РЕГЕНЕРАТИВНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК Российский патент 1994 года по МПК F23L15/02 

Изобретение относится к теплообменной технике и может применяться в энергетических установках, в частности на паровых и водогрейных котлах любой мощности.

Известен регенеративный теплообменник, содержащий цилиндрический ротор, ограниченный в периферийной части наружной и внутренней решетками и разделенный концентрическими, продольными и радиальными сетчатыми перегородками на ячейки. Между решетками расположен зернистый теплообменный материал. Теплообменник имеет ротор, горизонтальную перегородку, крепящуюся к внутренним уплотнительным плитам, закрывающим сечение для прохода газовоздушных потоков до 45^о, и патрубки для движения газов и воздуха.

Основными недостатками данного прототипа являются отсутствие опорной конструкции ротора на приводной вал; отсутствие защитной обечайки приводного вала; четырехкратное увеличение сопротивления теплообменника ввиду перекрытия проходных сечений внутренними уплотнительными плитами; сложность их изготовления ввиду наличия многих сетчатых перегородок; при замене зернистого материала или сеток требуется замена всего ротора, т.е. они не поддаются ремонту и др.

Цель изобретения - увеличение надежности, экономичности, упрощение конструкции, снижение затрат на их изготовление и ремонт.

Цель достигается тем, что наружная и внутренняя ребристые решетки ротора, ограждающие зернистый теплообменный материал, установлены наклонно относительно вала вращения. Ротор с наклонными решетками крепится к приводному валу через радиальные перегородки и промежуточные обечайки, защищающие приводной вал от коррозии и высоких температур. Для упрощения выгрузки и загрузки зернистого материала на торцах ротора установлены съемные заглушки. Теплообменник может выполняться с горизонтальной или вертикальной осью вращения, в виде одинарных, двухконусных или спаренных роторов.

Наружные периферийные уплотнения со стороны решеток имеют минимальные зазоры с воздушными завесами в сторону воздуховода, торцовые уплотнения выполнены в виде уплотнительных плит и обычных периферийных уплотнений из графитовых плит.

На фиг. 1-5 показаны три модификации теплообменника с горизонтальной и вертикальной осями вращения.

Конусный регенеративный теплообменник содержит ротор 1 с наклонно расположенными наружной 2 и внутренней 3 ребристыми решетками, между которыми расположен зернистый теплообменный материал 4. Радиальные секторы 5 ротора крепятся к промежуточной обечайке 6, к защитной обечайке 7. Промежуточная обечайка 6 крепится к валу 8 через защитную обечайку 7 внутренними радиальными креплениями 9. Патрубок 10 служит для входа дымовых газов, патрубок 11 - для выхода охлажденных газов, патрубок 12 - для входа холодного воздуха, патрубок 13 - для выхода подогретого воздуха.

Торцовые части обечаек ротора, заполненные зернистым материалом 4, имеют съемные заглушки 14, служащие для замены зернистого материала.

Теплообменник имеет горизонтальные перегородки 15 с уплотнительно-воздушной завесой 16. Радиальные перегородки имеют уплотнительные торцовые плоскости 17. Теплообменник имеет подшипники 18 - 26, привод 21, закрытые торцы 22.

Теплообменник работает следующим образом.

Горячие дымовые газы при вращении ротора 1 по патрубку 10 и решеткам 2 и 3 проходят через слой зернистого материала 4, нагревают его и охлажденные удаляются по патрубку 11. Нагреваемая среда - холодный воздух поступает по патрубку 12 и проходит через решетки 3 и 2 и слой зернистого материала 4, нагревается его теплом и нагретый выходит по патрубку 13.

Экономический эффект от применения изобретения складывается из большой экономии электроэнергии и снижения стоимости теплообменников при их изготовлении и ремонтах.

Использование: в энергетических установках. Сущность изобретения: решетки 2 и 3, обрамляющие ротор 1, установленный на приводном валу 8, выполнены сдвоенными, заполненными зарнистым теплообменным материалом 4, и установлены наклонно к проводному валу. Ротор 1 может быть установлен с обеспечением горизонтального или вертикального вращения. Приводной вал 8 снабжен защитной обечайкой 7 и скреплен с ротором посредством промежуточной обечайки 6. Поверхность зернистого материала покрыта катализатором. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. РЕГЕНЕРАТИВНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий установленный на приводном валу ротор, обрамленный сдвоенными ребристыми решетками, между которыми размещен зернистый теплообменный материал, и разделенный радиальными перегородками на секции, а также осевые патрубки для подвода нагреваемой среды и отвода охлаждаемых газов и подключенные к решеткам боковые патрубки для ввода охлаждаемых газов и отвода нагретой среды, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, решетки размещены наклонно к приводному валу. 2. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что приводной вал размещен вертикально с обеспечением вращения ротора вокруг вертикальной оси. 3. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что приводной вал размещен горизонтально с обеспечением вращения ротора вокруг горизонтальной оси. 4. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что приводной вал скреплен с ротором посредством промежуточной обечайки. 5. Теплообменник по пп.1 и 4, отличающийся тем, что приводной вал снабжен защитной оболочкой. 6. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что он снабжен съемными заглушками для обеспечения загрузки и выгрузки зернистого материала. 7. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что поверхность зернистого материала покрыта катализатором.