，从而导致热管换热器会在整个冬季取热失效；(4)由于排风与新风之间的最大换热温差可达30-40℃，使得垂直重力热管需要按照所处换热器位置而选取2-4种不同工质；(5)工质一旦泄露，就会导致垂直重力热管工作失效。

二、麻花管换热器：多根6米长垂直麻花管紧密排列成长方柱形麻花管组，其中每根麻花管的两端分别焊接在新风进口端板与新风出口端板，从而在多根垂直麻花管的管内形成并联新风换热通道；每个长方柱形麻花管组的外围设置一圈垂直长方柱形排风管，而排风管两端分别与新风进口端板以及新风出口端板留有进出距离，以构成排风进口与排风出口，并在多根垂直麻花管外壁与长方柱形排风管内壁之间形成排风换热通道，从而组成一组麻花管换热模块；由多组麻花管换热模块依其长边平行排列，组成麻花管换热器。

新风经过顶部新风进口联箱的分配而垂直向下均匀流经多组并联麻花管换热模块中的新风换热通道，在底部新风出口联箱汇集、均压后，由新风机驱动而分配至各个送风管中；由排风机驱动排风，经左侧排风进口扩压室的分配而垂直向上均匀流经多组并联麻花管换热模块中的排风换热通道，并在右侧排风出口扩压室汇集后排放环境；同时排风与新风在多组并联的麻花管换热模块中形成逆流换热；其中新风通过：新风与麻花管内壁对流热阻R1+麻花管壁径向导热热阻R2+麻花管外壁与排风对流热阻R3，而直接回收排风降温显热及其所含水汽凝结潜热，以被加热升温。