Вращающийся регенеративный подогреватель воздуха
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в котельных установках для подогрева дутьевого воздуха. Технический результат - повышение эффективности работы и экономичности вращающегося регенеративного подогревателя воздуха. Результат достигается во вращающемся регенеративном подогревателе воздуха, содержащем вал, закрепленный на валу, имеющий форму усеченного прямого конуса ротор, разделенный глухими радиальными перегородками на несколько рабочих секторов, внутри которых уложена теплообменная поверхность — набивка, неподвижный кожух, основание и вершина которого закрыты соответственно крышками, на которых установлены присоединительные патрубки соответственно для подвода и отвода теплоносителей - продуктов сгорания и воздуха и уплотнения. Ротор и неподвижный кожух выполнены в форме усеченного прямого конуса, присоединительные патрубки для подвода холодного воздуха и отвода охлажденных продуктов сгорания расположены на крышке кожуха, закрывающей вершину усеченного прямого конуса, а присоединительные патрубки для подвода горячих продуктов сгорания и отвода подогретого воздуха установлены на крышке кожуха, закрывающей основание усеченного прямого конуса. 1ил.
бИзобретение относится к энергетике и может быть использовано в котельных установках для подогрева дутьевого воздуха.
Известен вращающийся регенеративный подогреватель воздуха (см. Боткачик И.А. Регенеративные воздухоподогреватели парогенераторов. М.: Машиностроение, 1978. с. 98), включающий вал, закрепленный на валу и выполненный в форме цилиндра ротор, разделенный глухими радиальными перегородками на несколько рабочих секторов, внутри которых уложена теплообменная поверхность - набивка, неподвижный выполненный в форме цилиндра кожух, основания которого закрыты крышками, на которых установлены присоединительные патрубки для подвода и отвода теплоносителей - продуктов сгорания и воздуха и уплотнения, принятый за прототип.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного вращающегося регенеративного подогревателя воздуха, относится то, что известный подогреватель воздуха обладает пониженными эффективностью в работе и экономичностью из-за больших габаритов и массы ротора и кожуха, имеющих цилиндрическую форму. Расположенная в цилиндрическом роторе теплообменная поверхность - набивка имеет постоянные проходные сечения, что обусловливает низкие скорости движения потоков теплоносителей и пониженную интенсивность теплообмена в холодной части набивки ротора вследствие уменьшения объемного расхода продуктов сгорания на выходе из воздухоподогревателя в процессе их охлаждения и малого объема холодного воздуха на входе в воздухоподогреватель из-за низких температур.
Кроме того, малые скорости движения потоков теплоносителей в холодной части набивки ротора наряду со снижением теплопередачи дополнительно приводят и к более интенсивному отложению загрязнений, так как обдуваемость теплообменной поверхности в этой области воздухоподогревателя снижена.
Технический результат - повышение эффективности в работе и экономичности вращающегося регенеративного подогревателя воздуха путем устройства неподвижного корпуса и набивки ротора в форме усеченного прямого конуса и расположения присоединительных патрубков для подвода холодного воздуха и отвода охлажденных продуктов сгорания на крышке кожуха, закрывающей вершину усеченного прямого конуса, а присоединительных патрубков для подвода горячих продуктов сгорания и отвода подогретого воздуха на основании усеченного прямого конуса.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что во вращающемся регенеративном подогревателе воздуха, содержащем вал, закрепленный на валу ротор, разделенный глухими радиальными перегородками на несколько рабочих секторов, внутри которых уложена теплообменная поверхность - набивка, неподвижный кожух с крышками, на которых установлены присоединительные патрубки для подвода и отвода теплоносителей - продуктов сгорания и воздуха и уплотнения. Особенность заключается в том, что закрепленный на валу ротор вращающегося регенеративного подогревателя воздуха выполнен в форме усеченного прямого конуса. Кроме того, особенность заключается в том, что неподвижный кожух вращающегося регенеративного подогревателя воздуха выполнен в форме усеченного прямого конуса. Кроме того, особенность вращающегося регенеративного подогревателя воздуха заключается в том, что присоединительные патрубки для подвода холодного воздуха и отвода охлажденных продуктов сгорания установлены на крышке кожуха, закрывающей вершину усеченного прямого конуса. Кроме того, особенность вращающегося регенеративного подогревателя воздуха заключается в том, что присоединительные патрубки для подвода горячих продуктов сгорания и отвода подогретого воздуха установлены на крышке кожуха, закрывающей основание усеченного прямого конуса.
На чертеже представлена схема вращающегося регенеративного подогревателя воздуха.
Вращающийся регенеративный подогреватель воздуха содержит вал 1, закрепленный на валу, имеющий форму усеченного прямого конуса ротор 2, разделенный глухими радиальными перегородками (на чертеже не показаны) на несколько рабочих секторов, внутри которых уложена теплообменная поверхность - набивка, неподвижный выполненный в форме усеченного прямого конуса кожух 3, основание и вершина которого закрыты соответственно крышками 4 и 5, на которых установлены присоединительные патрубки 6 и 7 соответственно для подвода и отвода теплоносителей - продуктов сгорания и воздуха и уплотнения 8.
Работа вращающегося регенеративного подогревателя воздуха осуществляется следующим образом. Поток горячих продуктов сгорания через присоединительный патрубок 6, расположенный на крышке 4, поступает в корпус 3 подогревателя воздуха, распределяется по соответствующим рабочим секторам вращающегося конического ротора 2 и движется от основания конического ротора к его вершине. При движении продукты сгорания отдают теплоту омываемой ими части теплообменной поверхности, охлаждаются и через присоединительный патрубок 7, расположенный на крышке 5, отводятся из подогревателя воздуха.
Поток холодного воздуха через присоединительный патрубок 6, расположенный на крышке 5, подается в корпус 3 подогревателя воздуха, распределяется по соответствующим рабочим секторам вращающегося конического ротора 2 и движется от вершины конического ротора к его основанию. При движении воздух охлаждает омываемую им нагретую газами часть теплообменной поверхности, подогревается и через присоединительный патрубок 7, расположенный на крышке 4, отводится из подогревателя воздуха.
В процессе равномерного вращательного движения конического ротора теплообменная поверхность, находящаяся в соответствующих секторах, попеременно омывается движущимися в противоположном направлении теплоносителями, при этом осуществляется передача теплоты от продуктов сгорания посредством теплообменной поверхности воздуху.
Выполнение кожуха и набивки ротора в форме усеченного прямого конуса позволяет снизить габариты и массу воздухоподогревателя, интенсифицировать теплообмен за счет повышения скоростей движения теплоносителей, создать условия для равномерной обдуваемости и снизить интенсивность загрязнений теплообменной поверхности в холодной части набивки ротора, что повышает эффективность в работе и экономичность вращающегося регенеративного подогревателя воздуха.
Формула изобретения
Вращающийся регенеративный подогреватель воздуха, содержащий вал, закрепленный на валу ротор, разделенный глухими радиальными перегородками на несколько рабочих секторов, внутри которых уложена теплообменная поверхность - набивка, неподвижный кожух с крышками, на которых установлены присоединительные патрубки для подвода и отвода теплоносителей - продуктов сгорания и воздуха, и уплотнения, отличающийся тем, что закрепленный на валу ротор и неподвижный кожух вращающегося регенеративного подогревателя воздуха выполнены в форме усеченного прямого конуса, присоединительные патрубки для подвода холодного воздуха и отвода охлажденных продуктов сгорания установлены на крышке кожуха, закрывающей вершину усеченного прямого конуса, присоединительные патрубки для подвода горячих продуктов сгорания и отвода подогретого воздуха установлены на крышке кожуха, закрывающей основание усеченного прямого конуса.
РИСУНКИ
