RU2051314C1

RU2051314C1 - Method of heat transfer

Info

Publication number: RU2051314C1
Application number: SU925065563A
Authority: RU
Inventors: И.Б. Смулянский; И.С. Ильяшенко; Т.С. Матвеева
Original assignee: Государственный научно-исследовательский институт стекла
Priority date: 1992-08-18
Filing date: 1992-08-18
Publication date: 1995-12-27

Abstract

FIELD: heat engineering. SUBSTANCE: heat is transferred from exhaust gases to the flow to be heated through an intermediate heat conducting body. The flows are tangential to the heat conducting body. The body is moved from more heated flow in the direction of flows with a speed which at least equal to twice speed of the mostly rapid flow. The speed of the body is to be 10-100 m/c. EFFECT: enhanced efficiency. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к способам утилизации тепла отходящих газов. The invention relates to heat engineering, in particular to methods for utilizing heat from exhaust gases.

Известен способ передачи тепла между газовыми потоками посредством теплопередающего промежуточного тела, путем поочередной подачи к телу нагретого и нагреваемого потоков [1]
Процесс повторяется во времени, при этом недостатками известного способа являются низкая эффективность теплопередачи вследствие теплоинерционности всей системы и ограниченная скорость потоков относительно неподвижного теплопередающего тела.A known method of heat transfer between gas streams by means of a heat transfer intermediate body, by alternately supplying heated and heated streams to the body [1]
The process is repeated in time, while the disadvantages of the known method are the low heat transfer efficiency due to the inertia of the entire system and the limited flow rate relative to a stationary heat transfer body.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является воздухоподогреватель, способ передачи тепла в котором от потока отходящих газов к нагреваемому потоку происходит путем одновременной их подачи противотоком к перемещаемому промежуточному теплопередающему телу, которое перемещают от более нагретого потока в напpавлении их движения [2]
Недостатками указанного способа являются низкая интенсивность теплопередачи вследствие теплоинерционности всей системы и ограничения скорости теплообменивающихся потоков относительно перемещаемого теплопередающего тела.The closest technical solution to the proposed one is an air heater, the method of heat transfer in which from the exhaust gas stream to the heated stream occurs by simultaneously supplying them countercurrently to the moving intermediate heat transfer body, which is moved from the warmer stream in the direction of their movement [2]
The disadvantages of this method are the low intensity of heat transfer due to the heat inertia of the entire system and the limitation of the speed of heat exchanging flows relative to the moving heat transfer body.

Цель изобретения повышение интенсивности теплообмена. The purpose of the invention to increase the intensity of heat transfer.

Цель достигается тем, что при передаче тепла от потока отходящих газов к нагреваемому потоку путем одновременной их подачи противотоком к перемещаемому промежуточному теплопередающему телу, которое перемещают от более нагретого потока в направлении их движения, потоки газов направляют по касательной относительно теплопередающего тела, а последнее перемещают со скоростью по меньшей мере равной удвоенной скорости наиболее скоростного потока. При этом целесообразно теплопередающее тело перемещать со скоростью 10-100 м/с относительно теплообменивающихся потоков. The goal is achieved by the fact that when heat is transferred from the exhaust gas stream to the heated stream by simultaneously supplying them countercurrently to the moving intermediate heat transfer body, which is moved from the warmer stream in the direction of their movement, the gas flows are tangential to the heat transfer body, and the latter is moved from at least twice the speed of the fastest flow. In this case, it is advisable to move the heat transfer body at a speed of 10-100 m / s relative to heat-exchanging flows.

Известно, что увеличение скорости потоков позволяет интенсифицировать теплообменные процессы, однако скорости движения газовых потоков относительно промежуточного теплопередающего тела ограничены и определяются гидравлическим сопротивлением системы, которое в свою очередь зависит от того насколько теплопередающее тело перекрывает живое сечение теплообменивающихся потоков. It is known that an increase in the flow rate makes it possible to intensify heat transfer processes, however, the gas flow velocities relative to the intermediate heat transfer body are limited and determined by the hydraulic resistance of the system, which in turn depends on how much the heat transfer body covers the living section of the heat exchange flows.

Так как любое движение относительно, то перемещение промежуточного теплообменного тела относительно газовых потоков с некоторой скоростью, лежащей в пределах от V> 0 до V_max м/с (последняя определяется прочностными и другими свойствами промежуточного теплопередающего тела), есть не что иное как изменяющаяся скорость газовых потоков относительно теплопередающего тела, при этом не изменяется гидравлическое сопротивление системы.Since any movement is relative, the movement of the intermediate heat-exchange body relative to gas flows with a certain velocity lying in the range from V> 0 to V _max m / s (the latter is determined by the strength and other properties of the intermediate heat-transfer body) is nothing but a changing speed gas flows relative to the heat transfer body, while the hydraulic resistance of the system does not change.

Для реализации предлагаемого способа необходимым и достаточным условием достижения поставленной цели является направление теплообменивающихся газовых потоков (с заданной скоростью) по касательной относительно поверхности теплопередающего тела. To implement the proposed method, a necessary and sufficient condition for achieving this goal is the direction of the heat-exchanging gas flows (at a given speed) tangentially relative to the surface of the heat-transferring body.

Выбор скорости перемещения теплопередающего тела относительно газовых потоков в 10-100 м/с интенсифицирует процесс теплопередачи не увеличивая гидравлического сопротивления потоком в системе теплообмена. The choice of the velocity of the heat-transferring body relative to gas flows of 10-100 m / s intensifies the heat transfer process without increasing the hydraulic resistance by the flow in the heat exchange system.

Практически эта относительная скорость должна составлять по меньшей мере удвоенную скорость наиболее скоростного из газовых потоков или быть больше. In practice, this relative speed should be at least twice the speed of the fastest of the gas flows or be greater.

На фиг.1 представлен схематично регенеративный воздухоподогреватель, где промежуточное теплопередающее тело в виде непроточного ротора 1 с горизонтальной осью вращения 2 размещено с зазорами относительно стенок в корпусе 3, разделенном на два отсека-газохода 4 и 5 уплотнением 6. При этом промежуточное теплопередающее тело ротор 1 может быть размещен в уплотнении 6 со смещением относительно плоскости, проходящей через уплотнение 6, как это показано на фиг.2. Figure 1 shows schematically a regenerative air heater, where an intermediate heat transfer body in the form of a non-flowing rotor 1 with a horizontal axis of rotation 2 is placed with gaps relative to the walls in the housing 3, divided into two gas ducts 4 and 5 by a seal 6. In this case, the intermediate heat transfer body is a rotor 1 can be placed in the seal 6 with an offset relative to the plane passing through the seal 6, as shown in FIG.

Другой вариант осуществления предлагаемого способа, представлен на фиг. 3. Another embodiment of the proposed method is shown in FIG. 3.

В предлагаемом случае промежуточное теплопередающее тело непроточный ротор 1 выполнен с двумя осями 2 вращения. In the proposed case, the intermediate heat transfer body, the non-flowing rotor 1 is made with two rotation axes 2.

Ротор 1 такой конструкции также может быть установлен со смещением. The rotor 1 of this design can also be installed with an offset.

Предлагаемые варианты реализуют предлагаемый способ и работает следующим образом. The proposed options implement the proposed method and works as follows.

По одному из отсеков-газоходов поступает по касательной к поверхности теплопередающего тела поток отходящих газов и нагревает контактную часть теплопередающего тела. Принудительное перемещение промежуточного теплопередающего тела в направлении движения газовых потоков позволяет отдать тепло поступающему противотоком по второму отсеку нагреваемому потоку воздуху. In one of the gas ducts, a stream of exhaust gases flows tangentially to the surface of the heat-transferring body and heats the contact part of the heat-transferring body. Forced movement of the intermediate heat transferring body in the direction of gas flow allows heat to be transferred to the incoming countercurrent through the second compartment to the heated air stream.

Осуществляя принудительное перемещение (вращение) промежуточного теплопередающего тела со скоростью 10-100 м/c, т.е. со скоростью по меньшей мере равной удвоенной скорости наиболее скоростного потока, тем самым увеличивает относительную скорость теплообменивающихся газовых потоков без изменения гидравлического сопротивления системы. Carrying out forced movement (rotation) of the intermediate heat transferring body with a speed of 10-100 m / s, i.e. with a speed of at least twice the speed of the fastest flow, thereby increasing the relative speed of the heat-exchanging gas flows without changing the hydraulic resistance of the system.

Экономический эффект от реализации предлагаемого способа передачи тепла складывается из сокращения расходов на эксплуатацию приводов дымососов и вентиляторов, увеличения степени утилизации тепла, стабилизации температурных параметров подогрева воздуха при работе с запыленными отходящими газами, экономии материальных затрат (в частности жаростойких материалов). The economic effect of the implementation of the proposed method of heat transfer consists of reducing the cost of operating the drives of smoke exhausters and fans, increasing the degree of heat recovery, stabilizing the temperature parameters of air heating when working with dusty exhaust gases, saving material costs (in particular, heat-resistant materials).

Claims

1. METHOD FOR TRANSMITTING HEAT from an exhaust gas stream to a heated stream by simultaneously supplying them countercurrently to a moving intermediate heat transfer body, which is moved from a warmer stream in the direction of their movement, characterized in that the gas flows are directed tangentially relative to the heat transfer body, and the latter is moved at a speed at least equal to twice the speed of the fastest flow.

2. The method according to p. 1, characterized in that the heat transferring body is moved relative to the heat exchanging flows at a speed of 10 100 m / s.