RU2738192C1 - Glass-block air heater-cleaner - Google Patents
Glass-block air heater-cleaner Download PDFInfo
- Publication number
- RU2738192C1 RU2738192C1 RU2020117488A RU2020117488A RU2738192C1 RU 2738192 C1 RU2738192 C1 RU 2738192C1 RU 2020117488 A RU2020117488 A RU 2020117488A RU 2020117488 A RU2020117488 A RU 2020117488A RU 2738192 C1 RU2738192 C1 RU 2738192C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vertical
- glass
- gas channels
- heat
- channels
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L15/00—Heating of air supplied for combustion
- F23L15/04—Arrangements of recuperators
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно, к теплоснабжению и может быть использовано для утилизации тепла и очистки уходящих печных и дымовых газов, а также вентиляционных выбросов при температурах ниже точки росы.The invention relates to heat power engineering, namely, to heat supply and can be used for heat recovery and cleaning of outgoing furnace and flue gases, as well as ventilation emissions at temperatures below the dew point.
Известен плоскоканальный стеклянный воздухоподогреватель, включающий пакет стеклянных теплообменных элементов, выполненных из термостойкого малощелочного стекла, армированного металлической сеткой с внутренней шероховатой поверхностью, закрепленный с применением упругих уплотнений между двумя трубными досками болтами и помещенный в корпус с крышкой, отличающийся тем, что стеклянные теплообменные элементы имеют П-образную или Г-образную форму, уложены рядами друг на друга или в шахматном порядке со смещением по вертикали на высоту элемента с образованием воздушных и газовых каналов, соединены между собой термостойким клеем через слой термостойкой резины и зафиксированы между стойками, прикрепленными к опорным балкам [Патент РФ №2289067, МПК F 23 L 15/ 04, 2006].Known flat-channel glass air heater, including a package of glass heat exchange elements made of heat-resistant low alkaline glass, reinforced with a metal mesh with an inner rough surface, fixed using elastic seals between two tube sheets by bolts and placed in a housing with a lid, characterized in that the glass heat exchange elements have U-shaped or L-shaped, stacked in rows on top of each other or in a checkerboard pattern with a vertical offset to the height of the element with the formation of air and gas channels, interconnected with heat-resistant glue through a layer of heat-resistant rubber and fixed between the posts attached to the support beams [RF patent No. 2289067, IPC F 23
Недостатками известного плоскоканального стеклянного воздухоподогревателя являются сложная конструкция крышек, закрывающих трубные решетки, внутреннюю полость которых делится перегородками на воздушные и газовые каналы, увеличивает их вес и увеличивает аэродинамическое сопротивление воздухоподогревателя, что обусловлено прямоточной и противоточной схемами движения теплоносителей, невозможность его использования для больших расходов газа, т. к. количество блоков, уложенных друг на друга, ограничено механической прочностью стекла, что не позволяет значительно увеличивать площадь теплообмена и невозможность проведения при утилизации тепла одновременной очистки газов от вредных примесей, что уменьшает диапазон его применения по производительности и экологическую эффективность. The disadvantages of the known flat-channel glass air heater are the complex design of covers that cover the tube sheets, the inner cavity of which is divided by partitions into air and gas channels, increases their weight and increases the aerodynamic resistance of the air heater, which is due to the direct-flow and counter-flow patterns of the movement of heat carriers, the impossibility of using it for high gas flows , since the number of blocks stacked on top of each other is limited by the mechanical strength of the glass, which does not significantly increase the heat exchange area and the impossibility of simultaneous cleaning of gases from harmful impurities during heat recovery, which reduces the range of its application in terms of productivity and environmental efficiency.
Более близким к предлагаемому изобретению является стеклопакетный воздухоподогреватель, содержащий корпус, разделенный по вертикали горизонтальными трубными досками на ярусы, снабженного вертикальными трубными досками, с крышками, снабженными фланцами и патрубками для входа и выхода дымовых газов и воздуха, в котором на каждом ярусе между горизонтальными и вертикальными трубными досками помещены пакеты стеклянных теплообменных элементов, каждый из которых включает в себя многоканальные стеклоблоки с воздушными и газовыми каналами, выполненными перпендикулярно относительно друг друга и одноканальные стеклоблоки, выполненные из термостойкого малощелочного стекла с упругой прокладкой между всеми стеклоблоками и наружной прокладкой, причем эти стеклоблоки уложены с образованием зазоров между ними по длине, которые образуют также газовые каналы с многорядной системой перевязки по длине и ширине пакета [Патент РФ №2369804, МПК F 23 L 15/ 04, 2009].Closer to the proposed invention is a double-glazed air heater containing a body, divided vertically by horizontal tube sheets into tiers, equipped with vertical tube sheets, with covers equipped with flanges and nozzles for the inlet and outlet of flue gases and air, in which on each tier between horizontal and vertical tube sheets placed packages of glass heat exchange elements, each of which includes multi-channel glass blocks with air and gas channels made perpendicular to each other and single-channel glass blocks made of heat-resistant low-alkali glass with an elastic gasket between all glass blocks and an outer gasket, and these glass blocks stacked with the formation of gaps between them along the length, which also form gas channels with a multi-row system of dressing along the length and width of the package [RF Patent No. 2369804, IPC F 23
Основным недостатками известного стеклопакетного воздухоподогревателя являются разные конструкции стеклоблочных элементов в пакетах и невозможность одновременной очистки сбросных газов от вредных примесей при проведении процесса утилизации их тепла, что снижает его экономическую и экологическую эффективность. The main disadvantages of the known double-glazed unit air heater are different designs of glass-block elements in packages and the impossibility of simultaneous cleaning of waste gases from harmful impurities during the process of utilizing their heat, which reduces its economic and environmental efficiency.
Техническим результатом, на решение которого направлено предлагаемое изобретение, является увеличение экологической эффективности стеклоблочного воздухоподогревателя–очистителя.The technical result, the solution of which is directed by the proposed invention, is to increase the environmental efficiency of the glass block air heater-cleaner.
Технический результат достигается тем, что предлагаемый стеклоблочный воздухоподогреватель–очиститель содержит корпус, с верхними, нижними и торцевыми фланцами на кромках, снабженный торцевыми крышками, торцевыми трубными досками, образующими фланцы на кромках, патрубками входа и выхода нагреваемого воздуха, соответственно, верхней крышкой с верхней трубной доской, образующей фланцы на кромках и патрубком входа горячих газов, внутри которой помещены секционные распределители, соединенные с коллектором промывочной воды, нижней крышкой с нижней трубной доской, образующей фланцы на кромках, поддоном и патрубком выхода охлажденных газов, на входе в который расположен каплеотбойник, внутри корпуса на нижней распределительной решетке установлены вертикальные ряды одноканальных стеклоблоков с шероховатыми внутренними стенками, выполненные из термостойкого армированного малощелочного стекла с упругой прокладкой между всеми стеклоблоками и наружной прокладкой, примыкающие к торцевым трубным доскам и создающие горизонтальные воздушные каналы, между которыми помещены вертикальные секции очистки, также установленные на нижнюю трубную доску, примыкающие к торцевым трубным доска и образующие вертикальные газовые каналы, причем каждая секция очистки, состоит из вертикального каркаса, снабженного зажимами, в котором в шахматном порядке расположены вертикальные прямоугольные контейнеры с перфорированными стенками, выполненные из коррозионноустойчивого материала, пространство между которыми образует газовые каналы и заполненные гранулами металлургической пемзы, изготовленной из металлургических шлаков с модулем основности М>1 и диаметром от 5 до 10 мм,. The technical result is achieved by the fact that the proposed glass-block air heater-cleaner contains a body with upper, lower and end flanges at the edges, equipped with end caps, end tube sheets forming flanges at the edges, pipes for the inlet and outlet of heated air, respectively, with an upper cover with an upper a tube sheet forming flanges at the edges and a hot gas inlet branch pipe, inside which there are sectional distributors connected to a wash water collector, a bottom cover with a bottom tube sheet forming flanges at the edges, a pan and a chilled gas outlet branch pipe, at the inlet to which there is a droplet separator , inside the body, on the lower distribution grid, vertical rows of single-channel glass blocks with rough inner walls are installed, made of heat-resistant reinforced low-alkali glass with an elastic gasket between all glass blocks and an outer gasket, adjacent to the end pipe up to scum and creating horizontal air channels, between which vertical cleaning sections are placed, also installed on the lower tube sheet, adjacent to the end tubesheet and forming vertical gas channels, and each cleaning section consists of a vertical frame equipped with clamps, in which in a checkerboard pattern vertical rectangular containers with perforated walls, made of corrosion-resistant material, are located, the space between which forms gas channels and filled with granules of metallurgical pumice made from metallurgical slags with a basicity modulus of M> 1 and a diameter of 5 to 10 mm.
Предлагаемый стеклоблочный воздухоподогреватель–очиститель (СБВПО) изображен на фиг. 1–6 (фиг.1, 2 –общий вид устройства и его разрез; фиг. 3–6 – узел компоновки одноканальных стеклоблоков с секциями очистки и его разрезы).The proposed glass-block air heater-cleaner (SBVPO) is shown in Fig. 1–6 (Fig. 1, 2 - general view of the device and its section; Fig. 3–6 - assembly unit for single-channel glass blocks with cleaning sections and its sections).
СБВПО содержит корпус 1 с верхними, нижними и торцевыми фланцами на кромках (на фиг. 1–6 не показаны), снабженный торцевыми крышками 2 и 3 с торцевыми трубными досками 4 и 5, образующими фланцы на кромках (на фиг. 1–6 не показаны), патрубками входа и выхода нагреваемого воздуха 6 и 7, соответственно, верхней крышкой 8 с верхней трубной доской 9, образующей фланцы на кромках (на фиг. 1–6 не показаны) и патрубком входа горячих газов 10, внутри которой помещены секционные распределители 11, соединенные с коллектором промывочной воды 12, нижней крышкой 13 с нижней трубной доской 14, образующей фланцы на кромках (на фиг. 1–6 не показаны), поддоном 15 (сливной патрубок конденсата на фиг. 1–6 не показан) и патрубком выхода охлажденных газов 16, на входе в который расположен каплеотбойник 17, внутри корпуса 1 на нижней распределительной решетке 14 установлены вертикальные ряды 18 одноканальных стеклоблоков 19 с шероховатыми внутренними стенками, выполненные из термостойкого армированного малощелочного стекла с упругой прокладкой между ними и наружной прокладкой (на фиг. 1–6 не показаны), примыкающие к торцевым трубным доскам 4 и 5 и создающие горизонтальные воздушные каналы 20, между которыми помещены вертикальные секции очистки 21, также установленные на нижнюю трубную доску 14, примыкающие к торцевым трубным доска 4 и 5, и образующие вертикальные газовые каналы 22, причем каждая секция очистки 21 состоит из вертикального каркаса 23, снабженного зажимами 24, в котором в шахматном порядке расположены вертикальные прямоугольные контейнеры 25 с перфорированными стенками, выполненные из коррозионноустойчивого материала, пространство между которыми образует газовые каналы 22 и заполненные гранулами металлургической пемзы 26, изготовленной из металлургических шлаков с модулем основности М>1 и диаметром от 5 до 10 мм. SBVPO contains a
Предлагаемый СБВПО работает следующим образом. Горячие дымовые (печные) газы или вентиляционные выбросы, содержащие вредные примеси (например, СОx, NOx, SOx, частицы несгоревшего топлива, золы и пр.), поступают сверху в газовые каналы 22, с расположенными в них вертикальными перфорированными контейнерами 25, заполненными гранулами металлургической пемзы 26, изготовленной из гранулированного доменного шлака с модулем основности М>1 и диаметром от 5 до 10 мм, использование которого в качестве адсорбента основано на высоком значении его модуля основности, который придает гранулам металлургической пемзы 26 основные свойства [Строительные материалы. Справочник. Под ред. Болдырева А. С. и др. –М.: Стройизд.,1989, с. 423; Домокеев А. К. Строительные материалы. – М.: Высш. школа, 1989, с. 163], позволяющие сорбировать на поверхности шлака вещества, обладающие кислыми свойствами, к которым относятся вредные компоненты газообразных продуктов сгорания топлива (природного газа, твердого и жидкого топлива и пр.), а именно, оксиды азота (NOx), оксиды серы (SOx), оксиды углерода (СОх). При прохождении по газовым каналам 22 сбросные газы проходят через отверстия в перфорированных контейнеров 25, многократно соприкасаются с поверхностью гранул 26, проникая вовнутрь их, очищаясь при этом от вредных примесей (NOx, SOx, СОх), которые сорбируются на поверхности и внутри гранул 26. Полученные оксиды азота и серы, в свою очередь, взаимодействуют с частицами воды образующейся в порах гранул 26 в результате капиллярной конденсации паров воды и снижения температуры, с образованием соответствующих кислот HNO3 и H2SO4. Кроме того, на поверхности и в порах гранул 26 оседают мелкодисперсные частицы (сажа и пр.), после чего очищенные и охлажденные сбросные газы проходят через каплеотбойник 17, где освобождаются от капель конденсата и через патрубок 16 удаляются из СБВПО, а образовавшийся кислый конденсат под действием силы тяжести стекает в поддон 15. Одновременно в воздушные горизонтальные каналы 20 с шероховатой поверхностью поступает холодный воздух, который при прохождении через эти каналы, в результате теплообмена с горячими дымовыми газами, заключающемся в передаче тепла теплопроводностью через общие стенки стеклоблоков 19 газовых 22 и воздушных 20 каналов, конвекции в газовой и воздушной средах, нагревается до требуемой температуры.The proposed SBVPO works as follows. Hot flue (furnace) gases or ventilation emissions containing harmful impurities (for example, CO x , NO x , SO x , particles of unburned fuel, ash, etc.) enter the
При насыщении гранул 26, вышеуказанными компонентами, их подвергают регенерации. Процесс регенерации заключается в очистке поверхности и пор гранул шлаковой пемзы 26 от мелкодисперсных частиц и абсорбированных молекул вредных примесей и осуществляется путем промывки гранул 26 из секционных распределителей 11 водой (например, очищенным конденсатом), подаваемой из коллектора промывочной воды 12, которая стекает в поддон 15. Регенерацию адсорбента проводят без остановки работы СБВПО. Замену адсорбента (гранул 26) на свежий производят путем извлечения контейнеров 25.When the granules 26 are saturated with the above components, they are subjected to regeneration. The regeneration process consists in cleaning the surface and pores of the slag pumice granules 26 from fine particles and absorbed molecules of harmful impurities and is carried out by flushing the granules 26 from the
При этом, взаимное перпендикулярное расположение воздушных 20 и газовых 22 каналов позволяет осуществлять процесс теплообмена по перекрестной схеме движения теплоносителей, что обеспечивает достаточно высокую движущую силу теплопередачи и наиболее широко используется в воздухоподогревателях для парогенераторов [Тепловой расчет промышленных парогенераторов. Под ред. Частухина В. И. – Киев: Вища школа, 1980, с. 50], значительно упростить конструкцию крышек 2, 3, 8, 13 (внутреннюю полость крышек не нужно делить перегородками на воздушные и газовые каналы) и уменьшить их вес, значительно снизить аэродинамическое сопротивление по сравнению с известными воздухоподогревателями с конструкциями крышек для прямоточной и противоточной схем движения теплоносителей. Установка между рядами 18 одноканальных стеклоблоков 19 каркасов 23 секций очистки 21 повышает устойчивость и механическую прочность рядов 18 без угрозы их разрушения под действием собственной тяжести, так как нагрузка от каждого ряда 18 частично передается на каркасы 23 и, таким образом, позволяет увеличить площадь теплообмена и, соответственно, производительность СБВПО. At the same time, the mutual perpendicular arrangement of air 20 and
Таким образом, предлагаемый стеклоблочный воздухоподогреватель–очиститель позволяет, за счет упрощения конструкции стеклоблочных элементов и использования нового типа адсорбента – гранулированных доменных шлаков, проводить одновременную очистку сбросных газов от вредных примесей в процессе утилизации их тепла, что повышает его экономическую и экологическую эффективность. Thus, the proposed glass-block air heater-cleaner allows, due to the simplification of the design of glass block elements and the use of a new type of adsorbent - granular blast furnace slag, to simultaneously purify waste gases from harmful impurities in the process of utilizing their heat, which increases its economic and environmental efficiency.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020117488A RU2738192C1 (en) | 2020-05-27 | 2020-05-27 | Glass-block air heater-cleaner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020117488A RU2738192C1 (en) | 2020-05-27 | 2020-05-27 | Glass-block air heater-cleaner |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2738192C1 true RU2738192C1 (en) | 2020-12-09 |
Family
ID=73792799
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020117488A RU2738192C1 (en) | 2020-05-27 | 2020-05-27 | Glass-block air heater-cleaner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2738192C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2046425B (en) * | 1979-04-06 | 1983-06-15 | Lipets A U | Multipass corrosion proof air heater |
JP2003185273A (en) * | 2001-12-20 | 2003-07-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Forced draft type combustor |
RU2247281C1 (en) * | 2003-06-02 | 2005-02-27 | Курский государственный технический университет | Glass-block air heater |
RU2289067C1 (en) * | 2005-05-03 | 2006-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" | Plane-channel glass air heater |
RU2369804C1 (en) * | 2008-04-28 | 2009-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" | Glass basket air heater |
-
2020
- 2020-05-27 RU RU2020117488A patent/RU2738192C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2046425B (en) * | 1979-04-06 | 1983-06-15 | Lipets A U | Multipass corrosion proof air heater |
JP2003185273A (en) * | 2001-12-20 | 2003-07-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Forced draft type combustor |
RU2247281C1 (en) * | 2003-06-02 | 2005-02-27 | Курский государственный технический университет | Glass-block air heater |
RU2289067C1 (en) * | 2005-05-03 | 2006-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" | Plane-channel glass air heater |
RU2369804C1 (en) * | 2008-04-28 | 2009-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" | Glass basket air heater |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105080245B (en) | System and method for integrally recycling condensation heat energy of flue gas with dust and purifying flue gas | |
CN109395882B (en) | Dust removal heat transfer white equipment and system that disappears | |
US20110232494A1 (en) | Process Vessels And Plant For Gas Capture | |
RU2369804C1 (en) | Glass basket air heater | |
RU2738192C1 (en) | Glass-block air heater-cleaner | |
KR20200020348A (en) | Wet ane cooling type gas cleaning apparatus | |
CN110124347A (en) | A kind of energy and water saving type flue gas purification device and method | |
US4320796A (en) | Granular bed air heater | |
RU2656498C1 (en) | Corrosion-resistant shaft multi-unit plant for cleaning and utilizing flue gases | |
CN110274253B (en) | Heat accumulating type catalytic oxidation furnace adopting heat accumulator | |
RU119070U1 (en) | AIR CLEANER FOR CLEANING GASES | |
US4535551A (en) | Transfer apparatus | |
KR101943914B1 (en) | Wet type filtering apparatus amd exhaust gas cleaning system with the same | |
CN209501961U (en) | A kind of dust-collecting and heat exchanging disappears white equipment and system | |
MXPA02005574A (en) | Rotor construction for air preheater. | |
CN214319604U (en) | Integrative device of coal fired boiler flue gas desulfurization denitration dust removal | |
RU2797799C1 (en) | Complex horizontal multi-stage adsorber | |
RU49187U1 (en) | MONOBLOCK AIR HEATER | |
US4655802A (en) | Heat exchanger for a furnace using heat of exhaust gas | |
CN210601666U (en) | Heat accumulator and heat accumulating type catalytic oxidation furnace adopting same | |
RU2814352C1 (en) | Polyfunctional plate heat exchanger | |
RU2244692C2 (en) | Glass-furnace regenerator | |
CN109185907B (en) | Device and system for eliminating smoke plume of power station and working method | |
CN212132489U (en) | Flue gas waste heat recovery system | |
RU2616430C1 (en) | Universal regenerative rotary air heater |