Подогреватель газа регенеративный
REGENERATIVE GAS HEATER

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к регенеративным подогревателям газа, и может быть использовано при разработке регенеративных подогревателей газа для аэродинамических труб.
Известен кауперный нагреватель газа, принятый за прототип, у которого теплоаккумулирующая насадка выполнена в виде цилиндра, герметично уплотненного в корпусе у торца выхода газа, а теплоаккумулирующий элемент выполнен из тонкой металлической полосы в виде рулона (патент на изобретение РФ №2251057, МПК F24H 7/02, 2003 г.).
Недостатком известного подогревателя газа является то, что с увеличением размеров насадки усложняется процесс изготовления и эксплуатации подогревателя, а с увеличением температуры разогрева насадки существенно возрастает гидравлическое сопротивление подогревателя при протекании через него газа, что ограничивает область его применения.
Задачей и техническим результатом настоящего изобретения является разработка подогревателя газа с улучшенными техническими характеристиками, упрощение процесса его изготовления и эксплуатации.
Решение поставленной задачи и указанный технический результат достигаются тем, что в подогревателе, содержащем уплотненную в корпусе у торца выхода газа насадку с теплоаккумулирующим элементом, насадка выполнена в виде стакана с проницаемыми боковыми стенками и непроницаемыми торцами, теплоаккумулирующий элемент насадки выполнен либо в виде пакета дисков с элементами для дистанцирования дисков друг от друга по оси насадки, либо в виде газопроницаемого наполнителя.
Технический результат также может быть достигнут тем, что в варианте выполнения подогревателя теплоаккумулирующая насадка выполнена в виде кассеты стаканов одинаковой длины с различной формой поперечного сечения.
Технический результат также может быть достигнут тем, что теплоаккумулирующая насадка выполнена в виде кассеты осесимметрично расположенных стаканов кольцевой формы.
Технический результат также может быть достигнут тем, что пространство между боковыми поверхностями стаканов заполнено проницаемой средой в виде засыпки из шариков или частиц иной формы, либо проволочной путанкой или стружкой, либо выполнено в виде одной детали из проницаемой металлокерамики.
Технический результат также может быть достигнут тем, что теплоаккумулирующая насадка выполнена в виде катушки из проволоки, витки в которой расположены на некотором расстоянии друг от друга.
Предлагаемые схемы подогревателей газа регенеративных приведены на фиг. 1-3.
Подогреватель газа регенеративный, приведенный на фиг. 1 содержит корпус 1, на внутренней поверхности которого расположены элементы теплоизоляции 1а, теплоаккумулирующую насадку в виде стакана с проницаемыми боковыми стенками 2, 3 и с уплотнением 4 в корпусе у торца выхода газа.
Стакан содержит силовой каркас 5 с торцовыми непроницаемыми стенками 6 и 7 и теплоаккумулирующий элемент 8, осевой канал 9 стакана имеет цилиндрическую или расширяющуюся к выходному торцу корпуса форму. Теплоаккумулирующий элемент 8 выполнен в виде наборного пакета из кольцевых дисков из листового металла. Диски на одной из сторон имеют выступы по ширине диска, расположенные по радиальным направлениям, с помощью которых диски дистанцируются друг от друга по оси элемента.
Подогреватель газа регенеративный, приведенный на фиг. 2 (показано поперечное сечение насадки нагревателя), отличается от подогревателя газа на фиг. 1 тем, что насадка выполнена в виде кассеты из набора стаканов 10, 11, 12 с различной формой поперечного сечения, которые располагаются в одном кожухе 13. Кожух 13 имеет равномерно расположенные по его поверхности отверстия 14 для прохода рабочего газа. Каждый стакан уплотняется отдельно у торца, из которого выходит газ.
Подогреватель газа регенеративный, приведенный на фиг. 3, как вариант выполнения отличается от подогревателя газа фиг. 1 тем, что теплоаккумулирующая насадка выполнена в виде кассеты осесимметрично расположенных стаканов кольцевой формы.
Подогреватель газа регенеративный, как вариант выполнения отличается от подогревателя газа на фиг. 1, фиг. 2 или фиг. 3 тем, что пространство между поверхностями стакана заполнено проницаемой средой в виде засыпки из шариков или частиц иной формы, либо проволочный путанки или стружки, либо выполнено из проницаемой металлокерамики.
Подогреватель газа регенеративный, как вариант выполнения отличается от подогревателя газа фиг. 1 тем, что теплоаккумулирующая насадка выполнена в виде катушки из проволоки, витки в которой располагаются на некотором расстоянии друг от друга.
Предлагаемые подогреватели газа работают следующим образом.
Включают систему разогрева теплоаккумулирующего элемента 3 и производят разогрев теплоаккумулирующей насадки до заданной температуры. Затем начинают пропускать газ через подогреватель. Проходя через теплоаккумулирующую насадку, газ принимает тепло от насадки и нагревается. Когда температура газа после насадки становится меньше минимально допустимой величины, подачу газа прекращают и производят очередной разогрев насадки.
Использование предлагаемого изобретения за счет изменения формы теплоаккумулирующей насадки и ее секционирования, расширения номенклатуры материалов, которые могут использоваться для изготовления ее элементов, за счет особенностей конструкции, обеспечивает возможность создания подогревателей под разнообразные требования, упрощение конструкции, улучшение ее технических характеристик и расширения возможностей, упрощение изготовления и эксплуатации подогревателя.
В итоге использование изобретения расширяет область применения подогревателей газа регенеративных.