SU887912A1 - Fluidised bed regenerative heat exchanger - Google Patents

Description

ii

Изобретение относитс  к теплртех-/ нике, а именно, к теплообменным устройствам с кип щим слоем зернистого материала, и может быть использовано дл  регенерации тепла отход щих газов, например, печных установок производства легкого заполнител  бетона в промышленности строительных материалов , а также в энергетике, металлургической промышленности и р де других областей народного хоз йства,The invention relates to heating engineering, namely, to heat exchangers with a fluidized bed of granular material, and can be used to recover heat from exhaust gases, such as furnace plants for the production of lightweight aggregate concrete in the building materials industry, as well as in the power industry, metallurgical industry and a number of other areas of the national economy,

В насто щее врем  дл  регенерации тепла отход щих от теплоэнергетических установок газов примен ютс  различные виды теплообменников рекуперативного или регенеративного типа, в том числе с кип:ш1игЛ слоем. В последнем случае кип щий зернистый материал нагреваетс  высокотемпературными отход щими газами, а от зернистого . материала тепро передаетс  к теплообменникам , погруженным в слой, причем теплообменники обычно выполн$пот в виде компажтов полых труб с текущимAt present, various types of heat exchangers of the recuperative or regenerative type, including those with a bale: coil layer, are used to recover heat from the waste gases from the heat and power plants. In the latter case, the boiling granular material is heated with high-temperature flue gases and from the granular one. the material is heat transferred to heat exchangers immersed in the layer, and the heat exchangers are usually made in the form of hollow tube composites with current

внутри них жидким или газообразным теплоносителем.inside them a liquid or gaseous coolant.

Известен регенеративный воздухоподогреватель в виде вертикальных пластин , веерообразно присоединенных к вра- шаюшемус  валу, теплообменник типа Юнгетрем 1 . По одной стороне теплообменника подаютс  отход щие от котла газы, а по другой - воздух. Нагретые отход щими газами пластины от10 дают тепло воздуху при вращении пластин .A regenerative air preheater in the form of vertical plates fan-shapedly attached to a rotating shaft, a heat exchanger of the Yungatrem type 1 is known. The gases leaving the boiler are fed to one side of the heat exchanger and air to the other side. Plates heated with flue gases from 10 give heat to the air as the plates rotate.

Наиболее близок к предлагаемому теплообменник, содержащий вертикалъгные участки змеевиков, выполненных Closest to the proposed heat exchanger containing vertical sections of coils, made

ts вз полых труб, причем изогнутые участ ки труб размещены в плотном слое, а пр мые - в кип щем 2 .ts take up hollow pipes, with the curved sections of the pipes placed in a dense layer, and the straight lines in a boiling one 2.

Недостаток известных устройств - мала  эффективность теплообмена, и выcoi20 ка  металлоемкость.A disadvantage of the known devices is that the heat exchange efficiency is low, and metal consumption is high.

Цель изобретени  - повьпиение эффек тивности работы теплообменника и уменьшение егб металлое аости.The purpose of the invention is to improve the efficiency of the operation of the heat exchanger and to reduce the efficiency of the metal.

Указанна  цель достигаетс  тем, что регенеративный теплообменник кип щего сло , содержащий камеру с газораспределительной решеткой, теплообменные поверхности , снабжен противоположно установленными коллекторами, а камера перегородкой со щел ми дл  размещени  в них теплообменных поверхностей в виде вращающихс  дисков, равномерно закрепленных на горизонтальном валу; при этом газораспределительна  решетка выполнена в виде отдельных трубчатых элементов с отверсти ми, причем элементы расположены между дисками и соединены с коллекторами,This goal is achieved by the fact that a regenerative fluidized bed heat exchanger, comprising a chamber with a gas distribution grid, heat exchange surfaces, is provided with oppositely installed collectors, and a chamber with a slit for accommodating heat exchange surfaces in the form of rotating disks uniformly fixed on a horizontal shaft; the gas distribution grid is made as separate tubular elements with holes, the elements being located between the disks and connected to the collectors,

На фиг, i изображен теплообменник а разрезе; на фиг. 2 - сечение- А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.Fig, i shows a heat exchanger and a cut; in fig. 2 is a section A-A in FIG. one; FIG. 3 is a section BB in FIG. one.

Теплоизолированный корпус 1 разделен перегородкой 2 с щел ми дл  pja3мещени  в них дисков 3, закрепленных на вращающемс  валу 4. Корпус снабже коллектором подвода высокотемпературного теплоносител  5 и коллектором холодного воздуха 6. К коллекторам подключены газораспределительные элементы 7 и 8 с отверсти ми на нижних гран х . Верхние полости корпуса 1 имеют патрубки отвода теплоносител  9 и гор чего воздуха 1О, Нижн   воронку корпуса снабжена мигалкой 11 дл  периодического удалени  отработанного промежуточного теплоносител , зернистого материала, и течками 12 и 13 дл  подачи свежего промтеплоносител . Вал вращаетс  от привода 14.The heat-insulated housing 1 is divided by a partition 2 with slots for pja3 displacing the disks 3 fixed to the rotating shaft 4. The housing has a collector for supplying high-temperature heat carrier 5 and a cold air collector 6. The collectors are connected to gas distribution elements 7 and 8 with openings on the lower edges . The upper cavities of the housing 1 have branch pipes for evacuating heat carrier 9 and hot air 1O. The lower funnel of the housing is equipped with a flashing light 11 for periodically removing the spent intermediate heat carrier and granular material, and chutes 12 and 13 for supplying fresh industrial heat carrier. The shaft rotates from the drive 14.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Высокотемпературный теплоноситель подаетс  в коллектор 5 и по распределительным элементам 7 - в кип щий слой твердого промежуточного теплоносител , например кварцевого песка. Отработанный теплоноситель сбрасываетс  через патрубок 9, Холодный воздух при этом нагнетаетс  в коллектор 6 и распределительные элементы 8, а также в кип щий слой промежуточного твердого теплоносител . Нагретый воздух выводитс  из теплообменника через патрубок 1О, Передача тепла из одной полости теплообменника в другую производитс  с помощью вращающихс  3, насаженных на вал 4, приводимый во вращение приводом 14 с регулируемой частотой вращени .The high-temperature coolant is supplied to the collector 5 and, along the distribution elements 7, to the fluidized bed of a solid intermediate coolant, for example silica sand. The exhaust coolant is discharged through the pipe 9, while cold air is injected into the collector 6 and the distribution elements 8, as well as into the fluidized bed of the intermediate solid heat carrier. The heated air is discharged from the heat exchanger through a nozzle 1O. Heat is transferred from one heat exchanger cavity to another using rotatable 3 mounted on shaft 4 driven by variable speed rotation drive 14.

Периодическа  замена промежуточного твердого теплоносител  производитс  его сбросом через мигалку 11 и подачей свежего через течки 12 и 13,Periodic replacement of the intermediate solid heat carrier is performed by resetting it through the flasher 11 and supplying fresh through the heat 12 and 13,

Перетоки газообразного теплоносител  через перегородку 2 невысоки приFlows of the gaseous coolant through the partition 2 are low at

достаточном уплотнении дисков в щел х, причем переток возможен только в верхней полости теплообменника, а в нижней полости имеетс  гидрозатвор из зернистого материала - промтеплоносител .sufficient compaction of the disks in the peaks, and the flow is possible only in the upper cavity of the heat exchanger, and in the lower cavity there is a hydraulic lock made of granular material - a heat transfer medium.

5Применение вращающихс  дисков, погруженных в кип щий слой, позвол ет вьшолнить очень компактный теплообменник , поскольку в кип щем слое очень высок коэффициент теплоотдачи от сло 5The use of rotating discs immersed in a fluidized bed makes it possible to make a very compact heat exchanger, because in a fluidized bed a very high heat transfer coefficient from the bed

0 к стенке. В теплообменнике может быть достигнут высокий нагрев холодного воздуха (до 800-1 ) при применении дисков и коллекторов из жароупорного материала, причем расход такого0 to the wall. High heat of cold air (up to 800-1) can be achieved in the heat exchanger when using discs and collectors of heat-resistant material, and the flow rate of such

5 материала будет незначителен,5 material will be negligible

I- .I-.

Claims (2)

Формула изобретени Invention Formula Регенеративный теплообменник кип щего сло , содержащий камеру с газораспределительной решеткой, тепйообменные поверхности, отличающийс  тем, что, с целью повьпиени  эффективности работы теплообменника и уменьшени  его металлоемкости, он снабжен противоположно установленными коллекторами , а камера - перегородкой со щел ми дл  размещени  в них теплообмен- ных поверхностей, выполнен1Пз1х в виде вращающихс  дисков, равномерно закрепленных на горизонтальном валу, при этом газораспределительна  решетка выполнена в виде отдельных трубчатых элементов с отверсти ми, причем элемен- . ты расположены между дисками и соединены с коллекторами.Regenerative fluidized bed heat exchanger containing a chamber with a gas distribution grid, heat exchange surfaces, characterized in that, in order to improve the efficiency of the heat exchanger and reduce its metal consumption, it is equipped with oppositely installed collectors, and the chamber is equipped with a wall with slits to accommodate heat exchange in them. surfaces, made 1Pz1x in the form of rotating discs, evenly fixed on the horizontal shaft, while the gas distribution grid is made in the form of separate pipes atyh elements with apertures, wherein the elements. You are located between the disks and connected to the collectors. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination 1,Сидельковский Л, Н,, Юренёв В. Н,. Парогенераторы промьпиленных предпри -1, Sidelkovsky L, N ,, Yurenev V. N ,. Industrial steam generators тий, М., Энерги , 1978, с. 256, рис, 20-9,Tiy, M., Energie, 1978, p. 256, rice, 20-9, 2.Патент США N9 3983927, кл, 165-1, опублик, 1976,2. US patent N9 3983927, class, 165-1, published, 1976, II фуг. ffug. f