Насадка регенеративного теплообмінника циліндричної форми

Реферат: Насадка регенеративного теплообмінника циліндричної форми містить герметичну робочу камеру циліндричної форми, в якій розміщені два канали, які розділені один від одного газощільною стінкою для подачі димових газів у насадку регенератора та або відводу з робочої камери регенератора підігрітого повітря, або газоподібного палива. В робочій камері регенеративного теплообмінника розташовані дві насадки для теплообміну у формі циліндричного кільця, розділені між собою газонепроникною стінкою. UA 106399 U (12) UA 106399 U UA 106399 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області технічної теплотехніки для утилізації теплоти димових газів технологічних агрегатів з робочою температурою до 1000 °C. Відомий регенеративний теплообмінник (патент України № 56379 МПК F23L 15/02, Бюл, № 5 15.05.2003 р.) що містить герметичний корпус, усередині якого розташована насадкапосередник з елементів, виконаних у формі півсфери. Ознаки, що збігаються з істотними ознаками запропонованої корисної моделі: герметичний корпус, усередині якого розташована теплоакумулююча насадка, яка працює періодично, виконує роль посередника у передачі теплоти від димових газів, що відходять з технологічних агрегатів, до повітря або газоподібного палива. Недоліком насадки регенеративного теплообмінника шахтного типу є високий аеродинамічний опір, при значній висоті насадки або малому розмірі елементів шару. Так, при збільшенні висоти шару та зменшенні розміру елементів насадки підвищується ефективність роботи насадки, але при цьому дуже суттєво зростає аеродинамічний опір. Другим недоліком шахтного розташування насадки регенератора є складність їх компактного розміщення у одній камері регенеративного теплообмінника. Найближчим аналогом є насадка регенератора циліндричної форми (Моделирование цилиндрического регенератора с радиальным движением теплоносителей / Я. В. Романько, С. И. Решетняк, В. В. Романько //Техн. теплофізика та пром. теплоенергетика. - 2011. - Вип. 3. - С. 204-210. - Библиогр.: 5 назв. - рус). Усередині циліндричного корпусу, між двома круговими решітками знаходиться регенеративна насадка. Під час "гарячого" періоду продукти згоряння з печі надходять у внутрішній циліндричний канал, потім проходять в радіальному напрямку через насадку і по зовнішньому кільцевому каналу виходять з теплообмінника. Протягом "холодного" періоду повітря або газоподібне паливо подається в регенератор з протилежного боку. Далі повітря або газоподібне паливо переміщується через зовнішній кільцевий канал, потім проходить в радіальному напрямку через насадку, і надходить у внутрішній циліндричний канал, звідки через патрубок подається в пальник. Недоліком найближчого аналога є те, що незважаючи на низькій аеродинамічний опір насадки та високі показники регенерації теплоти, для безперервного підігріву повітря або газоподібного палива необхідна одночасна робота двох теплообмінників, насадки яких розташовані в окремих герметичних корпусах. Таке розташування насадок ускладнює конструкцію системи утилізації теплоти, підвищує матеріаломісткість теплообмінників та призводить до підвищених втрат теплоти через корпус теплообмінників. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення регенеративного теплообмінника шляхом зменшення матеріаломісткості (маси) та габаритів насадки при досягненні високого ступеня регенерації теплоти і високої температури підігріву повітря або газоподібного палива, при низькому аеродинамічному опорі. Поставлена задача вирішується тим, що в насадці регенеративного теплообмінника, що містить одну герметичну робочу камеру циліндричної форми, в якій розміщені два канали, які розділені один від одного газощільною стінкою для подачі димових газів у насадку регенератора та, або відводу з робочої камери регенератора підігрітого повітря, або газоподібного палива, згідно з корисною моделлю, в робочій камері регенеративного теплообмінника розташовані дві насадки для теплообміну у формі циліндричного кільця, розділені між собою газонепроникною стінкою. На фіг. 1 зображено загальний вигляд насадки, на фіг. 2 - переріз по А-А. Насадка складається з герметичної робочої камери циліндричної форми 1, в якій розміщені два канали 2-3 та 4-5 відповідно, які розділені один від одного газощільною стінкою 6 для подачі димових газів у насадку регенератора та, або відводу з робочої камери регенератора підігрітого повітря, або газоподібного палива, та дві насадки для теплообміну 7-8 у формі циліндричного кільця, розділені між собою газощільною стінкою. Насадка регенеративного теплообмінника циліндричної форми працює наступним чином: холодний теплоносій надходить в робочу камеру 1 через перший канал 2, проходить через насадку 7 та виходить з камери через канал 3, в той же час гарячій теплоносій надходить в робочу камеру 1 через другий канал 4, проходить через насадку 8 та виходить з робочої камери 1 через канал 5, цикл реверсу (зміна напрямку течії теплоносіїв) складає 60-180 сек. Після реверсу холодний теплоносій входить в робочу камеру регенератора 1 через другий канал 5, проходить через розігріту в попередньому циклу насадку регенератора 8, та виходить через канал 4. В той же час гарячий теплоносій надходить до робочої камери регенератору 1 через перший канал 3, проходить через насадку 7, що була охолоджена холодним теплоносієм в попередньому циклі роботи регенератора, нагріває її, та виходить з камери регенератора 1 через канал 2. Цикл повторюється. 1 UA 106399 U 5 Використання в одній герметичній камері двох насадок дозволяє зменшити загальні розміри регенеративного теплообмінника та інтенсифікувати теплообмін між продуктами спалювання, що залишають робочий простір теплового агрегату, та повітрям або газоподібним паливом, що надходить до робочої камери для спалювання, за рахунок додаткового теплообміну через розділяючу насадки газонепроникну стінку та використання радіального напрямку течії теплоносіїв, що зменшує аеродинамічний опір. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Насадка регенеративного теплообмінника циліндричної форми, що містить герметичну робочу камеру циліндричної форми, в якій розміщені два канали, які розділені один від одного газощільною стінкою для подачі димових газів у насадку регенератора та або відводу з робочої камери регенератора підігрітого повітря, або газоподібного палива, яка відрізняється тим, що в робочій камері регенеративного теплообмінника розташовані дві насадки для теплообміну у формі циліндричного кільця, розділені між собою газонепроникною стінкою. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2