Регенеративный теплообменник кипящего слоя

Авторы патента:

КУРОЧКИН ВИКТОР АЛЕКСАНДРОВИЧ

КУРОЧКИНА НЕЛЛИ ИВАНОВНА

ХРУЛЕВ ВЯЧЕСЛАВ ВИКТОРОВИЧ

ОБРАЗЦОВ ВЯЧЕСЛАВ НИКОЛАЕВИЧ

СНЫТНИКОВ ВИКТОР АЛЕКСЕЕВИЧ

F28D17/04 - устройства для распределения теплоносителей

887912

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтскмх

Соцмапнстнческнх

Республик (61) Дополнительное к авт.. санд-ву (22) Заявлено 29. 12,79. (21) 2862270/29 33 (51)M. Кл.

Р 282 17/04 с присоединением заявки М

Гаеуааротвенай квинтет

СССР ив делан изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 07.12 81. Бюллетень J4 45 (53) УДК 622.784..66.045. 1 (088.8) Дата опублнковання описания 10. 12.81 (72) Авторы изобретения

В. А. Курочкин, Н. И. Курочкина, В. В. Хрулев, В. Н, Образцов и В. А. Снытниквв

Дзержинский опытный завод зольного гравия (71) Заявитель (54) РЕГЕНЕРАТИВНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК

КИПЯШЕГО СЛОЯ

Изобретение относится к теплотех- нике, а именно, к теплообменным уст ройствам с кипящим слоем зернистого материала, и может быть использовано для регенерации тепла отходящих газов, например, печных установок производства легкого заполнителя бетона в промышленности строительных мате риалов, а также в энергетике, металлургической промышленности и ряде других областей народного хозяйства.

В настоящее время для регенерации тепла отходящих от теплоэнергетических установок газов применяются различные виды теплообменников рекуперативнсго или регенеративного типа, в том чйсле с кипяшиь| слоем. В последнем случае кипящий зернистый материал нагревается высокотемгературными отходящими газами, а от зернистого . материала тепло передается к теплообменникам, погруженным в слой, причем теплообменники обычно выполняют в виде компактов полых труб с текущим внутри них жидким или газообразным теплоносителем, Известен регенеративный воздухоподогреватель в виде вертикальных пластин, веерообразно присоединенных к вра»

S щающемуся валу, теплообменник типа

Юнгстрем" (11 . По одной стороне теплообменника подаются отходящие от котла газы, а по другой - воздух. На10 гретые отходящими газами пластины отдают тепло воздуху при вращении плас« тин.

Наиболее близок к предлагаемому теплообменник, содержащий вертикальIS ные участки змеевиков, выполненных из полых труб, причем изогнутые участ- ки труб размещены в плотном слое, а прямые - в кипящем j2)

Недостаток известных устройств - малая эффективность теплообмена и высокая металлоемкость.

Бель изобретения вЂ” повышение эффективности работы теплообменника и уменьшение его металлоемкости.

8879

Указанная цель достигается тем, что регенеративный теплообменник кипящего слоя, содержащий камеру с газораспределптельной решеткой, теплообменные поверхности, снабжен противоположно установленными коллекторами, а камеравЂ” перегородкой со щелями для размещения в них теплообменных поверхностей в виде вращающихся дисков, равномерно закрепленных на горизонтальном валу;при этом газораспределительная решетка выполнена в виде отдельных трубчатых элементов с отверстиями, причем элементы расположены между дисками и соединены с коллекторами, На фиг. 1 изображен теплообменник и разрезе; на фиг. 2 вЂ” сечение. A-А на фиг, 1; на фиг. 3 вЂ” сечение Б-Б на фиг. 1.

Теплоизолированный корпус 1 разделен перегородкой 2 с щелями для размещения в них дисков 3, закрепленных

\ на вращающемся валу 4. Корпус снабжен коллектором подвода высокотемпературного теплоносителя 5 и коллектором холодного воздуха 6. К коллекторам подключены газораспределительные элементы 7 и 8 с отверстиями на нижних гранях, Верхние полости корпуса 1 имеют патрубки отвода теплоносителя 9 и горячего воздуха 10. Нижняя воронка кор пуса снабжена мигалкой 11 для периодического удаления отработанного промежуточного теплоносителя, зернистого материала, и течками 12 и 13 для подачи свежего промтеплоносителя. Вал вращается от привода 14.

Устройство работает следующим образом.

Высокотемпературный теплоноситель подается в коллектор 5 и по распределительным элементам 7 - в кипящий слой твердого промежуточного теплоносителя, например кварцевого песка. От работанный теплоноситель сбрасывается через патрубок 9. Холодный воздух при этом нагнетается в коллектор 6 и распределительные элементы 8, а также в кипящий слой промежуточного твердого теплоносителя. Нагретый воздух выводится из теплообменника через патрубок 10. Передача тепла из одной полости теплообменника в другую производится с помощью вращающихся дис}О

"ков 3, насаженных на вал 4, приводимый во вращение приводом 14 с регулируемой частотой вращения.

Периодическая замена промежуточного твердого теплоносителя производится его сбросом через мигалку 11 и подачей свежего через течки 12 и 13.

Перетоки газообразного теплоносителя через перегородку 2 невысоки при достаточном уплотнении дисков в щелях, причем переток возможен только в верхней полости теплообменника, а в нижней полости имеется гидрозатвор из зернистого материала - промтеплоносителя.

Применение вращающихся дисков, погруженных в кипящий слой, позволяет выполнить очень компактный теплообменник, поскольку в кипящем слое очень высок коэффициент теплоотдачи от слоя к стенке. B теплообменнике может быть достигнут высокий нагрев холодного воздуха (до 800-1100 С) при примео ненни дисков и коллекторов из жароупорного материала, причем расход такого материала будет незначителен.

Формула изобретения

Регенеративный теплообменник кипящего слоя, содержащий камеру с гаэораспэ ределительной решеткой, теплообменные поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы теплообменника и умент щения его металлоемкости, он снабжен противоположно установленными коллекторами, а камера вЂ” перегородкой со щелями для размещения в них теплообменных поверхностей, выполненных в виде вращающихся дисков, равномерно закрепленных на горизонтальном валу, при этом газораспределительная решетка выполнена в виде отдельных трубчатых элементов с отверстиями, причем элементы расноложены между дисками и соединены с коллекторами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сидельковский Л, H., Юренев В. Н..

Парогенераторы промышленных предприятий. М., "Энергия", 1978, с. 256, рис, 20-9.

2, Патент США N 3983927, кл. 165-1, опублик. 1976.

887912

Составитель И. Иноземнева

Техред E. Харитончнк Корректор М.Коста

Редактор Т. Федотов

Заказ 10709/9 Тираж - 70.9 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Регенеративный теплообменник кипящего слоя

Система 1000 снижения утечки включает в себя теплообменник 100, канальное устройство 200 и разделительное устройство 300. Теплообменник 100 включает в себя роторный узел 102, установленный на роторной колонне 104 с возможностью вращения. Теплообменник 100 дополнительно включает в себя вторую входную камеру 112a, под которую сконфигурировано канальное устройство 200. Кроме того, разделительное устройство 300 встроено в канальное устройство 200, разделяя его на первичные и вторичные входы 210 и 220. Через первичный вход 210 пропускают топочный газ, обогащенный кислородом, а через вторичный вход 220 обеспечивается пропускание потока рециркулируемого топочного газа, что, по существу, отделяет поток рециркулируемого топочного газа, обогащенного кислородом, от потока топочного газа во избежание смешивания с потоком топочного газа, что снижает его утечку. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Регенеративный воздухонагреватель // 2614428

Изобретение относится к вращающимися регенеративным теплообменникам, предназначенным для передачи тепла от одного теплоносителя к другому, с использованием промежуточной теплоаккумулирующей насадки. Предлагаемый регенеративный воздухонагреватель содержит корпус с патрубками для подвода и отвода греющего и нагреваемого теплоносителя, уплотняющего узла, в корпусе с возможностью вращения установлен ротор, оборудованный теплоаккумулирующей насадкой, выполненной в виде сотовой конструкции с соотношением эквивалентного диаметра к длине отдельного канала менее 20 и каналов насадки, расположенных под углом к направлению движения теплоносителя таким образом, чтобы при вращения насадки обеспечивалась передача кинетической энергии к теплоносителю, угол наклона осей каналов определяется в зависимости от требуемого расхода теплоносителя, частоты вращения ротора и характерного размера каналов сотовой теплоаккумулирующей насадки, толщина стенки сотовой конструкции определяется как с точки зрения прочности, так и с точки зрения теплоаккумулирующей способности, в корпусе в качестве уплотняющего узла, между зонами движения теплоносителей, стационарно установлено динамическое уплотнение, препятствующее перетоку греющего и нагреваемого теплоносителя соответственно. Технический результат - повышение технологичности, тепловой эффективности. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство для рекуперации отработанного тепла с комбинированной выработкой тепла и электроэнергии (снр) при пиковой электрической нагрузке и способ его работы // 2645652

Изобретение относится к устройству рекуперации отводимого отработанного тепла с комбинированной выработкой тепла и электроэнергии (СНР) при пиковой электрической нагрузке и к способу его работы. Устройство содержит внутреннюю секцию энергетической установки и теплообменную секцию, причем указанная внутренняя секция содержит теплообменник, электрический тепловой насос для рекуперации отработанного тепла, электрический тепловой насос для аккумуляции энергии, высокотемпературный /низкотемпературный баки для хранения воды, нагреватель тепловых контуров, клапаны и циркуляционные водяные насосы. Теплообменная секция содержит высокотемпературный и низкотемпературный баки для хранения воды, электрический тепловой насос, теплообменник, клапаны и циркуляционный водяной насос. Устройство может работать соответственно в периоды провала электрической нагрузки, неизменной электрической нагрузки и пиковой электрической нагрузки путем комбинации различных клапанных переключателей, причем высокотемпературный бак для хранения воды используют для балансировки разницы между количеством подводимого тепла в систему и тепловой нагрузкой, а низкотемпературный бак используют для стабилизации количества извлекаемого рекуперированного отведенного тепла, тем самым, решая проблему ограничения способности выработки электроэнергии при пиковой нагрузке из-за зависимости выработки электроэнергии и теплоснабжения в традиционном режиме работы «тепло обуславливает электричество», причем СНР устройство может участвовать в регулировании мощности энергосистемы, которое может быть улучшено таким образом, чтобы иметь дело с условием постоянно растущей разности между максимумом и минимумом электрической нагрузки, причем поглощающая способность энергосистемы для ветроэнергетики может быть улучшена, с тем чтобы снизить явление «приостановки вентилятора». 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.