Вращающийся воздухоподогреватель

 

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ вращающегося воздухоподогревателя.

К авторскому свидетельству В. С. Богосдовского, заявленному 3 марта

1935 года- (спр. о перв. № 1б4332).

0 выдаче авторского свидетельства опубликоваио 31 декабря 1935 года. (oo

Теплопередача в любых теплообменных аппаратах с разделенным движением нагревающего и нагреваемого тел зависит от скорости течения тел у раз= делительной стенки, материала последней, разности температур и толщины слоя потока, влияющей на образование неподвиЖного „пограничного" (т.е. прилегающего к стенке) слоя, затрудняющего теплопередачу и зависящего от скорости движения, физических свойств тела и состояния поверхности стенки.

Обычно стремятся сообщить рабочим телам возможно большие скорости и уничтожить пограничный слой, не пере- ходя при этом известного экономического предела, когда затрата мехайической энергии на преодоление трения тел о поверхность стенок превысит все выгоды более интенсивной теплопередачи. Насколько важно это условие, поКазывает тот факт, что огромное количество различных воздухоподогревателей с сильно развитой трубчатой, пластинчатой или ребристой поверхностЬю не привилось на практике из-за большого сопротивления проходу дымовых газов и образованию значительного „пограничного" слоя, что вызывалось понижением скорости газов при проходе по длинным и узким каналам и вело к низкому снижению теплоотдачи. Среди теплообменных приборов, имеющих повышенную скорость движения тела относительно стенки и почти полную ликвидацию „пограничного" слоя, известны вращающиеся воздухоподогреватели. Предлагаемый воздухоподогреватель снабжен радиально расположенными сплющенными нагревательными трубками с плоской боковой поверхностью, укрепленными на полой оси, через которую к ним подводится воздух. Нагревательные трубки устанавливаются под углом к направлению проходящего через воздухоподогреватель потока горячих газов, вследствие чего ротор воздухоподогревателя получает вращение под действнем напора газового потока, созда ва емого тяговыми и дутьевыми устройствами.

На чертеже фиг. 1 изображает продбльный осевой разрез воздухоподогревателя и фиг. 2 — его поперечный разрез.

В предлагаемом воздухоподогревателе воздух пропускается внутри сплющенных трубок 2, насаженных одним концом на вращающейся пустотелой оси 1 так, что их поверхности образуют с осью некоторый угол (угол атаки), что дает возможность трубкам при вращении оси действовать аналогично лопаткам вентилятора, пригоняя подводимые по трубе 12 газы вдоль оси 1. Наружные концы трубок 2 заделаны в цилиндрический тонкостенный коллектор 4, вращающийся вместе с осью 1 и трубками 2.

Цилиндрический коллектор 4 заключается в сборную коробку-кожух 7, имеющую форму направляющего аппарата венгилятора или центробежного насоса, переходящую в отводную трубу 16, Зазор между вращающимся коллектором 4 и неподвижной коробкой 7, а также между осью 1 и коллектором 4 перекрывается сальниковыми или лабиринтными уплотнениями 6. Подвод воздуха к полой оси 1 осуществляется через трубку 8, проходящую сквозь стен у трубы, подводящей теплоносящее тело (газы) и служащую подшипником для одного конца 1; приэтом другой конец оси вращается в неподвижном подшипнике, установленном на кронштейне 14.

Для привода ротора один из концов оси 1 выводится из трубы 13а наружу и снабжается шкивом 15, зубчаткой и т. и. или же этот шкив или зубчатка сидят на валу внутри трубы 12, а цепь или передаточный вал входят туда сквозь специальные прорезы, Если поток теплоносителя имеет значительную скорость и давление, как например, выхлопные газы двигателей внутреннего горения, газы от камеры горения под давлением, нагретая вода и т. д., то ротор играет роль турбины, вращаемой давлением тела на лопатки-трубки 2, и одновременно центробежного насоса для воздуха, проходящего внутри т убок 2 почти без затраты какой-либо внешней механической силы, причем сопротивление прохождению теплоносителя не превышает сопротивления обычных подогревателей, а циркуляция нагреваемого воздуха совершается автоматически. Кругообразное движение радиальных трубок 2 плоского сечения в потоке теплоносящих газов с большой скоростью, достигаемой приводом ротора от электромотора, турбины или энергии потока большой скорости, дает резкое увеличение теплоотдачи за счет энергичных завихрений и высоких скоростей тела у стенки (по данным Форкауфа до б — 15 раз), что в соединении с большой скоростью воздуха внутри трубки и черезвычайно малой толщиной его слоя (0,2 — 3 мм) должно способствовать повышению производительности аппарата на единицу площади нагрева и уменьшения его размеров.

Для приведения воздухонагревателя лятор-дымосос той же йроизводительйбсти, причем дымовые газы при выходе из котла не встречают сопротивленйя в виде узких трубок или каналов обычйого воздухонагревателя, в большинстве случаев превышающего сопротивление остальной части котла и, следовательно, для циркуляции дымовых газов нужно меньше энергии, чем в существующих воздухоподогревателях. Сопротивление самого воздухоподогревателя прохождению газов превышает сопротивление

Т обычного лопастного вентилятора той же производительности на очень незначительную велйчину. Подвод нагретого воздуха в топку производится за счет того же вращения трубок, при котором они играют роль лопаток центробежного насоса для подогреваемого воздуха, так что потребность в каком-либо двигателе и вентиляторе для воздуха отпадает. Давление воздуха и разрежение в камере горения регулируются одновременно числом оборотов ротора воздухоподогревателя. Кроме того, предлагаемый воз- - - :,. духоподогреватель не может забиваться твердыми осадками из дымовых газов ; что способствует снижению расходов ho обслуживанию. При обычном же устройстве воздухоподогревателя необходимо иметь для того же котла самый воздухоподогреватель значительной поверхно- ) сти и два вентилятора — один для дымовых газов, другой †д проведения воздуха через воздухоподогреватель и подачи его в топку. Вентилятор для дымовых газо должен не только "„совершать работу пс отводу газов из котла, но также и преодолевать сопротивление воздухо подогревателя, превосходящее по данным практики сопротивление остальной части котла более, чем в два раза.

Предмет изобретения.

Вращающийся воздухоподогреватель, отличающийся применением радиальнйх трубок 2 (фиг. 1) с плоской боковой поверхностью (сплющенных), установленных под углом и направлению потока —:,-. - газов, с целью вращения ротора под действием напора газового потока, со- =. здаваемого дутьевыми и тяговыми устройствами, полая ось 1 какового воздухоподогревателя служит для подвода воздуха б 2 с. ,, .:;с :

Б авторскому свидетельству В. С. Богословского

Хо 45293

1CkT13

-!5

В . Ю

Тин. „Печатный Труд" Зак 5б — 409