RU2123154C1

RU2123154C1 - Rotary regenerative air preheater

Info

Publication number: RU2123154C1
Application number: RU95109663A
Authority: RU
Inventors: Евгений Борисович Кузьменко; К.С. Сонин; Александр Борисович Голубых; Ф.Е. Вербоватый
Original assignee: Ростовская ТЭЦ-2 филиал АО "Ростовэнерго"; Евгений Борисович Кузьменко; Сонин Константин Степанович; Голубых Александр Константинович; Вербоватый Феликс Ефимович
Priority date: 1995-06-08
Filing date: 1995-06-08
Publication date: 1998-12-10

Abstract

FIELD: manufacture of boilers; heat consuming plants with rotary regenerative air preheaters. SUBSTANCE: air preheater has casing 1 with covers 2 and 3, rotor 4 with heat-exchange packing located inside casing, axial, peripheral and main radial seals 10, 11, 12 and 13, respectively, two additional radial seals 16 and 17, two pairs of sealing gas supply branch pipes with valves 21 and 22, gate valves 23, 24, 25 and 26 of additional compartments 18 with regulation units 27, end seals 28 and 29. Cover 2 has branch pipes 57, 58 and 59 for delivery and discharge of gas and sealing gas and introducing air, respectively. Seals 16 and cover 2 have holes 51 and 52. branch pipe 49 and holes 51 and 52 are connected with branch pipe 50 by means of ducts 53 and 54. Branch pipe 49 is connected with branch pipe 50 and with atmosphere through gastight valves 55 and 56, respectively. EFFECT: enhanced efficiency. 4 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к топливопотребляющим установкам с вращающимися регенеративными воздухоподогревателями, и может быть использовано, например, в котлостроении. The invention relates to a power system, and in particular to fuel-consuming installations with rotating regenerative air heaters, and can be used, for example, in boiler building.

Известен вращающийся регенеративный воздухоподогреватель, содержащий кожух с размещенным в нем ротором, имеющим теплообменную набивку, а на его торцах - концевой слой набивки, примыкающие к ротору периферийные, аксиальные и основные радиальные, разделяющие его на газовый и воздушные отсеки уплотнения, два дополнительных радиальных уплотнения, размещенных в воздушном отсеке, образующие с основным дополнительные отсеки, причем поверхности радиальных уплотнений, обращенные к торцам ротора, снабжены продольными пазами, шибер, установленный на периферии дополнительного отсека и размещенный на входе ротора в газовый отсек с его горячей стороны, трубопроводы для подвода и отвода воздуха и газа, трубопроводы дополнительных отсеков в холодной стороне, а также средства очистки набивки ротора. A rotating regenerative air heater is known, comprising a casing with a rotor placed therein having a heat exchange packing, and at its ends there is an end packing layer adjacent to the rotor peripheral, axial and main radial separating it into gas and air compartments, two additional radial seals, placed in the air compartment, forming with the main additional compartments, and the surfaces of the radial seals facing the ends of the rotor are provided with longitudinal grooves, a slide installed located on the periphery of the additional compartment and located at the rotor inlet into the gas compartment on its hot side, pipelines for supplying and discharging air and gas, pipelines of additional compartments on the cold side, and also means for cleaning the rotor packing.

Недостатком такого воздухоподогревателя является низкая надежность из-за неудовлетворительного деформационного режима, связанного с омыванием внешней стороны цилиндрической обечайки ротора по ее высоте холодным воздухом со стороны воздушного отсека и горячим газом со стороны газового отсека, невысокой температуры металла узлов и элементов со стороны подвода воздуха и отвода газа, способствующей коррозионному процессу при сжигании сернистых топлив, разной степени коррозионного износа при изменении направления вращения ротора. The disadvantage of such an air heater is its low reliability due to the unsatisfactory deformation mode associated with washing the outer side of the cylindrical shell of the rotor by its height with cold air from the side of the air compartment and hot gas from the side of the gas compartment, low metal temperature of the components and elements from the side of the air supply and exhaust gas, contributing to the corrosion process during the burning of sulfur fuels, varying degrees of corrosion wear when changing the direction of rotation of the rotor.

Недостатком воздухоподогревателя также является низкая эффективность теплообмена из-за уменьшения активной поверхности в результате установки дополнительных радиальных уплотнений, недостаточной утилизации тепла газа, связанной с нерациональным использованием поверхности теплообмена, повышенных перетечек воздуха в газовый отсек в радиальных уплотнениях и через их периферийную часть, уменьшения расхода воздуха и газа через элементы пакетов набивки в воздушном и газовом отсеках в результате их перетекания через периферийные уплотнения по образующей внешней стороны цилиндрической обечайки ротора под воздействием перепада давлений в указанных отсеках, ухудшения очистки элементов пакетов набивки при изменении направления вращения ротора. A disadvantage of the air heater is also the low efficiency of heat transfer due to a decrease in the active surface due to the installation of additional radial seals, insufficient utilization of gas heat associated with irrational use of the heat exchange surface, increased air leakage into the gas compartment in the radial seals and through their peripheral part, and reduction of air consumption and gas through packing pack elements in the air and gas compartments as a result of their flow through peripheral seals the formation along the generatrix of the outer side of the cylindrical shell of the rotor under the influence of a pressure differential in these compartments, deterioration in cleaning of the packing elements of the packing when changing the direction of rotation of the rotor.

Задача изобретения - повышение надежности за счет улучшения деформационного режима и снижения коррозионного износа при любом направлении вращения ротора, повышение эффективности теплообмена за счет увеличения активной поверхности теплообмена и расхода в ней сред путем уменьшения их байпасирования, а также снижения перетечек воздуха в газовый отсек благодаря созданию единого уплотнительного потока газов в дополнительных отсеках и в полости между кожухом и ротором напротив воздушного отсека. The objective of the invention is to increase reliability by improving the deformation mode and reducing corrosion wear in any direction of rotation of the rotor, increasing the efficiency of heat transfer by increasing the active surface of the heat transfer and the flow rate of media by reducing their bypassing, as well as reducing air leakage into the gas compartment by creating a single sealing gas flow in the additional compartments and in the cavity between the casing and the rotor opposite the air compartment.

Сущность изобретения заключается в том, что в воздухоподогревателе, содержащем кожух с размещенным в нем ротором, имеющим теплообменную набивку, а на его торцах - концевой слой набивки, примыкающие к ротору периферийные, аксиальные и основные радиальные, разделяющие его на газовый и воздушный отсеки, уплотнения, два дополнительных радиальных уплотнения, размещенных в воздушном отсеке, образующие с основными дополнительные отсеки, причем поверхности радиальных уплотнений, обращенных к торцам ротора, снабжены продольными пазами, шибер, установленный на периферии дополнительного отсека и размещенный на входе ротора в газовый отсек с его горячей стороны, патрубки для подвода и отвода воздуха и газа, патрубки дополнительных отсеков в холодной стороне, а также средства очистки набивки ротора, кожух дополнительно со стороны воздушного отсека снабжен расположенными симметрично отсека не менее чем двумя парами патрубков ввода уплотнительного газа с клапанами, каждая из которых установлена в одной горизонтальной плоскости с горячей и холодной стороны ротора, а каждый патрубок направлен в зону аксиальных уплотнений вдоль внутренней поверхности кожуха, крышка кожуха в горячей стороне снабжена патрубками дополнительных отсеков, в той же стороне в дополнительных радиальных уплотнениях выполнены отверстия, напротив них - отверстия в крышке кожуха, а последние вместе с патрубками дополнительных отсеков соединены коробами с патрубком отвода горячего воздуха, причем патрубки дополнительных отсеков соединены также с патрубком и атмосферой через газоплотные клапаны, периферийные части всех радиальных уплотнений снабжены торцовыми уплотнениями с узлами регулирования. The essence of the invention lies in the fact that in an air heater containing a casing with a rotor placed in it having a heat exchange packing, and at its ends there is an end layer of packing adjacent to the rotor peripheral, axial and main radial separating it into gas and air compartments, seals , two additional radial seals located in the air compartment, forming additional compartments with the main ones, and the surfaces of the radial seals facing the ends of the rotor are provided with longitudinal grooves, a gate, a mustache installed on the periphery of the additional compartment and placed at the rotor inlet into the gas compartment on its hot side, nozzles for supplying and discharging air and gas, additional compartment nozzles on the cold side, as well as means for cleaning the rotor packing, the casing is additionally provided with symmetrically arranged ones on the side of the air compartment compartment with at least two pairs of sealing gas inlet nozzles with valves, each of which is installed in one horizontal plane from the hot and cold sides of the rotor, and each nozzle it is directed into the zone of axial seals along the inner surface of the casing, the casing cover on the hot side is equipped with nozzles of additional compartments, holes are made in additional radial seals on the same side, holes in the casing cover are opposite, and the latter together with pipes of additional compartments are connected by ducts to the pipe removal of hot air, and the nozzles of the additional compartments are also connected to the nozzle and the atmosphere through gas tight valves, peripheral parts of all radial seals nabzheny mechanical seals with regulation nodes.

Кроме того, каждый из патрубков ввода уплотнительного газа выполнен треугольного сечения и установлен на кожухе так, что вершины треугольников направлены друг к другу, а их расширяющиеся части - в сторону периферийных уплотнений. In addition, each of the nozzles for introducing sealing gas is made of a triangular section and is mounted on the casing so that the vertices of the triangles are directed towards each other, and their expanding parts are directed towards the peripheral seals.

На периферии дополнительных отсеков на входе ротора в газовый отсек с его холодной стороны и на входе в воздушный отсек с его горячей и холодной стороны установлены шиберы, причем все шиберы снабжены узлами регулирования. On the periphery of the additional compartments at the inlet of the rotor into the gas compartment from its cold side and at the entrance to the air compartment from its hot and cold sides, gates are installed, and all gates are equipped with control units.

Элементы концевого слоя набивки, установленные на торцах ротора, выполнены с равным или большим гидравлическим сопротивлением, чем в основной набивке, а продольные пазы на радиальных уплотнениях выполнены параллельно элементам теплообменной набивки пакета, снабженного в верхней его части опорными заплечиками. The elements of the end layer of the packing installed on the ends of the rotor are made with equal or greater hydraulic resistance than in the main packing, and the longitudinal grooves on the radial seals are made parallel to the elements of the heat-exchange packing of the package provided with upper shoulders in its upper part.

На фиг. 1 представлен вращающийся регенеративный воздухоподогреватель, вид сверху; на фиг. 2 - то же, сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид 1 на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 - пакет элементов набивки; на фиг. 6 - вид В на фиг. 1; на фиг. 7 - сечение Г-Г на фиг. 2; на фиг. 8 - сечение Д-Д- на фиг. 7; на фиг. 9 - схема работы воздухоподогревателя (противоточный режим). In FIG. 1 shows a rotating regenerative air heater, top view; in FIG. 2 is the same, section AA in FIG. one; in FIG. 3 is a view 1 in FIG. 2; in FIG. 4 is a section BB in FIG. one; in FIG. 5 - package of packing elements; in FIG. 6 is a view B in FIG. one; in FIG. 7 is a section GG in FIG. 2; in FIG. 8 is a section DD — in FIG. 7; in FIG. 9 is a diagram of the operation of the air heater (countercurrent mode).

Вращающийся регенеративный воздухоподогреватель содержит кожух 1 с верхней и нижней крышками 2 и 3 соответственно, размещенный в нем ротор 4 с осью 5, центральные уплотнения 6, теплообменную набивку из горячего, промежуточного и холодного слоев 7, 8 и 9 соответственно, примыкающие к ротору 4 аксиальные, периферийные и основные радиальные уплотнения 10, 11, 12 и 13 соответственно. Основные радиальные верхние и нижние уплотнения 12 и 13 соответственно разделяют ротор 4 на газовый и воздушный отсеки 14 и 15 соответственно. В воздушном отсеке 15 размещены два дополнительных радиальных верхних и нижних уплотнения 16 и 17 соответственно, образующие с основными радиальными уплотнениями 12 и 13 дополнительные уплотнительные отсеки 18. The rotating regenerative air heater comprises a casing 1 with upper and lower covers 2 and 3, respectively, a rotor 4 with an axis 5 located therein, central seals 6, heat transfer packing of hot, intermediate and cold layers 7, 8 and 9, respectively, axial adjacent to the rotor 4 , peripheral and main radial seals 10, 11, 12 and 13, respectively. The main radial upper and lower seals 12 and 13 respectively divide the rotor 4 into gas and air compartments 14 and 15, respectively. In the air compartment 15 there are two additional radial upper and lower seals 16 and 17, respectively, forming additional sealing compartments 18 with the main radial seals 12 and 13.

Кожух 1 со стороны воздушного отсека 15 снабжен расположенными симметрично ему с горячей и холодной стороны ротора 4 двумя парами патрубков 19 и 20 соответственно, ввода уплотнительного газа, каждая из которых установлена в одной горизонтальной плоскости с клапанами 21 и 22 соответственно, а каждый патрубок пары 19 и 20 направлен в зону аксиальных уплотнений 10 вдоль внутренней поверхности кожуха 1, выполнен треугольного сечения и установлен на кожухе так, что вершины треугольников направлены друг к другу, а их расширяющиеся части (основания) - в сторону периферийных уплотнений 11. The casing 1 on the side of the air compartment 15 is equipped with two pairs of nozzles 19 and 20, respectively, symmetrically located on the hot and cold sides of the rotor 4, and the introduction of sealing gas, each of which is installed in the same horizontal plane with valves 21 and 22, respectively, and each nozzle of the pair 19 and 20 is directed into the zone of axial seals 10 along the inner surface of the casing 1, is made of triangular section and mounted on the casing so that the vertices of the triangles are directed towards each other, and their expanding parts (bases) are in the defense of peripheral seals 11.

На периферии дополнительных отсеков 18 со стороны воздушного отсека 15 установлены верхний и нижний шиберы 23 и 24 соответственно, а со стороны газового отсека 14 (по ходу вращения ротора) установлены верхний и нижний шиберы 25 и 26 соответственно, с узлами регулирования 27 на всех шиберах. On the periphery of the additional compartments 18, the upper and lower gates 23 and 24, respectively, are installed on the side of the air compartment 15, and the upper and lower gates 25 and 26, respectively, are installed on the side of the gas compartment 14 (along the rotor rotation), with control units 27 on all gates.

На периферии основных радиальных уплотнений 12, 13 и дополнительных уплотнений 16, 17 установлены верхние и нижние торцовые уплотнения 28 и 29 соответственно, уплотнительный элемент у которых выполнен в виде угольника, установленного подвижно в пазах и соединен жестко ступенчатой шпилькой 30 с механизмом регулирования. Торцовые уплотнениях 28, 29 установлены в пазах 31 радиальных уплотнений 12, 13 и дополнительных уплотнений 16, 17. On the periphery of the main radial seals 12, 13 and additional seals 16, 17, upper and lower mechanical seals 28 and 29, respectively, are installed, the sealing element of which is made in the form of a square mounted movably in the grooves and connected by a rigidly stepped pin 30 with a regulation mechanism. Mechanical seals 28, 29 are installed in the grooves 31 of the radial seals 12, 13 and additional seals 16, 17.

Шиберы 23 и 25, 24 и 26 выполнены также в виде угольника, установленного подвижно в пазах 32 соответственно в верхней крышке 2 и нижней крышке 3 кожуха 1. The gates 23 and 25, 24 and 26 are also made in the form of a square mounted movably in the grooves 32, respectively, in the upper cover 2 and the lower cover 3 of the casing 1.

Узлы регулирования торцовых уплотнений 28, 29 и шиберов 23, 24, 25, 26 содержат упорные шайбы 33, шайбы 34, стопорные гайки 35 и кронштейны 36 с вертикальными прорезями 37 и прорезями 38 в кожухе 1 для торцовых уплотнений 28, 29, через которые проходит шпилька 30. The control units of mechanical seals 28, 29 and gates 23, 24, 25, 26 contain thrust washers 33, washers 34, lock nuts 35 and brackets 36 with vertical slots 37 and slots 38 in the casing 1 for mechanical seals 28, 29 through which passes hairpin 30.

Поверхности радиальных уплотнений 12, 13, 16 и 17, обращенные к торцам ротора 4, выполнены с продольными пазами 39. Элементы 40 набивки с верхними и нижним концевыми слоями 41 и 42 набивки, установленные на торцах ротора 4, выполнены с равным или большим гидравлическим сопротивлением, чем в основной набивке, а продольные пазы 39 на уплотнениях 12, 13, 16 и 17 выполнены параллельно элементам 40 теплообменной набивки в пакете 43. The surfaces of the radial seals 12, 13, 16 and 17 facing the ends of the rotor 4 are made with longitudinal grooves 39. The packing elements 40 with the upper and lower end layers 41 and 42 of the packing installed on the ends of the rotor 4 are made with equal or greater hydraulic resistance than in the main packing, and the longitudinal grooves 39 on the seals 12, 13, 16 and 17 are made parallel to the elements 40 of the heat exchange packing in the package 43.

Элементы 40 в пакете 43 скреплены стержнями 44, причем каждый пакет снабжен заплечиками 45, расположенными в верхней его части, и опирается у холодного и горячего слоев 7 и 9 пакетов на опоры 46 в роторе 4, а у промежуточного слоя 8 - на подпружиненные опоры 47. The elements 40 in the package 43 are fastened by rods 44, and each package is provided with shoulders 45 located in its upper part and rests on the supports cold and hot layers 7 and 9 of the packages on supports 46 in the rotor 4, and on the intermediate layer 8 - on spring-loaded supports 47 .

Верхняя крышка 2 снабжена патрубками подвода горячего дымового газа, подвода уплотнительного дымового газа и отвода горячего воздуха 48, 49, 50 соответственно, причем в дополнительных радиальных уплотнениях 16 со стороны подвода дымового газа и отвода воздуха выполнены отверстия 51, напротив них - отверстия 52 в крышке 2, а последние и патрубок 49 дополнительных отсеков 18 соединены соответственно перепускными коробами 53 и 54 с патрубком 50 отвода горячего воздуха, причем патрубок 49 соединен с патрубком 50 и с атмосферой через газоплотные клапаны 55, 56 соответственно. The top cover 2 is equipped with nozzles for supplying hot flue gas, supplying sealing flue gas and venting hot air 48, 49, 50, respectively, with holes 51 in the additional radial seals 16 on the side of the inlet of flue gas and venting, and holes 52 in the cover opposite them 2, and the latter and the pipe 49 of the additional compartments 18 are connected, respectively, bypass ducts 53 and 54 to the pipe 50 for exhausting hot air, and the pipe 49 is connected to the pipe 50 and to the atmosphere through the gas tight valves 55, 56 accordingly.

Нижняя крышка 3 кожуха 1 снабжена патрубками отвода охлажденного дымового газа, отвода уплотнительного дымового газа и ввода холодного воздуха 57, 58 и 59 соответственно. The bottom cover 3 of the casing 1 is equipped with nozzles for discharging the cooled flue gas, removal of the sealing flue gas and cold air inlet 57, 58 and 59, respectively.

В холодной стороне ротора 4, в патрубках 58 установлены аппараты 60 и 61 очистки пакетов 43 слоев набивки 7, 8 и 9, например, вибратор. In the cold side of the rotor 4, in the nozzles 58, apparatuses 60 and 61 for cleaning packages 43 of the packing layers 7, 8 and 9, for example, a vibrator, are installed.

В патрубке 59 ввода холодного воздуха выполнен лаз 62 для производства ремонтно-монтажных работ. In the nozzle 59 of the cold air inlet, a manhole 62 is made for repair and installation works.

Вращающийся регенеративный воздухоподогреватель может работать в режимах как на противоточной, так и на прямоточной подаче воздуха и уплотнительного газа (фиг. 9). A rotating regenerative air heater can operate in both countercurrent and direct-flow air and seal gas modes (Fig. 9).

Работает воздухоподогреватель на противоточной подаче указанных сред следующим образом. The air heater operates on a countercurrent flow of these media as follows.

До начала работы (в обоих режимах) клапаны 21 и 22, шиберы 23, 24, 25 и 26 и газоплотные клапаны 55 и 56 закрыты. Prior to operation (in both modes), valves 21 and 22, gates 23, 24, 25 and 26, and gas tight valves 55 and 56 are closed.

В диапазоне нагрузок топливопотребляющей установки, например, котла, от минимальной до максимальной клапан 21, шибер 24 и газоплотный клапан 56 открываются. Горячий газ подводится по патрубкам 48 и 49 в газовый отсек 14 и дополнительные отсеки 18 соответственно, где отдает тепло элементам 40 пакетов слоев набивки 7, 8 и 9 и нагревает их. In the load range of a fuel-consuming installation, for example, a boiler, from minimum to maximum valve 21, gate 24 and gas tight valve 56 open. Hot gas is supplied through nozzles 48 and 49 to the gas compartment 14 and additional compartments 18, respectively, where it transfers heat to the elements 40 of the packs of packing layers 7, 8 and 9 and heats them.

Нагретые пакеты перемещаются ротором 4 в воздушный отсек 1, где они отдают тепло воздуху, подводимому противотоком через патрубок 59. Охлажденный газ отводится через патрубки 57 и 58, а нагретый воздух - через патрубок 50. The heated bags are moved by the rotor 4 to the air compartment 1, where they give off heat to the air supplied by the countercurrent through the pipe 59. The cooled gas is discharged through the pipes 57 and 58, and the heated air through the pipe 50.

Горячий уплотнительный газ по патрубку 49 поступает в дополнительные отсеки 18 и по патрубкам 19 в полость между кожухом 1 и ротором 4 с горячей стороны воздушного отсека 15. Часть воздуха из патрубка 59 перетекает под дополнительными радиальными уплотнениями 17, из-за разности давлений между холодной и горячей стороной в воздушном отсеке 15 и наличию отверстий 51 и 52 в дополнительных радиальных уплотнениях 16 и крышке 2, проходит в пакеты 43 слоев набивки 7, 8 и 9 и через отверстия 51 и 52, короб 53 в патрубок 50. Таким же образом в патрубок 50 проходит часть воздуха, переносимого ротором 4 в дополнительный отсек 18 пакетами 43 слоев 7, 8 и 9 набивки из воздушного отсека 15. The hot sealing gas through the pipe 49 enters the additional compartments 18 and through the pipes 19 into the cavity between the casing 1 and the rotor 4 from the hot side of the air compartment 15. Part of the air from the pipe 59 flows under the additional radial seals 17, due to the pressure difference between the cold and the hot side in the air compartment 15 and the presence of holes 51 and 52 in the additional radial seals 16 and the cover 2, passes into the packages 43 of the packing layers 7, 8 and 9 and through the holes 51 and 52, the duct 53 into the pipe 50. In the same way to the pipe 50 passes part in air transported by the rotor 4 to the additional compartment 18 packages 43 layers 7, 8 and 9 of the packing from the air compartment 15.

Уплотнительный газ, проходя от горячей стороны дополнительных отсеков 18 к холодной стороне, из-за разности давлений перетекает в газовый отсек 14 и в патрубок 57 под основными радиальными уплотнениями 12 и 13 соответственно, в патрубок 50 - под дополнительными радиальными уплотнениями 16, а также через отверстия 51 и 52 и короб 53, а в холодной стороне через шибер 24 - в полость между кожухом 1 и ротором 4 и вместе с уплотнительным газом, поступающим в ту же полость через патрубки 19, создает единый уплотнительный поток, препятствующий перетоку воздуха через центральные, радиальные, аксиальные и периферийные уплотнения 6, 12 и 13, 16 и 17, 10, 11 соответственно, неплотности и щели, байпасированию воздуха и газа пакетов 43 слоев набивки 7, 8 и 9 в воздушном, газовом и дополнительных отсеках 15, 14 и 18 соответственно, а в дополнительном отсеке 18 перед газовым отсеком 14 из элементов 40 пакетов набивки 43 вытесняют оставшуюся часть воздуха, переносимого из воздушного отсека 15. Sealing gas, passing from the hot side of the additional compartments 18 to the cold side, flows due to the pressure difference into the gas compartment 14 and into the pipe 57 under the main radial seals 12 and 13, respectively, into the pipe 50 under the additional radial seals 16, as well as through holes 51 and 52 and the box 53, and in the cold side through the gate 24 into the cavity between the casing 1 and the rotor 4 and together with the sealing gas entering the same cavity through the nozzles 19, creates a single sealing flow that prevents air flow through cutting central, radial, axial and peripheral seals 6, 12 and 13, 16 and 17, 10, 11, respectively, leaks and gaps, bypassing air and gas of packages 43 of the packing layers 7, 8 and 9 in the air, gas and additional compartments 15, 14 and 18, respectively, and in the additional compartment 18 in front of the gas compartment 14, the remaining portion of the air transported from the air compartment 15 is displaced from the elements 40 of the packing 43 packages.

Уплотнительный газ, проходя полость между кожухом 1 и ротором 4 со стороны воздушного отсека 15, перетекает под аксиальными уплотнениями 10 в полость между кожухом 1 и ротором 4 со стороны газового отсека 14, и далее, через периферийные уплотнения 11, в газовый отсек 14 и в патрубок 57. The sealing gas, passing the cavity between the casing 1 and the rotor 4 from the side of the air compartment 15, flows under the axial seals 10 into the cavity between the casing 1 and the rotor 4 from the side of the gas compartment 14, and then, through the peripheral seals 11, into the gas compartment 14 and pipe 57.

Работает воздухоподогреватель в прямоточном режиме подачи указанных сред следующим образом. The air heater operates in a straight-through mode of supply of these media as follows.

Открываются шибер 23 в горячей стороне дополнительного отсека 18 со стороны входа в воздушный отсек 15, клапан 22 и газоплотный клапан 55. При этом шибер 24, клапан 21 и газоплотный клапан 56 - закрыты. The gate 23 is opened on the hot side of the additional compartment 18 from the entrance to the air compartment 15, valve 22 and the gas tight valve 55. In this case, the gate 24, valve 21 and gas tight valve 56 are closed.

Горячий газ подводится через патрубок 48 в газовый отсек 14, где отдает тепло элементам 40 пакетов 43 слоев 7, 8 и 9 набивки и нагревает их. Hot gas is supplied through the pipe 48 to the gas compartment 14, where it transfers heat to the elements 40 of the packages 43 of the layers 7, 8 and 9 of the packing and heats them.

Нагретые пакеты 43 слоев 7, 8 и 9 перемещаются ротором 4 в дополнительные отсеки 18 и воздушный отсек 15, где они отдают тепло уплотнительному газу и воздуху, поступающим прямотоком по отношению друг к другу через патрубки 58 и 59 соответственно. The heated bags 43 of the layers 7, 8 and 9 are moved by the rotor 4 to the additional compartments 18 and the air compartment 15, where they transfer heat to the sealing gas and air flowing in direct flow to each other through the nozzles 58 and 59, respectively.

Охлажденный газ отводится через патрубок 57, а нагретый воздух и уплотнительный газ - в патрубок 50, причем последний поступает вместе с перетекшим под дополнительными радиальными уплотнениями 16 и 17 и переносимым в дополнительный отсек 18 воздухом из воздушного отсека 15, через отверстия 51 и 52 в дополнительных радиальных уплотнениях 16 и 17 и крышке 2, патрубок 49 и короба 53 и 54. The cooled gas is discharged through the pipe 57, and the heated air and sealing gas to the pipe 50, the latter being supplied with the air flowing under the additional radial seals 16 and 17 and transferred to the additional compartment 18 from the air compartment 15, through openings 51 and 52 to the additional radial seals 16 and 17 and cover 2, pipe 49 and duct 53 and 54.

Проходя от холодных к горячим сторонам дополнительных отсеков 18, холодный уплотнительный газ перетекает под радиальными уплотнениями 13 в короб 57, а нагретый - под радиальными уплотнениями 12 в газовый отсек 14 и через открытый шибер 23 - в полость между кожухом 1 и ротором 4 в горячей стороне воздушного отсека 15. В эту же полость по патрубкам 20 уплотнительный газ поступает в холодную сторону воздушного отсека 15. Passing from the cold to hot sides of the additional compartments 18, cold sealing gas flows under the radial seals 13 into the box 57, and heated under the radial seals 12 into the gas compartment 14 and through the open gate 23 into the cavity between the casing 1 and the rotor 4 in the hot side air compartment 15. In the same cavity through the nozzles 20, the sealing gas enters the cold side of the air compartment 15.

Уплотнительный газ в дополнительных отсеках 18 и в полости между кожухом 1 и ротором 4 создают единый уплотнительный поток, препятствующий перетоку воздуха через все виды уплотнений, неплотности и щели, в газовый отсек 14 и байпасированию воздуха и газа элементов 40 пакетов 43 слоев 7, 8 и 9 набивки в газовом, воздушном и дополнительных отсеках 14, 15 и 18 соответственно. Переток уплотнительного газа из упомянутой выше полости в газовый отсек 14 и в патрубок 57 происходит так же, как и в противоточном режиме работы. The sealing gas in the additional compartments 18 and in the cavity between the casing 1 and the rotor 4 creates a single sealing flow that prevents the flow of air through all types of seals, leaks and gaps into the gas compartment 14 and bypassing the air and gas of the elements 40 of the packages 43 of the layers 7, 8 and 9 gaskets in the gas, air and additional compartments 14, 15 and 18, respectively. The overflow of the sealing gas from the aforementioned cavity into the gas compartment 14 and into the pipe 57 occurs in the same way as in the countercurrent mode of operation.

В пусковых режимах, а также в установках, работающих на сжигании сернистых топлив, шиберы 23, 24 25 и 26 закрываются, клапаны 21 и 22 открываются, газоплотные клапаны 55 и 56 открываются в соответствии с направлением потока уплотнительного газа и воздуха, а в холодную сторону воздухоподогревателя подается горячий уплотнительный газ при прямотоке и в полость между кожухом 1 и ротором 4 - при противотоке. In starting conditions, as well as in installations operating on the burning of sulfur fuels, the gates 23, 24 25 and 26 are closed, the valves 21 and 22 open, the gas tight valves 55 and 56 open in accordance with the direction of flow of the sealing gas and air, and to the cold side hot sealing gas is supplied to the air heater during the forward flow and into the cavity between the casing 1 and the rotor 4 during counterflow.

В случае изменения направления вращения ротора 4 шиберы 23 и 24 закрываются, а шиберы 25 и 26 открываются. Порядок работы, эффективность теплообмена и надежность остаются теми же, как и в описанных режимах, а при сжигании зольных топлив для очистки элементов 40 пакетов 43 набивки переключают аппарат очистки 60 на аппарат 61. In the case of a change in the direction of rotation of the rotor 4, the gates 23 and 24 are closed, and the gates 25 and 26 open. The operating procedure, heat transfer efficiency and reliability remain the same as in the described modes, and when burning ash fuels to clean the elements 40 of the packing 43, the cleaning apparatus 60 is switched to the apparatus 61.

Концевые слои 41 и 42 элементов 40 пакетов 43 слоев набивки 7, 9 и расположенные в плоскостях торцов ротора 4 и радиальные уплотнения 12, 13, 16 и 17 с продольными пазами 39 и параллельными им элементами 40 образуют каналы повышенного гидравлического сопротивления. Это позволяет совместно с уплотнительным потоком газа обеспечить бесперетечные (по воздуху) режимы работы и минимальные перетечки уплотнительного газа даже при повышенных зазорах между радиальными уплотнениями 12, 13, 16 и 17 и элементами 40 концевых слоев 41 и 42 пакетов 43 набивки, а совместно с установленными дополнительно на периферийной части радиальных уплотнений - торцовыми уплотнениями 28 и 29 с узлами регулирования 27, уменьшающими переток сред (воздух, уплотнительный газ) в полость между кожухом 1 и ротором 4 и далее в газовый отсек 14 и в патрубок 57 через периферийные уплотнения 11, снизить давление газа в патрубках 49, 58 дополнительных отсеков 18 и тем самым сократить энергетические затраты на транспортировку уплотнительного газа. The end layers 41 and 42 of the elements 40 of the packages 43 of the packing layers 7, 9 and located in the planes of the ends of the rotor 4 and the radial seals 12, 13, 16 and 17 with longitudinal grooves 39 and parallel elements 40 form channels of increased hydraulic resistance. This allows, together with the gas sealing stream, to provide non-intermittent (through the air) operating modes and minimal overflow of the sealing gas even with increased gaps between the radial seals 12, 13, 16 and 17 and the elements 40 of the end layers 41 and 42 of the packing packages 43, and together with the installed additionally, on the peripheral part of the radial seals - mechanical seals 28 and 29 with control units 27, which reduce the flow of media (air, sealing gas) into the cavity between the casing 1 and the rotor 4 and further into the gas compartment 14 and pat ubok 57 through the peripheral seal 11, to reduce the gas pressure in the nozzles 49, 58 additional compartments 18 and thereby reduce energy costs of transportation of the sealing gas.

Наличие опорных заплечиков 45 на пакетах 43 слоев 7 и 9 набивки и опор 46 в роторе 4, стержней 44 элементов 40 в слоях пакетов 7, 8 и 9 набивки вместе с подпружиненной опорой 47 промежуточного слоя 8 набивки позволяют обеспечить установку концевых слоев 41 и 42 элементов 40 пакетов 43 слоев 7 и 9 набивки в плоскости торцов ротора 4. The presence of supporting shoulders 45 on the packages 43 of the packing layers 7 and 9 and supports 46 in the rotor 4, rods 44 of the elements 40 in the layers of the packing bags 7, 8 and 9 together with the spring-loaded support 47 of the intermediate packing layer 8 allows the installation of end layers 41 and 42 of the elements 40 packages 43 layers 7 and 9 of the packing in the plane of the ends of the rotor 4.

Подача уплотнительного газа в холодную сторону воздухоподогревателя повышает температуру металла элементов и узлов в этой стороне, улучшает деформационный режим, замедляет коррозионный износ этих элементов. The supply of sealing gas to the cold side of the air heater raises the temperature of the metal elements and assemblies on this side, improves the deformation mode, slows down the corrosion wear of these elements.

Таким образом, повышается надежность и эффективность теплообмена за счет улучшения деформационного режима, снижения коррозионного износа узлов и элементов в холодной стороне при сжигании сернистых топлив, в том числе и в случае изменения направления вращения ротора, увеличения активной поверхности теплообмена и дополнительной утилизации тепла газа в дополнительных отсеках, снижения перетечек сред (воздух, газ) в газовый отсек и байпасирования этих сред элементов пакетов набивки в воздушном и газовом отсеках с одновременным улучшением работы уплотнений, сокращения затрат на транспортировку сред через отсеки воздухоподогревателя. Thus, the reliability and efficiency of heat transfer are improved by improving the deformation mode, reducing the corrosion wear of components and elements in the cold side when burning sulfur fuels, including in the case of a change in the direction of rotation of the rotor, an increase in the active surface of heat transfer and additional utilization of gas heat in additional compartments, reducing the flow of media (air, gas) into the gas compartment and bypassing these media packing elements in the air and gas compartments while improving work seals, reducing costs of transportation media compartments through the air preheater.

Источники информации
Авторское свидетельство СССР N 1076707, кл. F 23 L 15/02, F 28 D 19/00, 1982.Sources of information
USSR author's certificate N 1076707, cl. F 23 L 15/02, F 28 D 19/00, 1982.

Claims

1. A rotating regenerative air heater comprising a casing with a rotor placed therein having heat exchange packing, and at its ends an end layer of packing adjacent to the rotor, peripheral, axial and main radial separating it into gas and air compartments, seals, two additional radial seals located in the air compartment, forming with the main additional compartments, and the surfaces of the radial seals facing the ends of the rotor are provided with longitudinal grooves, a slide mounted on the periphery of the auxiliary compartment and located at the inlet of the rotor into the gas compartment on its hot side, nozzles for supplying and discharging air and gas, nozzles for additional compartments in the cold side, and also means for cleaning the rotor packing, characterized in that the casing on the side of the air compartment is arranged symmetrically him at least two pairs of nozzles for introducing sealing gas with valves, each of which is installed in the same horizontal plane from the hot and cold sides of the rotor, and each nozzle is directed into the zone axial seals along the inner surface of the casing, the casing cover on the hot side is equipped with nozzles of additional compartments, holes are made on the same side with additional radial seals, holes are opposite in the casing cover, and the latter together with nozzles of additional compartments are connected by ducts to the hot air outlet moreover, the pipes of the additional compartments are also connected to the pipe and the atmosphere through gas tight valves, the peripheral parts of all radial seals are equipped with end seals with control units.

2. The air heater according to claim 1, characterized in that each of the nozzles for introducing the sealing gas is made of triangular section and mounted on the casing so that the vertices of the triangles are directed towards each other, and their expanding parts are towards the peripheral seals.

3. The air heater according to claim 1, characterized in that on the periphery of the additional compartments at the inlet of the rotor into the gas compartment, from its cold side, and at the entrance to the air compartment from its hot and cold sides, gates are installed, and all gates are equipped with control units .

4. The air heater according to claim 1, characterized in that the elements of the end layer of the gasket installed on the ends of the rotor are made with equal or greater hydraulic resistance than in the main gasket, and the longitudinal grooves on the radial seals are made parallel to the elements of the heat-exchange packing of the bag equipped with the upper part of the supporting shoulders.