Теплообменники-регенераторы с вращающейся поверхностью нагрева

Необходимость повышения эффективности энергетических установок требует грубокой утилизации теплоты уходящих газов парогенераторов и газовых турбин, в частности для подогрева потребляемого воздуха. При использовании с этой целью трубчатых и пластинчатых теплообменников их габариты и вес настолько возрастают, что они становятся мало пригодными для применения на судах. Кроме того, в этих теплообменниках затруднена борьба с низкотемпературной коррозией поверхности нагрева. Применение вращающихся поверхностей нагрева позволяет ин­тенсифицировать теплообмен и создать компактные эффективные теплообменники регенеративного типа, имеющие ряд достоинств по сравнению с теплообменниками-рекуператорами.

Процесс передачи тепла в регенераторах вращающегося типа происходит за два периода. В первый период поверхность нагрева, называемая набивкой, нагревается горячим теплоносителем - га­зом, затем горячая набивка переносится вращением в область хо­лодного теплоносителя - воздуха, и во втором периоде воздух на­гревается за счет охлаждения набивки.

Таким образом, поверхность нагрева регенераторов вращающе­гося типа попеременно является - то тепловоспринимающей, то теплоотдающей поверхностью.

Принципиальная схема регенератора с вращающейся поверх­ностью дискового типа показана на рис. 148.

 

Рис. 148. Схема регенера­тора с вращающейся по­верхностью нагрева диско­вого типа. 1 — корпус; 2 — ротор; 3 — ось вращения; 4 — секция с набив­кой и радиальными перегород­ками; 5 — патрубок для подвода газа; в — патрубок для подвода воздуха; 7 — радиальные уплот­нения; 8 —периферийные уплот­нения.

 

 

Поискать фото

 

В корпусе 1 находится ротор 2, вращающийся вокруг оси 3. Ротор состоит из отдельных секций, образованных радиальными перегородками 4; секции заполнены специальной набивкой. По торцам корпус разделен на две полости: воздушную F_B и газовую F_r; к каждой полости присоединяются патрубки для подвода и от­вода воздуха и газа (5 и 6, рис. 148). Газ движется снизу вверх, а воздух сверху вниз, т. е. характер движения сред - противо­ток. Чтобы избежать перетекание рабочих сред, в регенераторе предусмотрены уплотняющие устройства, которые установлены на торцах корпуса, между воздушными и газовыми патрубками (ра­диальные уплотнения 7) и на внешней цилиндрической поверхно­сти ротора (периферийные уплотнения 8). При вращении ротора набивка попеременно находится то в газовом, то в воздушном потоках.

Ро­тор регенератора вращается электродвигателем обычно со скоростью со скоростью несколько оборотов в минуту.

 

Коэффициент компактности регенераторов с вращающейся по­верхностью нагрева может достигать значений 3000—8000 м²/м³. Наиболее перспективной является набивка из металлической ленты и проволочной сетки