RU1776919C - Двухпоточный трубчатый воздухоподогреватель - Google Patents

Abstract

Использование: дл  нагрева воздуха в паровых котлах. Сущность изобретени : две секции 1 и 2 теплообменной поверхности разделены промежуточными трубными решетками 3 и 4 на верхнюю и нижнюю камеры , образующие верхний и нижний воздушные каналы, подвод и отвод воздуха в каждый из которых выполнен с противоположных сторон. При этом входные участки каждого газохода также размещены с противоположных относительно друг друга сторон , что обеспечивает наилучшее смывание газами и воздухом теплообменных поверхностей . 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

}

Т

Г

v

3

IS

77

и

25 И8

4 |

О Ю

Ю

Изобретение относитс  к теплоэнергетике , в частности к конструкции воздухоподогревател  преимущественно дл  паровых котлов.

Наиболее простым в конструктивном отношении из числа известных  вл етс  од- ноходовой воздухоподогреватель. В нем может быть обеспечено идеальное смывание теплообменных поверхностей воздухом и газами. При большой поверхности нагрева он может быть выполнен из нескольких секций, включенных по газам параллельно

(1).

Основной существенный недостаток воздухоподогревателей такого типа - низкий температурный напор, обусловленный однократным перекрестным током теплооб- менивающих сред. Однако простота конструкции и высокий коэффициент использовани  обеспечивает ему определенную сферу применени . В последнее врем  широкое применение в паровых котлах наход т многоходовые трубчатые воздухоподогреватели .

Наиболее близким к за вл емому (прототипом )  вл етс  двухпоточный трубчатый воздухоподогреватель, включающий тепло- обменные секции, размещенные в параллельных газоходах в два  руса по ходу газов и разделенные кажда  промежуточными трубными решетками на отдельные воздушные камеры, при этом нижние камеры секций нижнего  руса в обоих газоходах включены по воздуху последовательно в один воздушный канал с входным по воздуху участком в одном газоходе и выходным во втором, верхние камеры секций верхнего  руса в обоих газоходах по воздуху включены последовательно в другой воздушный канал, а промежуточные камеры обоих секций в каждом газоходе перепускными воздухопроводами последовательно соединены между собой и подключены к одному из названных выше каналов, и раздельный подвод и отвод воздуха и газов соответственно дл  каждого воздушного канала и газохода (2).

К недостаткам многоходовых воздухоподогревателей вообще и описанного в частности следует отнести их увеличенный габарит по высоте из-за ремонтных разрывов между смежными  русами теплообмен- ных секций, а также ухудшенное омывание теплообменных поверхностей воздухом вследствие поворотов его потока при переходе из секций одного хода в секции другого , что обуславливает пониженный коэффициент использовани  теплообменных поверхностей. Кроме того, многоходова  схема практически неприемлема при

малом тепловоспри тии воздухоподогревателей (небольшом нагреве воздуха).

Цель изобретени  - повышение тепловой эффективности воздухоподогревателей

за счет увеличени  температурного напора и расширени  сферы их использовани .

На фиг.1 дано схематическое изображение двухпоточного одноходового ТВП; на фиг.2 - схематическое изображение вариан0 та выполнени  ТВП из двух  русов секций теплообменных поверхностей с промежутком между верхним и нижним  русами (воздушными каналами).

Трубчатый воздухоподогреватель со5 держит (см. фиг.1) теплообменные поверхности из пр мых труб, объединенных по меньшей мере в две секции 1 и 2. Промежуточными трубными решетками 3 и 4 секции 1 и 2 разделены кажда  соответственно на

0 две воздушные камеры 1а, 16, 2а и 26. Верхние камеры 1а и 2э секций 1 и 2, а также - нижние камеры 16 и 26 этих же секций включены между собой последовательно и образуют соответственно верхний и нижний

5 пр моточные воздушные каналы в один ход каждый. Установкой секций обеспечиваетс  изол ци  верхнего воздушного канала из камер 1а и 2а обоих секций от нижнего воздушного канала из камер 16 и 26 этих же

0 секций. К верхнему воздушному каналу примыкают отдельные подвод щий и отвод щий воздухопроводы 5 и 6 соответственно, а к нижнему воздушному каналу - подвод щий воздухопровод 7 и отвод щий воздухо5 провод 8, причем предусмотрено встречно-параллельное движение воздуха в названных каналах. Подвод греющих дымовых газов тоже выполнен двум  встречно- параллельными потоками, причем один из

0 них проходит в трубах секции 1, другой - в трубах секции 2, т.е. газовый тракт ТВП по длине воздушных каналов тоже разделен на две равные части. При этом подвод газов выполнен подвод щим газоходом 9 со сто5 роны отвода воздуха из верхнего канала в камеру 1а секции 1 ТВП сверху, и подвод щим газоходом 10 со стороны отвода воздуха из нижнего канала в нижнюю камеру 26 секции 2 ТВП. Отвод газов предусмотрен

0 соответственно отвод щими газоходами 11 и 12.

Работает такой ТВП следующим образом .

Воздух подводитс  одновременно в

5 верхний и нижний воздушный каналы подвод щими воздухопроводами 5 и 7 соответ- ственно. В верхнем канале воздух поступает в камеру 2а секции 2 и вступает в теплообмен с дымовыми газами, прошедшими через камеру 26 секции 2, составл ющую выходную часть нижнего канала, а потому уже несколько охлажденными. В камере 2а верхнего канала воздух нагреваетс , максимально охлажда  дымовые газы, и поступает в камеру 1а секции 1 ТВП, где вступает в теплообмен с гор чими дымовыми газами, поступающими по подвод щему газоходу 9. Здесь воздух нагреваетс  до максимальной температуры по услови м теплообмена, отнима  тепло у дымовых газов , и по отвод щему воздухопроводу б отводитс  из ТВП. Аналогично протекает теплообмен и в нижнем воздушном канале. Воздух по подвод щему воздухопроводу 7 поступает в нижнюю камеру 16 секции 1 ТВП и вступает в теплообмен с частично охлажденными в камере 1а секции 1 дымовыми газами. Охлажденные в этой камере 16 секции 1 дымовые газы по отвод щему газоходу 11 отвод тс  в общий отвод щий газоход (не показан), а частично нагретый воздух поступает в камеру 26 секции 2, где вступает в теплообмен с гор чими дымовыми газами, поступающими по подвод щему газоходу 10. Проход  эту камеру 26 секции 2, воздух нагреваетс  до максимальной температуры и по отвод щему воздухопроводу 8 направл етс  в общий отвод щий воздухопровод (не показан).

Таким образом, в рассмотренном варианте конструкции одноходового ТВП обеспечиваетс  больший нагрев воздуха и большое охлаждение дымовых газов за счет увеличени  температурного напора по сравнению с известными одноходовыми ТВП. Подвод и отвод воздуха и газов в таком ТВП может быть и обратным.

В конструктивном отношении описанный одноходовой ТВП может быть выполнен несколько иначе. В частности, камеры 1а и 16 секции 1 и камеры 2а и 26 секции 2 могут представл ть собой отдельные секции , образующие при установке верхний и каналы. При этом каналы из этих секций могут быть собраны без промежутка между ними при обеспечении герметизации газовых и воздушных каналов (фиг. 1) или с промежутком, как показано на фиг.2. В отличие от конструкций по фиг.1, в этом варианте по в тс  дополнительно перепускные газовые короба 13 и 14, соедин ющие по газам секции 1а и 16 и 2а и 26. В остальном конструкци  воздухоподогревател  по фиг.2 аналогична представленной на фиг.1. Нет различий и в принципе их работы, и в эффективности рассмотренных вариантов конструкции ТВП.

К другим возможным вариантам использовани  данного изобретени  в конструкции ТВП могут быть отнесены

следующие (в чертежах не представленные):

При выполнении котла с двум  (отдельными ) газоходами промежутки могут быть 5 выполнены между камерами 1а и 2а и 16 и 26 верхнего и нижнего воздушных каналов соответственно. При этом промежутки между воздушными каналами могут и отсутствовать (между камерами 1а и 16 и 2а и 26) при

0 выполнении ТВП только из двух секций, а при использовании большего (четного) числа секций и расположении их в два и более  русов в каждом газоходе с газовыми ремонтными промежутками между воздушны5 ми каналами. Секции в каждом газоходе

могут быть разделены трубными решетками

не на две, а на большее число камер или

секции в каждом газоходе могут быть уста . новлены в несколько  русов (с промежутка0 ми между ними или без них). В этом случае воздушные каналы могут включать по высоте несколько смежных камер или даже секций и отличатьс  величиной проходного сечени . Така  компоновка не изменит

5 принцип действи  ТВП и его эффективность , но позволит варьировать размерами секций, что может иметь значение дл  производства ТВП или условий их транспортировки .

0 В описанных вариантах предлагаемого. одноходового ТВП газы и воздух движутс  в соответствующих каналах один относительно другого в один ход, не мен   направлени , что обеспечивает наилучшее смывание

5 ими теплообменных поверхностей. Однако предложенное выполнение воздушных каналов в один ход каждый и изменение направлени  движени  в них воздуха и газов создает взаимодействие температурных по0 лей воздуха и газов, соответствующее двухходовому ТВП без перемешивани  среды . между ходами.

Следовательно, предлагаемый одноходовой ТВП по температурному напору соот5 ветствует двухходовому ТВП с такой же рабочей поверхностью, но превосходит по- следний по услови м смывани  теплообменных поверхностей и простоте конструкции. И по этой причине металлоем0 кость предлагаемого одноходового ТВП значительно меньше од неходовых ТВП известных конструкций при прочих одинаковых их параметрах.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   5 1. Двухпоточный трубчатый воздухоподогреватель , включающий по крайней мере, две теплообменные секции, размещенные в параллельных газоходах с входными и выходными участками и разделенные кажда  промежуточной трубной решеткой на верхнюю и нижнюю воздушные камеры, последние из которых в каждой секции последова- тельно сообщены между собой по воздушной стороне с образованием первого воздушного канала со стороны выходного участка первого газохода, отлнчающий- с   тем, что, с целью повышени  тепловой эффективности посредством увеличени  напора , верхние камеры секции соединены между собой по воздушной стороне последовательно с образованием второго воз0

   душного канала и подключены к источнику воздуха с противоположной относительно первого воздушного канала стороны (встречно), при этом входной участок каждого газохода выполнен с противоположной стороны относительно входного участка соседнего газохода.
2. 2. Воздухоподогреватель по п. 1, о т л и- чающийс  тем, что верхн   и нижн   воздушные камеры каждой секции имеют одинаковое проходное сечение.