RU2422728C1 - Полифункциональный воздухоподогреватель - Google Patents
Полифункциональный воздухоподогреватель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2422728C1 RU2422728C1 RU2009143296/06A RU2009143296A RU2422728C1 RU 2422728 C1 RU2422728 C1 RU 2422728C1 RU 2009143296/06 A RU2009143296/06 A RU 2009143296/06A RU 2009143296 A RU2009143296 A RU 2009143296A RU 2422728 C1 RU2422728 C1 RU 2422728C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zigzag
- gas
- nets
- plates
- air
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Landscapes
- Electrostatic Separation (AREA)
Abstract
Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно для использования тепла дымовых газов котельных агрегатов и промышленных печей при нагревании воздуха, подаваемого на горение. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности полифункционального воздухоподогревателя. Указанный результат достигается тем, что воздухоподогреватель включает корпус, внутри которого помещен пакет из плоских сплошных и перфорированных пластин, размещенных поочередно, образующих между собой газовые и воздушные каналы, отверстия в перфорированных пластинах размещены попарно рядами друг против друга и снабжены шайбами, выполненными из диэлектрического материала, через которые пропущены также попарно, перпендикулярно и под углом относительно плоских пластин проволочные отрезки, выполненные из разных металлов и спаянные на концах между собой, образуя зигзагообразные сетки, при этом все сетки одного поперечного сечения соединены между собой последовательно через боковые отверстия в сплошных пластинах проволочными отрезками, припаянными к их концам, образуя многорядные зигзагообразные сетки, размещенные друг над другом по ярусам во всех газовых и воздушных каналах, причем каждая многорядная зигзагообразная сетка соединена своими концами с коллекторами электрических зарядов, соединенными, в свою очередь, с клеммами. 5 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к теплоэнергетике, а именно для использования тепла дымовых газов котельных агрегатов и промышленных печей при нагревании воздуха, подаваемого на горение.
Известен пакет пластинчатого теплообменника, содержащий плоские параллельные листы (пластины), образующие между собой каналы для потоков теплообменных сред [А.с. СССР №1120155, кл. F28D 9/00, 1984].
Основными недостатками известного устройства являются низкая скорость теплообмена между средами (горячими дымовыми газами и воздухом), обусловленная недостаточной турбулизацией потоков, невозможность осуществления в нем попутной очистки запыленных газов от частиц механических примесей и использования тепла дымовых газов для получения электроэнергии, что снижает эффективность устройства.
Более близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является пластинчатый воздухоподогреватель, содержащий пакет из плоских пластин, покрытых антикоррозионным покрытием, с турбулизующими выступами, образующими между собой каналы для теплообменивающихся потоков газа и воздуха [А.с. СССР №1575062, М.кл. F28D 9/02, 1990].
Основными недостатками известного пластинчатого воздухоподогревателя являются невозможность осуществления в нем утилизации тепла дымовых газов для попутной очистки их от твердых примесей (частиц пыли, золы, сажи и т.д.) и получения электроэнергии, что снижает его эффективность.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности полифункционального воздухоподогревателя.
Технический результат достигается тем, что полифункциональный воздухоподогреватель включает корпус, снабженный газовыми и воздушными патрубками, внутри которого помещен пакет из плоских сплошных и перфорированных пластин, размещенных поочередно, образующих между собой газовые и воздушные каналы, отверстия в перфорированных пластинах размещены попарно рядами друг против друга и снабжены шайбами, выполненными из диэлектрического материала, через которые пропущены также попарно, перпендикулярно и под углом относительно плоских пластин проволочные отрезки, выполненные из разных металлов и спаянные на концах между собой, образуя зигзагообразные сетки, устроенные таким образом, что продольные половины каждой зигзагообразной сетки находятся в газовом и воздушном каналах, соответственно, при этом все зигзагообразные сетки одного поперечного сечения соединены между собой последовательно через боковые отверстия в сплошных пластинах проволочными отрезками, припаянными к их концам, образуя многорядные зигзагообразные сетки, размещенные друг над другом по ярусам во всех газовых и воздушных каналах, причем каждая многорядная зигзагообразная сетка соединена своими концами проволочными отрезками, пропущенными через отверстия в боковых стенках корпуса, с коллекторами электрических зарядов, соединенными, в свою очередь, с клеммами.
На фиг.1-3 представлены общий вид и разрезы полифункционального воздухоподогревателя (ПФВП), на фиг.4-5 - узел стыковки электрогенерирующих проводов с плоскими пластинами (стенками газовых и воздушных каналов) ПФВП.
Предлагаемый ПФВП содержит корпус 1, снабженный газовыми и воздушными патрубками (на фиг.1-5 не показаны), внутри которого помещен пакет, в котором поочередно размещены плоские перфорированные и сплошные пластины 2 и 3, образующие между собой газовые и воздушные каналы 4 и 5, соответственно, отверстия 6 и 7 в перфорированных пластинах 2 размещены попарно рядами друг против друга и снабжены шайбами 8 и 9, выполненными из диэлектрического материала, через которые пропущены также попарно, перпендикулярно и под углом относительно пластин 2 оголенные проволочные отрезки 10 и 11, выполненные из разных металлов и спаянные на концах между собой, образуя зигзагообразные сетки 12, ячейки которых размещены друг над другом в коридорном или шахматном порядке (на фиг.1-3 приведено коридорное расположение ячеек сеток 12) таким образом, что продольные половины каждой сетки 12 находятся в газовом и воздушном каналах 4 и 5, соответственно, сетки 12 одного поперечного сечения ПФВП соединены между собой последовательно через отверстия в сплошных пластинах 3 проволочными отрезками 11, образуя многорядные зигзагообразные сетки 13, размещенные друг над другом по ярусам во всех газовых и воздушных каналах 4 и 5, причем каждая многорядная зигзагообразная сетка 13 соединена своими концами проволочными отрезками 11, пропущенными через отверстия в боковых стенках корпуса 1 с коллекторами электрических зарядов 14 и 15, соединенными, в свою очередь, с клеммами 16 и 17 соответственно.
В основу работы предлагаемого полифункционального воздухоподогревателя положено увеличение скорости теплообмена при применения поверхностей теплообмена с искусственно созданными источниками турбулентности, что обеспечивает интенсификацию процессов теплопередачи путем турбулизации потока среды, разрушения ламинарного подслоя, увеличения поверхности нагрева и, в свою очередь, приводит к снижению размера теплообменной установки. Выполнение источников турбулентности в виде рядов зигзагообразных сеток 12, изготовленных из оголенных проволочных отрезков 10 и 11, выполненных из разных металлов, спаянных на концах между собой, обеспечивает при нагреве одних спаянных концов проволочных отрезков горячими дымовыми газами и охлаждении других холодным воздухом появление в зигзагообразных сетках 12 термоэлектричества [С.Г.Калашников. Электричество. - М.: «Наука», 1970, с.502-506]. При этом протекание электрического тока вызывает появление на поверхности оголенных проводов многорядных зигзагообразных сеток 13 электрических зарядов, притягивающих к себе мелкие частицы механических примесей, что позволяет проводить в ПФВП наряду с нагревом воздуха очистку запыленных дымовых газов.
Плоскоканальный полифункциональный воздухоподогреватель, представленный на фиг.1-5, работает следующим образом.
Запыленные дымовые газы при параметрах, соответствующих режиму работы котельного агрегата из входного газового патрубка, поступают в газовые каналы 4, а из входного воздушного патрубка противотоком в воздушные каналы 5 ПФСП подается холодный воздух, который, при прохождении через каналы 5 в результате процесса теплообмена, заключающегося в передаче тепла теплопроводностью через смежные стенки 2 и 3 газовых и воздушных каналов 4 и 5, соответственно, конвекции в газовой и воздушной средах, нагревается до требуемой температуры и удаляется через выходной воздушный патрубок, а горячие дымовые газы охлаждаются и также удаляются через выходной газовый патрубок (на фиг.1-5 газовые и воздушные патрубки не показаны). При этом большое количество ярусов многорядных зигзагообразных сеток в газовых и воздушных каналах 4 и 5 обеспечивает турбулизацию газовых и воздушных потоков в них и, таким образом, повышает скорость теплопередачи между дымовыми газами и воздухом. Одновременно с процессом теплопередачи ПФВП выполняет функцию электогенератора в результате нагрева спаянных концов проволочных отрезков в зигзагообразных сетках 12, расположенных в газовых каналах 4, горячими дымовыми газами и охлаждения других спаянных концов, расположенных в воздушных каналах 5, холодным воздухом, что обеспечивает появление в многорядных зигзагообразных сетках 13 термоэлектричества, которое поступает в коллекторы 14 и 15, а оттуда через клеммы 16 и 17 подается потребителю. Кроме того, ПФВП одновременно выполняет функцию фильтра, так как наличие сеток 13 предотвращает унос дымовыми газами крупных частиц механических примесей, а протекание электрического тока обеспечивает появление на поверхности оголенных проволочных отрезков 10 и 11 электрических зарядов на всех ярусах многорядных зигзагообразных сеток 13, что притягивает к себе мелкие частицы механических примесей, которые оседают на их поверхности, после чего очищенные и охлажденные дымовые газы удаляются из ПФВП.
Очистку поверхности проводов многорядных зигзагообразных сеток 13 от налипших частиц механических примесей проводят периодически путем их обдувания сжатым воздухом. Интервал между обдувками устанавливают на основании опытных данных.
Эффективность очистки дымовых газов от пылевидных механических примесей зависит от величины ячеек в сетках 13, которая зависит от величины угла между проволочными отрезками 10 и 11, взаимного расположения сеток 13 (коридорного или шахматного), шага между ярусами и их числа.
Величина разности электрического потенциала на клеммах 16 и 17 зависит от характеристик пар металлов, из которых изготовлены проволочные отрезки 10 и 11, числа их пар в многорядных зигзагообразных сетках 13 и числа ярусов (сеток 13). Полученный электрический ток можно использовать для внутрицеховых нужд, например для освещения.
Таким образом, предлагаемый полифункциональный воздухоподогреватель позволяет проводить одновременно нагрев дутьевого воздуха дымовыми газами, очистку их от механических примесей и получение электричества путем его генерирования в самом аппарате при утилизации тепла дымовых газов, что повышает его эффективность.
Claims (1)
- Полифункциональный воздухоподогреватель, включающий корпус, снабженный газовыми и воздушными патрубками, внутри которого помещен пакет из плоских пластин, образующих между собой газовые и воздушные каналы, отличающийся тем, что в пакете размещены поочередно плоские перфорированные и сплошные пластины, отверстия в перфорированных пластинах размещены попарно рядами напротив друг друга и снабжены шайбами, выполненными из диэлектрического материала, через которые пропущены также попарно, перпендикулярно и под углом относительно пластин проволочные отрезки, выполненные из разных металлов и спаянные на концах между собой, образуя зигзагообразные сетки, устроенные таким образом, что продольные половины каждой зигзагообразной сетки находятся в газовом и воздушном каналах соответственно, при этом все зигзагообразные сетки одного поперечного сечения соединены между собой последовательно через боковые отверстия в сплошных пластинах проволочными отрезками, припаянными к их концам, образуя многорядные зигзагообразные сетки, размещенные друг над другом по ярусам во всех газовых и воздушных каналах, причем каждая многорядная зигзагообразная сетка соединена своими концами проволочными отрезками, пропущенными через отверстия в боковых стенках корпуса с коллекторами электрических зарядов, соединенными, в свою очередь, с клеммами.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009143296/06A RU2422728C1 (ru) | 2009-11-23 | 2009-11-23 | Полифункциональный воздухоподогреватель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009143296/06A RU2422728C1 (ru) | 2009-11-23 | 2009-11-23 | Полифункциональный воздухоподогреватель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2422728C1 true RU2422728C1 (ru) | 2011-06-27 |
Family
ID=44739295
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009143296/06A RU2422728C1 (ru) | 2009-11-23 | 2009-11-23 | Полифункциональный воздухоподогреватель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2422728C1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2523521C2 (ru) * | 2012-08-31 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) | Комплексный утилизатор тепла сбросных газов |
RU2592938C1 (ru) * | 2015-02-10 | 2016-07-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Стеклоблочный воздухоподогреватель-электрогенератор |
RU2691896C1 (ru) * | 2018-06-05 | 2019-06-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Комплексный коррозионноустойчивый воздухоподогреватель |
RU2736316C1 (ru) * | 2020-03-18 | 2020-11-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Пластинчатый теплоэлектротеплообменник |
RU2762927C1 (ru) * | 2021-02-15 | 2021-12-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Юго-Западный государственный университет» (ЮЗГУ) (RU) | Комплексный шахтный воздухоподогреватель |
-
2009
- 2009-11-23 RU RU2009143296/06A patent/RU2422728C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2523521C2 (ru) * | 2012-08-31 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) | Комплексный утилизатор тепла сбросных газов |
RU2592938C1 (ru) * | 2015-02-10 | 2016-07-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Стеклоблочный воздухоподогреватель-электрогенератор |
RU2691896C1 (ru) * | 2018-06-05 | 2019-06-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Комплексный коррозионноустойчивый воздухоподогреватель |
RU2736316C1 (ru) * | 2020-03-18 | 2020-11-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Пластинчатый теплоэлектротеплообменник |
RU2762927C1 (ru) * | 2021-02-15 | 2021-12-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Юго-Западный государственный университет» (ЮЗГУ) (RU) | Комплексный шахтный воздухоподогреватель |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2422728C1 (ru) | Полифункциональный воздухоподогреватель | |
EP2454021B1 (en) | Hot sieving electrostatic precipitator | |
RU2523521C2 (ru) | Комплексный утилизатор тепла сбросных газов | |
Babu et al. | CFD analysis of an economizer for heat transfer enhancement using serrated finned tube equipped with variable fin segments | |
Ezhov et al. | Development of experimental designs of the integrated heater for the disposal of low-potential waste heat of ventilation emissions | |
RU2319095C1 (ru) | Теплообменный элемент и пластинчатый теплообменник | |
RU2347147C2 (ru) | Способ утилизации тепла и очистки дымовых газов и устройство для его осуществления | |
CN201930846U (zh) | 定型机油烟净化装置 | |
RU2736316C1 (ru) | Пластинчатый теплоэлектротеплообменник | |
RU2737574C1 (ru) | Комплексный теплообменник из многослойных пластин | |
CN102080935A (zh) | 一种工业废气的余热回收装置 | |
RU2646276C1 (ru) | Котел отопительный газовый | |
RU221148U1 (ru) | Комплексный пластинчато-вихревой теплообменник | |
RU2487301C2 (ru) | Полифункциональный стеклоблочный воздухоподогреватель | |
CN110799798A (zh) | 用于旋转热交换器的传热元件 | |
RU2705193C2 (ru) | Автономный воздухоподогреватель | |
RU2559241C1 (ru) | Санитарно-утилизационная приставка для теплогенератора крышной котельной | |
RU2592938C1 (ru) | Стеклоблочный воздухоподогреватель-электрогенератор | |
Liu et al. | Thermoelectric waste heat recovery for automotive | |
RU2645108C1 (ru) | Котел отопительный газовый | |
Witchayanuwat et al. | Heat transfer coefficients for particulate airflow in shell and coiled tube heat exchangers | |
RU2810836C1 (ru) | Пластинчатый теплообменник с вставными турбулизаторами | |
RU2762927C1 (ru) | Комплексный шахтный воздухоподогреватель | |
RU121348U1 (ru) | Теплообменное устройство тепловых агрегатов с трубчатыми элементами | |
Ebisu | Development of new concept air-cooled heat exchanger for energy conservation of air-conditioning machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111124 |