RU49187U1

RU49187U1 - MONOBLOCK AIR HEATER

Info

Publication number: RU49187U1
Application number: RU2005119952/22U
Authority: RU
Inventors: В.С. Ежов; Н.Е. Семичева; Р.С. Сухоруков
Priority date: 2005-06-27
Filing date: 2005-06-27
Publication date: 2005-11-10

Abstract

Предлагаемое устройство относится к теплоэнергетике, а именно, для использования тепла дымовых газов котельных агрегатов и промышленных печей при нагревании воздуха, подаваемого на горение. Техническая задача изобретения - повышение эксплуатационной надежности и эффективности. Технический результат достигается тем, что воздухоподогреватель содержит пакет стеклянных теплообменных элементов, выполненных из термостойкого малощелочного армированного стекла, закрепленный с применением уплотнений между двумя трубными досками болтами и помещенный в корпус с крышкой, причем стеклянные теплообменные элементы представляют собой одноканальные стеклоблоки с воздушными каналами, имеющими шероховатую поверхность стекла и через стенку газовыми каналами, имеющими гладкую поверхность стенки, размещенными по длине вдоль каждого блока, причем стеклянные блоки расположены многорядной системой перевязки с образованием по длине пакета сквозных одноименных каналов и соединены между собой по длине через упругие уплотнения с прокладками между каждым рядом, боковыми поверхностями блоков и корпусом.The proposed device relates to a power system, namely, to use the heat of the flue gases of boiler units and industrial furnaces when heating the air supplied to the combustion. The technical task of the invention is to increase operational reliability and efficiency. The technical result is achieved by the fact that the air heater contains a package of glass heat-exchange elements made of heat-resistant low-alkali reinforced glass, fixed using seals between two tube boards with bolts and placed in a housing with a lid, the glass heat-exchange elements being single-channel glass blocks with air channels having a rough surface the surface of the glass and through the wall with gas channels having a smooth wall surface, placed along the length of each block, moreover, the glass blocks are arranged by a multi-row dressing system with the formation of through channels of the same name along the length of the packet and interconnected along the length through elastic seals with gaskets between each row, the side surfaces of the blocks and the body.

Description

Предлагаемое устройство относится к теплоэнергетике, а именно, для использования тепла дымовых газов котельных агрегатов и промышленных печей при нагревании воздуха, подаваемого на горение.The proposed device relates to a power system, namely, to use the heat of the flue gases of boiler units and industrial furnaces when heating the air supplied to the combustion.

Известен воздухоподогреватель, содержащий регенеративную ступень, подключенную к источнику воздуха через рекуперативную ступень, снабженную предвключенным по воздуху пакетом стеклянных труб (теплообменных элементов), выполненных из термостойкого малощелочного стекла, закрепленных с применением уплотняющих колец из термостойкой фторкаучуковой резины (упругих уплотнений), надеваемых на трубки и зажимаемых болтами между двумя трубными досками, обеспечивающими уплотнение труб и через байпасный трубопровод с калорифером [1].Known air heater containing a regenerative stage, connected to an air source through a regenerative stage, equipped with an upstream package of glass pipes (heat-exchange elements) made of heat-resistant low-alkali glass, fixed using sealing rings of heat-resistant fluororubber rubber (elastic seals) worn on the tube and clamped by bolts between two pipe boards, providing pipe sealing and through a bypass pipe with a heater [1].

Основными недостатками известного устройства являются сложность конструкции, выражающаяся в сложности монтажа и замены трубок, в неравномерном обжатии уплотнительных колец стеклянных труб, приводящем к перетечкам воздуха в газовый тракт и к возникновению в трубках температурных и механических напряжений, приводящих к разрушению трубной конструкции, возможности возникновения акустического резонанса в газовом объеме, что ограничивает площадь газового сечения и, соответственно, производительность воздухоподогревателя и ведет к снижению надежности и эффективности воздухоподогревателя.The main disadvantages of the known device are the complexity of the design, expressed in the complexity of the installation and replacement of the tubes, uneven compression of the sealing rings of the glass pipes, leading to overflow of air into the gas path and the occurrence of thermal and mechanical stresses in the pipes, leading to destruction of the pipe structure, the possibility of acoustic resonance in the gas volume, which limits the gas cross-sectional area and, accordingly, the performance of the air heater and leads to a decrease NIJ reliability and efficiency of the air heater.

Более близким по технической сущности к предлагаемому устройству является стеклоюлочный воздухоподогреватель, содержащий пакет стеклянных теплообменных элементов, выполненных из термостойкого малощелочного армированного металлической сеткой стекла, закрепленный с применением упругих уплотнений между двумя трубными досками болтами и помещенный в корпус с крышкой, причем стеклянные теплообменные элементы представляют собой многоканальные стеклоблоки с воздушными каналами, имеющими шероховатую поверхность стекла и через стенку газовыми каналами, имеющими Closer in technical essence to the proposed device is a glass-shaped air heater, containing a package of glass heat-exchange elements made of heat-resistant low-alkali glass reinforced with a metal mesh, fixed with elastic seals between two tube boards by bolts and placed in a housing with a lid, the glass heat-exchange elements being multi-channel glass blocks with air channels having a rough glass surface and through the wall zovymi channels having

гладкую поверхность стенки, размещенными по длине вдоль каждого блока, причем стеклоблоки расположены многорядной системой перевязки с образованием по длине пакета сквозных одноименных каналов, соединенных между собой по длине через упругие уплотнения с прокладками между каждым рядом, боковыми поверхностями блоков и корпусом [2].a smooth surface of the wall, placed along the length along each block, and the glass blocks are arranged by a multi-row dressing system with the formation along the length of the packet of through channels of the same name, interconnected along the length through elastic seals with gaskets between each row, the side surfaces of the blocks and the body [2].

Основными недостатками известного устройства являются жесткость конструкции по периметру блоков, способствующая возникновению температурной деформации в стеклянных теплообменных элементах, возникающих за счет температурного расширения, что приводит к снижению надежности стеклоблочного воздухоподогревателя, сложность изготовления многоканальных стеклоблоков и связанное с ней отсутствие индустриальной базы для их производства, что ведет к увеличению стоимости стеклоблоков и, как следствие - к снижению экономической эффективности стеклоблочного воздухоподогревателя и невозможность компоновки при перекрестном токе теплоносителя, что снижает его технологическую эффективность.The main disadvantages of the known device are the structural rigidity around the perimeter of the blocks, which contributes to the occurrence of temperature deformation in the glass heat exchange elements arising from thermal expansion, which reduces the reliability of the glass-block air heater, the complexity of manufacturing multi-channel glass blocks and the associated lack of an industrial base for their production, which leads to an increase in the cost of glass blocks and, as a consequence, to a decrease in economic efficiency glass-block air heater and the inability to layout with a cross flow of coolant, which reduces its technological efficiency.

Технической задачей предлагаемой модели является повышение эксплуатационной надежности за счет снижения механических и температурных напряжений и технологической эффективности за счет возможности организации перекрестного тока воздушных и газовых потоков.The technical task of the proposed model is to increase operational reliability by reducing mechanical and temperature stresses and technological efficiency due to the possibility of organizing a cross current of air and gas flows.

Технический результат достигается тем, что воздухоподогреватель содержит пакет стеклянных теплообменных элементов, выполненных из термостойкого малощелочного армированного металлической сеткой стекла, закрепленных с применением уплотнений между двумя трубными досками болтами и помещенных в корпус с крышкой, причем теплообменные элементы представляют собой одноканальные стеклоблоки с каналами для воздуха, имеющими шероховатую поверхность стенок, уложенные по рядам друг на друга между стойками, прикрепленными к опорным балкам с образованием между каждым близлежащим рядом газового канала, соединенные между собой через упругие уплотнения.The technical result is achieved by the fact that the air heater contains a package of glass heat-exchange elements made of heat-resistant low-alkali glass-reinforced metal mesh, fixed using seals between two tube plates with bolts and placed in a housing with a lid, the heat exchange elements being single-channel glass blocks with air channels, having a rough surface of the walls, stacked in rows on top of each other between the racks attached to the support beams with azovaniem between each adjacent surrounding the gas passage connected with each other via the elastic seal.

На фиг.1 представлен моноблочный воздухоподогреватель, содержащий корпус 1, заключающий в себе расположенные однорядной системой перевязки Figure 1 presents a monoblock air heater containing a housing 1, comprising located single-row dressing system

одноканальные стеклоблоки, выполненные из термостойкого малощелочного стекла 2, с прямоугольным каналом 3 для прохода воздуха, упругим уплотнением 4 между стеклоблоками, наружной прокладкой 5 и закрепленные по вертикали стойкой 6 с балкой 7 прямоугольные газовые каналы 8 между стеклоблоками. Трубные решетки на фиг.1 не показаны.single-channel glass blocks made of heat-resistant low-alkaline glass 2, with a rectangular channel 3 for air passage, an elastic seal 4 between the glass blocks, an outer gasket 5 and rectangular gas channels 8 between the glass blocks fixed vertically by a rack 6 with a beam 7. The tube sheets in FIG. 1 are not shown.

Моноблочный воздухоподогреватель представленный на фиг.1 работает следующим образом.Monoblock air heater shown in figure 1 works as follows.

Дымовые газы при разрежении, соответствующем режиму работы котельного агрегата и температуре близкой к температуре конденсации водяных паров, содержащихся в них, поступают в газовые прямоугольные каналы с гладкими стенками 8, легко подвергающиеся очистке от оседающих на них механических примесей, содержащихся в дымовых газах. В воздушные прямоугольные каналы 3 с шероховатой поверхностью и площадью поперечного сечения меньшей, чем у каналов 8 между стеклоблоками 2 поступает холодный воздух, который, при прохождении через каналы 3 в результате процесса теплообмена, заключающегося в передаче тепла теплопроводностью через общие стенки газовых и воздушных каналов 8 и 3, конвекции в газовой и воздушной средах, нагревается до требуемой температуры, а дымовые газы охлаждаются с частичной конденсацией водяных паров, содержащихся в них. При этом, в зависимости от требуемой компоновки конструкция моноблочного воздухоподогревателя позволяет осуществлять процесс подогрева воздуха при прямоточном, противоточном и перекрестном движении теплоносителей.Flue gases at a vacuum corresponding to the mode of operation of the boiler unit and a temperature close to the condensation temperature of the water vapor contained in them enter the rectangular gas channels with smooth walls 8, which are easily cleaned from the mechanical impurities deposited on them in the flue gases. Cold air enters the rectangular rectangular air ducts 3 with a rough surface and a cross-sectional area smaller than that of the channels 8 between the glass blocks 2, which, when passing through the channels 3 as a result of the heat exchange process, consisting in the transfer of heat by heat conduction through the common walls of the gas and air channels 8 and 3, convection in gas and air environments, is heated to the required temperature, and the flue gases are cooled with partial condensation of the water vapor contained in them. At the same time, depending on the required layout, the design of a monoblock air heater allows the process of heating the air with direct-flow, counter-current and cross-flow of heat carriers.

Таким образом, предлагаемый моноблочный воздухоподогреватель позволяет повысить эксплуатационную надежность и эффективность работы устройства за счет выполнения теплообменных элементов в виде одноканальных стеклоблоков.Thus, the proposed monoblock air heater can improve the operational reliability and efficiency of the device due to the implementation of heat-exchange elements in the form of single-channel glass blocks.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. Авторское свидетельство СССР №817395, кл. F 23 L 15/04, 1981.1. USSR copyright certificate No. 817395, cl. F 23 L 15/04, 1981.

2. Патент РФ №2247281, М кл. F 23 L/04, 20052. RF patent No. 2247281, M class. F 23 L / 04, 2005

3. М.А.Михеев, И.М.Михеева Основы теплопередачи. - М: «Энергия», 1973, 320 с.3. M.A. Mikheev, I.M. Mikheeva Fundamentals of heat transfer. - M: "Energy", 1973, 320 p.

4. Г.С.Добряков, В.К.Мигай и др. Воздухоподогреватели котельных установок, 1977, 184 с.4. G.S.Dobryakov, V.K. Migai and others. Air heaters of boiler plants, 1977, 184 p.

5. Водяные тепловые сети: Справочное пособие / Под ред. Н.К.Громова, Е.П.Шубина, 1988, 376 с.5. Water heating networks: Reference manual / Ed. N.K. Gromova, E.P. Shubina, 1988, 376 p.

Claims

A single-block air heater, including a package of glass heat-exchange elements made of heat-resistant low-alkali glass-reinforced metal mesh, fastened with elastic seals between two pipe boards with bolts and placed in a housing with a lid with air channels having a rough surface of the walls and stacked in rows on top of each other between racks attached to the supporting beams with the formation between each adjacent row of the gas channel, characterized in that the heat exchange ementy are single-channel glass blocks.