Воздухоподогреватель Советский патент 1993 года по МПК F23L15/04 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на промышленных печах в машиностроении, металлургии и промышленности строительных материалов.

Известен воздухоподогреватель, содержащий центральный газоход, вокруг которого установлены одна над другой соединенные между собой воздушные камеры.

Однако известная конструкция воздухоподогревателя не позволяет организовать эффективный струйный теплообмен.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому объекту является воздухоподогреватель, содержащий соединенные между собой и примыкающие к газоходу воздушные камеры, разделенные перфорированными перегородками, установленными вдоль рабочих стенок камер на заданном расстоянии, и коллекторы подвода холодного и отвода нагретого воздуха.

Основным недостатком этого воздухоподогревателя является неравномерность нагрева рабочей (теплопередающей) стенки и, как следствие этого, снижение эффективности нагрева воздуха в целом и сокращение срока службы воздухонагревателя.

Целью изобретения является обеспечение равномерности нагрева теплопередающей стенки, повышение эффективности работы и срока службы воздухоподогревателя.

Достигается цель тем, что в воздухоподогревателе, содержащем примыкающую к газоходу воздушную камеру, разделенную перфорированной перегородкой на секции

XS 00

XI

ы

холодного и горячего воздуха с коллекторами подвода и отвода воздуха, суммарная площадь сечения отверстий разделительной стенки изменяется по ходу дымовых газов по закону

FBX {д.г. - ta РВЫХ Т-д.г. 2 te

где FBX и РВЫХ - площадь сечения отверстий на входе и выходе дымовых газов;

гд.г. - температура дымовых газов;

te - температура нагрева воздуха.

Не известны аналогичные технические решения с признаками, сходными с отлича- ющими заявляемый объект от его прототипа, в связи с чем он обладает существенными отличиями.

На фиг. 1 схематически изображен поперечный разрез предлагаемого воздухрпо- догревателя; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1 (разделительная стенка).

Воздухоподогреватель содержит примыкающую к газоходу 1 воздушную камеру 2, разделенную перфорированной перего- родкой 3 на секции 4 и 5 холодного и горячего воздуха соответственно, а также коллекторы 6 и 7 холодного и горячего воздуха. Площадь сечения отверстий 8 перфорации перегородки 3 изменяется по ходу дымовых газов (по высоте) по закону

FBX ТуЦ.г. - te tA.r. -2tB

вых

-д . Измене-

Так, например, при температуре дымовых газов Т.Д.Г. 1000°С и температуре нагретого воздуха tB 300°C это соотношение

1000 -300 „700 7 равно 1000 2хЗОО 400 ние площади сечения отверстий перегородки может быть достигнуто как за счет изменения их диаметра, так и за счет плотности их расположения на отдельных участках разделительной перегородки 3.

Работает предлагаемый воздухоподогреватель следующим образом.

5

0.

5

0

5 0

5

Холодный воздух через коллектор б подается в секцию 4 холодного воздуха, откуда он через отверстия 8 разделительной перегородки 3 поступает в секцию 5 горячего воздуха, струйно натекает на примыкающую к газоходу 1 рабочую стенку камеры 2, нагревается, перемещается вдоль последней, поступает в коллектор 7 горячего воздуха и направляется потребителям. При этом количество воздуха, натекающего на рабочую стенку, изменяется по высоте в соответствии с законом изменения площади сечения отверстий 8 в разделительной перегородке 3, синхронизируя тем самым изменение теплосъема с воздушной стороны с изменением величины теплового потока по высоте воздухоподогревателя на дымовой стороне.

Таким образом, совокупность признаков заявляемрго объекта создает возможность для равномерного нагрева рабочей стенки камеры 2, что, в конечном итоге, обеспечивает повышение эффективности работы воздухоподогревателя и увеличение сроков его службы,

Формула изобретения

Воздухоподогреватель, содержащий примыкающую к газоходу воздушную камеру, разделенную перфорированной перегородкой на секции холодного и горячего воздуха с коллекторами подвода и отвода воздуха, отличающийся тем, что, с целью обеспечения равномерности нагрева теплопередающей стенки, повышения эффективности работы и срока службы воздухонагревателя, суммарная площадь сечения отверстий разделительной стенки изменяется по ходу дымовых газов по зависимости

вх

вых

Т.Д.Г. - tg

т.д.г. 2 te

где FBX и Рвых - площадь сечения отверстий на входе и выходе дымовых газов;

т.д.г. - температура дымовых газов;

te. - температура нагрева воздуха.

Фиг. Ј

Использование: на промышленных печах в машиностроении, металлургии и промышленности строительных материалов. Сущность изобретения: отверстия в перегородке, размещенной в воздушной камере, выполнены неравномерно и их суммарная площадь сечения изменяется по ходу дымовых газов по зависимости РВх/РВых (t/j.r. -te/fa.r. - 2tB), где Тд.г. - температура дымовых газов; tB -температура нагретого воздуха; FBX - суммарная площадь сечения отверстий в зоне входа дымовых газов; Рвых - суммарная площадь сечения отверстий в зоне выхода дымовых газов. 2 ил.