ТЕПЛООБМЕННАЯ НАБИВКА РЕГЕНЕРАТИВНОГО ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЯ

Полезная модель относится к теплообменным набивкам регенеративных вращающихся воздухонагревателей и может быть использована преимущественно в теплоэнергетике.
Известна набивка регенеративного воздухоподогревателя по SU 1105734, содержащая охваченный кожухом пакет металлических пластин с продольными дистанционирующими гофрами. При этом пластины расположены в тангенциальном направлении. Известная набивка имеет небольшую металлоемкость за счет выполнения пластин и кожуха одинаковой толщины, однако обладает невысокой эффективностью теплообмена, что вызвано используемым профилем пластин.
Наиболее близкой к полезной модели является теплообменная набивка регенеративного воздухоподогревателя Белоозерского энергомеханического завода (http://www.bemz.biz), содержащая пакеты холодного и горячего слоев, каждый из которых состоит из каркаса и уложенных в нем в тангенциальном направлении чередующихся заполняющих и дистанционирующих металлических листов с профилем «KRAFTLAGEN» (http://www.paragonairheater.com/basketed_ elements.htm). Профиль всех заполняющих листов имеет форму волны, гребни которой по высоте листа расположены под углом 30° к направлению аэродинамического потока, а профиль всех дистанционирующих листов помимо таких же волн имеет отстоящие друг от друга гофры в виде волны большей высоты, расположенной параллельно направлению аэродинамического потока.
Однако параметры используемого в известной набивке профиля листов не позволяют добиться максимальной теплообменной способности набивки.
Задачей полезной модели является повышение теплообменной способности за счет выбора оптимальных параметров профилей как заполняющих, так и дистанционирующих листов набивки.
Указанная задача решается тем, что в теплообменной набивке регенеративного воздухоподогревателя, содержащей пакеты холодного и горячего слоев, каждый из которых состоит из каркаса и уложенных в нем чередующихся заполняющих и дистанционирующих металлических профилированных листов, причем профиль всех заполняющих листов имеет форму волны, гребни которой по высоте листа
расположены под углом 30° к направлению аэродинамического потока, а профиль всех дистанционирующих листов помимо таких же волн имеет отстоящие друг от друга гофры в виде волны большей высоты, расположенной параллельно направлению аэродинамического потока, согласно полезной модели, параметры профиля листов горячего слоя составляют:
высота волны заполняющего листа:
3,5-3,8 мм;
высота волны дистанционирующего листа:
3,1-3,8 мм;
шаг волны заполняющего и дистанционирующего листов:
13-17 мм;
расстояние между гофрами дистанционирующего листа:
29-81 мм;
высота гофра дистанционирующего листа:
8,0-14,0 мм;
а параметры профиля листов холодного слоя составляют:
высота волны заполняющего листа:
3,0-3,3 мм;
высота волны дистанционирующего листа:
2,8-3,4 мм;
шаг волны заполняющего и дистанционирующего листов:
13-17 мм;
расстояние между гофрами дистанционирующего листа:
29-81 мм;
высота гофра дистанционирующего листа:
11,0-14,0 мм.
Такие параметры профиля листов набивки позволяют обеспечить оптимальное соотношение между аэродинамическим сопротивлением набивки и интенсивностью теплообмена, что определяет, в конечном итоге, возможность достижения максимальной теплообменной способности набивки.
Преимущественно каркас теплообменной набивки содержит боковые и торцевые стенки в виде сплошных листов. Наличие сплошных стенок каркаса способствует исключению шунтирования газовоздушных потоков через боковые и торцевые поверхности пакетов набивки и в сочетании с оптимальными габаритными размерами пакетов в плане позволяет выполнить эффективное уплотнение остающихся небольших зазоров (шунтов) между стенками пакетов и стенками ячеек ротора регенеративных вращающихся воздухоподогревателей путем установки накладок из металлических полос.
Предпочтительно заполняющие и дистанционирующие листы расположены в каркасе по существу в радиальном направлении, что улучшает технологичность изготовления пакетов и облегчает возможность их установки в ячейках секторов ротора регенеративных вращающихся воздухоподогревателей при наличии искривлений лучей на горячей стороне ротора за счет меньшей жесткости пакета в тангенциальном направлении.
Кроме того, высота листов набивки горячего слоя преимущественно не превышает 700 мм.
На фиг.1 изображен один из пакетов теплообменной набивки в соответствии с настоящей полезной моделью, общий вид в перспективе;
на фиг.2 показаны два смежных листа набивки в поперечном сечении;
на фиг.3 - то же, вид в плане с частичным вырывом.
в
в
Изображенный на фиг.1 пакет теплообменной набивки содержит каркас 1, боковые и торцевые стенки которого выполнены в виде сплошных листов, соответственно, 2 и 3. В каркасе расположены по существу в радиальном направлении чередующиеся заполняющие и дистанционирующие металлические профилированные листы, соответственно, 4 и 5. Профиль всех заполняющих листов 4 имеет форму волны (фиг.2), гребни которой по высоте листа расположены под углом 30° к направлению аэродинамического потока А (фиг.3). Высота волны (В) заполняющих листов горячего слоя составляет 3,5-3,8 мм, шаг волны (t) - 13-17 мм. Для холодного слоя высота волны (5) заполняющих листов составляет 3,0-3,3 мм, шаг волны (t) - 13-17 мм.
в
г
г
в
г
г
Дистанционирующие листы, кроме таких же волн имеют гофры 6 в виде волны большей высоты (фиг.2), расположенной параллельно направлению аэродинамического потока А (фиг.3). Гофры 6 обеспечивают необходимое расстояние С между уложенными в пакет листами для прохода газовоздушного потока (фиг.2). Дистанционирующие листы горячего слоя имеют следующие параметры: высота волны (а) - 3,1-3,8 мм; шаг волны (t) - 13-17 мм; расстояние между гофрами (t) - 30-80 мм; высота гофра (h) - 8,0-14,0 мм. Для холодного слоя высота волны (а) дистанционирующих листов составляет 2,8-3,4 мм; шаг волны (t) - 13-17 мм; расстояние между гофрами (t) - 30-80 мм; высота гофра (h) - 11,0-14,0 мм.
Таким образом, как для набивки горячего слоя, так и для набивки холодного слоя используются профили заполняющих и дистанционирующих листов одного вида, различающиеся лишь своими геометрическими параметрами.
Толщина листов горячего слоя составляет 0,5-1,0 мм, а холодного слоя - 0,5-1,6 мм.
Предпочтительно высота Н (фиг.3) листов для горячего слоя составляет не более 700 мм.
Профили заполняющих и дистанционирующих листов набивки с указанными выше параметрами позволяют интенсифицировать теплообмен и, как результат, получить увеличение теплосъема с единицы поверхности и повышение устойчивости поверхности набивки к загрязнению, что подтверждено результатами эксплуатации на
электростанциях. Высокие теплообменные показатели набивки позволяют уменьшить общую площадь теплообменной поверхности набивки. Меньшая площадь теплообменной поверхности позволяет уменьшить ее вес и обеспечить расчетный теплосъем в регенеративных вращающихся воздухоподогревателях с набивкой меньшей высоты и соответственно меньшим аэродинамическим сопротивлением, что позволит уменьшить габариты ротора на стадии его проектирования.
к
Уменьшение длины канала (разбавка суммарной высоты горячего слоя на несколько ярусов, высота каждого из которых не превышает 700 мм) позволяет повысить коэффициент теплоотдачи поверхности набивки α за счет турбулизации потоков газа и воздуха в разрывах между ярусами набивки горячего слоя и, таким образом, получить дополнительный устойчивый теплосъем по сравнению с проектным исполнением пакетов набивки горячего слоя.