PL69064B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 08.06.1970 (P. 141 157) 16.06.1969 Wielka Brytania Opublikowano: 10.05.1974 69064 KI. 17f,5/23 MKP F28d9/02 Wspóltwórcy wynalazku: Birger Pettersson, Kurt Karlsson Wlasciciel patentu: Svenska Rotor Maskiner Aktiebolag, Sztokholm (Szwecja) Wypelnienie do regeneracyjnego wymiennika ciepla Przedmiotem wynalazku jest wypelnienie do regeneracyjnego wymiennika ciepla.Znane regeneracyjne wymienniki ciepla typu obrotowego sa zwykle stosowane jako podgrze¬ wacze powietrza w urzadzeniach kotlowych. W wiekszosci przypadków wypelnienie wymienników ciepla stanowia plyty profilowane podtrzymywane przez element pierscieniowy. Plyty te tworza ka¬ naly dla przeplywu plynu wymieniajacego cieplo.Kanaly przebiegaja pomiedzy osiowo przeciwle¬ glymi koncami elementu pierscieniowego. Znane sa dwa zasadnicze typy obrotowych podgrzewaczy powietrza. Jeden majacy obrotowe wypelnienie re¬ generacyjne i stacjonarne kanaly do plynów wy¬ mieniajacych cieplo, oraz drugi majacy stacjonar¬ ne wypelnienie regeneracyjne, a obrotowe kanaly do plynów.Stosowanie profilowanych plyt w regeneracyj¬ nych wymiennikach ciepla jest konieczne dla zwiekszenia wymiany ciepla pomiedzy plynem i plytami do wymaganej wielkosci. Równiez w tym celu stosuje sie zestawy plyt profilowanych. W no¬ wych rozwiazaniach regeneracyjne wymienniki ciepla zawieraja najczesciej wypelnienie w postaci zestawu plyt zaopatrzonych we wglebienia lub po¬ faldowania, przebiegajace ukosnie w stosunku do glównego kierunku przeplywu plynu przez to wy¬ pelnienie. Ponadto plyty sa zaopatrzone w karby przebiegajace równolegle do kierunku przeplywu plynu i stanowiace elementy dystansowe pomiedzy sasiednimi plytami. Plyty zaopatrzone w zagle¬ bienia i karby tworza z powierzchnia plaska rów¬ niez zaopatrzona we wglebienia, kanaly do prze¬ plywu plynu, który dzieki tym zaglebieniom uzys¬ kuje ruch turbulencyjny. ' W podgrzewaczach powietrza typu regeneracyj¬ nego, powietrze i gazy spalinowe przechodza w przeciwpradzie poprzez wypelnienie regeneracyjne.Temperatura wypelnienia musi byc znacznie wyz¬ sza w czesci wlotowej gazu i wylotowej powietrza niz w czesci wylotowej gazu i wlotowej powietrza.W czasie pracy wymiennika wazne jest uzyskanie tak duzej ilosci ciepla jak tylko to jest mozliwe.Jezeli temperatura gazów opadnie ponizej punktu kropienia, na powierzchniach plyt; osadza sie wil¬ goc mogaca powodowac korozje, a nastepnie szyb¬ kie zniszczenie plyt, w przypadku gdy nie sa one wykonane z materialu odpornego na korozje lub tez gdy nie sa zabezpieczone powloka antykorozyj¬ na. Stwierdzono, ze korozja wystepuje przy zim¬ nym koncu wypelnienia regeneracyjnego, nawet jezeli temperatura gazów w przewodzie wylotowym nie opada ponizej punktu kropienia. Wystepowa¬ nie takiej miejscowej korozji jest powodowane 25 nierównomiernym przeplywem plynu w poszczegól¬ nych kanalach lub grupach kanalów. Jezeli na przyklad gaz przeplywajacy w ukosnych kanalach wykazuje tendencje do gromadzenia sie z Jednej strony kanalu, to przeplywajace powietrze wy- l0 kazuje odpowiednio tendencje do zbierani* fiq z 10 15 20 69 0643 69 064 4 drugiej strony kanalu. Rezultatem takiego nie¬ równomiernego rozdzialu temperatury w gazie wy¬ plywajacym z kanalu jest to, ze mimo tempera¬ tury z jednej jego strony wyzszej, a z drugiej nizszej od punktu kropienia, srednia temperatura moze miec wartosc powyzej punktu kropienia.Celem wynalazku jest wykonanie wypelnienia z plyt do regeneracyjnego wymiennika ciepla, poz¬ bawionego opisanych wyzej niedogodnosci, w któ¬ rym temperatura wypelnienia plytowego jest za¬ sadniczo stala w czesciach ograniczajacych kanaly wzdluz ich calego przekroju poprzecznego, co naj¬ mniej w zimnej czesci wypelnienia.Cel ten osiagnieto przez wykonanie wypelnienia wedlug wynalazku, w którym plyta na calej swej powierzchni jest zaopatrzona we wglebienia prze¬ biegajace ukosnie w stosunku do glównego kie¬ runku przeplywu plynu przez wypelnienie. Kaz¬ da plyta zaopatrzona jest ponadto w podwójne karby przebiegajace równolegle do zaglebien i roz¬ mieszczone w okreslonych odstepach wzdluz sze¬ rokosci plyty, oddzielone od siebie kilkoma za¬ glebieniami. Karby te wystaja symetrycznie z obu stron plyty, a ich wysokosc ponad srodkowa pla¬ szczyzne plyty jest wieksza niz zaglebienia, przy czym plyty sa tak zestawione ze soba, ze za¬ glebienia L karby jednej plyty krzyzuja sie z za¬ glebieniami i karbami plyty sasiedniej. Dzieki te¬ mu plyty sa w kontakcie ze soba w miejscach rozmieszczonych wzdluz wierzcholków karbów.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 pokazuje plyte wymiennika ciepla w widoku z góry, fig. 2 — plyte w widoku z boku, zgodnie z linia II—II na fig. 1, fig. 3 — przekrój po¬ przeczny plyty wzdluz linii III—III na fig. 1, a fig. 4 — w widoku perspektywicznym, dwie na¬ lozone jedna na druga plyty z uwidocznieniem ukladu kanalów wystepujacych w wypelnieniu we¬ dlug wynalazku.Jak pokazano na rysunku, plyta 10 wymiennika ciepla jest zaopatrzona na calej powierzchni w faliste zaglebienia 12. Zaglebienia te przebiegaja ukosnie w stosunku do glównego kierunku prze¬ plywu plynu przez wypelnienie. Kierunek prze¬ plywu plynu jest pokazany strzalka A na fig. 1.Plyta 10 jest ponadto zaopatrzona w równomier¬ nie rozmieszczone karby 14, równolegle do zagle¬ bien 12. Karby 14 przebiegaja w okreslonych od¬ stepach wzdluz szerokosci plyty oddzielone od sie¬ bie kilkoma zaglebieniami 12. Karby 14 wystaja symetrycznie z obu stron plyty i ich wysokosc wysiega ponad plaszczyzne srodkowa B (fig. 3) plyty i jest wieksza niz zaglebienia 12.Jak pokazano na fig. 3, wierzcholki karbów 14 maja splaszczenia 16, które zapewniaja wymagany kontakt powierzchniowy pomiedzy wierzcholkami poszczególnych plyt wypelnienia. Posrednie czesci 18 karbów 14 sa odpowiednio prostopadle do srod¬ kowej plaszczyzny B, w celu bardziej skutecznego utrzymania cisnieniowego kontaktu pomiedzy ply¬ tami wypelnienia. Jednakze w celu ulatwienia wy¬ twarzania plyt pochylenie moze wynosic 70—80° bez obnizenia wytrzymalosci i sztywnosci plyty.Na fig. 4 pokazano uklad kanalów utworzonych przez zestaw plyt. Wypelnienie zawiera zwykle duza liczbe nalozonych na siebie plyt, jednak na fig. 4 rysunku pokazano tylko dwie plyty 10. 5 Wszystkie plyty wypelnienia maja jednakowy profil, lecz sa tak zestawione ze soba, ze zagle¬ bienia i karby jednej plyty krzyzuja sie z za¬ glebieniami i karbami drugiej plyty. W ten spo¬ sób plyty sa w kontakcie ze soba w punktach rozmieszczonych wzdluz wierzcholków karbów.W celu ulatwienia zrozumienia wynalazku mozna zalozyc, ze dwie plyty pokazane na fig. 4 sa od¬ dzielone przez plaska plyte, dzielaca przestrzen pomiedzy profilowanymi plytami na dwie czesci, przy czym w kazdej utworzony zostanie uklad rów¬ noleglych polówek kanalów. Te uklady kanalów krzyzuja sie ze soba, ale w kazdym ukladzie prze¬ plyw plynu odbywa sie niezaleznie. Wypelnienie wedlug wynalazku nie zawiera takich plyt plas¬ kich i przeplyw odbywa sie jednoczesnie w dwu ukladach kanalów, przy czym przeplyw ten jest zawirowany i turbulentny, dzieki czemu zewnetrzne warstwy sa redukowane i zwieksza sie przenikanie ciepla.W przykladzie wykonania wynalazku pokazanym na fig. 4, zaglebienia i karby sasiednich plyt przebiegaja symetrycznie, w przeciwnych kierun¬ kach, ukosnie w stosunku do kierunku przeplywu plynu pokazanego strzalka A. Plyn przeplywajacy przez wypelnienie jest kierowany poprzecznie w obie strony pod takim samym katem, dzieki cze¬ mu nie wykazuje on tendencji do gromadzenia sie w jednej czesci wypelnienia. Plyn opuszczajacy wypelnienie jest w zasadzie jednolity na calym obszarze przekroju poprzecznego plynacego stru¬ mienia.W przykladowym rozwiazaniu pokazano zagle¬ bienia i karby ustawione pod katem 30° do glów¬ nego kierunku przeplywu plynu. Wielkosc tego kata jest zalezna od róznych przykladów wyko¬ nania wynalazku i wynosi 20° do 50°. Róznica pomiedzy wysokoscia karbów i zaglebien ponad srodkowa plaszczyzna B wynosi 1,0 do 1,8 mm, najkorzystniej 1,25 mm. Wysokosc zaglebien po¬ nad srodkowa plaszczyzne moze wynosic 1,0 do 2,0 mm. Dobre wyniki uzyskuje sie przy stosowaniu plyt z blachy o grubosci 0,5 mm, w których wy¬ sokosc zaglebien wynosi 1,25 mm. Odstepy pomie¬ dzy zaglebieniami moga wynosic 12 do 20 mm, na przyklad 15 mm, a odstepy pomiedzy karbami 50 do 100 mm. PL PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Wypelnienie do regeneracyjnego wymiennika ciepla zawierajace nalozone na siebie profilowane plyty, tworzace kanaly przeplywowe dla plynów wymieniajacych cieplo, przeplywajacych pomiedzy dwoma przeciwleglymi koncami powierzchni plyt, a kazda plyta jest zaopatrzona w podwójne kar¬ by przebiegajace równolegle do siebie i wystajace symetrycznie z obu stron plyty, znamienne tym, ze podwójne karby (14) tworza kat ostry z kierunkiem przeplywu plynu, a karby (14) kazdej plyty (10) 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 «569 064 krzyzuja sie z karbami sasiednich plyt (10), przy czym plyty stykaja sie ze soba tylko w miejscach wyznaczonych przez odstep miedzy wierzcholka¬ mi karbów (14).

2. Wypelnienie wedlug zastrz, 1, znamienne tym, ze wierzcholki karbów (14) kazdej plyty (10) maja splaszczenia (16) dla uzyskania kontaktu powierzch¬ niowego pomiedzy karbami.

3. Wypelnienie wedlug zastrz. 1 lub 2, zna¬ mienne tym, ze kat pomiedzy karbami (14) i kierunkiem przeplywu plynu wynosi okolo 20° do 50°.

4. Wypelnienie wedlug zastrz. 1 do 3, zna- 6 mienne tym, ze wszystkie plyty (10) maja jed¬ nakowy profil.

5. Wypelnienie wedlug zastrz. 1 do 4, znamien¬ ne tym, ze karby (14) sasiednich plyt (10) prze¬ biegaja symetrycznie, ukosnie w przeciwnych kie¬ runkach, odpowiednio do kierunku przeplywu ply¬ nu.

6. Wypelnienie wedlug zastrz. 1 do 5, znamien¬ ne tym, ze kazda plyta (10) ma pomiedzy kar¬ bami (14) faliste zaglebienia (12) przebiegajace równolegle do karbów, przy czym wysokosc tych zaglebien (12) mierzona od plaszczyzny srodkowej jest mniejsza od wysokosci karbów (14). i— ig F|9'3 PL PL