RU2241907C1

RU2241907C1 - Rotating regenerative air heater

Info

Publication number: RU2241907C1
Application number: RU2003106904/06A
Authority: RU
Inventors: А.А. Кудинов (RU); А.А. Кудинов; А.Ю. Абрамова (RU); А.Ю. Абрамова
Priority date: 2003-03-12
Filing date: 2003-03-12
Publication date: 2004-12-10

Abstract

FIELD: power engineering.

SUBSTANCE: invention can be used in boiler plants for heating blast air. According to invention, rotating regenerative air heater contains shaft, rotor in form of truncated straight cone fitted on shaft and divided by blind radial partitions into several working sectors accommodating heat exchange surface -packing, fixed casing, base and top of which are closed by covers on which connecting branch pipes are installed to let in and out heat carriers-combustion products and air, and seals. Rotor and fixed casing are made in form of truncated straight cone. Connecting branch pipes to let in cold air and let out cooled combustion products are located on casing cover covering top of truncated straight cone, and connecting branch pipes to feed hot combustion products and remove heated air are installed on cover of casing covering base of truncated straight cone.

EFFECT: improved efficiency in operation and economy of regenerative air heater.

1 dwg

Description

бИзобретение относится к энергетике и может быть использовано в котельных установках для подогрева дутьевого воздуха.The invention relates to energy and can be used in boiler plants for heating blast air.

Известен вращающийся регенеративный подогреватель воздуха (см. Боткачик И.А. Регенеративные воздухоподогреватели парогенераторов. М.: Машиностроение, 1978. с. 98), включающий вал, закрепленный на валу и выполненный в форме цилиндра ротор, разделенный глухими радиальными перегородками на несколько рабочих секторов, внутри которых уложена теплообменная поверхность - набивка, неподвижный выполненный в форме цилиндра кожух, основания которого закрыты крышками, на которых установлены присоединительные патрубки для подвода и отвода теплоносителей - продуктов сгорания и воздуха и уплотнения, принятый за прототип.A rotating regenerative air heater is known (see. I. Botkachik. Regenerative air heaters of steam generators. M .: Mashinostroenie, 1978. p. 98), including a shaft mounted on the shaft and made in the form of a cylinder rotor, divided by blind radial partitions into several working sectors inside which a heat-exchange surface is laid - a packing, a fixed casing made in the form of a cylinder, the bases of which are closed by covers, on which are connected connecting pipes for supplying and discharging the heat carrier lei - products of combustion and air and compaction, adopted as a prototype.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного вращающегося регенеративного подогревателя воздуха, относится то, что известный подогреватель воздуха обладает пониженными эффективностью в работе и экономичностью из-за больших габаритов и массы ротора и кожуха, имеющих цилиндрическую форму. Расположенная в цилиндрическом роторе теплообменная поверхность - набивка имеет постоянные проходные сечения, что обусловливает низкие скорости движения потоков теплоносителей и пониженную интенсивность теплообмена в холодной части набивки ротора вследствие уменьшения объемного расхода продуктов сгорания на выходе из воздухоподогревателя в процессе их охлаждения и малого объема холодного воздуха на входе в воздухоподогреватель из-за низких температур.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known rotating regenerative air heater include the fact that the known air heater has reduced efficiency and economy due to the large dimensions and mass of the rotor and casing having a cylindrical shape. The heat exchange surface - packing located in a cylindrical rotor — the packing has constant flow sections, which leads to low speeds of the heat carrier flows and a reduced heat transfer rate in the cold part of the rotor packing due to a decrease in the volumetric flow rate of the combustion products at the outlet of the air heater during their cooling and a small volume of cold air at the inlet into the air heater due to low temperatures.

Кроме того, малые скорости движения потоков теплоносителей в холодной части набивки ротора наряду со снижением теплопередачи дополнительно приводят и к более интенсивному отложению загрязнений, так как обдуваемость теплообменной поверхности в этой области воздухоподогревателя снижена.In addition, the low velocity of the coolant flows in the cold part of the rotor packing, along with a decrease in heat transfer, additionally leads to a more intensive deposition of contaminants, since the blown heat exchange surface in this area of the air heater is reduced.

Технический результат - повышение эффективности в работе и экономичности вращающегося регенеративного подогревателя воздуха путем устройства неподвижного корпуса и набивки ротора в форме усеченного прямого конуса и расположения присоединительных патрубков для подвода холодного воздуха и отвода охлажденных продуктов сгорания на крышке кожуха, закрывающей вершину усеченного прямого конуса, а присоединительных патрубков для подвода горячих продуктов сгорания и отвода подогретого воздуха на основании усеченного прямого конуса.EFFECT: increased efficiency and efficiency of a rotating regenerative air heater by means of a fixed housing and rotor packing in the form of a truncated straight cone and the location of connecting nozzles for supplying cold air and removal of cooled combustion products on the cover of the casing covering the top of the truncated direct cone, and connecting nozzles for supplying hot combustion products and venting heated air based on a truncated straight cone.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что во вращающемся регенеративном подогревателе воздуха, содержащем вал, закрепленный на валу ротор, разделенный глухими радиальными перегородками на несколько рабочих секторов, внутри которых уложена теплообменная поверхность - набивка, неподвижный кожух с крышками, на которых установлены присоединительные патрубки для подвода и отвода теплоносителей - продуктов сгорания и воздуха и уплотнения. Особенность заключается в том, что закрепленный на валу ротор вращающегося регенеративного подогревателя воздуха выполнен в форме усеченного прямого конуса. Кроме того, особенность заключается в том, что неподвижный кожух вращающегося регенеративного подогревателя воздуха выполнен в форме усеченного прямого конуса. Кроме того, особенность вращающегося регенеративного подогревателя воздуха заключается в том, что присоединительные патрубки для подвода холодного воздуха и отвода охлажденных продуктов сгорания установлены на крышке кожуха, закрывающей вершину усеченного прямого конуса. Кроме того, особенность вращающегося регенеративного подогревателя воздуха заключается в том, что присоединительные патрубки для подвода горячих продуктов сгорания и отвода подогретого воздуха установлены на крышке кожуха, закрывающей основание усеченного прямого конуса.The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that in a rotating regenerative air heater containing a shaft, a rotor mounted on the shaft, divided by blind radial partitions into several working sectors, inside of which a heat-exchange surface is laid - a packing, a fixed casing with covers, on which are mounted nozzles for supply and removal of coolants - combustion products and air and seals. The peculiarity lies in the fact that the rotor of the rotating regenerative air heater mounted on the shaft is made in the form of a truncated straight cone. In addition, the peculiarity lies in the fact that the fixed casing of the rotating regenerative air heater is made in the form of a truncated straight cone. In addition, a feature of the rotating regenerative air heater is that the connecting pipes for supplying cold air and the removal of cooled combustion products are installed on the cover of the casing covering the top of the truncated straight cone. In addition, a feature of the rotating regenerative air heater is that the connecting pipes for supplying hot combustion products and exhausting heated air are installed on the cover of the casing covering the base of the truncated straight cone.

На чертеже представлена схема вращающегося регенеративного подогревателя воздуха.The drawing shows a diagram of a rotating regenerative air heater.

Вращающийся регенеративный подогреватель воздуха содержит вал 1, закрепленный на валу, имеющий форму усеченного прямого конуса ротор 2, разделенный глухими радиальными перегородками (на чертеже не показаны) на несколько рабочих секторов, внутри которых уложена теплообменная поверхность - набивка, неподвижный выполненный в форме усеченного прямого конуса кожух 3, основание и вершина которого закрыты соответственно крышками 4 и 5, на которых установлены присоединительные патрубки 6 и 7 соответственно для подвода и отвода теплоносителей - продуктов сгорания и воздуха и уплотнения 8.A rotating regenerative air heater contains a shaft 1, mounted on a shaft, having the shape of a truncated straight cone rotor 2, divided by blind radial partitions (not shown in the drawing) into several working sectors, inside which a heat exchange surface is laid - a gasket stationary made in the form of a truncated straight cone casing 3, the base and apex of which are closed with covers 4 and 5, respectively, on which the connecting pipes 6 and 7 are installed, respectively, for supplying and discharging coolants - pr combustion and air products and seals 8.

Работа вращающегося регенеративного подогревателя воздуха осуществляется следующим образом. Поток горячих продуктов сгорания через присоединительный патрубок 6, расположенный на крышке 4, поступает в корпус 3 подогревателя воздуха, распределяется по соответствующим рабочим секторам вращающегося конического ротора 2 и движется от основания конического ротора к его вершине. При движении продукты сгорания отдают теплоту омываемой ими части теплообменной поверхности, охлаждаются и через присоединительный патрубок 7, расположенный на крышке 5, отводятся из подогревателя воздуха.The work of a rotating regenerative air heater is as follows. The flow of hot combustion products through the connecting pipe 6, located on the cover 4, enters the housing 3 of the air heater, is distributed among the corresponding working sectors of the rotating conical rotor 2 and moves from the base of the conical rotor to its top. During movement, the combustion products give off the heat of the part of the heat-exchange surface washed by them, are cooled, and are removed from the air heater through the connecting pipe 7 located on the cover 5.

Поток холодного воздуха через присоединительный патрубок 6, расположенный на крышке 5, подается в корпус 3 подогревателя воздуха, распределяется по соответствующим рабочим секторам вращающегося конического ротора 2 и движется от вершины конического ротора к его основанию. При движении воздух охлаждает омываемую им нагретую газами часть теплообменной поверхности, подогревается и через присоединительный патрубок 7, расположенный на крышке 4, отводится из подогревателя воздуха.The flow of cold air through the connecting pipe 6, located on the cover 5, is fed into the housing 3 of the air heater, is distributed among the corresponding working sectors of the rotating conical rotor 2 and moves from the top of the conical rotor to its base. During movement, the air cools the portion of the heat-exchange surface washed by it with gases, it is heated and, through the connecting pipe 7, located on the cover 4, is discharged from the air heater.

В процессе равномерного вращательного движения конического ротора теплообменная поверхность, находящаяся в соответствующих секторах, попеременно омывается движущимися в противоположном направлении теплоносителями, при этом осуществляется передача теплоты от продуктов сгорания посредством теплообменной поверхности воздуху.In the process of uniform rotational movement of the conical rotor, the heat exchange surface located in the respective sectors is alternately washed by the heat carriers moving in the opposite direction, while the heat is transferred from the combustion products through the heat exchange surface to the air.

Выполнение кожуха и набивки ротора в форме усеченного прямого конуса позволяет снизить габариты и массу воздухоподогревателя, интенсифицировать теплообмен за счет повышения скоростей движения теплоносителей, создать условия для равномерной обдуваемости и снизить интенсивность загрязнений теплообменной поверхности в холодной части набивки ротора, что повышает эффективность в работе и экономичность вращающегося регенеративного подогревателя воздуха.The execution of the casing and stuffing of the rotor in the form of a truncated straight cone allows to reduce the dimensions and mass of the air heater, to intensify heat transfer by increasing the speeds of the coolants, to create conditions for uniform airflow and to reduce the pollution rate of the heat exchange surface in the cold part of the rotor packing, which increases work efficiency and economy rotating regenerative air heater.

Claims

A rotating regenerative air heater containing a shaft, a rotor mounted on the shaft, divided by blind radial partitions into several working sectors, inside of which a heat exchange surface is laid - a gasket, a fixed casing with covers, on which are connected connecting pipes for supplying and discharging heat carriers - combustion products and air and seals, characterized in that the rotor mounted on the shaft and the fixed casing of the rotating regenerative air heater are truncated straight cone, connecting pipes for supplying cold air and discharging cooled combustion products are installed on the cover of the casing covering the top of the truncated straight cone, connecting pipes for supplying hot products of combustion and discharging heated air are installed on the cover of the casing covering the base of the truncated straight cone.