НАСАДКА РОТОРА Российский патент 2008 года по МПК F23L15/02 F28D17/00 

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для повышения эффективности работы вращающихся регенеративных теплообменников.

Из уровня техники известна насадка ротора регенеративного теплообменника в виде пакета послойно установленных пластин-дисков, образующих радиальные каналы для прохода теплообменивающихся сред (SU 1035340, F23L 15/02, 1983). Основным недостатком этой насадки является малая поверхность теплообмена.

Известна также насадка ротора регенеративного теплообменника в виде пакета послойно установленных гофрированных металлических листов, образующих осевые каналы для прохода теплообменивающихся сред (SU 1030619, F23L 15/02, 1983; SU 1038795, F23L 15/02, 1983). Однако данное решение не применимо для ротора с радиальными каналами для прохода теплообменивающихся сред. Кроме того, для сохранения конфигурации каналов и прочности конструкции между гофрированными листами, как правило, размещают плоские, гладкие листы.

Изобретение направлено на повышение эффективности теплопередачи насадки ротора регенеративного теплообменника с радиально направленными теплообменными каналами для прохода теплообменивающихся сред при сохранении прочности и конфигурации конструкции.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что насадка ротора, содержащая пакет послойно установленных пластин, образующих радиальные каналы для прохода теплообменивающихся сред, согласно изобретению выполнена с внутренним осевым цилиндрическим каналом, а пластины пакета выполнены гофрированными и установлены эквидистантно по окружности - направляющей канала между торцевыми крышками гофрированной кромкой параллельно продольной оси насадки ротора, при этом гофры в смежных пластинах расположены под разными углами к поперечной плоскости, перпендикулярной продольной оси насадки и ориентированы от продольной оси к периферии - боковой поверхности насадки.

Кроме того, гофрированные пластины пакета выполнены загнутыми по спирали с образованием спиральных каналов, направленных от продольной оси насадки к периферии - боковой поверхности.

При этом гофры в каждой гофрированной пластине пакета выполнены с различными углами наклона к поперечной плоскости, перпендикулярной продольной оси насадки.

При этом гофрированные пластины - металлические листы пакета - выполнены с криволинейными гофрами.

При этом гофры в рядах по ширине гофрированной пластины имеют различный профиль.

При этом гофрированные пластины пакета выполнены с гофрами, высота которых возрастает в направлении от продольной оси насадки к периферии.

Выполнение насадки в вида пакета из последовательно чередующихся гофрированных пластин - металлических листов двух типов с различным направлением - ориентацией гофр - обеспечивает при простоте изготовления, за счет точечного соприкосновения гофр смежных пластин - металлических листов по пересекающимся ребрам, жесткую, «неразборную» конструкцию с надежным сохранением конфигурации теплообменных радиальных каналов и с развитой поверхностью без использования промежуточных гладких листов, что существенно увеличивает эффективность теплообмена и теплоаккумулирующую способность насадки ротора. При этом наличие в насадке внутренней осевой полости - цилиндрического канала - обеспечивает надежность и равномерность распределения при подводе или отводе теплообменивающихся сред в теплообменные «радиальные» каналы, образованные гофрами, направленными от продольной оси к периферии - боковой поверхности, и работу насадки ротора регенеративного теплообменника с радиальным направлением теплообменивающихся сред, попеременно движущихся по каналам в противоположных направлениях - в противотоке. Кроме того, образование спиральных «радиальных» каналов при выполнении гофрированных пластин в виде металлических листов пакета загнутыми по спирали и с различной формой гофр обеспечивает дополнительное увеличение теплообменной поверхности и турбулизацию потоков теплообменивающихся сред.

На Фиг.1 представлен общий вид ротора; на Фиг.2 представлены гофрированные пластины - металлические листы двух типов с различным направлением - ориентацией гофр; на Фиг.3 - вид А на Фиг.2 (профиль гофр пластин посадки).

Насадка ротора содержит пакет из последовательно чередующихся загнутых по спирали гофрированных пластин - металлических листов 1 и 2 двух типов (Фиг.2) с различным направлением - ориентацией гофр в смежных пластинах 1 и 2 (гофры в пластинах 1 и 2 расположены под разными углами к поперечной плоскости, перпендикулярной продольной оси насадки), которые установлены эквидистантно между торцевыми крышками 3 гофрированной кромкой параллельно продольной оси насадки ротора и с образованием внутреннего осевого цилиндрического канала 4. При этом гофры формируют «радиально» направленные спиральные теплообменные каналы 5 для прохода в противотоке теплообменивающихся сред.

Кроме того, гофры 6 в каждой гофрированной пластине - металлическом листе 1 или 2 пакета - могут быть выполнены с различными углами наклона к поперечной плоскости, перпендикулярной продольной оси насадки.

Кроме того, гофрированные пластины - металлические листы 1 или 2 - могут быть выполнены с криволинейными гофрами 7.

При этом гофры в рядах по ширине гофрированной пластины - металлического листа 1 или 2 - могут иметь различный профиль 8 и 9.

Кроме того, гофрированные пластины - металлические листы 1 или 2 пакета - могут быть выполнены с гофрами, высота которых возрастает в направлении от продольной оси насадки к периферии (на чертеже не показано).

Насадка ротора в составе регенеративного теплообменника работает следующим образом.

Греющая среда, например воздушный поток из помещения, проходит со стороны боковой поверхности насадки по «радиально» направленным от периферии к продольной оси насадки ротора спиральным каналам 5, нагревая насадку, и удаляется по внутреннему осевому цилиндрическому каналу 4. При вращении ротора нагретая часть насадки попадает в зону нагреваемой среды, например воздушного потока с улицы, который подают по внутреннему осевому цилиндрическому каналу 4. Проходя из внутреннего осевого цилиндрического канала 4 в противотоке по спиральным теплообменным каналам 5 от продольной оси насадки ротора к периферии - боковой поверхности нагретой части насадки - холодный воздух нагревается аккумулированным теплом и отводится из регенеративного теплообменника потребителю, например в помещение. При этом за счет различной ориентации гофр в смежных пластинах - металлических листах 1 и 2 - теплообменные каналы 5 имеют переменное, по ходу движения потоков, поперечное сечение, что приводит к турбулизации потоков и соответственно повышает эффективность работы насадки.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в теплообменниках. Задача изобретения - повышение эффективности работы вращающихся регенеративных теплообменников. Для решения поставленной задачи насадка ротора содержит пакет из чередующихся гофрированных пластин - металлических листов с различной ориентацией гофр, которые установлены между торцевыми крышками гофрированной кромкой параллельно продольной оси насадки ротора с образованием внутреннего осевого цилиндрического канала, при этом гофры в смежных пластинах - металлических листах - расположены под разными углами к поперечной плоскости, перпендикулярной продольной оси насадки и образуют радиально направленные теплообменные каналы. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Насадка ротора, содержащая пакет послойно установленных пластин, образующих радиальные каналы для прохода теплообменивающихся сред, отличающаяся тем, что выполнена с внутренним осевым цилиндрическим каналом, а пластины пакета выполнены гофрированными и установлены между торцевыми крышками гофрированной кромкой параллельно продольной оси насадки ротора, при этом гофры в смежных пластинах расположены под разными углами к поперечной плоскости, перпендикулярной продольной оси насадки и ориентированы от продольной оси к периферии насадки.2. Насадка ротора по п.1, отличающаяся тем, что гофрированные пластины пакета выполнены загнутыми по спирали с образованием спиральных каналов, направленных от продольной оси насадки к периферии - боковой поверхности.3. Насадка ротора по п.1, отличающаяся тем, что гофры в каждой гофрированной пластине пакета выполнены с различными углами наклона к поперечной плоскости, перпендикулярной продольной оси насадки.4. Насадка ротора по п.1, отличающаяся тем, что гофрированные пластины пакета выполнены с криволинейными гофрами.5. Насадка ротора по п.1, отличающаяся тем, что гофры в рядах по ширине гофрированной пластины имеют различный профиль.6. Насадка ротора по п.1, отличающаяся тем, что гофрированные пластины пакета выполнены с гофрами, высота которых возрастает в направлении от продольной оси насадки к периферии.