RU1800233C - Трубчатый воздухоподогреватель - Google Patents

Abstract

Использование: дл  нагрева воздуха в паровых котлах. Сущность изобретени : секции трубчатого воздухоподогревател . установленные в газоходе и включенные по газам к подвод щему и отвод щему воздуховодам , разделены промежуточными трубными решетками на камеры. Причем последние по ходу газа камеры в каждой секции, начина  со второй, и первые походу газа камеры в каждой секции, кроме последней , подключены посредством дополнительно установленных обводных каналов к отвод щему и подвод щему воздуховодам соответственно. Таким образом достигаетс  промежуточный отвод верхних слоев потока воздуха со смещением остальных слоев в зону более высоких температур. 3 ил.

Description

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

Цель изобретени  - повышение тепловой эффективности одноходовых воздухоподогревателей за счет увеличени  температурного напора и расширение сфе ры их использовани .

На фиг. 1 приведенодноходовойТВПиз 3-х одинаковых секций, установленных на одном уровне, продольный вертикальный разрез; на фит, 2 - разрез А-А на фиг. 1, по сн ющий конструкцию и расположение основных и дополнительных промежуточных подвод щих и отвод щих воздуховодов; на фиг. 3 - вариант выполнени  одноходового тре хсекционного ТВП с последовательным смещением секций в направлении движени  дымовых газов.

Воздухоподогреватель (см, фиг. 1) содержит три одинаковые секции 1. 2 и 3 в

виде пр мотрубныхтеплообменных поверхностей , смонтированные в газоходе 4 на одном уровне и установленные с некоторыми промежутками между секци ми. К входной секции 1 примыкает подвод щий воздуховод 5, а к выходной секции 3 отвод щий воздуховод 6. Особенностью конструкции предлагаемого ТВП  вл етс  то, что нижн   часть входного сечени  каждой секции , кроме первой, подвод щими воздуховодами 7 подключена к общему подвод щему воздуховоду 5, а верхн   часть выходного сечени  каждой секции, кроме последней, дополнительными отвод щими воздуховодами 8 подключена к общему отвод щему воздуховоду 6. При этом упом нутые дополнительные (промежуточные ) подвод щие и отвод щие воздуховоды 7 и 8 расположены в промежутках между секци ми 1 и 2 и 2 и 3 и имеют каждый направл ющую стенку 7 и 8 соответственно, которые вместе ограничивают перепускной

соединительный воздушный короб дл  остальной части воздушного потока между смежными секци ми, стенки расположены наклонно и соедин ют с воздуховодом одинаковую по высоте часть входного или выходного сечений соответствующей секции. В соответствии с изобретением эта часть определ етс  частным от делени  общей высоты проходного по воздуху сечени  секций на их общее количество, в данном случае на 3. Дополнительные подвод щие 7 и отвод щие 8 воздуховоды выведены через противоположные стенки газохода 4 (см. фиг. 2) и соединены с соответствующим основным воздуховодом 5 или 6, Дл  исключени  перемешивани  слоев воздушного потока на выходе из каждой секции, кроме последней, при отводе верхнего сло  и соответствующем перемещении остального потока в верхнюю часть следующей секции могут быть разделены промежуточными трубными решетками 9 на камеры, количество которых по данному изобретению соответствует общему количеству секций, в данном случае трем, как указано выше.

Работа предлагаемого одноходового ТВП в описанном варианте конструкции заключаетс  в следующем.

Воздух по подвод щему воздуховоду 5 подают к входной секции 1 ТВП, но в эту секцию направл ют примерно 3/5 общего. объема воздуха, а остальной его объем по обводной части подающего воздуховода 5 подводитс  к дополнительным подвод щим воздуховодам 7 равными дол ми (примерно . по 1 /5 общего расхода дл  данного случа ). На выходе из секции 1 примерно 1 /3 потока воздуха, прошедшего через верхнюю часть этой секции и имеющего максимальную температуру, через первый промежуточный отвод щий воздуховод 8 поступает в общий отвод щий воздуховод 6. Остальной поток воздуха из секции 1 через первый перепускной воздушный короб, ограниченный наклонной стенкой 8 отвод щего промежуточного воздуховода 8 и наклонной стенкой 7 первого подвод щего промежуточного воздухопровода 7, поступает в верхнюю часть секции 2. Одновременно в секцию 2 по дополнительному воздуховоду 7 из общего подвод щего воздуховода 5 поступает порци  холодного воздуха в объеме, равном отведенному с выхода секции 1 в ее верхней части (т.е. примерно 1/5 часть общего расхода или 1/3 расхода через одну секцию). Верхние слои поступившего в секцию 2 воздуха были частично нагреты в секции 1 и в меньшей степени охлаждают поток дымовых газов, проход щих через секцию 2 внутри трубного пучка. Однако в нижней

трети секции 2 холодный воздух обеспечивает более интенсивное охлаждение дымовых газов. По этой причине температура дымовых газов на выходе из секции 2 может

незначительно отличатьс  от их температуры на выходе из секции 1, На выходе из секции 2 происходит аналогичное разделение прошедшего через эту секцию воздуха: верхн   треть потока воздуха с максимальной температурой отводитс  через второй дополнительный отвод щий воздуховод 8 в общий отвод щий воздуховод 6, а остальной поток из секции 2 по аналогичному перепускному воздушному коробу поступает в

5 верхнюю часть выходной секции 3. Одновременно в нижнюю часть входного сечен-и  3 по подвод щему дополнительному воздуховоду 7 поступает из общего подвод щего воздуховода 5 порци  холодного воздуха в

0 объеме, равном отведенному с выхода секции 2 в ее верхней части, т.е. пор дка 1/3 части общего расхода через каждую секцию. Поступивший в верхнюю часть секции 3 из секции 2 воздух имеет достаточно высокую

5 температуру и не может сильно охладить дымовые газы, проход щие внутри трубного пучка секции 3, однако поступающий в нижнюю часть этой секции холодный воздух обеспечивает интенсивное охлаждение та0 зов и нагреваетс . Из секции 3 воздух поступает в общий отвод щий воздуховод 6, где смешиваетс  с воздухом, поступившим по дополнительным отвод щим воздуховодам из верхней части секции 1 и секции 2.

5 Вследствие ступенчатого подвода и отвода воздуха к секци м воздухоподогревател  отдельные его порции омывают разные по величине поверхности нагрева. Равенство расходов воздуха через каждую треть

0 высоты секций воздухоподогревател  может быть обеспечено с помощью известных средств и приемов: тормоз щими решетками , диафрагмами, шиберами и т.п. Вследствие ступенчатого подвода и отвода воздуха

5 в воздухоподогреватель при одинаковом расходе воздуха через каждую секцию одна п та  часть общего его расхода проходит только через верхнюю треть входной секции 1 и така  же часть только через нижнюю

0 треть выходной секции 3, одна п та  часть воздуха проходит через все три секции: от нижней трети входной секции 1 через среднюю треть секции 2 до верхней трети выходной секции 3, две п тых общего расхода

5 воздуха проход т кажда  через две секции, но на разных уровн х: одна через среднюю часть входной секции 1 и верхнюю часть секции 2, втора  через нижнюю треть сек ции 2 и среднюю треть выходной секции 3. Такой подвод и отвод воздуха существенно

увеличивает температурный напор и среднюю температуру нагрева воздуха, увеличивает охлаждение дымовых газов при незначительной разнице температуры их по сечению газохода на выходе из секций ТВП.

В рассмотренном варианте конструкции ТВП все секции воздухоподогревател  расположены в газоходе на одном уровне. Это обеспечивает компактность ТВП по вертикали, но требует последовательного смещени  направлени  потока воздуха, переход щего из одной секции в другую, что может вызвать неравномерное смывание воздухом теплообменных поверхностей на выходе из одной секции и входе в другую и несколько понизить коэффициент использовани  их поверхности.

В представленном на фиг. 3 варианте выполнени  одноходового ТВП в соответствии с данным предполагаемым изобретени- ем это исключено за счет определенного увеличени  габарита ТВП по высоте.

В этом варианте конструкции секции ТВП последовательно смещены по высоте одна относительно другой в направлении движени  дымовых газов на высоту одного воздушного канала. Это исключает смещение потоков воздуха, переход щих из одной секции, в другую, и перемешивание слоев воздуха в пределах каждого канала. Соот- ветсивенно можно рассчитывать на максимальный коэффициент использовани  поверхности нагрева, обусловленный полным ее смыванием.

Проведенные поэлементные машинные расчеты предлагаемых ступенчатых однохо- довых ТВП в сравнении с обычными одно- ходовыми ТВП показывают,, что смещение секций по высоте на величину, равную частному от делени  высоты секции на число секций в одноходовом ТВП, близко к оптимальному значению. При этом температурный напор у трехсекционного одноходового ТВП примерно на 18% выше, чему обычного одноходового ТВП, и при прочих равных услови х за вл емый ТВП требует на 18% меньшей поверхности нагрева. Дл  двухсекционного одноходового ТВП в соответствии с данным изобретением выигрыш составл ет 15%. С увеличением количества секций больше трех рост преимуществ уменьшаетс , но увеличиваютс  сложности в изготовлени , монтаже и обслуживании предлагаемых ТВП.

Claims (3)

1. Трубчатый воздухоподогреватель, содержащий установленные в газоходе и включенные параллельно по газам секции теплообменных поверхностей, перва  и последн   из которых подключены соответственно к подвод щему и отвод щему воздуховодам, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности путем увеличени  температурного напора, секции разделены промежуточными трубными решетками на камеры, при этом последние по ходу газа камеры в каждой секции, начина  с второй, и первые.по ходу газа камеры в каждой секции, кроме последней, подключены посредством дополнительно установленных обводных каналов к подвод щему и отвод щему воздуховодам соответственно.

2. Воздухоподогреватель по п. 1, о т л и- чающийс  тем, что количество камер в каждой секции равно количеству секций, последние размещены между собой с зазорами , к которым подключены упом нутые обводные каналы.

3. Воздухоподогреватель по пп. 1 и 2, отличающийс  тем, что секции по ходу воздуха смещены по высоте друг относительно Друга в. направлении движени  дымовых газов на высоту одной камеры.