Теплообменная набивка регенеративного воздухоподогревателя

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ТЕПЛООБМЕННАЯ НАБИВКА РЕГЕНЕРАТИВНОГО ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЯ(71) Заявитель Общество с ограниченной ответственностью Северная межотраслевая компания Альтернатива(72) Автор Комягин Владимир Дмитриевич(73) Патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью Северная межотраслевая компания Альтернатива(57) 1. Теплообменная набивка регенеративного воздухоподогревателя, содержащая пакеты холодного и горячего слоев, каждый из которых состоит из каркаса (1) и уложенных в нем чередующихся заполняющих и дистанционирующих металлических профилированных листов (4, 5), причем профиль всех заполняющих листов имеет форму волны, гребни которой по высоте листа расположены под углом 30 к направлению аэродинамического потока (А), а профиль всех дистанционирующих листов (5) помимо таких же волн имеет отстоящие друг от друга гофры (6) в виде волны большей высоты, расположенной параллельно направлению аэродинамического потока (А), отличающаяся тем, что каркас (1) содержит боковые и торцевые стенки в виде сплошных листов (2, 3), при этом параметры профиля листов горячего слоя составляют (мм) высота волны (В) заполняющего листа (4) 3,5-3,8 высота волныдистанционирующего листа (5) 3,1-3,8 шаг (в) волны заполняющего и дистанционирующего листов (4, 5) 13-17 расстояние (г) между гофрами (6) дистанционирующего листа (5) 29-81 высота (г) гофра (6) дистанционирующего листа (5) 8,0-14,0,а параметры профиля листов холодного слоя составляют высота (В) волны заполняющего листа (4) 3,0-3,3 высотаволны дистанционирующего листа (5) 2,8-3,4 шаг (в) волны заполняющего и дистанционирующего листов (4, 5) 13-17 расстояние (г) между гофрами (6) дистанционирующего листа (5) 29-81 высота (г) гофра (6) дистанционирующего листа (5) 11,0-14,0. 71572011.04.30 2. Теплообменная набивка по п. 1, отличающаяся тем, что заполняющие и дистанционирующие листы (4, 5) уложены в каркасе (1) по существу в радиальном направлении. 3. Теплообменная набивка по п. 1, отличающаяся тем, что высота листов (4, 5) набивки горячего слоя не превышает 700 мм.(56) 1.1105734. 2. // 3. /// Полезная модель относится к теплообменным набивкам регенеративных вращающихся воздухонагревателей и может быть использована преимущественно в теплоэнергетике. Известна набивка регенеративного воздухоподогревателя по 1, содержащая охваченный кожухом пакет металлических пластин с продольными дистанционирующими гофрами. При этом пластины расположены в тангенциальном направлении. Известная набивка имеет небольшую металлоемкость за счет выполнения пластин и кожуха одинаковой толщины, однако обладает невысокой эффективностью теплообмена, что вызвано используемым профилем пластин. Наиболее близкой к полезной модели является теплообменная набивка регенеративного воздухоподогревателя Белоозерского энергомеханического завода 2, содержащая пакеты холодного и горячего слоев, каждый из которых состоит из каркаса и уложенных в нем в тангенциальном направлении чередующихся заполняющих и дистанционирующих металлических листов с профилем 3. Профиль всех заполняющих листов имеет форму волны, гребни которой по высоте листа расположены под углом 30 к направлению аэродинамического потока, а профиль всех дистанционирующих листов помимо таких же волн имеет отстоящие друг от друга гофры в виде волны большей высоты,расположенной параллельно направлению аэродинамического потока. Однако параметры используемого в известной набивке профиля листов не позволяют добиться максимальной теплообменной способности набивки. Задачей полезной модели является повышение теплообменной способности за счет выбора оптимальных параметров профилей как заполняющих, так и дистанционирующих листов набивки. Указанная задача решается тем, что в теплообменной набивке регенеративного воздухоподогревателя, содержащей пакеты холодного и горячего слоев, каждый из которых состоит из каркаса и уложенных в нем чередующихся заполняющих и дистанционирующих металлических профилированных листов, причем профиль всех заполняющих листов имеет форму волны, гребни которой по высоте листа расположены под углом 30 к направлению аэродинамического потока, а профиль всех дистанционирующих листов помимо таких же волн имеет отстоящие друг от друга гофры в виде волны большей высоты,расположенной параллельно направлению аэродинамического потока, согласно изобретению, каркас содержит боковые и торцевые стенки в виде сплошных листов, при этом параметры профиля листов горячего слоя составляют (мм) высота волны заполняющего листа 3,5-3,8 высота волны дистанционирующего листа 3,1-3,8 шаг волны заполняющего и дистанционирующего листов 13-17 расстояние между гофрами дистанционирующего листа 29-81 высота гофра дистанционирующего листа 8,0-14,0,а параметры профиля листов холодного слоя составляют высота волны заполняющего листа 3,0-3,3 высота волны дистанционирующего листа 2,8-3,4 2 71572011.04.30 шаг волны заполняющего и дистанционирующего листов 13-17 расстояние между гофрами дистанционирующего листа 29-81 высота гофра дистанционирующего листа 11,0-14,0. Такие параметры профиля листов набивки в сочетании со сплошными стенками каркаса позволяют обеспечить оптимальное соотношение между аэродинамическим сопротивлением набивки и интенсивностью теплообмена, что определяет, в конечном итоге,возможность достижения максимальной теплообменной способности набивки. При этом наличие сплошных стенок каркаса способствует исключению шунтирования газовоздушных потоков через боковые и торцевые поверхности пакетов набивки и в сочетании с оптимальными габаритными размерами пакетов в плане позволяет обеспечить эффективное уплотнение остающихся небольших зазоров (шунтов) между стенками пакетов и стенками ячеек ротора регенеративных вращающихся воздухоподогревателей путем установки накладок из металлических полос. Предпочтительно заполняющие и дистанционирующие листы расположены в каркасе по существу в радиальном направлении, что улучшает технологичность изготовления пакетов и облегчает возможность их установки в ячейках секторов ротора регенеративных вращающихся воздухоподогревателей при наличии искривлений лучей на горячей стороне ротора за счет меньшей жесткости пакета в тангенциальном направлении. Кроме того, высота листов набивки горячего слоя преимущественно не превышает 700 мм. На фиг. 1 изображен один из пакетов теплообменной набивки в соответствии с настоящим изобретением, общий вид в перспективе на фиг. 2 показаны два смежных листа набивки в поперечном сечении на фиг. 3 - то же, вид в плане с частичным вырывом. Изображенный на фиг. 1 пакет теплообменной набивки содержит каркас 1, боковые и торцевые стенки которого выполнены в виде сплошных листов 2 и 3 соответственно. В каркасе расположены по существу в радиальном направлении чередующиеся заполняющие и дистанционирующие металлические профилированные листы 4 и 5 соответственно. Профиль всех заполняющих листов 4 имеет форму волны (фиг. 2), гребни которой по высоте листа расположены под углом 30 к направлению аэродинамического потока А (фиг. 3). Высота (В) волны заполняющих листов горячего слоя составляет 3,5-3,8 мм, шаг (в) волны 13-17 мм. Для холодного слоя высота (В) волны заполняющих листов составляет 3,0-3,3 мм,шаг волны (в) - 13-17 мм. Дистанционирующие листы, кроме таких же волн имеют гофры 6 в виде волны большей высоты (фиг. 2), расположенной параллельно направлению аэродинамического потока А(фиг. 3). Гофры 6 обеспечивают необходимое расстояние С между уложенными в пакет листами для прохода газовоздушного потока (фиг. 2). Дистанционирующие листы горячего слоя имеют следующие параметры высота волны- 3,1-3,8 мм шаг волны (в) - 13-17 мм расстояние (г) между гофрами - 29-81 мм высота (г) гофра - 8,0-14,0 мм. Для холодного слоя высотаволны дистанционирующих листов составляет 2,8-3,4 мм шаг (в) волны 13-17 мм расстояние (г) между гофрами - 29-81 мм высота (г) гофра -11,0-14,0 мм. Таким образом, как для набивки горячего слоя, так и для набивки холодного слоя используются профили заполняющих и дистанционирующих листов одного вида, различающиеся лишь своими геометрическими параметрами. Толщина листов горячего слоя составляет 0,5-1,0 мм, а холодного слоя - 0,5-1,6 мм. Предпочтительно высота Н (фиг. 3) листов для горячего слоя составляет не более 700 мм. Профили заполняющих и дистанционирующих листов набивки с указанными выше параметрами позволяют интенсифицировать теплообмен и, как результат, получить увеличение теплосъема с единицы поверхности и повышение устойчивости поверхности набивки к загрязнению, что подтверждено результатами эксплуатации на электростанциях. 3 71572011.04.30 В таблице приведены данные сравнительных испытаний типовой набивки и новой набивки, выполненной в соответствии с изобретением. Величина Толщина листов Высота волны заполняющего листа Высота волны дистанционирующего листа Шаг волны заполняющего и дистанционирующих листов Расстояние между гофрами дистанционирующего листа Высота гофра дистанционирующего листа Компактность набивки Плотность набивки Коэффициент тепловой эффективности Относительная высота набивки при одинаковом теплосъеме Значения параметров Горячий профиль Холодный профиль известная новая известная новая 0,7 0,7 1,2 1,2 2,3 3,5-3,8 нет 3,1-3,8 Высокие теплообменные показатели набивки позволяют уменьшить общую площадь теплообменной поверхности набивки. Меньшая площадь теплообменной поверхности позволяет уменьшить ее вес и обеспечить расчетный теплосъем в регенеративных вращающихся воздухоподогревателях с набивкой меньшей высоты и соответственно меньшим аэродинамическим сопротивлением, что позволит уменьшить габариты ротора на стадии его проектирования. Уменьшение длины канала (разбивка суммарной высоты горячего слоя на несколько ярусов, высота каждого из которых не превышает 700 мм) позволяет повысить коэффициент теплоотдачи поверхности набивки за счет турбулизации потоков газа и воздуха в разрывах между ярусами набивки горячего слоя и, таким образом, получить дополнительный устойчивый теплосъем по сравнению с проектным исполнением пакетов набивки горячего слоя. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4