PL191289B1 - Element do przesyłania ciepła dla obrotowego regeneracyjnego wymiennika ciepła - Google Patents
Element do przesyłania ciepła dla obrotowego regeneracyjnego wymiennika ciepłaInfo
- Publication number
- PL191289B1 PL191289B1 PL339249A PL33924998A PL191289B1 PL 191289 B1 PL191289 B1 PL 191289B1 PL 339249 A PL339249 A PL 339249A PL 33924998 A PL33924998 A PL 33924998A PL 191289 B1 PL191289 B1 PL 191289B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- recesses
- plates
- heat exchange
- heat transfer
- oblique
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 22
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D19/00—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium
- F28D19/04—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using rigid bodies, e.g. mounted on a movable carrier
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D19/00—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium
- F28D19/04—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using rigid bodies, e.g. mounted on a movable carrier
- F28D19/041—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using rigid bodies, e.g. mounted on a movable carrier with axial flow through the intermediate heat-transfer medium
- F28D19/042—Rotors; Assemblies of heat absorbing masses
- F28D19/044—Rotors; Assemblies of heat absorbing masses shaped in sector form, e.g. with baskets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Air Supply (AREA)
Abstract
1. Element do przesylania ciepla dla obrotowego rege- neracyjnego wymiennika ciepla posiadajacego wirnik, w którym wspomniany element zawiera wiele ulozonych w stos i oddalonych od siebie plyt do wymiany ciepla umieszczonych w wirniku a pomiedzy nimi sa umieszczone kanaly do przeplywu strumienia plynu w kierunku osiowym przez ten wirnik, przy czym plyty do wymiany ciepla obej- muja szereg pierwszych plyt do wymiany ciepla ulozonych naprzemiennie z wieloma drugimi plytami do wymiany ciepla, znamienny tym, ze kazda z pierwszych plyt (34) do wymiany ciepla zawiera: wiele prostych wglebien (36) uksztaltowanych na niej w pewnych odstepach w kierunku równoleglym do kierunku przeplywu strumienia plynu oraz wiele ukosnych wglebien (42) uksztaltowanych na niej w równoleglych odstepach i oddzielonych plaskimi frag- mentami (44) pierwszej plyty (34) do wymiany ciepla, przy czym ukosne wglebienia (42) sa ustawione pod katem do prostych wglebien (36) i do kierunku przeply- wu strumienia plynu, oraz sa umieszczone pomiedzy sasiednimi prostymi wglebieniami (36), natomiast kazda z drugich plyt (46) do wymiany ciepla zawiera wiele ukosnych wglebien (48) uksztaltowanych na niej w równoleglych odstepach i oddzielonych plaskimi frag- mentami drugiej plyty (46) do wymiany ciepla oraz usta- wionymi pod katem do kierunku przeplywu strumienia plynu przez druga plyte (46) do wymiany ciepla. PL PL PL
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest element do przesyłania ciepła dla obrotowego regeneracyjnego wymiennika ciepła.
Wynalazek znajduje zastosowanie, na przykład, w ciepłownictwie lub wentylacji, gdzie montuje się obrotowe regeneracyjne wstępne podgrzewacze powietrza do przesyłania ciepła ze strumienia gazów spalinowych do strumienia powietrza do spalania.
Obrotowe regeneracyjne wstępne podgrzewacze powietrza są powszechnie używane do przenoszenia ciepła z gazów spalinowych wypływających z paleniska do wpływającego strumienia powietrza do spalania. Tradycyjne obrotowe regeneracyjne wstępne podgrzewacze powietrza posiadają wirnik obrotowo zamontowany w obudowie. Wirnik podtrzymuje powierzchnie do przesyłania ciepła tworzone przez elementy do przesyłania ciepła służące do przesyłania ciepła z gazów spalinowych do strumienia powietrza do spalania. Wirnik posiada przegrody promieniowe albo przepony tworzące pomiędzy sobą przedziały służące do podtrzymywania elementów do przesyłania ciepła. Na szerokości górnej i dolnej powierzchni wirnika rozciągają się płyty sektorowe, dzielące wstępny podgrzewacz na sektor gazowy i przynajmniej jeden sektor powietrzny. Gorący strumień gazów spalinowych jest kierowany przez sektor gazowy podgrzewacza wstępnego i przesyła ciepło do elementów do przesyłania ciepła na obracającym się w sposób ciągły wirniku. Podgrzane elementy do przesyłania ciepła są następnie obracane do sektora powietrznego podgrzewacza wstępnego. Wten sposób podgrzewany jest strumień powietrza do spalania kierowany na elementy do przesyłania ciepła.
Elementy do przesyłania ciepła dla regeneracyjnych wstępnych podgrzewaczy powietrza posiadają kilka wymogów. Najważniejsze jest to, że elementy do przesyłania ciepła muszą zapewniać wymaganą ilość przesyłanego ciepła albo odzyskiwanej energii dla danej głębokości elementu do przesyłania ciepła.
Tradycyjne elementy do przesyłania ciepła dla podgrzewaczy wstępnych powietrza zawierają kombinację różnych typów płaskich i/lub wytłaczanych płyt stalowych, które są ułożone w stos, w oddaleniu od siebie, i tworzą moduły wymiany ciepła nazywane pakietami. Te oddalone od siebie płyty tworzą ogólnie wzdłużne korytarze albo kanały dla przepływu strumienia gazów spalinowych i strumienia powietrza przez wirnik. Ukształtowanie powierzchni i układ płyt do przesyłania ciepła zapewnia kontakt pomiędzy sąsiednimi płytami, w celu utworzenia i utrzymywania korytarzy albo kanałów. Dalsze wymagania dotyczące elementów do przesyłania ciepła dotyczą tego, aby stos elementów do przesyłania ciepła wytwarzał minimalny spadek ciśnienia dla danej głębokości elementów do przesyłania ciepła, a ponadto aby mieścił się w małej objętości.
Powierzchnie elementów do przesyłania ciepła były projektowane i wykonywane zgodnie z wieloma metodami i geometriami przez ostatnie 60 albo więcej lat. Czyniono wiele prób opracowania nowych profili, które zapewniałyby wysokie poziomy przesyłania ciepła przy małych spadkach ciśnienia, oraz takich które są mniej podatne na zabrudzenie, łatwiejsze do czyszczenia, oraz nie są łatwe do uszkodzenia przy zdmuchiwaniu sadzy.
Jedna z takich rozważanych powierzchni o doskonałym przesyłaniu ciepła i małym spadku ciśnienia jest przedstawiona w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4,449,573. Zespół ten zawiera pakiet płyt do przesyłania ciepła, które posiadają taki sam profil. Płyty są wyposażone we wgłębienia, które są umieszczone ukośnie względem głównego kierunku przepływu strumienia płynu. Płyty są tak ustawione, że wgłębienia jednej płyty krzyżują się z wgłębieniami drugiej płyty. Wgłębieniami są równoległe podwójne grzbiety usytuowane poprzecznie z przeciwległych stron płyty do przesyłania ciepła. Z tego powodu każde wgłębienie tworzy na każdej powierzchni płyty do przesyłania ciepła wierzchołek i sąsiadującą z nim zaraz obok dolinę. Wgłębienia pełnią co najmniej dwie pożyteczne funkcje: po pierwsze utrzymują płyty do przesyłania ciepła w stałej znanej odległości, po drugie, wgłębienia zwiększają prędkość przesyłania ciepła poprzez okresowe przerywanie cieplnej warstwy granicznej, która tworzy się w przepływającym płynnym czynniku nad powierzchnią płyty do przesyłania ciepła. Wten sposób płyty kontaktują się ze sobą tylko w oddalonych punktach wzdłuż grzbietów wgłębień.
Chociaż jest to ulepszenie w porównaniu z wcześniej stosowanymi powierzchniami, to posiada ono pewne wady. Trudne jest czyszczenie powierzchni, ponieważ wszystkie cząstki stałe są odpychane na jedną stronę pod kątem. W kierunku przepływu masowego dla cząsteczek nie ma otworu dla strumieni wody albo strumieni powietrza do zdmuchiwania sadzy z powierzchni płyt. Nie można ich luźno upakować w pakiecie, ponieważ ustawione pod kątem wgłębienia nie zapewniają wystarczającej
PL 191 289 B1 wytrzymałości konstrukcyjnej aby przetrwać drgania wzbudzone przez wydmuchiwanie sadzy, jeśli arkusze nie są ciasno utrzymywane w styku z sąsiednimi arkuszami. Ponieważ nie ma kanału przelotowego w linii prostej przez element, to pracujący w podczerwieni układ nie jest zdolny do wykrycia promieniowania podczerwonego na znacznej głębokości w elemencie. Wten sposób nie ma sposobu na wykrycie stanu gorącego wewnątrz albo za pakietem elementów.
Ukośne wgłębienie opisane w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4,449,573 służy do przerywania cieplnej warstwy granicznej przepływającego strumienia płynu i w ten sposób zwiększa stopień przesyłania ciepła. W sensie mechaniki płynów, ukośne wgłębienie zasadniczo odpowiada jednolitej, okresowej nierówności na powierzchni płyty. Jednak, ponieważ zarówno oddalenie płyt jak i wysokość nierówności są proporcjonalne do wysokości ukośnego wgłębienia, to niemożliwa jest zmiana wysokości nierówności niezależnie od oddalenia płyt. Uniemożliwia to dobór proporcji nierówności w stosunku do oddalenia płyt.
Ten typ optymalizacji został nazwany w literaturze dotyczącej przesyłania ciepła jako optymalizacja stosunku H/Dh, gdzie H jest wysokością nierówności, a Dh jest średnicą hydrauliczną kanału. Średnica hydrauliczna posiada jednostki długości, oraz jest określona jako czterokrotny obszar przepływu podzielony przez obwód zwilżony kanału. Dla nieskończonych równoległych płaskich płyt Dh jest równe dwukrotnemu otworowi pomiędzy płytami. Dla płyt według patentu Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4,449,573 wysokość ukośnego wgłębienia powyżej płaskiego arkusza wynosiłaby H tak, że otwór kanału wynosiłby 2H. Dh byłaby równa w przybliżeniu dwukrotnemu otworowi kanału, albo 4H. Oznacza to, że stosunek H/Dh wynosiłby zawsze 0,25, bez względu na wartość H.
Jeśli oddalenie płyt mogłoby być zmieniane niezależnie od wysokości nierówności, to średnica wstępnego podgrzewacza powietrza mogłaby być zmniejszona tak, że mógłby on pracować przy większej prędkości przepływu, równocześnie utrzymując ten sam odzysk ciepła i spadek ciśnienia. Przy takich ograniczeniach konieczne jest większe oddalenie płyt, a wynikiem tego jest wstępny podgrzewacz powietrza o mniejszej średnicy i głębszy, ewentualnie posiadający elementy o większej masie, ponieważ większe oddalenie płyt przeważnie powodowałoby mniejszą turbulencję, nawet przy większych prędkościach. Są instalacje, w których jest to pożądane, ponieważ zapewnia to mniejsze gromadzenie się brudu przy większej prędkości. Jednak dla płyt według patentu Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4,449,573 zwiększone oddalenie płyt może być osiągnięte tylko poprzez zwiększenie wysokości ukośnego wgłębienia. Dla większych prędkości większa wysokość ukośnego wgłębienia wytwarza nieproporcjonalny wzrost spadku ciśnienia.
Celem wynalazku jest ulepszenie elementu do przesyłania ciepła dla obrotowego regeneracyjnego wymiennika ciepła, który nie posiadałby tych wad.
Element do przesyłania ciepła dla obrotowego regeneracyjnego wymiennika ciepła posiadającego wirnik, w którym wspomniany element zawiera wiele ułożonych w stos i oddalonych od siebie płyt do wymiany ciepła umieszczonych w wirniku a pomiędzy nimi są umieszczone kanały do przepływu strumienia płynu w kierunku osiowym przez ten wirnik, przy czym płyty do wymiany ciepła obejmują szereg pierwszych płyt do wymiany ciepła ułożonych naprzemiennie z wieloma drugimi płytami do wymiany ciepła według wynalazku charakteryzuje się tym, że każda z pierwszych płyt do wymiany ciepła zawiera: wiele prostych wgłębień ukształtowanych na niej w pewnych odstępach w kierunku równoległym do kierunku przepływu strumienia płynu oraz wiele ukośnych wgłębień ukształtowanych na niej w równoległych odstępach i oddzielonych płaskimi fragmentami pierwszej płyty do wymiany ciepła, przy czym ukośne wgłębienia są ustawione pod kątem do prostych wgłębień i do kierunku przepływu strumienia płynu, oraz są umieszczone pomiędzy sąsiednimi prostymi wgłębieniami, natomiast każda z drugich płyt do wymiany ciepła zawiera wiele ukośnych wgłębień ukształtowanych na niej w równoległych odstępach i oddzielonych płaskimi fragmentami drugiej płyty do wymiany ciepła oraz ustawionymi pod kątem do kierunku przepływu strumienia płynu przez drugą płytę do wymiany ciepła.
Korzystnie kąt zawarty pomiędzy ukośnymi wgłębieniami i kierunkiem przepływu strumienia płynu na sąsiednich pierwszych i drugich płytach do wymiany ciepła jest ustawiony w przeciwnym kierunku niż kierunek przepływu strumienia płynu.
Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, gdzie fig. 1 przedstawia częściowo wycięty w ogólnym widoku perspektywicznym obrotowy regeneracyjny wstępny podgrzewacz powietrza; fig. 2 - widok perspektywiczny jednej z płyt w pierwszym przykładzie wykonania według wynalazku; fig. 3 - przekrój płyty z fig. 2, wykonany wzdłuż linii 3-3; fig. 4 - widok powierzchni czołowej dwóch płyt do przesyłania ciepła ułożonych w stos, przy czym pierwsza płyta jest wycięta w celu pokazania drugiej płyty; fig.5 i 6 przedstawiają przekroje poprzeczne pokazujące dwa
PL 191 289B1 różne sposoby układania płyt w stos; fig.7 - widok powierzchni czołowej trzech ułożonych w stos płyt, wyciętych w celu pokazania każdej płyty w drugim przykładzie wykonania; oraz fig. 8 - przekrój ułożonych w stos płyt z fig.7.
Figura 1 rysunku przedstawia częściowo wycięty w widoku perspektywicznym typowy podgrzewacz powietrza przedstawiający obudowę 12, w której wirnik 14 jest zamontowany na wale 16. Wirnik 14 obraca się zgodnie ze strzałką 18. Wirnik 14 składa się z wielu sekcji 20, przy czym każda sekcja 20 zawiera kilka modułów pakietowych 22, a ponadto każda sekcja 20 jest ograniczana przez przepony 34. Moduły pakietowe 22 mają powierzchnie do wymiany ciepła. Obudowa 12 jest podzielona za pomocą nieprzepuszczalnej płyty sektorowej 24 na stronę gazów spalinowych i na stronę przepływu powietrza. Odpowiednia płyta sektorowa jest także umieszczona na dole urządzenia. Gorące gazy spalinowe wpływają do podgrzewacza powietrza przez kanał wlotowy gazu 26, przepływają przez wirnik 14, gdzie ciepło jest przekazywane do wirnika 14, a następnie wypływają przez kanał wylotowy gazu 28. Natomiast przepływające przeciwprądowo powietrze wpływa przez kanał wlotowy powietrza 30, przepływa przez wirnik 14, gdzie pobiera ciepło, a następnie wypływa przez kanał wylotowy powietrza 32. Moduły pakietowe 22 zawierające powierzchnię wymiany ciepła są typowymi modułami stosowanymi we wstępnych podgrzewaczach powietrza, za wyjątkiem tego, że zawierają one powierzchnię wymiany ciepła według niniejszego wynalazku.
Figura 2 przedstawia w widoku perspektywicznym pierwszą płytę 34 do przesyłania ciepła według wynalazku. Pierwsza płyta 34 zawiera pierwszy szereg oddalonych od siebie prostych wgłębień 36, które są ogólnie ustawione równolegle do kierunku przepływu strumienia płynu przez podgrzewacz wstępny powietrza i nad płytą 34. Korzystnym ustawieniem nominalnego kierunku przepływu strumienia jest zero stopni, ale może to być ±3 stopnie. Każde proste wgłębienie 36 zawiera dwa sąsiednie grzbiety 38 i 40 wystające z płaszczyzny płyty 34, przy czym grzbiet 38 wystaje z jednej strony płyty 34,a grzbiet 40 wystaje z drugiej strony płyty 34.
Drugi szereg wgłębień stanowią ustawione pod kątem ukośne wgłębienia 42, które są umieszczone równolegle względem siebie i są ustawione pod kątem pomiędzy sąsiednimi prostymi wgłębieniami 36. Ukośne wgłębienia 42 mogą być ustawione pod kątem 10 do 50 stopni względem kierunku przepływu strumienia płynu. Ukośne wgłębienia 42 są oddzielone od siebie płaskimi fragmentami 44 płyty 34.
Jak pokazano na fig.3, która jest przekrojem wykonanym wzdłuż linii 3-3 z fig. 2, płaskie fragmenty 44 posiadają wymiar X pomiędzy ukośnymi wgłębieniami 42. Natomiast ukośne wgłębienia 42 posiadają wysokość H powyżej płaszczyzny płyty 34. Ten wymiar H jest nazywany wysokością nierówności. W niniejszym wynalazku wymiar X wynosi przynajmniej 3H, a korzystnie 10H do 40H. Wartość optymalna dla X jest w zakresie 3H do 40H, ponieważ literatura dotycząca przekazywania ciepła zawiera opracowania dotyczące nieco innych geometrii, gdzie optymalny wymiar X mieści się w zakresie 10H do 20H. Jest to spowodowane faktem, że przerwana warstwa graniczna, która tworzy się w przepływającym, płynnym czynniku nad powierzchnią płyty do przesyłania ciepła, potrzebuje pewnego odcinka aby ponownie się połączyć z płaskim fragmentem płyty, a następnie znowu zwiększyć swą grubość, zanim ta warstwa graniczna strumienia płynu zostanie ponownie przerwana. Jeśli wymiar X jest zbyt mały, to wtedy nie występuje ponowne przyklejenie się strumienia płynu do powierzchni płyty 34, a jeśli wymiar X jest zbyt duży, to wtedy wielkość przesyłanego ciepła jest niższa z powodu braku przerw w warstwie granicznej, która tworzy się w przepływającym płynnym czynniku nad powierzchnią płyty do przesyłania ciepła.
Figura 4 przedstawia stos ułożony z dwóch płyt z fig.2, przy czym wszystkie płyty są identyczne, ale kolejne płyty są obracane przed ułożeniem w celu uzyskania układu wgłębień pokazanego na fig. 4. Wysokość prostych wgłębień 36 jest równa albo korzystnie większa niż wysokość ukośnych wgłębień 42 tak, że proste wgłębienia 36 stykają się z grzbietami 38, 40 ukośnych wgłębień 42 i są przez nie podtrzymywane. Kiedy proste wgłębienia 36 są wyższe niż ukośne wgłębienia 42, to wtedy pomiędzy płytami 34, 46 powstaje otwarty kanał. Przez ten otwarty kanał można zbadać stos i miejsca gorące w podczerwieni. Stanowi on także drogę dla cząsteczek porywanych w kierunku równoległym do przepływu strumienia płynu.
Figury 5 i 6 przedstawiają dwa różne ukształtowania układanych w stos pierwszych płyt 34.
Figura 5 jest korzystnym układem ułożenia płyt, z równymi obszarami otwartymi. Jak pokazano, odległości pomiędzy prostymi wgłębieniami 36 są równe N, a obszar otwarty pomiędzy wgłębieniami na sąsiednich płytach jest równy A.
PL 191 289 B1
Na figurze 6 odległość N jest taka sama, ale obszar otwarty pomiędzy łączącymi się wgłębieniami na sąsiednich płytach jest teraz równy A1i A2, które nie są sobie równe.
Figury 7 i 8 przedstawiają alternatywny przykład wykonania wynalazku, w którym zastosowano dwa rodzaje płyt ustawionych naprzemiennie. Płyty 34 są takie same jak płyty 34 z pierwszego przykładu wykonania i opisane w nawiązaniu od fig.2 do 6. Zawierają dwa rodzaje wgłębień: proste wgłębienia 36 i ukośne wgłębienia 42 oraz płaskie fragmenty 44 płyty 34.
Pomiędzy pierwszymi płytami 34 są umieszczone drugie płyty 46. Drugie płyty 46 zawierają ukośne wgłębienia 48, które są takie same albo podobne do ukośnych wgłębień 42. Jednak te płyty 46 nie posiadają żadnych prostych wgłębień porównywalnych z wgłębieniami prostymi 36 na płytach 34 z pierwszego przykładu wykonania. W korzystnym przykładzie wykonania ukośne wgłębienia 48 mają te same wymiary co ukośne wgłębienia 42, włącznie z kątem, wysokością i odległością wgłębienia od wgłębienia. Również i w tym przykładzie wykonania korzystnym ukształtowaniem płyt jest większa wysokość prostych wgłębień 36 niż wysokość ukośnych wgłębień 42 i 48.
Chociaż kierunek ukośnych wgłębień zmienia się w przedstawionych korzystnych przykładach wykonania wynalazku, nie ma to zasadniczego znaczenia dla wynalazku. Zaletą ukośnych wgłębień w połączeniu z prostymi wgłębieniami jest to, że wgłębienia ukośne są nachylone w kierunku obszaru, który jest bardziej otwarty, ukształtowanego na przecięciach wgłębień prostych i ukośnych. Tą „dolinę” ukształtuje się poprzez spłaszczenie wgłębień ukośnych, kiedy są kształtowane wgłębienia proste. Ten bardziej otwarty obszar zapewnia drogę pozwalającą oczyszczać pakiet z ciał stałych albo osadów podczas zdmuchiwania sadzy albo mycia wodą.
Osiągi cieplne i spadek ciśnienia zespołu mogą być dopasowywane do specyficznego projektu, ponieważ średnica hydrauliczna może być zmieniana niezależnie od nierówności wytwarzanej przez ukośne wgłębienia. Oznacza to, że wysokość prostych wgłębień, a więc oddalenie płyt od siebie, może być zwiększana albo zmniejszana zgodnie z żądaniem, równocześnie utrzymując stałą, albo nawet zmniejszoną wysokość ukośnego wgłębienia. Nie jest to możliwe w ukształtowaniu, w którym ukośne wgłębienia determinują oddalenie płyt.
Płyty według wynalazku są bardzo sztywne. Płyty są po pierwsze wzmacniane przez proste wgłębienia, a ponadto wzmacniane przez ukośne wgłębienia. Jedną zaletą jest to, że płyty mogą być luźno umieszczone w zespole, ponieważ ciasne ustawienie w celu uzyskania podparcia dla płyty nie jest już konieczne. To luźne ustawienie umożliwia płytom potrząsanie nimi albo wyginanie ich podczas zdmuchiwania sadzy albo mycia wodą pod wysokim ciśnieniem, aby wspomóc pękanie i poluźnić osady umieszczone na płytach.
Płyty z zarówno prostymi jak i ukośnymi wgłębieniami mogą być wytwarzane poprzez przepuszczanie surowego materiału metalowego zarówno przez jedno stanowisko walcowe wykonujące wgłębienia, z walcami posiadającymi wzór, który kształtuje równocześnie oba typy wgłębień, jak też używając dwóch oddzielnych operacji walcowania wykonujących wgłębienia. Z tą drugą metodą wiążą się pewne zalety, ponieważ kiedy ukośne wgłębienia są kształtowane jako pierwsze, to druga operacja wykonywania wgłębień dla prostych wgłębień spłaszcza albo miejscowo usuwa wgłębienie ukośne tak, że pewien fragment nierówności z ukośnego wgłębienia pozostaje na prostym wgłębieniu.
Chociaż szczegółowo opisano korzystne przykłady wykonania niniejszego wynalazku, to można łatwo stwierdzić, że wiele modyfikacji i zmian w nich wykonanych mieści się w zakresie możliwości osób o przeciętnym doświadczeniu w tej dziedzinie techniki. Z tego powodu dołączone zastrzeżenia patentowe mają pokrywać dowolne i wszystkie takie modyfikacje, które mieszczą się w rzeczywistym duchu i zakresie wynalazku.
Claims (2)
1. Element do przesyłania ciepła dla obrotowego regeneracyjnego wymiennika ciepła posiadającego wirnik, w którym wspomniany element zawiera wiele ułożonych w stos i oddalonych od siebie płyt do wymiany ciepła umieszczonych w wirniku a pomiędzy nimi są umieszczone kanały do przepływu strumienia płynu w kierunku osiowym przez ten wirnik, przy czym płyty do wymiany ciepła obejmują szereg pierwszych płyt do wymiany ciepła ułożonych naprzemiennie z wieloma drugimi płytami do wymiany ciepła, znamienny tym, że każda z pierwszych płyt (34) do wymiany ciepła zawiera: wiele prostych wgłębień (36) ukształtowanych na niej w pewnych odstępach w kierunku równoległym do kierunku przepływu strumienia płynu oraz wiele ukośnych wgłębień (42) ukształtowanych na niej
PL 191 289B1 w równoległych odstępach i oddzielonych płaskimi fragmentami (44) pierwszej płyty (34) do wymiany ciepła, przy czym ukośne wgłębienia (42) są ustawione pod kątem do prostych wgłębień (36) i do kierunku przepływu strumienia płynu, oraz są umieszczone pomiędzy sąsiednimi prostymi wgłębieniami (36), natomiast każda z drugich płyt (46) do wymiany ciepła zawiera wiele ukośnych wgłębień (48) ukształtowanych na niej w równoległych odstępach i oddzielonych płaskimi fragmentami drugiej płyty (46) do wymiany ciepła oraz ustawionymi pod kątem do kierunku przepływu strumienia płynu przez drugą płytę (46) do wymiany ciepła.
2. Element według zastrz. 1 znamienny tym, że kąt zawarty pomiędzy ukośnymi wgłębieniami (42, 48) i kierunkiem przepływu strumienia płynu na sąsiednich pierwszych i drugich płytach (34, 46) do wymiany ciepła jest ustawiony w przeciwnym kierunku niż kierunek przepływu strumienia płynu.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/929,037 US5899261A (en) | 1997-09-15 | 1997-09-15 | Air preheater heat transfer surface |
| PCT/US1998/019042 WO1999014543A1 (en) | 1997-09-15 | 1998-09-11 | Air preheater heat transfer surface |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL339249A1 PL339249A1 (en) | 2000-12-04 |
| PL191289B1 true PL191289B1 (pl) | 2006-04-28 |
Family
ID=25457222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL339249A PL191289B1 (pl) | 1997-09-15 | 1998-09-11 | Element do przesyłania ciepła dla obrotowego regeneracyjnego wymiennika ciepła |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5899261A (pl) |
| EP (1) | EP1015834B1 (pl) |
| JP (1) | JP2001516866A (pl) |
| KR (1) | KR20010023965A (pl) |
| CN (1) | CN1270666A (pl) |
| BR (1) | BR9812814A (pl) |
| CA (1) | CA2302246A1 (pl) |
| CZ (1) | CZ2000909A3 (pl) |
| DE (1) | DE69801766T2 (pl) |
| ES (1) | ES2163889T3 (pl) |
| PL (1) | PL191289B1 (pl) |
| TW (1) | TW403820B (pl) |
| WO (1) | WO1999014543A1 (pl) |
| ZA (1) | ZA988389B (pl) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19652999C2 (de) * | 1996-12-19 | 1999-06-24 | Steag Ag | Wärmespeicherblock für regenerative Wärmetauscher |
| US6019160A (en) * | 1998-12-16 | 2000-02-01 | Abb Air Preheater, Inc. | Heat transfer element assembly |
| US6892795B1 (en) | 2000-10-04 | 2005-05-17 | Airxchange, Inc. | Embossed regenerator matrix for heat exchanger |
| US6450245B1 (en) * | 2001-10-24 | 2002-09-17 | Alstom (Switzerland) Ltd. | Air preheater heat transfer elements |
| DE102006003317B4 (de) | 2006-01-23 | 2008-10-02 | Alstom Technology Ltd. | Rohrbündel-Wärmetauscher |
| EE01021U1 (et) * | 2008-01-29 | 2011-04-15 | ObÜtÜestvo s ogranitÜennoi otvetstvennostju ''Severnaja Me×otraslevaja Kompanija ''Alternativa'''' | Soojusvahetustopend regeneratiivsele ?hueelsoojendile |
| US9557119B2 (en) | 2009-05-08 | 2017-01-31 | Arvos Inc. | Heat transfer sheet for rotary regenerative heat exchanger |
| US8622115B2 (en) * | 2009-08-19 | 2014-01-07 | Alstom Technology Ltd | Heat transfer element for a rotary regenerative heat exchanger |
| US9200853B2 (en) * | 2012-08-23 | 2015-12-01 | Arvos Technology Limited | Heat transfer assembly for rotary regenerative preheater |
| US10175006B2 (en) | 2013-11-25 | 2019-01-08 | Arvos Ljungstrom Llc | Heat transfer elements for a closed channel rotary regenerative air preheater |
| US9587894B2 (en) | 2014-01-13 | 2017-03-07 | General Electric Technology Gmbh | Heat exchanger effluent collector |
| US10094626B2 (en) | 2015-10-07 | 2018-10-09 | Arvos Ljungstrom Llc | Alternating notch configuration for spacing heat transfer sheets |
| WO2018125134A1 (en) * | 2016-12-29 | 2018-07-05 | Arvos, Ljungstrom Llc. | A heat transfer sheet assembly with an intermediate spacing feature |
| JP6799680B2 (ja) * | 2017-05-25 | 2020-12-16 | 株式会社日阪製作所 | プレート式熱交換器 |
| CN110662937B (zh) * | 2017-05-25 | 2021-05-14 | 株式会社日阪制作所 | 板式热交换器 |
| US10837714B2 (en) * | 2017-06-29 | 2020-11-17 | Howden Uk Limited | Heat transfer elements for rotary heat exchangers |
| US12025383B2 (en) * | 2021-03-30 | 2024-07-02 | Mitsubishi Electric Us, Inc. | Air-to-air heat recovery core and method of operating the same |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2023965A (en) * | 1930-05-21 | 1935-12-10 | Ljungstroms Angturbin Ab | Heat transfer |
| SE127755C1 (sv) * | 1945-05-28 | 1950-03-28 | Ljungstroms Angturbin Ab | Elementsats för värmeväxlare |
| GB668476A (en) * | 1948-06-30 | 1952-03-19 | Ljungstroms Angturbin Ab | Improvements in or relating to heat exchange apparatus |
| US2940736A (en) * | 1949-05-25 | 1960-06-14 | Svenska Rotor Maskiner Ab | Element set for heat exchangers |
| GB702137A (en) * | 1949-05-25 | 1954-01-13 | Ljungstroems Aengturbin Ab | Improvements in or relating to plate-type heat exchangers |
| US2696976A (en) * | 1949-06-22 | 1954-12-14 | Jarvis C Marble | Element set for air preheaters |
| US2802646A (en) * | 1954-05-14 | 1957-08-13 | Air Preheater | Fluid reactant rotor in regenerative heat exchange apparatus |
| DE6751210U (de) * | 1968-09-07 | 1969-01-30 | Appbau Rothemuehle Brandt | Heizbleche fuer regenerative waermeaustauscher |
| US4449573A (en) * | 1969-06-16 | 1984-05-22 | Svenska Rotor Maskiner Aktiebolag | Regenerative heat exchangers |
| DE2007956A1 (de) * | 1970-02-20 | 1971-09-02 | Linde Ag | Regenerator |
| US3910344A (en) * | 1974-03-27 | 1975-10-07 | Gen Motors Corp | Regenerator matrix |
| US4345640A (en) * | 1981-05-11 | 1982-08-24 | Cullinan Edward J | Regenerative heat exchanger basket |
| US4396058A (en) * | 1981-11-23 | 1983-08-02 | The Air Preheater Company | Heat transfer element assembly |
| GB2183811A (en) * | 1986-09-12 | 1987-06-10 | Howden James & Co Ltd | Rotary regenerative heat exchanger |
| US4744410A (en) * | 1987-02-24 | 1988-05-17 | The Air Preheater Company, Inc. | Heat transfer element assembly |
| SE455883B (sv) * | 1987-02-27 | 1988-08-15 | Svenska Rotor Maskiner Ab | Sats av vermeoverforingsplatar, der platarnas dubbelasar har en specifik inbordes orientering |
| US5318102A (en) * | 1993-10-08 | 1994-06-07 | Wahlco Power Products, Inc. | Heat transfer plate packs and baskets, and their utilization in heat recovery devices |
-
1997
- 1997-09-15 US US08/929,037 patent/US5899261A/en not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-09-11 EP EP98946053A patent/EP1015834B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-09-11 CA CA002302246A patent/CA2302246A1/en not_active Abandoned
- 1998-09-11 BR BR9812814-0A patent/BR9812814A/pt not_active Application Discontinuation
- 1998-09-11 CN CN98809140A patent/CN1270666A/zh active Pending
- 1998-09-11 JP JP2000512045A patent/JP2001516866A/ja active Pending
- 1998-09-11 CZ CZ2000909A patent/CZ2000909A3/cs unknown
- 1998-09-11 DE DE69801766T patent/DE69801766T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-09-11 KR KR1020007002680A patent/KR20010023965A/ko not_active Abandoned
- 1998-09-11 WO PCT/US1998/019042 patent/WO1999014543A1/en not_active Ceased
- 1998-09-11 TW TW087115196A patent/TW403820B/zh not_active IP Right Cessation
- 1998-09-11 PL PL339249A patent/PL191289B1/pl unknown
- 1998-09-11 ES ES98946053T patent/ES2163889T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-09-14 ZA ZA988389A patent/ZA988389B/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69801766D1 (de) | 2001-10-25 |
| PL339249A1 (en) | 2000-12-04 |
| CN1270666A (zh) | 2000-10-18 |
| JP2001516866A (ja) | 2001-10-02 |
| TW403820B (en) | 2000-09-01 |
| KR20010023965A (ko) | 2001-03-26 |
| ZA988389B (en) | 1999-03-24 |
| DE69801766T2 (de) | 2002-07-04 |
| EP1015834A1 (en) | 2000-07-05 |
| US5899261A (en) | 1999-05-04 |
| CA2302246A1 (en) | 1999-03-25 |
| EP1015834B1 (en) | 2001-09-19 |
| WO1999014543A1 (en) | 1999-03-25 |
| ES2163889T3 (es) | 2002-02-01 |
| CZ2000909A3 (cs) | 2001-12-12 |
| BR9812814A (pt) | 2000-08-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL191289B1 (pl) | Element do przesyłania ciepła dla obrotowego regeneracyjnego wymiennika ciepła | |
| EP0990110B1 (en) | Air preheater heat transfer elements and method of manufacture | |
| EP2427712B1 (en) | Heat transfer sheet for rotary regenerative heat exchanger | |
| KR100445821B1 (ko) | 열 및 물질 전달 요소 조립체 | |
| US4449573A (en) | Regenerative heat exchangers | |
| EP0960314B1 (en) | Heat transfer element for regenerative preheater | |
| EP0347423A1 (en) | ASSEMBLY OF HEAT TRANSFER ELEMENTS. | |
| EP1204837B1 (en) | Heat transfer element assembly | |
| EP3359901B1 (en) | An alternating notch configuration for spacing heat transfer sheets | |
| EP0929781B1 (en) | Air preheater heat transfer surface | |
| US20030178173A1 (en) | Heat transfer surface for air preheater | |
| MXPA00002598A (es) | Superficie de transferencia termica para precalentador de aire |