Подогреватель газа регенеративный Российский патент 2018 года по МПК F24H7/02 

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к регенеративным подогревателям газа, и может быть использовано при разработке регенеративных подогревателей газа для аэродинамических труб.

Известен кауперный нагреватель газа, принятый за прототип, у которого теплоаккумулирующая насадка выполнена в виде цилиндра, герметично уплотненного в корпусе у торца выхода газа, а теплоаккумулирующий элемент выполнен из тонкой металлической полосы в виде рулона (патент на изобретение РФ №2251057, МПК F24H 7/02, 2003 г.).

Недостатком известного подогревателя газа является то, что с увеличением размеров насадки усложняется процесс изготовления и эксплуатации подогревателя, а с увеличением температуры разогрева насадки существенно возрастает гидравлическое сопротивление подогревателя при протекании через него газа, что ограничивает область его применения.

Задачей и техническим результатом настоящего изобретения является разработка подогревателя газа с улучшенными техническими характеристиками, упрощение процесса его изготовления и эксплуатации.

Решение поставленной задачи и указанный технический результат достигаются тем, что в подогревателе, содержащем уплотненную в корпусе у торца выхода газа насадку с теплоаккумулирующим элементом, насадка выполнена в виде стакана с проницаемыми боковыми стенками и непроницаемыми торцами, теплоаккумулирующий элемент насадки выполнен либо в виде пакета дисков с элементами для дистанцирования дисков друг от друга по оси насадки, либо в виде газопроницаемого наполнителя.

Технический результат также может быть достигнут тем, что в варианте выполнения подогревателя теплоаккумулирующая насадка выполнена в виде кассеты стаканов одинаковой длины с различной формой поперечного сечения.

Технический результат также может быть достигнут тем, что теплоаккумулирующая насадка выполнена в виде кассеты осесимметрично расположенных стаканов кольцевой формы.

Технический результат также может быть достигнут тем, что пространство между боковыми поверхностями стаканов заполнено проницаемой средой в виде засыпки из шариков или частиц иной формы, либо проволочной путанкой или стружкой, либо выполнено в виде одной детали из проницаемой металлокерамики.

Технический результат также может быть достигнут тем, что теплоаккумулирующая насадка выполнена в виде катушки из проволоки, витки в которой расположены на некотором расстоянии друг от друга.

Предлагаемые схемы подогревателей газа регенеративных приведены на фиг. 1-3.

Подогреватель газа регенеративный, приведенный на фиг. 1 содержит корпус 1, на внутренней поверхности которого расположены элементы теплоизоляции 1а, теплоаккумулирующую насадку в виде стакана с проницаемыми боковыми стенками 2, 3 и с уплотнением 4 в корпусе у торца выхода газа.

Стакан содержит силовой каркас 5 с торцовыми непроницаемыми стенками 6 и 7 и теплоаккумулирующий элемент 8, осевой канал 9 стакана имеет цилиндрическую или расширяющуюся к выходному торцу корпуса форму. Теплоаккумулирующий элемент 8 выполнен в виде наборного пакета из кольцевых дисков из листового металла. Диски на одной из сторон имеют выступы по ширине диска, расположенные по радиальным направлениям, с помощью которых диски дистанцируются друг от друга по оси элемента.

Подогреватель газа регенеративный, приведенный на фиг. 2 (показано поперечное сечение насадки нагревателя), отличается от подогревателя газа на фиг. 1 тем, что насадка выполнена в виде кассеты из набора стаканов 10, 11, 12 с различной формой поперечного сечения, которые располагаются в одном кожухе 13. Кожух 13 имеет равномерно расположенные по его поверхности отверстия 14 для прохода рабочего газа. Каждый стакан уплотняется отдельно у торца, из которого выходит газ.

Подогреватель газа регенеративный, приведенный на фиг. 3, как вариант выполнения отличается от подогревателя газа фиг. 1 тем, что теплоаккумулирующая насадка выполнена в виде кассеты осесимметрично расположенных стаканов кольцевой формы.

Подогреватель газа регенеративный, как вариант выполнения отличается от подогревателя газа на фиг. 1, фиг. 2 или фиг. 3 тем, что пространство между поверхностями стакана заполнено проницаемой средой в виде засыпки из шариков или частиц иной формы, либо проволочный путанки или стружки, либо выполнено из проницаемой металлокерамики.

Подогреватель газа регенеративный, как вариант выполнения отличается от подогревателя газа фиг. 1 тем, что теплоаккумулирующая насадка выполнена в виде катушки из проволоки, витки в которой располагаются на некотором расстоянии друг от друга.

Предлагаемые подогреватели газа работают следующим образом.

Включают систему разогрева теплоаккумулирующего элемента 3 и производят разогрев теплоаккумулирующей насадки до заданной температуры. Затем начинают пропускать газ через подогреватель. Проходя через теплоаккумулирующую насадку, газ принимает тепло от насадки и нагревается. Когда температура газа после насадки становится меньше минимально допустимой величины, подачу газа прекращают и производят очередной разогрев насадки.

Использование предлагаемого изобретения за счет изменения формы теплоаккумулирующей насадки и ее секционирования, расширения номенклатуры материалов, которые могут использоваться для изготовления ее элементов, за счет особенностей конструкции, обеспечивает возможность создания подогревателей под разнообразные требования, упрощение конструкции, улучшение ее технических характеристик и расширения возможностей, упрощение изготовления и эксплуатации подогревателя.

В итоге использование изобретения расширяет область применения подогревателей газа регенеративных.

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к подогревателям газа регенеративным, и может быть использовано при разработке подогревателей газа регенеративных для аэродинамических труб. Подогреватель газа регенеративный содержит уплотненную в корпусе у торца выхода газа насадку с теплоаккумулирующим элементом, насадка выполнена в виде стакана с проницаемыми боковыми стенками и непроницаемыми торцами, теплоаккумулирующий элемент насадки выполнен либо в виде пакета дисков с элементами для дистанцирования дисков друг от друга по оси насадки, либо в виде газопроницаемого наполнителя. В вариантах подогревателя теплоаккумулирующая насадка выполнена либо в виде кассеты стаканов одинаковой длины с различной формой поперечного сечения, либо в виде кассеты осесимметрично расположенных стаканов кольцевой формы. Кроме того, в качестве газопроницаемого наполнителя использована засыпка из шариков или частиц иной формы, либо проволочная путанка или стружка, либо выполнен из газопроницаемой металлокерамики, либо в виде катушки из проволоки, витки в которой расположены на некотором расстоянии друг от друга. Технический результат от использования изобретений заключается в том, что обеспечивается возможность создания подогревателей под разнообразные требования, а также обеспечивается упрощение конструкции и улучшение его технических характеристик. Изобретение также позволяет расширить возможности подогревателя, с упрощением его изготовления и эксплуатации. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Подогреватель газа регенеративный, содержащий уплотненную в корпусе у торца выхода газа насадку с теплоаккумулирующим элементом, отличающийся тем, что насадка выполнена в виде стакана с проницаемыми боковыми стенками и непроницаемыми торцами, теплоаккумулирующий элемент насадки выполнен либо в виде пакета дисков с элементами для дистанцирования дисков друг от друга по оси насадки, либо в виде газопроницаемого наполнителя.

2. Подогреватель газа регенеративный по п. 1, отличающийся тем, что теплоаккумулирующая насадка выполнена в виде кассеты стаканов одинаковой длины с различной формой поперечного сечения.

3. Подогреватель газа регенеративный по п. 1, отличающийся тем, что теплоаккумулирующая насадка выполнена в виде кассеты осесимметрично расположенных стаканов кольцевой формы.

4. Подогреватель газа регенеративный по п. 1, или 2, или 3, отличающийся тем, что в качестве газопроницаемого наполнителя использована засыпка из шариков или частиц иной формы, либо проволочная путанка или стружка, либо выполнен из газопроницаемой металлокерамики.

5. Подогреватель газа регенеративный по п. 1, отличающийся тем, что газопроницаемый наполнитель выполнен в виде катушки из проволоки, витки в которой расположены на некотором расстоянии друг от друга.