Трубчатый воздухоподогреватель

(51)5 Г 23 1 15/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ роительныи заецова, А. Е, ЯмМ. А. Шарапов льные агрегаты.1 б и 21-20 а. ХОПОДОГРЕВАагрева воздуха в ть изобретения: хоподогревателя,ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(57) Использование: для нпаровых котлах. Сущноссекции трубчатого возду 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 5 Ц 1800233 А 1 установленные в газоходе и включенные по газам к подводящему и отводящему воэду ховодам, разделены промежуточными труб ными 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 послед ней, подключены посредством дополни тельно 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 воздуховод 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 общемуотводящему 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 перепускнойсоединительный 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 незначительно отличаться от их температуходного сечений соответствующей секции. ры на выходе из секции 1, На выходе иэ В соответствии с изобретением эта часть секции 2 происходит аналогичное разделе- определяется 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 идополнительный отводящий воздуховод 8 в отводящие 8 воэдуховоды вйведены через общий отводящийвоздуховод 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 воздуховодом 5 или 6,Для исключе- "5 верхнюю часть выходной секции 3. Однония перемешивания слоев воздушного 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 случаетрем, как указано выше. 25 температуру и не может сильно охладитьРабота 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 воздухВоздух по подводящему воздуховоду 5 обеспечивает интенсивное охлаждение гаподают к входной секции 1 ТВП, но в эту 30 эов и нагревается, Из секции 3 воздух посту- секцию 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 воздухоподогревателя моотводящий воздуховод 8 поступает в общий жет быть обеспечено с помощью известных отводящий воздуховод 6, Остальной поток средств и приемов: тормозящими решетка- воздуха 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 сред- равном отведенному с выхода секции 1 в ее нюю треть секции 2 до верхней трети выход- верхней 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 нагретывсек- часть входной секции 1 и верхнюю часть ции 1 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 существенноувеличивает температурный напор и среднюю температуру нагрева воздуха, увеличивает охлаждение дымовых газов принезначительной разнице температуры их посечению газохода на выходе из секций ТВП, 5В рассмотренном варианте конструкции ТВП все секции воздухоподогревателярасположены в газоходе на одном уровне.Это обеспечивает компактность ТВП повертикали, но требует последовательного 10смещения направления потока воздуха, переходящего из одной секции в другую, чтоможет вызвать неравномерное омываниевоздухом теплообменных поверхностей навыходе из одной секции и входе в другую и 15несколько понизить коэффициент использования их погерхности,В представленном на фиг. 3 вариантевыполнения одноходового ТВП в соответст вии с данным предполагаемым изобретением это исключено за счет определенногоувеличения габарита ТВП по высоте.В этом варианте конструкции секцииТВП последовательно смещены по высотеодна относительно другой в направлении 25движения дымовых газов на высоту одноговоздушного канала. Это исключает смещение потоков воздуха, переходящих из однойсекции в другую, и перемешивание слоеввоздуха в пределах каждого канала, Соответсивенно можно рассчитывать на максимальный коэффициент использованияповерхности нагрева, обусловленный полным ее омыванием,Проведенные поэлементные машинные 35расчеты предлагаемых ступенчатых одноходовых ТВП в сравнении с обычными одноходовыми ТВП показывают что смещениесекций по высоте на величину, равную частному от деления высоты секции на число 40секций 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 на 18 меньшей поверхности нагрева. Для двух- секционного одноходового ТВП в соответствии с данным изобретением выигрыш составляет 15 о . 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 подводящему и отводящему воздуховодам, о т л и ч а ю щ и й с я 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 щ и й с я 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, о т л и ч а ю щи й с я тем, что секции по ходу воздуха смещены по высоте друг относительно друга в направлении движения дымовых газов на высоту одной камеры.ГКНТ СССР роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 аказ 1154 ВНИИП Тираж Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5