Способ нагрева воздуха и вращающийся регенеративный воздухоподогреватель Советский патент 1984 года по МПК F23L15/02 F28D19/00 

1i Изобретение относится к теплоэне1 гетике, а именно к устройствам и способам нагрева воздуха. Известен способ нагрева Bostayxa путе подачи противотоком в воздушный и газо вый отсеки ротора врашаюшегося регенен ративного воздукопо;догревателя нагреваемого воздузса и охланздаемого газа QQ. Известно также устройство для реали зации известного способа - вращающийся регенеративный воздухоподогреватель, содержащий кожух с размещеншдм в нем цилиндрическим ротором с теплообменной набивкой, примыкакжше к ротору окружные уплотнения, патрубки для подвода и отвода воздуха и газа l. Основными недостатками известного способа и воздухоподогревателя являкл. ся низкая эффективность вследствие значительных перетечек воздуха через уплотнение в газовый отсек (дымовые гагзы), невысокая надежность из-за термической деформации ротора, забивание теп лообменной набивки золовыми отложени МИ, коррозионный износ холодного слоя набивки. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ нагрева воздуха путем подачи противотоком в воздушный и газовый отсеки набивки ротора вращающегося регенеративного воздухоподогревателя соответственно нагреваемого воздуха и охлаждаемого газа, отвода перетечного воздуха за радиальными уплотнениями на горячей стороне ротора и последующей подачи его на вход воздушного отсека 2. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к устройству, реализующему этот способ, является вращающ.ийся регенеративный . воздухоподогреватель, содержащий кожух с размещенными в нем ротором, имеющ1а теплообменную набивку, примыкающие к ротору периферийные, аксиальные и оо« новные радиальные разделяющие его на газовый и воздушный отсеки уплотни, ния, трубопроводы для подвода и отвода воздуха и газа, вентилятор рециркуля ции с отсасьшающим и нагнетающим трубопроводами з. Основными недостатками такого спос ; ба и воздухоподогревателя явл5аотся , невысокая эффективность теплообмена из за загрязнения поверхностей набивки, эрозионный износ холодного слоя набивк 07 и вследствие этого недостаточная надежность. Цель изобретения - повьпиение надез ности и эффективности теплообмена. Указанная цель достигается тем, что согласно способу нагрева воздуха путем подачи противотоком в воздушный и га зовый отсеки набивки ротора вращающегося регенеративного воздухоподогревателя, соответственно, нагреваемого воздуха и охлаждаемого газа, отвода перетечногх воздуха за радиальными уплотнениями на горячей стороне ротора и последующей подачи его на вход воздушного отсека, перетечный воздух до его подачи на вход воздушного отсека пропускают через набивку противотоком к потоку нагреваемоо воздуха, при этом количество перетечного воздуха регулируют в зависимости от его температуры на выходе из набивки со стороны входа последней в газовый отсек, а поток перетечного воздуха, прошедшего через набивку со стороны ее выхода из газового отсека, подвергают очистке от золы. Вращающийся регенеративный воздухоподогреватель, содержащий кожух с размещенным в нем ротором, имеющим теплообменную набивку, примыкающие к ротору периферийные, аксиальные и основные радиальные, разделяющие его на газовый и воздушный отсеки уплотнения, трубопроводы для подвода и отвода воздуха и газа, вентилягачэр рециркуляции с отсасывающим и нагнетающим трубопроводами, снабжен примыкающими к ротору двумя дополнительными радиальными уплотнениями, размещенными в воздушном отсеке, образующими с основными уплотнениями дополнительные отсеки и устано&ленными с возможностью перемещения относительно оси ротора, при этом указананые уплотнения соединены между собой разноплечим рычагом, снабженным приводом, управляемым по температуре в отсасывающем трубопроводе, а также средствами очистки набивки ротора, размещенными в дополнительном отсеке на выходе ротора из газового отсека, при этом отсасывающие трубопроводы вентилятора подключены к дополнительным отсекам, а нагнетающий трубопровод - к входу воздушного отсека. На периферии дополнительнохч) отсека, . размеще1шого на входе ротора в тазовый отсек с его горячей стороны, установлен шибер.

На повергшости радиальных уплотнений обращенных к торцу ротора, выполнены продольные пазы, а на торцах ротора установлен дополнительный слой набивки с гидравлическим сопротивлением меньшим, чем в основной набивке.

На фиг. I представлен вращающийся регенеративный воздухоподогреватель, реализующий способ Harpejba воздуха, общий вигцна фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2.

Вращающийся регенеративный воздухоподогреватель содержит кожух 1. с разм щенным в нем ротором 2, имеющим

теплообменнувю набивку 3, примыкающие к ротору 2 аксиальные, периферийные и основные радиальные уплотнения 4, 5 и соответственно. Радиальные уплотнения 6 разделяют ротор 2 на газовый и во душный отсеки 7 и 8 соответственно.

8воздушном отсеке 8 размещены два дополнительных радиальных уплотнения

9и -10, образующие с оснош1ыми уплот нениями 6 дополнительные отсеки 11 и 12 и установленные с возможностью перемещения относительно оси 13 и ротора 2. Уплотнения 9 и 10 соединены между еобой разноплечим рычагом 14, снабженным приводом 15. Горячий газ подводится к ротору 2 через трубопровод 16, горячий воздух отводится чфез трубопровод 17. Холодный воздух нагнетается в воздуишый отсек 8 вентилятором 18 через подогреватель 19 и трубопровод 20. Холодный газ отводится через трубопровод 21. В отсеке 8 размещены средства для очистки набивки 3 ротора 2

от эоловых отложений, включающие ахшара 22 очистки, например вибратор, и золоуловитель 23. Вентилятор 24 рециркуЛ5здии перетечного воздуха через уплоо нения 9 и 1О подключен отсасывающими 25 и 26 трубопроводами к отсекам 11 и 12 соответственно, а натоетающим 27 к входу воэдугиного отсека 8 вблизи от сека 12, На отсасывающем трубопроводе 26 установлен датчик 28 температур ры, управляющий приводом 15 рычага 14 уплотнений 9 и 1О. На периферии отсека 12 с горячей стороны ротора 2 установлен шибер 29, На поверхностях радзаальных уплотнений 6, 9 и 10, обращенных к торцу ротора 2, выполнены продольные пазы ЗО, а на торцах ротора 2 установлен дополнительный слой наби&

ки 31 с гидравлическим сопротивлением меныиим, чем в основной набивке 3.

Вращающийся регенеративный воодухо подогреватель работает следующим образом.

Холодный воздух вентилятором 18 направляется для предварительного подогрева в подогреватель 19 и далее по трубопроводу 2 О на вход воздушного отсека 8. Основной подогрев воздуха осуществляется в набивке 3 ротора 2, нагреваемой горячим газом, поступающим в газовый отсек 7 по трубопроводу 16. Перетечный воздух из воздушного отсека 8 поступает под уплотнениями 9 и 10 в дополнительные отсеки 11 и 12 соответственно, откуда отсасьшается про. тивотоком к потоку нагреваемого воздух ха вентилятором 24. Проходя через отсе 11 воздух посредством аппарата 22 очистки очищает набивку 3 от золовых отложений. Далее вентиляторо | 24 naiv ретый Перетечный воздух подается . на вход воздушного отсека 8 и подогр&вает холодную набивку 3.

В пусковом режиме подвижное рад1 альное уплотнение 10 находится в верхнем положении для осуществления макс. мального расхода перетечного воздуха, а уплотнение 9 в нижнем положенгаг, Гфи этом прогревается холодная часть набивк 3 перед ее входом в газовый отсек 7, По мере повышения температуры уходящих газов и выхода воздухоподогревателя на номинальный режим работы и роста температуры перетечного воддуха по команде датчика 28 температуры включается привод 15, который, воздев ствуя на разноплечий рычаг 14, перем&щает уплотнения 9 и 10, уменьшая переток воздуха в отсек 12 и увеличивая его переток в отсек 11. В номинальном : режиме работы уплотнение 9 находится в верхнем положении, обеспечивая больший расход воздуха в отсек 11 по сравнению с расходом воздуха в отсек 12,

Уменьшение перетечек воздуха вз отсека 8 на всех реяздмах работы воадухо подогревателя обеспечивается взавмоп {стввем продрльных пазов ЗО радиальных уплотнений 6, 9 и 1О и дополнительного слоя набивки 31, т.е. посредством обраао .вания лабнринтно1Х) ;уплотнения, nepexefStный воздух, прошедший через периферийные уплотнения 5, отводится посредством шибера 29 в отсек 12.

Таким образом, реализуемый яосредуовом предлагаемого воздухоподогрева геля; способ нагрева воздуха позволяет повысить эффективность теплообмена п тем исключення потерь тепла с перетечг

S1076707

ным воздухом, очистки набивки ротора от ЭОЛЫ, исключить конденсацию паров сернйй кислоты на холодной стороне ротора и, тем самым, коррозию и рааруш ние ротора, что в итоге повьпиает на дежность работы воздухоподогревателя.

1. Способ нагрева воздуха путем подачи хфотивотоком в воздушный и газовый отсеки набивки ротора врашак щегося регенеративного воздухоподогрева.теля соответственно нагреваемого во духа и охлаждаемого газа, отвода перетечного воздуха за радиальными уилоо нениями на горячей стороне ротора и последующей подачи его на вход во душного отсека, отличаюшийс я тем, что, с целью повышения надежности и эффективности теплообмена, перетечный воздух до его подачи на вход воздушнохх) отсека пропускают ч&реэ набивку противотоком к потоку нагр&ваемого воздуха, при этом количество перетечного воздуха регулируют в зави симости от его температуры на выходе из набивки со стороны входа последней в газовый отсек, а поток перетечного воздуха, прошедшего через набивку со стороны ее выхода из газового отсека, подвергают очистке от золы. 2.Вращающийся регенеративный во&духоподогреватель, содержащий кожух с размешенным в нем , имеющим теплообменную набивку, примыкающие к ротору периферийные, 1ксиальиые и радиальные, разделяющие его на га зовый и воздушный отсеки, уплотнения, трубопроводы для подвода и отвода воа духа и газа, вентилятор рециркуляции с отсасывающим и нагнетающим трубопроводами, отличающийся тем, что воздухоподогреватель снабжен примы.кающими к ротору двумя дополнительными радиальными уплотнениями, размещенными в воздушном отсеке, образующими с со новными уплотнеш15 ми дополнительные отсеки и установленными с возможностью перемещения относительно оси ротора, при этом указанные уплотнения соединены между собой разноплечим рычагом, снабженным приводом, управляемым по темпе ратуре в отсасывающем трубопроводе, а fexxe средствами очистки набивки ротора, размещенными в дополнительном отсеке ва выходе ротора из газового отсека, при этом отсасывающие трубопроводы вентЬVI Л51тора подключены к дополнительным отсекам, а нагнетающий трубощювод к Од входу воздушного отсека. 3.Воздухоподогреватель по п. 2, о т лцЧающийся тем, что на периферии дополнительного отсека, размещенвого на входе ротора в газовый отсек с его Горячей стороны, установлен шибер. 4.Воздухоподогреватель по п. 2,: отличающийся тем, что на поверхности радиальных уплотнений, oGpe щенных к торцу ротора, выполнены про. до4;ы{ые пазы, а на торцах ротора уствнои лен Дополнительный слой набивки с ги равлическим сопротивлением меньшим, чем в основной набивке.

8

If

9

(pu.i

HiopeffKe