Двухпоточный трубчатый воздухоподогреватель

Двухпоточный трубчатый воздухоподогреватель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: для нагрева воздуха в паровых котлах. Сущность изобретения: две секции 1 и 2 теплообменной поверхности разделены промежуточными трубными решетками 3 и 4 на верхнюю и нижнюю камеры , образующие верхний и нижний воздушные каналы, подвод и отвод воздуха в каждый из которых выполнен с противоположных сторон. При этом входные участки каждого газохода также размещены с противоположных относительно друг друга сторон , что обеспечивает наилучшее смывание газами и воздухом теплообменных поверхностей . 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э F 23 L 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4854687/06 (22) 27.07.90 (46) 23.11.92. Бюл. М 43 (71) Подольский машиностроительный завод им. Орджоникидзе (72) А.У,Липец, С.M. Кузнецова, Л.B.Äèðèíа, Г.А.Усольцев и M.А,Шарапов (56) Стырикович М.А. и др. Котельные агрегаты. М-Л,: 1959.с.375, рис. 21-21б. 21-20а.

Там же с.377, рис. 21-22. (54) ДВУХПОТОЧНЫЙ ТРУБЧАТЫЙ ВОЗДУХОПОДОГРЕ ВАТЕ Л Ь,, Ы„, 1776919 А1 (57) Использование: для нагрева воздуха в паровых котлах. Сущность изобретения: две

- секции 1 и 2 теплообменной поверхности разделены промежуточными трубными решетками 3 и 4 на верхнюю и нижнюю камеры, образующие верхний и нижний воздушные каналы, подвод и отвод воздуха в каждый из которых выполнен с противоположных сторон. При этом входные участки каждого газохода также размещены с противоположных относительно друг друга сторон, что обеспечивает наилучшее смывание газами и воздухом теплообменных поверх, ностей. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1776919

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к конструкции воэдухоподогревателя преимущественно для паровых котлов.

Наиболее простым в конструктивном отношении из числа известных является одноходовой воэдухоподогреватель. В нем может быть обеспечено идеальное омываwe теплообменных поверхностей воздухом и газами. При большой поверхности нагрева он может быть выполнен иэ нескольких секций, включенных по газам параллельно (1).

Основной существенный недостаток воздухоподогревателей такого типа — низкий температурный напор, обусловленный однократным перекрестным током теплообменивающих сред. Однако простота конструкции и высокий коэффициент использования обеспечивает ему опреде. ленйую сферу применения. В последнее время широкое применение в паровых котлах находят многоходовые трубчатые воздухоподогреватели.

Наиболее близким к заявляемому (прототипом) является двухпоточный трубчатый воздухоподогреватель, включающий теплообменные секции; размещенные в параллельных газоходах в два яруса по ходу газов и разделенные каждая промежуточными трубными решетками на отдельные воздушные камеры, при этом нижние камеры секций нижнего яруса в обоих газоходах включены по воздуху последовательно s . один воздушный канал с входным по возду. ху участком в одном газоходе и выходным во втором, верхние камеры секций верхнего яруса в обоих газоходах по воздуху включены последовательно в другой воздушный канал, а промежуточные камеры обоих секций в каждом газоходе перепускными воздухопроводами последовательно соединены между собой и подключены к одному иэ названных выше каналов, и раздельный подвод и отвод воздуха и газов соответственно для каждого воздушного канала и гаэохода (2).

К недостаткам многоходовых воздухоподогревателей вообще и описанного в частности следует отнести их увеличенный габарит по высоте из-за ремонтных разрывов между смежными ярусами теплообменных секций, а также ухудшенное омывание теплообменных поверхностей воздухом вследствие поворотов его потока при переходе иэ секций одного хода в секции другого, что обуславливает пониженный коэффициент использования теплообменных поверхностей. Кроме того, многоходо. вая схема практически неприемлема при выполнен подводящим газоходом 9 со сто45 роны отвода воздуха иэ верхнего канала в камеру 1а секции 1 ТВП сверху, и подводящим газоходом 10 со стороны отвода воздуха иэ нижнего канала в нижнюю камеру 26 секции 2 ТВп. Отвод газов предусмотрен

50 соответственно отводящими газоходами 11 и 12.

Работает такой ТВП следующим образом, Воздух подводится одновременно в

55 верхний и нижний воздушный каналы подводящими воэдухопроводами 5 и 7 соответственно. В верхнем канале воздух поступает в камеру 2а секции 2 и вступает в теплообмен с дымовыми газами, прошедшими через камеру 26 секции 2, составляю5

40 малом тепловосприятии воздухоподогревателей (небольшом нагреве воздуха).

Цель изобретения — повышение тепловой эффективности воздухоподогревателей за счет увеличения температурного напора и расширения сферы их использования.

На фиг.1 дано схематическое изображеwe двухпоточного одноходового ТВП; на фиг.2- схематическое изображение варианта выполнения ТВП из двух ярусов секций теплообменных поверхностей с промежутком между верхним и нижним ярусами (воздушными каналами).

Трубчатый воздухоподогреватель содержит (см. фиг.1) теплообменные поверхности из прямых труб, обьединенных по меньшей мере в две секции 1 и 2. Промежуточными трубными решетками 3 и 4 секции

1 и 2 разделены каждая соответственно на две воздушные камеры 1а, 16, 2а и 26. Верхние камеры fa и 2а секций 1 и 2, а также нижние камеры 16 и 26 этих же секций включены между собой последовательно и обра; зуют соответственно верхний и нижний прямоточные воздушные каналы в один ход каждый. Установкой секций обеспечивается изоляция верхнего воздушного канала из камер 1а и 2а обоих секций от нижнего воздушного канала из камер 16 и 26 этих же секций, К верхнему воздушному каналу примыкают отдельные подводящий и отводящий воздухопроводы 5 и 6 соответственно, а к нижнему воздушному каналу — подводящий воэдухопровод 7 и отводящий воэдухопровод 8, причем предусмотрено встречно-параллельное движение воздуха в названных каналах. Подвод греющих дымовых газов тоже выполнен двумя встречнопараллельными потоками, причем один из них проходит в трубах секции 1, другой — в трубах секции 2, т.е. газовый тракт TBll no длине воздушных каналов тоже разделен на две равные части. При этом подвод газов

1776919 щую выходную часть нижнего канала, а потому уже несколько охлажденными. В камере 2а верхнего канала воздух нагревается, максимально охлаждая дымовые газы, и поступает в камеру 1а секции 1 ТВП, где вступает в теплообмен с горячими дымовыми газами, поступающими по подводящему газаходу 9. Здесь воздух нагревается до максимальной температуры по условиям теплообмена, отнимая тепло у дымовых газов, и по отводящему воздухопроводу 6 оТводится из ТВП. Аналогично протекает теплообмен и в нижнем воздушном канале.

Воздух по подводящему воздухопроводу 7 поступает в нижнюю камеру 16 секции 1

ТВП и вступает в теплообмен. с частично охлажденными в камере 1а секции 1 дымовыми газами. Охлажденные в этой камере

16 секции 1 дымовые газы по отводящему газоходу 11 отводятся в общий отводящий газоход (не показан), а частично нагретыйвоздух поступает в камеру 2б секции 2, где вступает в теплообмен с горячими дымовыми газами, поступающими по подводящему газоходу 10. Проходя эту камеру 26 секции

2, воздух нагревается до макс» лальной температуры и по отводящему воздухопроводу

8 направляется в; отводящий воздухопровод (не показан).

Таким образом, в рассмотренном варианте конструкции одноходового ТВП обеспечивается больший нагрев воздуха и большое охлаждение дымовых газов эа счет увеличения температурного напора по сравнению с известными одноходовыми ТВП, Подвод и отвод воздуха и газов в таком TBll может быть и обратным.

В конструкт»вносил отношении описанный одноходовой ТВП может быть выполнен несколько иначе,.B частности, камеры

1а и l6 секции I. и каплеры 2а и 26 секции 2 могут представлять собой отдельные секции, образующие при установке верхний и нижний каналы. При этом каналы из этих секций могут быть собраны беэ промежутка между кими при обеспечении герметизации газовых и воздушных каналов (фиг.1) или с промежутком, как показано на фиг.2. В отличие от конструкций по фиг.1, в этом вари. анте появятся дополнительно перепускные газовые короба 13» 14, соединяющие по газам секции 1а и 16 и 2а» 26. В остальном конструкция воздухоподогревателя по фиг.2 аналогична представленной на фиг.1.

Нет различий и в принц»пе их работы, и в эффективности рассмотренных вариантов конструкции ТВП.

К другим возможным вариантам использования данного изобретения в конструкции ТВП могут быть отнесены следующие(в чертежах не представленные) При выполнении котла с двумя (отдельными) газоходами промежутки могут быть выполнены между камерами 1а и 2а и 16 и

26 верхнего и нижнего воздушных каналов соответственно. При этом промежутки между воздушными каналами могут и отсутствовать (между камерами 1а и 16 и 2а и 26) при выполнении ТВП только из двух секций, а

10 при использовании большего (четного) числа секций и расположении их в два и более ярусов в каждом газоходе с газовыми ремонтными промежутками между воздушными каналами. Секции в каждом газоходе

15 воздушные каналы могут включать по высоте несколько смежных камер или даже секций и отличаться величиной проходного сечения. Такая компоновка не изменит принцип действия ТВП и его эффективность, но позволит варьировать размерами

25 секций, что может иметь значение для производства ТВП или условий их транспортировки.

В описанных вариантах предлагаемого

30 одноходового ТВП газы и воздух движутся в соответствующих каналах один относительно другого в один ход, не меняя направления, что обеспечивает наилучшее омывание ими теплообменных поверхностей. Однако предложенное выполнение воздушных каналов в один ход каждый и изменение направления движения в них воздуха и газов создает взаимодействие температурных полей воздуха и газов, соответствующее двух40 ходовому ТВП без перемешивания среды между ходами.

Следовательно, предлагаемый одноходовой ТВП по температурному напору соответствует двухходовому ТВП с такой же рабочей поверхностью, но превосходит по45 следний по условиям омывания теплообменных поверхностей. и простоте конструкции. И по этой причине металлоемкость предлагаемого одноходового ТВП значительно меньше одноходовых ТВП из50 вестных конструкций при прочих одинаковых их параметрах.

Формула изобретения

1. Двухпоточный трубчатый воздухопо55 догреватель, включающий по крайней мере, две теплообменные секции, размещенные в параллельных газоходах с входными и выходными участками и разделенные каждая промежуточной трубной решеткой на верхмогут быть разделены трубными решетками не на две, а на большее число камер или секции в каждом газоходе могут быть установлены в несколько ярусов (с промежутка20 ми между ними или без них). B этом случае

1776919

Составитель В.Полее

Редактор Е.Куркова Техред М.Моргентал Корректор M.Êåðåöìàí

Заказ 4112 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 нюю и нижнюю воздушные камеры, последwe из которых в каждой секции последовательно сообщены между собой по воздушной стороне.с образованием первого воздушного канала со стороны выходного участка первого газохода, о т л и ч э ю щ и йс я тем, что, с целью повышения тепловой эффективности посредством увеличения напора, верхние камеры секции соединены между собой Ilo воздушной стороне последовательно с образованием второго воздушного канала и подключены к источнику воздуха с противоположной относительно первого воздушного канала стороны (встречно), при этом входной участок каждо5 ro газохода выполнен с противоположной стороны относительно входного участка соседнего газохода.

2. Воздухоподогреватель по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что верхняя и нижняя

10 воздушные камеры каждой секции имеют одинаковое проходное сечение.