Теплообмінна набивка регенеративного підігрівача повітря

1. Теплообмінна набивка регенеративного підігрівача повітря, що містить пакети холодного і гарячого шарів, кожен з яких складається з каркаса (1) і укладених в ньому заповнюючих і дистанціонуючих металевих профільованих листів (4, 5), що чергуються, причому профіль всіх заповнюючих листів має форму хвилі, гребені якої по висоті листа розташовані під кутом 30° до напрямку аеродинамічного потоку (А), а профіль всіх дистанціонуючих листів (5) крім таких же хвиль має віддалені один від одного гофри (6) у вигляді хвилі більшої висоти, розташованої паралельно напрямку аеродинамічного потоку (А), яка відрізняється тим, що каркас (1) містить бічні і торцеві стінки у вигляді суцільних листів (2, 3), при цьому параметри профілю листів гарячого шару складають: U 2 (19) 1 3 Проте параметри використовуваного у відомій набивці профілю листів не дозволяють добитися максимальної теплообмінної здатності набивки. Завданням корисної моделі є підвищення теплообмінної здатності за рахунок вибору оптимальних параметрів профілів як заповнюючих, так і дистанціонуючих листів набивки. Вказане завдання вирішується тим, що в теплообмінній набивці регенеративного підігрівача повітря, що містить пакети холодного та гарячого шарів, кожен з яких складається з каркаса і укладених у ньому заповнюючих і дистанціонуючих металевих профільованих листів, що чередуються, причому профіль всіх заповнюючих листів має форму хвилі, гребені якої по висоті листа розташовані під кутом 30° до напрямку аеродинамічного потоку, а профіль всіх дистанціонуючих листів крім таких же хвиль має віддалені один від одного гофри у вигляді хвилі більшої висоти, розташованої паралельно напрямку аеродинамічного потоку, відповідно до корисної моделі, каркас містить бічні і торцеві стінки у вигляді суцільних листів, при цьому параметри профілю листів гарячого шару складають: висота хвилі заповнюючого листа: 3,5 - 3,8 мм; висота хвилі дистанціонуючого листа: 3,1 - 3,8 мм; крок хвилі заповнюючого та дистанціонуючого листів: 13 -17 мм; відстань між гофрами дистанціонуючого листа: 29-81 мм; висота гофра дистанціонуючого листа: 8,014,0 мм; а параметри профілю листів холодного шару складають: висота хвилі заповнюючого листа: 3,0 - 3,3 мм; висота хвилі дистанціонуючого листа: 2,8 - 3,4 мм; крок хвилі заповнюючого і дистанціонуючого листів: 13 -17 мм; відстань між гофрами дистанціонуючого листа: 29-81 мм; висота гофра дистанціонуючого листа: 11,014,0 мм. Такі параметри профілю листів набивки у поєднанні з суцільними стінками каркаса дозволяють забезпечити оптимальне співвідношення між аеродинамічним опором набивки та інтенсивністю теплообміну, що визначає, зрештою, можливість досягнення максимальної теплообмінної здатності набивки. При цьому наявність суцільних стінок каркаса сприяє виключенню шунтування газоповітряних потоків через бічні і торцеві поверхні пакетів набивки та у поєднанні з оптимальними габаритними розмірами пакетів в плані дозволяє забезпечити ефективне ущільнення невеликих зазорів (шунтів), що залишаються, між стінками пакетів і стінками чарунок ротора регенеративних обертальних підігрівачів повітря, шляхом установки накладок з металевих смуг. Переважно заповнюючі та дистанціонуючі листи розташовані в каркасі по суті в радіальному напрямку, що покращує технологічність виготов 59857 4 лення пакетів і полегшує можливість їх установки в чарунках секторів ротора регенеративних обертальних підігрівачів повітря, за наявності викривлень променів на гарячій стороні ротора за рахунок меншої жорсткості пакету в тангенціальному напрямку. Крім того, висота листів набивки гарячого шару переважно не перевищує 700 мм. Короткий опис креслень На Фіг. 1 зображений один з пакетів теплообмінної набивки відповідно до корисної моделі, загальний вигляд в перспективі; на Фіг. 2 показано два суміжні листи набивки в поперечному перетині; на Фіг. 3 - те ж, вигляд в плані з частковим виривом. Зображений на Фіг. 1 пакет теплообмінної набивки містить каркас 1, бічні і торцеві стінки якого виконані у вигляді суцільних листів 2 і 3, відповідно. У каркасі розташовані по суті в радіальному напрямку заповнюючі і дистанціонуючі металеві профільовані листи, що чередуються, 4 і 5, відповідно. Профіль всіх заповнюючих листів 4 має форму хвилі (Фіг. 2), гребені якої по висоті листа розташовані під кутом 30° до напряму аеродинамічного потоку А (Фіг. 3). Висота (В) хвилі заповнюючих листів гарячого шару складає 3,5 3,8 мм, крок (tB) хвилі- 13 - 17 мм. Для холодного шару висота (В) хвилі заповнюючих листів складає 3,0 - 3,3 мм, крок хвилі (tB) - 13 - 17 мм. Дистанціонуючі листи, окрім таких же хвиль мають гофри 6 у вигляді хвилі більшої висоти (Фіг. 2), розташованої паралельно напряму аеродинамічного потоку А (Фіг. 3). Гофри 6 забезпечують необхідну відстань С між укладеними в пакет листами для проходу газоповітряного потоку (Фіг. 2). Дистанціонуючі листи гарячого шару мають наступні параметри: висота хвилі (а) - 3,1 - 3,8 мм; крок хвилі (tB) - 13 -17 мм; відстань (tг) між гофрами - 29 - 81 мм; висота (hг) гофра - 8,0 - 14,0 мм. Для холодного шару висота (а) хвилі дистанціонуючих листів складає 2,8 - 3,4 мм; крок (tB) хвилі - 13 - 17 мм; відстань (tг) між гофрами - 29 - 81 мм; висота (hг) гофра - 11,0 - 14,0 мм. Таким чином, як для набивки гарячого шару, так і для набивки холодного шару використовуються профілі заповнюючим, і дистанціонуючих листів одного вигляду, що розрізняються лише своїми геометричними параметрами. Товщина листів гарячого шару складає 0,5 1,0 мм, а холодного шару - 0,5 - 1,6 мм. Переважно висота Н (Фіг. 3) листів для гарячого шару складає не більше 700 мм. Профілі заповнюючих і дистанціонуючих листів набивки з вказаними вище параметрами дозволяють інтенсифікувати теплообмін і, як результат, отримати збільшення теплозйому з одиниці поверхні і підвищення стійкості поверхні набивки до забруднення, що підтверджене результатами експлуатації на електростанціях. У таблиці приведені дані порівняльних випробувань типової набивки і нової набивки, виконаної відповідно до корисної моделі. 5 59857 6 Таблиця Величина Товщина листів Висота хвилі заповнюючого листа Висота хвилі дистанціонуючого листа Крок хвилі заповнюючого і дистанціонуючих листів Відстань між гофрами дистанціонуючого листа Висота гофра дистанціонуючого листа Компактність набивання Щільність набивання Коефіцієнт теплової ефективності Відносна висота набивання при однаковому теплозйомі Розмірність MM MM MM Значення параметрів Гарячий профіль Холодний профіль відома нова відома нова 0,7 0,7 1,2 1,2 2,3 3,5-3,8 немає 3,1-3,8 2,3 3,1-3,8 немає 2,8-3,4 MM 15,25 13-17 немає 13-17 MM 76 29-81 40 29-81 9,0 8-14 13,2 11-14 M /M 3 кг/м 365 1002,8 0,037 354-280 972,6-770 0,048 325 1530,7 0,021 297-235 1399-1107 0,048 % 100 79,5-100,0 100 48,0-60,0 MM 2 3 Високі теплообмінні показники набивки дозволяють зменшити загальну площу теплообмінної поверхні набивки. Менша площа теплообмінної поверхні дозволяє зменшити її вагу і забезпечити розрахунковий теплозйом в регенеративних обертальних підігрівачах повітря з набивкою меншої висоти і відповідно меншим аеродинамічним опором, що дозволить зменшити габарити ротора на стадії його проектування. Зменшення довжини каналу (розбиття сумарної висоти гарячого шару на декілька ярусів, висота кожного з яких не перевищує 700 мм) дозволяє підвищити коефіцієнт тепловіддачі поверхні набивки за рахунок турбулізації потоків газу і повітря в розривах між ярусами набивки гарячого шару і, таким чином, отримати додатковий стійкий теплозйом у порівнянні з проектним виконанням пакетів набивки гарячого шару. 7 Комп’ютерна верстка М. Мацело 59857 8 Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601