Регенеративный теплообменник Советский патент 1984 года по МПК F23L15/02 

со э :о эо Изобретение относится к теплообмеииой технике и может быть использовано в теплоиспользующих установках. Известны регенеративные теплообменники, содержащие корпус с установ ленным в нем ротором с отверстиями, в которых размещена теплообменная насадка П. Недостатком данного теплообменника является невысокая эффективность теплообмена из-за высокого гидравлического сопротивления. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является регенеративный теплообменник, содержащий корпус с входными и выходными каналами для прохода теплообменивающихся сред и установленнь й в корпусе ротор, снабженный приводом вращения и жестко скрепленный с обечайками, в каждой из которых соосно установлена с возможностью вращения на своей оси теплообменная насадка, и размещенные в корпусе лопатки направляющего аппарата 2|. Недостатком этого теплообменника является также высокое гидравлическое сопротивление, так как отложения, оседающие на насадке, не удаляю ся в процессе работы-, что повышает с противление. Цель изобретения - снижение гидравлического сопротивления. Указанная цель достигается тем, что в регенеративном теплообменнике содержащем корпус с входными и выход ньми каналами для прохода теплообменивакнцихся сред и установленный в корпусе ротор, снабженный приводом вращения и жестко скрепленный с обечайками, в каждой из которых соосно установлена с возможностью вращения на своей оси теплообменная насадка, и размещенные в корпусе лопатки направляющего аппарата, обечайки установлены радиально относительно оси ротора, и в их стенках выполнены тангенциальные окна, образующие упомянутый привод вращения ротора, причем каждая теплообменная насадка выполнена в виде помещенной в перфорированный кожух щариковой засыпки, а лопатки направляющего аппарата ус тановлены с возможностью поворота во входных каналах корпуса против тангенциальных окон обечаек. На чертеже показан теплообменник, разрез. Регенеративный теплообменник содержит корпус 1 с входными и выходными каналами 2-5 для прохода греющей и нагреваемой среды соответственно. В корпусе 1 установлен ротор 6, жестко скрепленный с обечайками 7, в каждой из которых соосно установлена с возможностью вращения на своей оси 8 теплообменная насадка 9, и лопатки 10 направляющего аппарата. Обечайки 7 установлены радиально относительно оси ротора 6, и в их стенках 11 выполнены тангенциальные окна 12, образующие привод вращения ротора 6, каждая теплообменная насадка 9 выполнена в виде помещен- ной р перфорированный кожух 13 шариковой засыпки 14, а лопатки 10 направляющего аппарата установлены с возможностью поворота во входных кан.алах 2 и 3 против тангенциальных окон 12 обечаек 7. Работа теплообменника происходит следующим образом. Греющий газ и воздух, движущиеся в одну сторону по входным каналам 2 и 3, проходят поворотные направляющие лопатки 10, обеспечивающие минимальное гидравлическое сопротивление на входе в тангенциальные окна 12 и Поступают соответственно в зоны теплопоглощения и тепловыделения. Проходя через радиально расположенные относительно оси ротора 6 тангенциальные окна 12, газ и воздух изменяют направление скоростей потоков, что приводит к возникновению окружного усилия, приводящего в движение ротор 6 и осуществляющего газодинамический привод. Изменение углов входа потоков отработавшего газа и воздуха в тангенциальные окна 12 осуществляется соответствующим поворотом направляющих лопаток 10, чем достигается необходимое изменение величит ны окружного усилия, а следовательно, и частоты вращения ротора 6. Помещенные в обечайки теплообменные насадки 9 под действием проходящих через них потоков газа и воздуха приходят в одностороннее вращение. В зоне теплопоглощения газ, пройдя через тангенциальные окна 12 и перфорированный кожух 13, входит во внутреннюю полость насадки 9 и, отдав свое тепло шариковой засыпке 14, выходит из теп3111

лообменника по каналу 5. В зоне тепловыделения шариковая засыпка 14 передает полученное от газа тепло воздуху, движущемуся аналогичным образом и выходящему из теплообменника по каналу 4. Вращение насадок 9 увеличивает относительную площадь теплопередающей поверхности, вступающей в контакт с отработавшим газом и воздухом, что способствует повышению степени регенерации тепла отра6384

ботавших газов. ГТрн вращении насадок

9и ротора 6 происходит перемещение шариков засыпки 14 друг относительно друга и самоочистка их поверхности.

Установка направляющих лопаток

10в каналах 3 и 2 подачи воздуха

и газа способствует уменьшению гидравлического сопротивления и обеспеfO чивает регулирование частоты вращения ротора 6.

РЕГЕНЕРАТИВНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий корпус с входными и выходными каналами для прохода теплообменивающихся сред и установленный в корпусе ротор, снабженный приводом вращения и жестко скрепленньй с обечайками, в каждой из которых соосно установлена с возможностью вращения на своей оси теплообменника насадка, и размещенные в корпусе лопаткн направляющего аппарата, отличающийся тем, что, с целью снижения гидравлического сопротивления, обечайки установлены радиально относительно оси ротора, и в их стенках выполнены тангенциальные окна, образующие упомянутый привод вращения ротора, причем каждая теплообменная насадка выполнена, в виде помещенной в перфорированный кожух шариковой засыпки, а лопатки направляющего аппарата установлены с возможностью поворота во входных (Л каналах корпуса против тангенциальных окон обечаек. с