Трубчатый воздухоподогреватель

 

Использование: для нагрева воздуха в паровых котлах. Сущность изобретения: секции трубчатого воздухоподогревателя. установленные в газоходе и включенные по газам к подводящему и отводящему воздуховодам , разделены промежуточными трубными решетками на камеры. Причем последние по ходу газа камеры в каждой секции, начиная со второй, и первые походу газа камеры в каждой секции, кроме последней , подключены посредством дополнительно установленных обводных каналов к отводящему и подводящему воздуховодам соответственно. Таким образом достигается промежуточный отвод верхних слоев потока воздуха со смещением остальных слоев в зону более высоких температур. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 23 1 15/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (C0CflATEHT CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4854754/06 (22) 27.07,90 (46) 07.03.93. Бюл, hb 9 (71) Подольский машиностроительный завод им. Орджоникидзе (72) А, У. Липец, С. М. Кузнецова, А. Е. Ямпольский, Г. А. Усольцев и М. А. Шарапов (56) Стырикович M. А. Котельные агрегаты.

M.-Л. 1959, с. 375, рис, 21-21б и 21-20а. (54) ТРУБЧАТЫЙ ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЬ (57) Использование: для нагрева воздуха в паровых котлах. Сущность изобретения: секции трубчатого воздухоподогревателя, Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к конструкции воэдухоподогревателя преимущественно для паровых котлов.

Цель изобретения - повышение тепловой эффективности одноходовых воэдухоподогревателей за счет увеличения температурного напора и расширение сфе- ры их использования.

На фиг. 1 приведен одноходовой ТВП из

3-х одинаковых секций, установленных на одном уровне, продольный вертикальный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1, поясняющий конструкцию и расположение. основных и дополнительных промежуточных подводящих и отводящих воздуховодов; на фиг. 3 — вариант выполнения одноходового трехсекционного ТВП с последовательным смещением секций в направлении движения дымовых газов.

Воздухоподогреватель (см, фиг. 1) содержит три одинаковые секции 1, 2 и 3 в... Бц,, 1800233 А1 установленные в газоходе и включенные по газам к подводящему и отводящему воздуховодам, разделены промежуточными трубными решетками на камеры. Причем последние по ходу газа камеры в каждой секции, начиная со второй, и первые по ходу газа камеры в каждой секции, кроме последней, подключены посредством дополнительно установленных обводных каналов к отводящему и подводящему воздуховодам соответственно. Таким образом достигается промежуточный отвод верхних слоев потока воздуха со смещением остальных слоев в зону более высоких температур. 3 ил. виде прямотрубных теплообменных поверхностей. смонтированные в газоходе 4 на . одном уровне и установленные с некоторыми промежутками между секциями. К входной секции 1 примыкает подводящий воздуховод 5. а к выходной секции 3 отводящий воэдуховод 6. Особенностью конструкции предлагаемого ТВП является то, что нижняя часть входного сечения каждой секции, кроме первой, подводящими воздуховодами 7 подключена к общему подводящему воздуховоду 5, а верхняя часть выходного сечения каждой секции, кроме последней, дополнительными отводящими воздуховодами 8 подключена к общему отводящему воздуховоду 6. При этом упомянутые дополнительные (промежуточные) подводящие и отводящие воздуховоды

7 и 8 расположены в промежутках между секциями 1 и 2 и 2 и 3 и имеют каждый направляющую стенку 7 и 8 соответственно, которые вместе ограничивают перепускной

1800233 соединительный воздушный короб для ос- трети секции 2 холодный воздух обеспечитальной части воздушного потока между вает более интенсивное охлаждение дымосмежными секциями, стенки расположены вых газов, По этой причине температура наклонно и соединяют с воэдуховодом оди- дымовых газов на выходе из секции 2 может наковую по высоте часть входного или вы- 5 незначительно отличаться от их температуходного сечений соответствующей секции. ры на выходе из секции 1, На выходе иэ

B соответствии с изобретением эта часть секции 2 происходит аналогичное разделеопределяется частным от деления общей ние прошедшего через эту секцию воздуха; высоты проходного по воздуху сечения сек- верхняя треть потока воздуха с максимальций на их общее количество, в данном слу- "0 ной температурой отводится через второй чае на 3. Дополнительные подводящие 7 и дополнительный отводящий воздуховод 8 в отводящие 8 воэдуховоды вйведены через общий отводящий воздуховод 6, а остальпротивоположные стенки гаэохода 4 (см. ной поток из секции 2 по аналогичному пефиг, 2) и соединены с соответствующим ос- репускному воздушному коробу поступает в новным воздуховодом5или6,Для исключе- "5 верхнюю часть выходной секции 3. Однония перемешивания слоев воэдушнога временно в нижнюю часть входного сечения потока на выходе из каждой секции, кроме 3 по подводящему дополнительному воздупоследней, при отводе верхнего слоя и со- ховоду 7 поступает из общего подводящего ответствующем перемещении остального воздуховода 5 порция холодного воздуха в потока в верхнюю часть следующей секции 20 объеме, равном отведенному с выхода секмогут .быть разделены промежуточными ции 2 в ее верхней части, т,е. порядка 1/3 трубными решетками 9 на камеры, количе- части общего расхода через каждую секцию. ство которых поданному изобретению соот- Поступивший в верхнюю часть секции 3 иэ ветствует общему количеству секций, в секции 2 воздух имеет достаточно высокую данном случае трем, как указано выше. 25 температуру и не может сильно охладить

Работа предлагаемого одноходового дымовые газы, проходящие внутри трубного

ТВП в описанном варианте конструкции за- пучка секции 3, однако поступающий в нижключается в следующем, нюю часть этой секции холодный воздух

Воздух по подводящему воздуховоду 5 обеспечивает интенсивное охлаждение гаподают к входной секции 1 ТВП, но в эту 30 эов и нагревается. Из секции 3 воздух постусекцию направляют примерно 3/5 общего пает в общий отводящий воздуховод 6, где объема воздуха, а остальной его объем по смешивается с воздухом, поступившим по обводной части подающего воздуховода 5 дополнительным отводящим воздуховодам подводится к дополнительным подводящим иэ верхней части секции 1 и секции 2, воздуховодам 7 равными долями (примерно 35 Вследствие ступенчатого подвода и отпо 1/5 общего расхода для данного случая). вода воздуха к секциям воздухоподогреваНа выходе из секции 1 примерно 1/3 потока теля отдельные его порции омывают разные воздуха, прошедшего через верхнюю часть по величине поверхности нагрева. Равенстэтой секции и имеющего максимальную во расходов воздуха через каждую треть температуру, через первый промежуточный 40 высоты секций воэдухоподогревателя моотводящий воздуховод 8 поступает в общий жет быть обеспечено с помощью известных отводящий воздуховод 6. Остальной поток средств и приемов: тормозящими решеткавоздуха из секции 1 через первый перепуск- ми, диафрагмами, шиберами и т.п. Вследстной воздушный короб, ограниченный на- вие ступенчатого подвода и отвода воздуха клонной стенкой 8 отводящего 45 в воздухоподогреватель при одинаковом промежуточного воздуховода 8 и наклонной расходе воздуха через каждую секцию одна стенкой 7 первого подводящего промежу- пятая часть общего его расхода проходит точного воэдухопровода 7, поступает в вер- только через верхнюю треть входной секции хнюю часть секции 2, Одновременно в 1 и такая же часть только через нижнюю секцию 2 по дополнительному воздуховоду 50 треть выходной секции 3, одна пятая часть

7 из общего подводящето воздуховода 5 по- воздуха проходит через все три секции; от ступает порция холодного воздуха в объеме, нижней трети входной секнии 1 через средравном отведенному с выхода секции 1 в ее нюю треть секции 2 до верхней трети выходверхней части (т.е. примерно 1/5 часть об- ной секции 3. две пятых общего расхода щего расхода или 1/3 расхода через одну 55 воздуха проходят каждая через две секции, секцию). Верхние слои поступившего в сек- но на разных уровнях; одна через среднюю цию 2 воздуха были частично нагреты всек- часть входной секции i и верхнюю часть ции1 и в меньшей степени охлаждают поток секции 2, вторая через нижнюю треть секдымовых газов, проходящих через секцию 2 ции 2 и среднюю треть выходной секции 3. внутри трубного пучка. Однако в нижней Такой подвод и отвод воздуха существенно

1800233 увеличивает температурный напор и среднюю температуру нагрева воздуха, увеличивает охлаждение дымовых газов при незначительной разнице температуры их по сечению газохода на выходе из секций ТВП, 5

B рассмотренном варианте конструкции ТВП все секции воздухоподогревателя расположены в газоходе на одном уровне.

Это обеспечивает компактность ТВП по вертикали, но требует последовательного 10 смещения направления потока воздуха, переходящего из одной секции в другую, что может вызвать неравномерное омывание воздухом теплообменных поверхностей на выходе из одной секции и входе в другую и 15 несколько понизить коэффициент использования их погерхности, В представленном на фиг. 3 варианте выполнения одноходового ТВП в соответствии с данным предполагаемым изобретени- 20 ем это исключено за счет определенного увеличения габарита ТВП по высоте.

В этом варианте конструкции секции

ТВП последовательно смещены по высоте одна относительно другой в направлении 25 движения дымовых газов на высоту одного воздушного канала. Это исключает смещение потоков воздуха, переходящих из одной секции в другую, и перемешивание слоев воздуха в пределах каждого канала, Соот- 30 ветсивенно можно рассчитывать на максимальный коэффициент использования поверхности нагрева, обусловленный полным ее омыванием, Проведенные поэлементные машинные 35 расчеты предлагаемых ступенчатых одноходовых ТВП в сравнении с обычными одноходовыми ТВП показывают,, что смещение секций по высоте на величину, равную частному от деления высоты секции на число 40 секций в одноходовом ТВП, близко к оптимальному значению. При этом температурный напор у трехсекционного одноходового

ТВП примерно на 18 выше, чем у обычного одноходового ТВП, и при прочих равных условиях заявляемый ТВП требует íà 18 меньшей поверхности нагрева. Для двухсекционного одноходового ТВП в соответствии с данным изобретением выигрыш составляет 15 . С увеличением количества секций больше трех рост преимуществ уменьшается, но увеличиваются сложности в изготовления, монтаже и обслуживании предлагаемых ТВП.

Формула изобретения

1, Трубчатый воздухоподогреватель, содержащий установленные в газоходе и включенные параллельно по газам секции теплообменных поверхностей, первая и последняя из которых подключены соответственно к flopâoäàùåìó и отводящему воздуховодам, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем увеличения температурного напора. секции разделены промежуточными трубными решетками на камеры, при этом последние по ходу газа камеры в каждой секции, начиная с второй, и первые по ходу газа камеры в каждой секции, кроме последней, подключены посредством дополнительно установленных обводных каналов к подводящему и отводящему воздуховодам соответственно.

2. Воздухоподогреватель по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что количество камер в каждой секции равно количеству секций, последние размещены между собой с зазорами, к которым подключены упомянутые обводные каналы.

3. Воздухоподогреватель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что секции по ходу воздуха смещены по высоте друг относительно друга в направлении движения дымовых газов на высоту одной камеры.

1800233

Фиг. 2

Фиг. 5

Составитель В. Палев

Техред M,Ìîðãåíòàë

Редактор Е, Савина

Корректор О, Густи

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1154 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5