RO106608B1 - Pachet de placi de transfer termic - Google Patents

Description

Invenția se referă la un pachet de plăci de transfer termic de tipul celor utilizate la recuperatoarele rotative de căldură, ale preîncălzitoarelor de aer, denumite, de obicei, regeneratoare rotative de căldură.

Din Brevetele GB nr.1335205, 2004634 și 1252319 se cunosc plăci de transfer termic (de căldură) care au fiecare ondulații, formate din creste duble în formă de S pe plăcile respective și intermediar părți de placă ușor ondulate sau plate. Sa constatat că acest tip de plăci posedă valori optime în ceea ce privește carcteristicile de transfer de căldură și realizarea unor pierderi de presiune scăzute. Atunci când aceste plăci se stivuiesc în pachete sub formă de pană, în special, în preîncălzitoarele cu aer regenerat, avantajele acestor plăci de transfer de căldură cunoscute, în comparație cu alte tipuri de plăci de transfer termic, utilizate în scopuri similare, se manifestă integral și evident, deoarece astfel de pachete sunt mai puțin vulnerabile la eventuale blocări, datorate funinginii sau altor particule solide, de pot fi prezente în gazele de recuperare, de exemplu, fum.

Dezavantajul plăcilor cunoscute constă în dificultatea legată de antrenarea funinginii și a produselor de coroziune, deoarece fluxurile de funingine sunt dezintegrate în canalele de curgere dintre plăci, formate de crestele oblice duble. Ca urmare, canalele formate între plăcile alăturate sau învecinate pot deveni uneori blocate, ceea ce presupune oprirea sistemului de schimb și curățirea preîncălzitorului de aer.

Cauza acestor blocări este determinată de orientarea crestelor și ondulațiilor plăcii față de plăcile vecine. Conform soluțiilor care fac parte din stadiul cunoscut al tehnicii și exemplificat prin brevetele britanice menționate anterior, plăcile sunt orientate reciproc, astfel că, fiecare pereche de plăci și creste duble-privită în direcția de curgere - converge către un punct de intersecție, prima creastă a plăcilor opuse, întotdeauna se proiectează în direcții opuse, fie ambele departe de canalul intermediar, fie ambele în canalul intermediar. Ca urmare, curgerea într-o direcție permite să treacă particule de cenușă mari, de-a lungul ondulațiilor, în ambele plăci adiacente, în timp ce la curgerea în direcție opusă, între aceleași plăci nu există ondulație deschisă pentru a lăsa să treacă particulele mari de cenușă.

Din acest motiv, acest tip de placă de transfer de căldură nu a fost acceptat în mai multe țări, deși ele sunt cunoscute și accesibile de 17 ani. In alte țări, acest tip de plăci de transfer de căldură au găsit, datorită performanțelor deosebite în ceea ce privește parametrii de transfer termic, o utilizare largă, fiind însă folosite împreună cu soluții tehnice auxiliare, destinate îmbunătățirii îndepărtării funinginii și a altor substanțe solide, prin suflare. O astfel de soluție a constat în împărțirea plăcilor de transfer de căldură, în cel puțin două părți, în direcție de curgere, cu un spațiu gol între cele două părți, astfel că funinginea sau celelalte particule solide pot fi suflate spre spațiul gol, din ambele capete ale plăcilor. Această soluție nu este ideală nici din puct de vedere al curățirii plăcilor de funingine și nici din cel al spațiului.

Problema rezolvată de prezenta invenție constă în realizare unui pachet de plăci de transfer termic astfel încât să se prevină blocarea canalelor dintre plăcile adiacente, fie parțial, fie complet, într-o proporție mult mai mare. Această problemă tehnică este rezolvată prin soluția propusă de invenție prin aceea că, orientarea plăcilor este realizată astfel că, fiecare pereche de creste duble care - văzute în direcția principală de curgere - converg către un puct de intersecție, prezintă o parte a crestelor duble a unei plăci proiectate într-un canal intermediar și o parte a crestelor duble a celeilalte plăci proiectate în afara respectivului canal intermediar.

Soluția tehnică conform invenției are ca efect faptul că atunci când curentul de gaz atinge punctul de contact dintre două plăci, particulele mari pot trece de-a lungul ondulației uneia dintre plăci, iar la curgerea din direcția opusă, între aceleași două plăci, particulele de cenușă mari pot trece de-a lungul ondulației celeilalte plăci. Curgerea dintre plăci este astfel independentă de direcția de curgere, eliminând, în acest fel, dezavantajul prezentat anterior.

S-a constatat, că atunci când s-a produs, blocarea a început într-un loc în care o pereche de creste duble, care converg către un punct de intersecție, prezintă ambele o parte de creastă dublă, care se proiectează într-un canal intermediar. Aceasta înseamnă că o placă s-a întors într-un mod dezavantajos, în ciuda faptului că crestele duble ale plăcii intersectează crestele duble ale plăcilor adiacente, reciproc și în consecință, câteva puncte de intersecție pe această placă prezintă o tendință de a iniția blocaje. Motivul pentru care asemenea puncte de intersecție inițiază blocaje este că ele acționează sub forma unor construcții constrictive în formă de pâlnie, în care se colectează particule de funingine sau alte solide, adesea particule lipicioase, și împiedică fluxul de mediu schimbător de căldură. Jeturile folosite pentru a sufla funinginea și alte solide sunt, de asemenea, încetinite de intersecții.

In pachetul de plăci, conform invenției, toate intersecțiile sunt reciproc aceleași, caracteristica inventivă constând în aceea că, la fiecare intersecție o creastă dublă va avea întotdeauna o parte care se proiectează departe de canal și care va permite fluxului de mediu să treacă intersecția. Această aranjare va permite, de asemenea, jeturilor folosite să sufle funingi nea etc. pentru a trece prin intersecție, fără a fi încetinite.

Pentru a reduce într-o mare măsură rezistența la fluxul de aer, și prin aceasta tendința de blocaj, crestele duble în formă de S ale fiecărei plăci, sunt, conform unei variante preferate, separate într-un mod cunoscut, printr-o parte plată, a cărei lățime este considerabil mai mare decât lățimea dintre crestele fiecărei creste duble.

Invenția are ca avantaj creșterea eficienței tehnice a regeneratoarelor rotative de căldură, atât din punct de vedere al exploatării cât și al randamentului de transfer.

Descrierea detaliată a invenției se face cu referire și la fig.l ... 4 care reprezintă:

- fig.l, vedere în perspectivă a pachetului în formă de pană a plăcilor de transfer de căldură;

- fig.2, vedere în perspectivă cu secțiune parțială care ilustrează direcția fluxului mediu în punctul de intersecție a două plăci suprapuse construite conform invenției;

- fig.3, vedere simplificată a fig.2 pe direcția curgerii mediului;

- fig.4, este o vedere similară fig.3, dar ilustrează fluxul mediului în cazul a două plăci care nu sunt construite conform invenției.

Conform invenției, fig.l prezintă un pachet în formă de pană 1, de plăci de transfer de căldură 2 și 3 care sunt de tipul ilustrat în fig.2 și 3 și care se folosesc într-un preîncalzitor de aer de tip regenerator rotativ. Un preîncalzitor de acest tip va conține un număr de pachete 1, de plăci ce formează un corp inelar în preîncălzitor și care prezintă canale pentru mediul de transfer de căldură, aceste canale extinzându-se între două suprafețe finale opuse reciproc 4 și 5 ale pachetului de plăci respectiv 1. Direcția principală a fluxului este indicată de o săgeată dublă 6.

Fiecare placă 2 și 3 este prevăzut cu ondulații sub formă de creste duble în formă de S, 21, 22 și 31, 32 cu o distanță 2a între vârfurile crestelor respective ale fiecărei creste duble. Distanța între părțile de placă plată 23 și 33 este astfel 2a. Cum se va vedea în fig.2 și 3, distanța dintre plăcile suprapuse alternează între 2a și 4a la punctele de intersecție creastă dublă 24, direcția de flux mediu, la aceste intersecții, fiind indicată de o săgeată 25. Aceasta înseamnă că particulele de funingine și alte solide acompaniind mediul de transfer de căldură pot trece ușor de intersecțiile 24. Condițiile sunt aceleași în cazul unui flux mediu din direcția opusă și în canale adiacente (nereprezentate).

Pentru motive de comparație poate fi făcut un studiu al evenimentelor care au loc în cazul plăcilor care, deși sunt plasate astfel încât crestele lor duble să se intersecteze reciproc, nu sunt orientate în raport unele cu altele astfel încât fiecare pereche de creste duble care - după cum se vede în direcția principală a fluxurilor de mediu 6 - converg către un punct de intersecție 24 prezintă o parte a crestei duble 21 a unei plăci 2 care se proiectează într-un canal intermediar și de asemenea o parte 32 a crestei duble a celeilalte plăci 3 carea se proiectează distanțat față de canalul intermediar menționat.

Un asemenea caz este ilustrat în fig.4, în care o placă 40 având creste duble 41 și 42 prezintă orientare diferită față de placa corespunzătoare din varianta din fig.3. în cazul variantei din fig.4 părțile și 42 ale crestelor duble respective 21, și 41, 42 stau față în față la intersecția 43, astfel încât distanța între plăci este abia a, determinând o trecere de flux constrânsă la locul intersecției menționate. întregul canal dintre plăcile 2 și 40 prezintă un efect de sufocare pe fluxul mediu, mai ales când se compară cu fluxul mediu in cele două canale (nereprezentate), imediat adiacente canalului dinainte. Aceste două canale adiacente prezintă o suprafață eficientă mai mare decât canalul posterior și astfel conduc un flux de mediu relativ larg, dacă de asemenea aceste plăci sunt prost orientate. Construcțiile apărând la intersecțiile 43 pot provoca particulele de funingine și alte solide să se antreneze cu fluxul mediu pentru a se fixa imediat amonte de intersecțiile 43 și apoi în spațiile în formă de pâlnie în amonte de intersecțiile menționate, cum se vede în direcția fluxului. Astfel dintre toate plăcile de transfer de căldură incluse în, de exemplu, preîncălzitor, este suficient de exemplu, ca o singură placă să fie greșit orientată pentru a iniția colmatarea canalelor, faptul răspândindu-se rapid la alte canale de flux.

Pentru a elimina toate riscurile ca unele plăci să fie orientate greșit, este necesar ca benzile de metal să fie roluite și apoi benzile de metal profilate în formă de placă, tăiate, iar apoi să se împacheteze plăcile rezultate, automat, în succesiunea dată de exemplu, cu ajutorul a două suporturi rolă de tipul ilustrat în descrierea de brevet GB nr.1559084 cu alimentare directă la un tăietor de bandă sau dispozitiv de forfecare și de acolo imediat la un dispozitiv pentru împachetarea plăcilor de transfer de căldură, rezultate în pachete de plăci gata de folosit, conform descrierii de brevet GB nr. 1401621. Folosirea de două suporturi rolă elimină nevoia de a roti fiecare placă alternantă înainte de strângerea plăcilor în pachete conform cu procedura standard cunoscută deja, această procedură standard determinând invariabil ca plăci, din cel puțin un multiplu de pachete de plăci la fiecare preîncălzitor de aer, să fie incorect orientate și într-un mod necontrolabil. Astfel, ambele descrieri de brevete britanice menționate ilustrează plăci de transfer de căldură care sunt astfel orientate încât să se opună poziției descrise în revendicarea 1, de față. Când se aplică metoda în care se folosește un suport rolă și în care fiecare placă alternantă este rotită cu un număr dat de grade, trebuie să se asigure că plăcile respective sunt rotite întotdeauna în jurul unei axe, la unghiuri drepte față de direcția principală a canalului ultim, adică paralel cu linia direcțională de-a lungul căreia banda profilată este alimentată prin dispozitivul de tăiere bandă. Dacă această condiție nu este îndeplinită, plăcile vor fi greșit orientate. Trebuie avut în vedere, de asemenea, sâ se asigure continuitatea montajului corect și în cazul intervenirii unei defecțiuni. Toate aceste pericole sun evitate însă când se folosesc suporturi rolă dublă.

Revendicare

Claims (1)

1. Pachet de plăci de transfer termic, pentru schimbătoare de căldură rotative, alcătuit din mai multe plăci profilate identice reciproce (2 și 3) ce sunt aranjate în raport de vecinătate astfel încât să formeze canale pentru mediul schimbător de căldură, canalele menționate extinzându-se între două suprafețe finale opuse (4, 5) ale pachetului (1), și în care fiecare placă din pachetul (1) are prevăzută pe ea ondulații sub formă de creste duble în formă de S având laturile reciproc paralele (21, 22 și 31, 32) care se proiectează simetric și oblic din ambele laturi ale fiecărei plăci menționate și care plăci (2 și 3) sunt astfel orientate încât crestele duble ale unei plăci intersectează crestele duble ale unei plăci adiacente, astfel încât plăcile sunt în contact unele cu altele numai la puncte de intersecție (24) și în care pachet (1), crestele duble ale plăcilor respective se extind simetric și oblic în direcții opuse reciproc în raport cu direcția fluxului principal (6) al mediului schimbător de căldură, caracterizat prin aceea că, plăcile (2 și 3) sunt reciproc orientate, astfel încât fiecare pereche de creste duble care converg către un punct de intersecție (24) prezintă o parte (21) a crestei duble a unei plăci (2) care se proiectează într-un canal intermediar și de asemenea, o parte (32) a crestei duble a celeilalte plăci (3) care se proiectează distanțat față de canalul intermediar menționat.