ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЬ РЕГЕНЕРАТИВНЫЙ
REGENERATIVE AIR HEATER

Предлагаемое изобретение «воздухоподогреватель регенеративный» относится к энергетике и может использоваться в котельных установках тепловых электростанций.
Известен воздухоподогреватель регенеративный («вращающийся регенеративный воздухоподогреватель») [1], содержащий привод, вал, ротор, корпус с подводящими и отводящими газовыми и воздушными патрубками, верхние и нижние секторные плиты и ротор, разделенный перегородками на секторы с набивкой, причем на расстоянии 0,5-0,7 эквивалентного диаметра отводящего газового патрубка от нижней секторной плиты, перпендикулярно отводящему газовому патрубку, установлена дроссельная заслонка, выполненная в виде шибера с высотой выступа 0,10-0,17 эквивалентного диаметра отводящего газового патрубка. Выделенное курсивом - признаки общие с предметом изобретения.
Его недостатки - значительные материалоемкость, сложность конструкции и тепловое загрязнение окружающей среды, а также низкий коэффициент полезного действия, что объясняется незначительной разницей температур топочных газов на входе и выходе воздухоподогревателя и необходимостью затрат энергии на вращение его ротора.
Известен воздухоподогреватель регенеративный («вращающийся регенеративный воздухоподогреватель») [2], содержащий корпус, патрубки для подвода и отвода топочных газов и воздуха, барабан, разделенный на секторы и вращающийся за счет привода на валу, закрепленном в упорном и опорно-упорном подшипниках, внутренний объем секторов заполнен набивкой, между патрубками подвода и отвода газов и воздуха установлены уплотнения, причем патрубки подвода и отвода газов и воздуха выполнены на цилиндрической поверхности кожуха, в качестве набивки в секторах использован насыпной материал, набивка по высоте разбита на участки, которые начинаются и заканчиваются парами коробов, образующих полость и установленных выпуклой поверхностью вниз, в верхнем коробе в центральной части, а в нижнем коробе в периферийной части выполнены отверстия, между патрубками подвода и отвода газов и воздуха по всей высоте цилиндрической поверхности кожуха размещены два дополнительных патрубка, в дополнительные патрубки и в полость, образованную нижними торцевыми поверхностями барабана и кожуха, выполнен ввод уходящих газов с давлением, равным давлению воздуха в воздухоподогревателе, вверху и внизу цилиндрической поверхности кожуха и по периферии патрубков для дополнительного ввода газов установлены периферийные уплотнения. Выделенное курсивом - признаки общие с предметом изобретения.
Его недостатки - значительные материалоемкость, сложность конструкции и тепловое загрязнение окружающей среды, а также низкий коэффициент полезного действия, что объясняется незначительной разницей температур топочных газов на входе и выходе воздухоподогревателя и необходимостью затрат энергии на вращение его ротора.
Известен, как более близкий по технической сущности к предмету изобретения, воздухоподогреватель регенеративный («регенеративный вращающийся воздухоподогреватель») [3, 4], содержащий корпус, патрубки для подвода и отвода топочных газов и воздуха, трех опорную балку, вращающийся на вертикальном валу, закрепленном в упорном и опорно-упорном подшипниках, ротор (барабан), снабженный двумя слоями теплообменной набивки, заключенной в пакеты в форме ячеек ротора; систему радиальных, аксиальных и окружных уплотнений; электромеханический привод с цевочным зацеплением; и устройства водяной обмывки, паровой обдувки, пожаротушения, подъема ротора и др. Выделенное курсивом - признаки общие с предметом изобретения.
Его недостатки - значительные материалоемкость, сложность конструкции и тепловое загрязнение окружающей среды, а также низкий коэффициент полезного действия, что объясняется незначительной разницей температур топочных газов на входе и выходе воздухоподогревателя и необходимостью затрат энергии на вращение его ротора.
Задача изобретения - снижение материалоемкости и сложности конструкции, уменьшение степени теплового загрязнения окружающей среды и повышение коэффициента полезного действия воздухоподогревателя.
Технический результат достигается тем, что в воздухоподогреватель регенеративный, содержащий корпус, патрубки для подвода и отвода топочных газов и воздуха, введен трубчатый теплообменник, соединенный по входу и выходу с патрубками для подвода и отвода воздуха, причем патрубки для подвода и отвода топочных газов соединены с корпусом в разных уровнях и в патрубках установлены крыльчатки свободного в противоположных направлениях вращения, а трубы теплообменника установлены с исключением прямого, по вертикали, сквозного просвета.
Воздухоподогреватель регенеративный изображен на фиг.1, а его теплообменник - на фиг.2.
Воздухоподогреватель регенеративный содержит корпус 1, патрубки для подвода 2 и отвода 3 воздуха, патрубки для подвода 4 и отвода 5 топочных газов, трубчатый теплообменник 6, соединенный трубами 7 по входу и выходу с патрубками для подвода 2 и отвода 3 воздуха, соответственно, причем патрубки для подвода 4 и отвода 5 топочных газов, соединены с корпусом 1 в разных уровнях, а трубы 7 теплообменника 6 установлены с исключением прямого сквозного, по вертикали, просвета и в патрубках 2 и 3, 4 и 5 установлены крыльчатки 8 свободного в противоположных направлениях вращения.
Регенеративный воздухоподогреватель работает следующим образом.
Подогреваемый воздух пропускается последовательно по патрубку 2, через пространство крыльчатки 8, по трубам 7 теплообменника 6, через пространство крыльчатки 8 и через патрубок 3. Топочные газы пропускаются последовательно по патрубку 4, через пространство крыльчатки 8, между трубами 7 теплообменника 6, через пространство крыльчатки 8 и через патрубок 5. При этом крыльчатки 8 на входах и выходах воздуха и топочных газов вращаются в противоположных направлениях, чем обеспечивается усиление турбулентности воздушного и газового потоков. Топочные газы, обтекая снаружи тонкостенные трубы 7 достаточной теплопроводности, передают часть тепловой энергии воздуху в трубах 7.
Применение трубчатого теплообменника сокращает материалоемкость воздухонагревателя регенеративного, исключает применение принудительного привода теплообменника, а также позволяет снизить температуру топочных газов на выходе и сократить тепловое загрязнение окружающей среды, а также снизить потери энергии, что повышает к.п.д. воздухонагревателя.
Источники информации
1. Ханнанов Р.Р. Вращающийся регенеративный воздухоподогреватель. Патент RU №2324114, F23L 15/02, бюл. №29, 20.10.2008.
2. Степанов Л.В. Регенеративный вращающийся воздухоподогреватель. Заявка RU 2007113246, F22B 1/00, бюл. №13, 10.05.2008.
3. Мигай В.К., Назаренко В.С., Новожилов И.Ф., Добряков Т.С. Регенеративные вращающиеся воздухоподогреватели. - Л.: Энергия, 1971, - 168 с.
4. Нинуа Н.Е. Регенеративный вращающийся воздухоподогреватель. -Высшая школа, 1965.
5. Добкин Г.И. Регенеративные воздухонагреватели непрерывного действия. -Госиздат БССР, 1936.