SU45293A1 - Вращающийс воздухоподогреватель - Google Patents

Description

Теплопередача в любых теплообменных аппаратах с разделенным движением нагревающего и нагреваемого тел зависит от скорости течени  тел у раз делительной стенки, материала последней , разности температур и толщины сло  потока, вли ющей на образование неподвийкного „пограничного (т.е. прилегающего к стенке) сло , затрудн ющего теплопередачу и завис щего от скорости движени , физических свойств тела и состо ни  поверхности стенки.

Обычно стрем тс  сообщить рабочим телам возможно большие скорости и уничтожить пограничный слой, не переход  при этом известного экономического предела, когда затрата мехайической энергии на преодоление трени  тел о поверхность , стенок превысит все выгоды более интенсивной теплопередачи. Насколько важно это условие, noka3biBaeT тог факт, что огромное количество различных воздухоподогревателей с сильно развитой трубчатой, пластинчатой или ребристой поверхностью не привилось на практике из-за большого сопротивлени  проходу дымовых газов и образованию значительного .пограничного сло , что вызывалось понижением скорости газов при проходе по длинным и УЗКИМ каналам и вело к низкому снижению теплоотдачи. Среди теплообменных при боров , имеющих повышенную скорость движени  тела относительно стенки и

.(;оо , . . : - А .

почти полную ликвидацию „пограничного сло , известны вращающиес  воздухоподогреватели . Предлагаемый воздухоподогреватель снабжен радиально расположенными сплющенными нагревательными трубками с плоской боковой поверхностью, укрепленными на полой оси, через которую к ним подводитс  воздух. Нагревательные трубки устанавливаютс  под углом к направлению проход щего через воздухоподогреватель потока гор чих газов, вследствие чего ротор воздухоподогревател  получает вращение под действнем напора газового потока, создаваемого т говыми и дутьевыми устройствами.

На чертеже фиг. 1 изображает продольный осевой разрез воздухоподогревател  и фиг. 2-его поперечный разрез.

В предлагаемом воздухоподогревателе воздух пропускаетс  внутри сплющенных трубок 2, насаженных одним концом на вращающейс  пустотелой оси / так, что их поверхности образуют с осью некоторый угол (угол атаки), что дает возможность трубкам при вращении оси действовать аналогично лопаткам вентил тора , пригон   подводимые по трубе J2 газы вдоль оси /. Наружные концы трубок 2 заделаны в цилиндрический тонкостенный коллектор 4, вращающийс  вместе с осью 7 и трубками 2.

Цилиндрический коллектор 4 заключаетс  в сборную коробку-кожух 7, имегощую форму нагфавл ющего аппарата

  вентил тора или центробежного насоса, переход щую в отводную трубу J6. Зазор между вращающимс  коллектором 4 и неподвижной коробкой 7, а также между осью / и коллектором 4 перекрываетс  сальниковыми или лабиринтными уплотнени ми 6. Подвод воздуха к полой оси 7 осуществл етс  через трубку 8, проход щую сквозь стенку трубы, подвод щей теплонос щее тело (газы) и служащую подщипником дл  одного концй /; приэтом другой конец оси вращаетс  в неподвижном подшипнике , установленном на кронщтейне 14. Дл  привода ротора один из концов оси 7 выводитс  из трубы J3a наружу и снабжаетс  шкивом 75, зубчаткой и т. п. или же этот шкив или зубчатка еид т на валу внутри трубы 12, а цепь или передаточный вал вход т туда сквозь специальные прорезы. Если поток теплоносител  имеет значительную скорость и давление , как например, выхлопные газы двигателей внутреннего горени , газы от камеры горени  под давлением, нагрета  вода и т. д., то ротор играет роль турбины , вращаемой давлением тела на лопатки-трубки 2, и одновременно центробежного насоса дл  воздуха, проход щего внутри трубок 2 почти без затраты какой-либо внешней механической силы, причем сопротивление прохождению теплоносител  не превышает сопротивлени  обычных подогревателей, а циркул ци  нагреваемого воздуха совершаетс  автоматически. Кругообразное движение радиальных трубок 2 плоского сечени  в потоке теплонос щих газов с большой скоростью, достигаемой приводом ротора от электромотора, турбины или энергии потока большой скорости, дает резкое увеличение теплоотдачи за счет энергичных завихрений и высоких скоростей тела у стенки (по данным Форкауфа до б-15 раз), что в соединении с большой скоростью воздуха внутри трубки и чрезвычайно малой толщиной его сло  (0,2-3 мм) должно способствовать повышению производительности аппарата на единицу площади нагрева и уменьшени  его размеров.

Дл  приведени  воздухонагревател  во ар- щение надо затратить столько же меха ческоч энергии, как и на венти ass i fflsaees asaes

.:Г Д щ дй ц

л тор-дымосос той же прЬизводительнд;. сти, причем дымовые газы при выходе из котла не встречают сопротивлени  в виде узких трубок или каналов обычrtoro воздухонагревател , в большийстбё случаев превышающего сопротивление остальной части котла и, следовательно дл  циркул ции дымовых газов нужТно меньше энергии, чем в существующих воздухоподогревател х. Сопротивление самого воздухоподогревател  прохождению газов превышает- сопротивление обычного лопастного вентил тора той же производительности на очень незначительную величину. Подвод нагретого воздуха в топку производитс  за счет того же вращени  трубок, при котором они играют роль лопаток центробежного насоса дл  подогреваемого воздуха, так что потребность в каком-либо двигателе и вентил торе дл  воздуха отпадает. Давление воздуха и разрежение в горени  регулируютс  одновременно числом оборотов ротора воздухоподогревател . Кроме того, предлагаемый воздухоподогреватель не может забиватьс  твердыми осадками из дь1мовых газой, что способствует снижению расходов Не обслуживанию. При обычной же устройстве воздухоподогревател  необходимо иметь дл  того же котла самый воздухоподогреватель значительной пбверхности и два вентил тора-один дл  дьшрвых газов, другой-дл  проведени  во духа через воздухоподогреватель и подачи его в топку. Вентил тор дл  дымЬвых газо должен не только ГсовершатЪ работу по отводу газов из котла, но также и преодолевать сопротивление воздухоподогревател , превосход щее do данным практики сопротивление остальной части котла более, чем в два разЬ.

Предмет изобретени .

Вращающийс  воздухоподогреватель, отличающийс  применением радиальньгх трубок 2 (фиг. 1) с плоской боковой поверхностью (сплющенных), установлеНд ных под углом к направлению потока газов, с целью вращени  ротора под действием напора газового потока, создаваемого дутьевыми и т говыми устройствами , пола  ось 7 какового воздухопддогревател  служит дл  подвода воздух|1 к нагревательным трубкам-- r-j

- 5 а У - /- V