Воздухоподогреватель

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 23 Е 15/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1252614 (21) 4841784/06 (22) 18.06.90 (46) 07.07.92. Бюл. № 25 (71) Институт технической теплофизики АН

УССР (72) А, И, Сигал, В. И. Моисеев, С, В. Барановская и Е. И, Быкорез (53) 621,181.02(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1252614, кл. F 23 L 15/04, 1985. (54) ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛ Ь (57) Сущность изобретения; воздуховод и газоход в зоне размещения тепловых труб выполнены соответственно с увеличивающимся и уменьшающимся по ходу потока проходным сечением. Такая конструкция воздухоподогревателя позволяет разместить тепловые трубы таким образом, что величина испарительной и конденсационИзобретение относится к теплообменной технике и является усовершенствованием изобретения по авт. св. ¹ 1252614.

Известен воздухоподогреватель, содержащий тепловые трубы, конденсационные участки которых расположены в воздуховоде, а испарительные — в газоходе, сообщенном газоподводящим патрубком. Тепловые трубы выполнены с кольцевыми поперечными сечениями со сквозными центральными каналами. Воздуховод и газоход разделены горизонтальной перегородкой, в которой размещены вертикально тепловые трубы;

Недостатком известного воздухоподогревателя является пониженная термодинамическая эффективность, вызванная потерями энергии греющего теплоносителя

„„Я „„1746140 А2 ной частей в каждой трубе по ходу воздуха и газов является переменной. Так как тепловая нагрузка каждой трубы является также переменной из-за различной температуры воздуха перед каждой трубой и различной разности температур, то изменение величины поверхности нагрева (испарительной части) каждой иэ труб позволяет выравнивать нагрузку каждой трубы и получить примерно одинаковую температуру газов на выходе из каждого канала тепловых труб. Выполне ние воздуховода и газохода с соответственно увеличивающимся и уменьшающимся по ходу потока проходным сечением позволяет увеличить испарительную часть в тех трубах, где разность температур между греющим и нагревающим теплоносителями снижается. Такое решение позволяет также выравнить скорости газов и воздуха по воздухоподогревателю и улучшить его аэродинамическое характеристики. 1 ил. (уходящих газов), возникающих при смещении потоков газов, выходящи из центральных каналов тепловых труб в коллектор подвода газов к испарительной части тепловых труб.

Поскольку воздух, двигаясь по воздуховоду от ряда к ряду тепловых труб, по ходу воздуховода нагревается, то, если температура воздуха перед первой по его ходу и последней тепловой трубой различная, температура газов на выходе из испарительной части тепловой трубы в целом также различная, Причем температура газов на выходе из последней по ходу воздуха тепловой трубы выше, чем из первой по ходу воздуха тепловой трубы. Тепловая нагрузка каждой тепловой трубы при этом различная.

1746140

Возникающие при этом потери энергии вызваны тем, что смешивающие потоки газов имеют различную температуру и приводят к снижению потенциала газов на входе в газоход, где расположены испарительные участки тепловых труб, и, следовательно, снижению температуры воздуха на выходе из воздухоподогревателя.

Цель изобретения — повышение эффективности путем обеспечения равномерной нагрузки каждой тепловой трубы.

В воздухоподогревателе воздуховод и газоход в зоне размещения тепловых труб выполнены соответственно с увеличивающимся и уменьшающимся по ходу потока проходным сечением, Воздухоподогреватель позволяет разместить тепловые трубы так, что величины испарительной и конденсационной частей в каждой трубе по ходу воздуха и газов являются переменными, Тэк как тепловая нагрузка каждой трубы является также переменной из-зэ различной температуры воздуха перед каждой трубой и различной разности температур, то изменение величины поверхности нагрева (испарительной части) каждой из труб позволяет выравнить нагрузку каждой трубы и получить примерно одинаковую температуру газов нэ выходе иэ каждого канала тепловых труб.

Выполнение воздуховода и газохода с соответственно увеличивающимся и уменьшающимся по ходу потока проходным сечением позволяет увеличить испарительную часть в тех трубах, где разность температур между греющим и нагреваемым теплоносителями снижается, а также выровнять скорости газов и воздуха по воздухоподогревателю и улучшить его аэродинамические характеристики (сечение воздуховода увеличивается по ходу воздуха и с ростом.его температуры: уменьшается в гэзоходе по мере охлаждения газов и снижения их объемов).

На чертеже представлен воздухоподогревател ь.

Воздухоподогреватель содержит тепловые трубы 1, конденсационные участки 2, расположенные в воэдуховоде 3, и испарительные участки 4 в газоходе 5. Концы теп5 ловых труб, имеющих кольцевые сечения с центральным каналом 6, расположены соотВрТсТВВННо в газоподводящем патрубке 7 и коллекторе 8 подвода газов к испарительной части 4 тепловых труб, расположенных

10 в газоходе 5. Воздуховод 3 и газоход 5 разделены наклонной перегородкой 9, в которой закреплены тепловые трубы 1.

Воздухоподогреватель работает следующим образом.

15 Уходящие газы от печей через газоподводящий патрубок 7 направляются в центральные каналы 6 тепловых труб, отдавая часть теплоты, причем с учетом того, что количество теплоты, отдаваемое тепловыми

20 трубами воздуху с учетом изменения его температуры по ходу воэдуховода, различно, то различная поверхность испарительной части тепловых труб выбирается так, что температура газов на выходе из канала 6

25 каждой тепловой трубы одинаковая. Выходя из коллектора 8. газы поступают в газоход

5, нагревают тепловые трубы и покидают воздухоподогреватель. Воздух нагревается в воздуховоде 1.

30 Воздухоподогреватель позволяет повысить эффективность нагрева воздуха эа счет устранения термодинамических потерь, возникающих при снижении потоков . теплоносителей с различными температура35 ми.

Формула изобретения

Воздухоподогреватель по авт, св. М

1252614, отличающийся тем, что, с целью

40 повышения эффективности путем обеспечения равномерной тепловой нагрузки, воздуховод и газоход в зоне размещения тепловых труб выполнены соответственно с увеличивающимся и уменьшающимся по ходу потока

45 проходным сечением.

1746140

Составитель А.И.Сигал

Техред М.Моргентал Корректор А,Ворович

Редактор И.Шулла

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 2384 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5