Двухпоточный трубчатый воздухоподогреватель

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ А 17769 РеспУБли 315 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(71) Подольский машиностроительный завод им. Орджоникидзе(54) ДВУХПОТОЧНЫЙ ТРУБЧАТЫЙ ВОЗДУХОПОДОГРЕ ВАТЕ Л Ь(57) Использование: для нагрева воздуха в паровых котлах, Сущность изобретения: две - секции 1 и 2 теплообменной поверхности разделены промежуточными трубными решетками 3 и 4 на верхнюю и нижнюю камеры, образующие верхний и нижний воздушные каналы, подвод и отвод воздуха в каждый из которых выполнен с противоположных сторон, При этом входные участки каждого газохода также размещены с противоположных относительно друг друга сторон, что обеспечивает наилучшее смывание газами и воздухом теплообменных поверхностей. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.5 10 15 22 25 32 35 42 Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к конструкции воэдухоподогревателя преимущественно для паровых котлов.Наиболее простым в конструктивном отношении из числа известных является одноходовой воэдухоподогреватель. В нем может быть обеспечено идеальное омывание теплообменных поверхностей воздухом и газами, При большой поверхности нагрева он может быть выполнен иэ нескольких секций, включенных по газам параллельно (1).Основной существенный недостатоквоздухоподогревателей такого типа - низкий температурный напор, обусловленный однократным перекрестным током теплообменивающих сред. Однако простота конструкции и высокий коэффициент использования обеспечивает ему определенйую сферу применения, В последнее время широкое применение в паровых котлах находят многоходовые трубчатые воздухоподогреватели.Наиболее близким к заявляемому (прототипом) является двухпоточный трубчатый воздухоподогреватель, включающий тепло- обменные секции; размещенные в параллельных газоходах в два яруса по ходу газов и разделенные каждая промежуточными трубными решетками на отдельные воздушные камеры, при этом нижние камеры секций нижнего яруса в обоих газоходах включены по воздуху последовательно в один воздушный канал с входным по возду.ху участком в одном газоходе и выходнымво втором, верхние камеры секций верхнего яруса в обоих газоходах по воздуху включены последовательно в другой воздушный канал, а промежуточные камеры обоих секций в каждом газоходе перепускными воздухопроводами последовательно соединены между собой и подключены к одному иэ названных выше каналов, и раздельный подвод и отвод воздуха и газов соответственно для каждого воздушного канала и гаэохода (2).К недостаткам многоходовых воздухоподогревателей вообще и описанного в частности следует отнести их увеличенный габарит по высоте из-за ремонтных разрывов между смежными ярусами теплообменных секций, а также ухудшенное омывание теплообменных поверхностей воздухом вследствие поворотов его потока при переходе из секций одного хода в секции другого, что обуславливает пониженный коэффициент использования теплообменных поверхностей. Кроме того, многоходо. вая схема практически неприемлема при малом тепловосприятии воздухоподогревателей (небольшом нагреве воздуха),Цель изобретения - повышение тепловой эффективности воздухоподогревателей за счет увеличения температурного напора и расширения сферы их использования.На фиг,1 дано схематическое изображе- . ние двухпоточного одноходового ТВП; на фиг,2- схематическое изображение варианта выполнения ТВП из двух ярусов секций теплообменных поверхностей с промежутком между верхним и нижним ярусами (воздушными каналами).Трубчатый воздухоподогреватель содержит (см. фиг.1) теплообменные поверхности из прямых труб, обьединенных по меньшей мере в две секции 1 и 2. Промежуточными трубными решетками 3 и 4 секции 1 и 2 разделены каждая соответственно на две воздушные камеры 1 а, 16, 2 а и 26. Верхние камеры 1 а и 2 а секций 1 и 2, а также. нижние камеры 16 и 26 этих же секций вкл ючены между собой последовательно и обра; зуют соответственно верхний и нижний прямоточные воздушные каналы в один ход каждый, Установкой секций обеспечивается изоляция верхнего воздушного канала из камер 1 а и 2 а обоих секций от нижнего воздушного канала из камер 16 и 26 этих же секций, К верхнему воздушному каналу примыкают отдельные подводящий и отводящий воздухопроводы 5 и 6 соответственно, а к нижнему воздушному каналу - подводящий воэдухопровод 7 и отводящий воэдухопровод 8, причем предусмотрено встречно-параллельное движение воздуха в названных каналах. Подвод греющих дымовых газов тоже выполнен двумя встречно- параллельными потоками, причем один из них проходит в трубах секции 1, другой - в трубах секции 2, т.е. газовый тракт ТВП по длине воздушных каналов тоже разделен на две равные части. При этом подвод газов выполнен подводящим газоходом 9 со сто 45 роны отвода воздуха иэ верхнего канала в камеру 1 а секции 1 ТВП сверху, и подводящим газоходом 10 со стороны отвода воздуха иэ нижнего канала в нижнюю камеру 26 секции 2 ТВП, Отвод газов предусмотрен 50 соответственно отводящими газоходами 11и 12.Работает такой ТВП следующим образом,Воздух подводится одновременно в 55 верхний и нижний воздушный каналы подводящими воэдухопроводами 5 и 7 соответственно. В верхнем канале воздух поступает в камеру 2 а секции 2 и вступает в теплообмен с дымовыми газами, прошедшими через камеру 26 секции 2, составляю 1776919щую выходную часть нижнего канала, а потому уже несколько охлажденными, В камере 2 а верхнего канала воздух нагревается, максимально охлаждая дымовые газы, и поступает в камеру 1 а секции 1 ТВП, где вступает в теплообмен с горячими дымовыми газами, поступающими по подводящему газоходу 9, Здесь воздух нагревается до максимальной температуры по условиям теплообмена, отнимая тепло у дымовых газов, и по отводящему воздухопроводу 6 отводится из ТВП. Аналогично протекает теплообмен и в нижнем воздушном канале. Воздух по подводящему воздухопроводу 7 поступает в нижнюю камеру 1 б секции 1 ТВП и вступает в теплообмен. с частично охлажденными в камере 1 а секции 1 дымовыми газами. Охлажденные в этой камере 1 б секции 1 дымовые газы по отводящему газоходу 11 отводятся в общий отводящий газоход (не показан), а частично нагретый воздух поступает в камеру 2 б секции 2, где вступает в теплообмен с горячими дымовыми газами, поступающими по подводящему газоходу 10, Проходя эту камеру 2 б секции 2, воздух нагревается до максимальной температуры и по отводящему воздухопроводу 8 направляется в общий отводящий воздухопровод (не показан).Таким образом, в рассмотренном варианте конструкции одноходового ТВП обеспечивается больший нагрев воздуха и большое охлаждение дымовых газов за счет увеличения температурного напора по сравнению с известными одноходовыми ТВП. Подвод и отвод воздуха и газов в таком ТВП может быть и обратным,В конструктивном отношении описанный одноходовой ТВП может быть выполнен несколько иначе,.В частности, камеры 1 а и 1 б секции 1 и камеры 2 а и 2 б секции 2 могут представлять собой отдельные секции, образу,ощие при установке верхний и нижний каналы, При этом каналы из этих секций могут быть собраны беэ промежутка между ними при обеспечении герметизации газовых и воздушных каналов (фиг.1) или с промежутком, как показано на фиг,2. В отличие от конструкций по фиг,1, в этом вари. анте появятся дополнительно перепускные газовые короба 13 и 14, соединяющие по газам секции 1 а и 1 б и 2 а и 2 б. В остальном конструкция воздухоподогревателя по фиг,2 аналогична представленной на фиг,1, Нет различий и в принципе их работы, и в эффективности рассмотренных вариантов конструкции ТВП.К другим возможным вариантам использования данного изобретения в конструкции ТВП могут быть отнесены15 могут быть разделены трубными решетками не на две, а на большее число камер или секции в каждом газоходе могут быть установлены в несколько ярусов (с промежутка ми между ними или без них). В этом случае 25 30 40 ходовому ТВП без перемешивания среды, между ходами. Следовательно, предлагаемый однохо 45 50 5 10 следующие(в чертежах не представленные) При выполнении котла с двумя (отдельными) газоходами промежутки могут быть выполнены между камерами 1 а и 2 а и 1 б и 2 б верхнего и нижнего воздушных каналов соответственно, При этом промежутки между воздушными каналами могут и отсутствовать (между камерами 1 а и 1 б и 2 а и 2 б) при выполнении ТВП только из двух секций, а при использовании большего (четного) числа секций и расположении их в два и более ярусов в каждом газоходе с газовыми ремонтными промежутками между воздушными каналами. Секции в каждом газоходе воздушные каналы могут включать по высоте несколько смежных камер или даже секций и отличаться величиной проходного сечения. Такая компоновка не изменит принцип действия ТВП и его эффективность, но позволит варьировать размерами секций, что может иметь значение для производства ТВП или условий их транспортировки,В описанных вариантах предлагаемого Одноходового ТВП Газы и воздух движутся В соответствующих каналах один относительно другого в один ход, не меняя направления, что обеспечивает наилучшее омывание ими теплообменных поверхностей. Однако предложенное выполнение воздушных каналов в один ход каждый и изменение направления движения в них воздуха и газов создает взаимодействие температурных полей воздуха и газов, соответствующее двухдовой ТВП по температурному напору соответствует двухходовому ТВП с такой же рабочей поверхностью, но превосходит последний по условиям омывания теплообменных поверхностей. и простоте конструкции. И по этой причине металлоемкость предлагаемого одноходового ТВП значительно меньше одноходовых ТВП известных конструкций при прочих одинаковых их параметрах. Формула изобретения 1. Двухпоточный трубчатый воздухоподогреватель, включающий по крайней мере, две теплообменные секции, размещенные в параллельных газоходах с входными и выходными участками и разделенные каждая промежуточной трубной решеткой на верх1776919 Составитель В.Полее Техред М.Моргентал М.Керецман Корре ктор Е.Куркова Заказ 4112 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 нн роизво нюю и нижнюю воздушные камеры, последние из которых в каждой секции последовательно сообщены между собой по воздушной стороне.с образованием первого воздушного канала со стороны выходного участка первого газохода, о т л и ч э ю щ и йс я тем, что, с целью повышения тепловой эффективности посредством увеличения напора, верхние камеры секции соединены между собой по воздушной стороне последовательно с образованием второго воздушного канала и подключены к источнику воздуха с противоположной относительно первого воздушного канала стороны(встречно), при этом входной участок каждо го газохода выполнен с противоположнойстороны относительно входного участка соседнего газохода.2. Воздухоподогреватель по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что верхняя и нижняя 10 воздушные камеры каждой секции имеютодинаковое проходное сечение,