Воздухоподогреватель Советский патент 1992 года по МПК F23L15/04 

Л

-1

б

Лымовып газы

Использование: для рекуперации тепла. Цель: повышение эксплуатационной надежности путем защиты от низкотемпературной коррозии. Греющие газы проходят через газоход, где отдают тепло стенкам (С) корпусов (К) 4. В К 4 через короба 8 поступает нагреваемый воздух, который через отверстия в последних струями натекает на С К 4 и нагревается. Благодаря тому, что С коробов 8, параллельные ориентированным навстречу газовому потоку С К 4, выполнены сплошными, они охлаждаются хуже, чем С К 4, на которые натекают струи воздуха. Это предотвращает переохлаждение этих сплошных С и соответственно возможность низкотемпературной коррозии. 1 з. п. ф-лы, 5 ил.

-Я

IГ

в 12 cpus-.

Изобретение относится к теплообмен- ной технике и может быть использовано в топливосжигающих устройствах и системах вентиляции и рекуперации.

Известен выбранный в качестве аналога воздухоподогреватель, содержащий корпус с помещенным внутри него пучком вертикальных труб, разделенных на группы, и коробчатые воздухораспределители.

К недостаткам аналога следует отнести повышенную металлоемкость и сложность изготовления, необходимость замены всего рекуператора, а не отдельных модулей, в случае коррозии части его.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является струйный рекуператор, включающий в себя распределительную камеру с газовыпускными отверстиями, каждое из которых снабжено патрубком, направленным на теплооб- менную поверхность.

Недостатком прототипа является низкая надежность при работе его в агрессивных газах.i Обусловлено это высокой интенсивностью теплообмена на локально обдуваемых потоками, выходящими из газовыпускных отверстий, участках теплооб- менной поверхности. Именно на этих участках выпадает кислая фаза (например, серная кислота) и протекает интенсивная низкотемпературная коррозия.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности путем защиты от низкотемпературной коррозии.

Указанная цель достигается тем, что воздухоподогреватель содержит воздухо- выпускные отверстия, выполненные в виде горизонтальных щелей, а также турбулиза- торы-смесители, выполненные в виде отогнутых в сторону корпуса нижних кромок воздуховыпускных отверстий, при этом стенка короба, параллельная ориентированной навстречу газовому потоку стенке корпуса, выполнена сплошной.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемое устройство отличается от прототипа наличием щелевых воздуховыпускных отверстий, тур- булизаторов, выполненных в виде отогнутых в сторону корпуса нижних кромок этих отверстий, и сплошной стенкой короба, которая параллельна стенке корпуса, ориентированной навстречу газовому потоку, причем на сплошной стенке корпуса с внешней стороны его выполнено оребрение.

На фиг. 1 схематически представлен предлагаемый воздухоподогреватель; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - схема входного участка распределительного короба; на фиг.

5 - узел I на фиг. 1 (разрез стенки распределительного короба с воздуховыпускными отверстиями).

Воздухоподогреватель содержит газоход 1, вертикальный корпус 2, внутри которого размещены отдельные коробчатые распределительные короба 8 с воздуховыпускными отверстиями 9, турбулизаторы- смесители 10, сплошную стенку корпуса 4,

0 на которой с внешней стороны выполнено оребрение 5. К торцовым стенкам подсоединены патрубки 6 и 7 подачи холодного и горячего воздуха.

Возле воздуховыпускных отверстий 9

5 расположены турбулизаторы-смесители 10. Между стенкой короба 3 и воздухораспределительного короба 8 имеется пространство 11 для прохода нагреваемого воздуха.

Воздухоподогреватель работает следу0 ющим образом.

Горячие дымовые газы поступают в корпус 1 и проходят в пространстве 12 между вертикальными корпусами 2, где они охлаждаются. Оребрение 5 на боковых стенках

5 корпуса 4 способствует более интенсивной теплоотдаче от горячих дымовых газов к нагреваемому воздуху.

Холодный воздух через патрубок 6 поступает в воздухораспределители 8, из кото0 рых через воздуховыпускные отверстия 9 проходит в пространство 11, где он нагревается и отводится через патрубок 7. В пространстве 11 воздух поднимается снизу вверх, при этом скорость его переменная. В

5 нижней части, куда поступает небольшое количество холодного воздуха, скорость небольшая, затем, по мере подачи следующих порций воздуха через размещенные по высоте воздухораспределителя отверстия 9,

0 скорость его увеличивается, при этом увеличивается и температура воздуха,

Турбулизатори-смесители 10 обеспечивают смешивание поступающих через отверстия 9 холодного воздуха с подогре5 тым, а также предотвращают локальное смывание холодным воздухом боковых стенок корпуса 4. Тупбулизаторы-смесители выполнены в виде плохо обтекаемых пластин, которые турбулизируют поток воздуха и

0 тем самым обеспечивают его перемешивание.

Турбулизаторы-смесители выполнены в виде просечных пластин, отогнутых под углом 20-40° к боковой стенке воздухораспределителя 8, Конец пластин на расстоянии трех миллиметров от края изогнут под

углом 70-50° к плоскости обтекаемых пластин, таким образом, отогнутый конец пластины оказывается расположенным горизонтально поперек восходящего потока

воздуха. Поперечное смывание пластин и вызывает турбулизацию воздушного потока. Турбулизаторы-смесители могут быть выполнены и в виде ряда параллельных изогнутых пластин, собранных с зазором, обра- зующим щели 9.

Конструкция коробчатых воздухораспределителей 2 позволяет обеспечить заданные значения температуры стенок корпуса 4, при которой не происходит низкотемпе- ратурной коррозии. Таким образом, это позволяет оптимизировать работу теплопе- редающих поверхностей, увеличить их долговечность, повысить надежность в работе воздухоподогревателя.

Формула изобретения 1. Воздухоподогреватель, содержащий размещенный в газоходе вертикальный корпус и расположенный внутри последнего

А-А

1 -I

фиг. 2

распределительный короб с направленными на стенки корпуса воздуховыпускными отверстиями, снабженными каждое турбу- лизатором-смесителем, причем каждая стенка короба параллельна одной из стенок корпуса, а одна из последних ориентирована навстречу газовому потоку, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности путем защиты от низкотемпературной коррозии, упомя- нутые воздуховыпускные отверстия выполнены в виде горизонтальных щелей, а турбулизаторы-смесители - в виде отогнутых в сторону корпуса нижних кромок отверстий, при этом стенка короба, параллельная ориентированной навстречу газовому потоку стенке корпуса, выполнена сплошной.

Г1

Холодный Воздух.

Фиг. 3