воздухоподогреватель
Классы МПК: | F28D7/16 с каналами, параллельно расположенными в пространстве |
Автор(ы): | Сень Л.И. |
Патентообладатель(и): | Дальневосточная государственная морская академия им. адмирала Г.И.Невельского |
Приоритеты: |
подача заявки:
1998-03-02 публикация патента:
20.08.2002 |
Изобретение предназначено для применения в области теплоэнергетики, а именно может быть использовано в системах воздушного отопления, кондиционирования, приточной вентиляции. Изобретение содержит тракт теплоносителя, каналы воздуховода с перекрестным направлением движения теплообменивающихся сред и поверхностью теплообмена, причем тракт теплоносителя выполнен в виде цельного короба, образованного по поперечному сечению плоскими стенками, две из которых, противоположно размещенных, имеют симметрично выполненные относительно друг друга сквозные щели со скруглением по периметру, через которые пространства над наружными поверхностями стенок сообщены между собой посредством замкнутых по периметру элементов, образующих поверхности теплообмена, выполненных из тонколистового металла, установленных с плотным прилеганием своими оконечностями в эти скругленные щели, причем торцы оконечностей замкнутых элементов по периметру примыкания в щелях выполнены с замкнутыми наружу кромками, выступающими над наружной поверхностью стенок, замкнутый элемент в районе одного из округленных своей поверхности выполнен с нахлестом стенок, образованным в стыке прилегания данной округленной поверхности элемента к поверхности его боковой стенки. Изобретение позволяет значительно повысить эффективность эксплуатации теплообменного аппарата. 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
Воздухоподогреватель, содержащий тракт теплоносителя и каналы воздуховода с перекрестным направлением движения теплообменивающихся сред и поверхностью теплообмена, отличающийся тем, что тракт теплоносителя выполнен в виде цельного короба, образованного по поперечному сечению плоскими стенками, две из которых, противоположно размещенных, имеют симметрично выполненные относительно друг друга сквозные щели со скруглением по периметру, через которые пространства над наружными поверхностями стенок сообщены между собой посредством замкнутых по периметру элементов, образующих поверхности теплообмена, выполненных из тонколистового металла, установленных с плотным прилеганием своими оконечностями в эти скругленные щели, причем торцы оконечностей замкнутых элементов по периметру примыкания в щелях выполнены с загнутыми наружу кромками, выступающими над наружной поверхностью стенок, замкнутый элемент в районе одного из округлений своей поверхности выполнен с нахлестом стенок, образованным в стыке прилегания данной округленной поверхности элемента к поверхности его боковой стенки, а сами сквозные щели стенок размещены с равномерным шагом по их поверхности.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области теплоэнергетики, а конкретно к котлостроению для подогрева воздуха уходящими газами котельных установок, и может быть использовано в системах воздушного отопления, приточной вентиляции, кондиционирования воздуха, печных агрегатах промышленности, транспорта и стационарных объектов. Известен воздухоподогреватель, содержащий поверхность теплообмена в виде прямолинейных труб, сообщенных своими оконечностями с трубными досками и установленных в газоходе котла, при этом газы движутся внутри труб, а воздух снаружи в перекрестном направлении (см. в кн. Проектирование судовых парогенераторов: Учебник авторов Дементьев К.С. и др. Л.: Судостроение, 1986, с. 178-184). Недостатками известного воздухоподогревателя являются:- относительно большая масса за счет использования труб с толщиной стенки более 1 мм;
- низкое значение коэффициента компактности, f
![воздухоподогреватель, патент № 2187772](/images/patents/283/2187070/8804.gif)
- сложность замены трубчатой поверхности теплообмена при ремонтах;
- трудность очистки от отложений с газовой и особенно с воздушной сторон. Указанные недостатки увеличивают стоимость изготовления и ремонта и снижают эффективность работы (теплообмена) в процессе эксплуатации. Известен воздухоподогреватель, содержащий газоход и воздуховод с перекрестным направлением движения теплообменивающихся сред и поверхность теплообмена в виде профильных листов или пластин, сваренных по периметру и собранных в пакеты, с образованием профильных каналов для движения газов и воздуха (см. там же, стр.185-189). Этот воздухоподогреватель, как наиболее близкий, выбран в качестве прототипа заявляемого решения. Недостатками прототипа являются:
- относительно большая масса воздухоподогревателя за счет использования поверхности теплообмена из материала толщиной около 1 мм;
- сложность и относительно большая трудоемкость изготовления в связи с большой протяженностью сварных швов;
- сложность или невозможность замены изношенной части поверхности теплообмена и необходимость полной и трудоемкой замены при сквозных коррозионных повреждениях;
- низкая эффективность использования антикоррозионного покрытия поверхности теплообмена, повреждаемого в районе сварных швов при изготовлении;
- сложность очистки от загрязнений профильных каналов в местах сужений или тавровых стыков, сопровождающаяся нередко снижением эффективности использования. Таким образом, воздухоподогреватель (прототип) имеет существенные недостатки, снижающие эффективность его работы и затрудняющие его изготовление, эксплуатацию и ремонт. Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является устранение указанных недостатков: снижение массы и трудоемкости изготовления, возможность упрощенной замены частично или полностью поверхности теплообмена, в том числе без заводского ремонта, исключение сварных швов и возможность эффективного использования антикоррозионных покрытий, неповреждаемых при изготовлении и замене поверхности теплообмена, упрощение операций по очистке, что повышает эффективность эксплуатации воздухоподогревателя. Поставленная задача достигается тем, что в известном воздухоподогревателе, содержащем тракт теплоносителя и каналы воздуховода с перекрестным направлением движения теплообменивающихся сред и поверхностью теплообмена, в отличие от него в заявляемом тракт теплоносителя выполнен в виде цельного короба, образованного по поперечному сечению плоскими стенками, две из которых, противоположно расположенных, имеют симметрично выполненные относительно друг друга сквозные щели со скруглением по периметру, через которые пространства над наружными поверхностями стенок сообщены между собой посредством замкнутых по периметру элементов, образующих поверхность теплообмена, выполненных из тонколистового металла, установленных с плотным прилеганием своими оконечностями в эти скругленные щели, причем торцы оконечностей замкнутых элементов по периметру примыкания в щелях выполнены с загнутыми наружу кромками, выступающими над наружной поверхностью стенок, замкнутый элемент в районе одного из округлений своей поверхности выполнен с нахлестом стенок, образованным в стыке прилегания данной округленной поверхности элемента к поверхности его боковой стенки, а сами сквозные щели стенок размещены с равномерным шагом по их поверхности. Заявляемая совокупность ограничительных и отличительных признаков обеспечивает упрощение технологии изготовления и ремонта, сохраняемость и неповреждаемость антикоррозионного покрытия на поверхности теплообмена при изготовлении, эксплуатации и чистке, увеличивает показатели надежности и улучшает эффективность эксплуатации. Коробчатая форма теплового тракта с поверхностью теплообмена в виде плоских стенок замкнутых по периметру элементов обеспечивает, во-первых, возможность компоновки воздухоподогревателя из ряда последовательно и(или) параллельно устанавливаемых и стыкуемых друг с другом торцевыми поверхностями плоских стенок секций при наращивании поверхности теплообмена с учетом расходов теплообменивающихся сред, во-вторых, возможность извлечения его из несущей корпусной конструкции с фланцами подвода-отвода теплоносителя и воздуха с доступом для осмотра, очистки или ремонта при засорении или повреждении поверхности теплообмена. Выполнение поверхности теплообмена в виде плоских поверхностей, замкнутых по периметру щели внахлестку, позволяет, во-первых, в качестве заготовок использовать тонкостенный (
![воздухоподогреватель, патент № 2187772](/images/patents/283/2187070/8804.gif)
Класс F28D7/16 с каналами, параллельно расположенными в пространстве