ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ КОАКСИАЛЬНЫЙ ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ-ТЕПЛООБМЕННИК
HIGH-TEMPERATURE COAXIAL AIR HEATER-HEAT EXCHANGER

Изобретение относится к воздухонагревателям с конвективными теплоутилизаторами высокотемпературных дымовых газов теплоэлектростанций.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является воздухонагреватель с регенеративным теплоутилизатором по патенту РФ №2011127, F24F 5/00, 1987 г. (прототип), заключающийся в том, что в каналах для приточного и вытяжного воздуха устанавливают вентиляторы, а камеру с регенеративным теплоутилизатором размещают перпендикулярно этим каналам.
Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность за счет перекрестной организации потоков воздуха.
Технический результат - повышение эффективности теплоутилизации выбросного воздуха, экономия энергоресурсов, упрощение конструкции, монтажа и обслуживания.
Это достигается тем, что в высокотемпературном коаксиальном воздухонагревателе-теплообменнике, содержащем корпуса и каналы для прохождения разнотемпературных потоков воздуха, дополнительно имеется входной патрубок для подвода высокотемпературных дымовых газов из топки кипящего слоя и выходной патрубок для отвода дымовых газов, причем коаксиально корпусу для прохождения дымовых газов расположен корпус для прохождения потоков дутьевого воздуха от дутьевого вентилятора через патрубок, который направляется в топку, при этом корпуса внешний охватывающий и внутренний охватываемый расположены друг относительно друга коаксиально и могут иметь в поперечном сечении различную форму, например, круглую, прямоугольную, многогранную, а внешний корпус снаружи облицован теплоизолирующим материалом, причем на наружной и внутренней поверхностях внутреннего корпуса смонтированы, по крайней мере, три радиально расположенных ребра, имеющих Т-образный профиль.
На фиг.1 представлен общий вид высокотемпературного коаксиального воздухонагревателя-теплообменника, на фиг.2 - его поперечное сечение.
Высокотемпературный коаксиальный воздухонагреватель-теплообменник содержит корпус 3, входной патрубок 1 для подвода высокотемпературных дымовых газов из топки кипящего слоя (на чертеже не показано) с температурой порядка 850÷950°С, и выходной патрубок 2 для отвода дымовых газов в гидрозолоуловитель. Коаксиально корпусу 3 для прохождения дымовых газов расположен корпус 6 для прохождения потоков дутьевого воздуха от дутьевого вентилятора через патрубок 4, который направляется в топку через патрубок 5 с температурой порядка 450÷550°С для стабилизации процесса горения в кипящем слое инертных тел (на чертеже не показано). Эти корпуса внешний охватывающий 3 и внутренний охватываемый 6 расположены друг относительно друга коаксиально и могут иметь в поперечном сечении различную форму, например, круглую, прямоугольную, многогранную, и любую кривую второго порядка, например эллипс и др. Для предотвращения загрязнения тепловыми выбросами окружающей среды и для сокращения теплопотерь при утилизации дымовых газов корпус 6 снаружи облицован теплоизолирующим материалом 7. Для повышения эффективности передачи тепла дымовых газов, идущих по каналу 8, образованному корпусами 3 и 6, на наружной поверхности корпуса 6 смонтированы, по крайней мере, три радиально расположенных ребра 9, имеющих Т-образный профиль 10, и для повышения эффективности теплоусвоения этого тепла потоками дутьевого воздуха, идущего от дутьевого вентилятора в топку, также и на внутренней поверхности корпуса 6 смонтированы, по крайней мере, три радиально расположенных ребра 11, имеющих Т-образный профиль.
Ребра с Т-образным профилем, расположенные как на внешней, так и на внутренней поверхностях охватываемого корпуса 6 теплообменника, могут быть выполнены полыми из алюминиевых пластин, причем в зазоре между боковыми поверхностями ребер может быть размещен дисперсный материал с незамкнутыми порами и с высоким коэффициентом теплоусвоения, например керамзитовый гравий (на чертеже не показано).
Высокотемпературный коаксиальный воздухонагреватель-теплообменник работает следующим образом.
Высокотемпературные дымовые газы из топки кипящего слоя (на чертеже не показано) с температурой порядка 850÷950°С, поступают по патрубку 1 в корпус 3 и проходят в канале 8, образованном корпусами 3 и 6, а затем по патрубку 2, отдав свою теплоту, поступают для очистки в гидрозолоуловитель (на чертеже не показано) с температурой порядка 450÷550°С. Коаксиально потоку дымовых газов внутри корпуса 6 проходят потоки дутьевого воздуха от дутьевого вентилятора через патрубок 4, который направляется в топку через патрубок 5 с температурой порядка 450÷550°С для стабилизации процесса горения в кипящем слое инертных тел (на чертеже не показано). Потоки дымовых газов и дутьевого воздуха могут иметь как попутное, так и встречное направления.
Для повышения эффективности передачи тепла дымовых газов, идущих по каналу 8, образованному корпусами 3 и 6, на наружной поверхности корпуса 6 смонтированы, по крайней мере, три радиально расположенных ребра 9, имеющих Т-образный профиль 10, и для повышения эффективности теплоусвоения этого тепла потоками дутьевого воздуха, идущего от дутьевого вентилятора в топку, также и на внутренней поверхности корпуса 6 смонтированы, по крайней мере, три радиально расположенных ребра 11, имеющих Т-образный профиль.