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回转型蓄热式热交换器的优化设计

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:回转型蓄热式热交换器主要由圆筒形蓄热体及风罩两部分组成。在大型的动力锅炉中使用这种回转式空气预热器以代替管式空气预热器,金属用量约为管式的1/3,所以日益受到重视。在图5.1的转子回转型空气预热器中,转子的中心轴支承在上下轴承上,转子周界上装有环形长齿条,马达带动主动齿轮并通过齿条使转子以每分钟3/4~5/4转的转速绕中心轴转动。转子每转一圈,蓄热板吸、放热各一次,使烟气和冷空气之间实现热交换。

回转型蓄热式热交换器的优化设计

回转型蓄热式热交换器主要由圆筒形蓄热体(常称转子)及风罩两部分组成。它又分为转子回转型和外壳回转型。转子就是一个蓄热体。图5.1所示是一种转子回转型的蓄热式热交换器。在转子回转型中,转子转动,而风罩不动。转子回转时,按照一定的周期不断交替地通过冷、热流体通道。设转子某部分在某一时刻通过了热流体通道,转子上的蓄热体就吸收并积蓄了热能。到下一时刻,转子该部分到达冷流体通道,就把所储蓄的热能释放给冷流体。对于外壳回转型(图5.3),转子不动,而外壳(亦即风罩)在转动,同样达到了热交换的目的。在大型的动力锅炉中使用这种回转式空气预热器以代替管式空气预热器,金属用量约为管式的1/3,所以日益受到重视。

在图5.1的转子回转型空气预热器中,转子的中心轴支承在上下轴承上,转子周界上装有环形长齿条马达带动主动齿轮并通过齿条使转子以每分钟3/4~5/4转的转速绕中心轴转动。圆形转子从上到下被12块径向隔板隔成互不通气的12个大扇形格,每个30°的大扇形格又被许多块横向和径向短隔板规则地分为许多小格仓,小格仓中放满预先叠扎好的蓄热板。蓄热板由厚为0.5~1.25mm钢板压成的波纹板和定位板两种组件相间排列而成(图5.2)。定位板除起传热面作用外,还起到使波纹板相对位置固定的作用。工作时烟气从上方通过烟道和一半的转子截面(180°)从下方流出,空气从另一侧下方进入,经风道和(120°)的转子截面从上方流出。转子每转一圈,蓄热板吸、放热各一次,使烟气和冷空气之间实现热交换。由于烟气容积流量比空气大,故烟气的通流截面要比空气大。在烟气和空气的通流截面之间设置了占转子断面两个30°的过渡区(也称密封区)。其中无气流流过,起隔离烟气和空气的作用,使两者互不渗混(见图5.1)。转子回转型空气预热器又可按其旋转轴的方位分为垂直轴回转型和水平轴回转型两种,图5.1所示为垂直轴回转型。

蓄热板的形状[见图5.2,图中(a)(b)为同类板型但结构尺寸不同的两种]应不使气体在其上作层流流动,同时能防止它在烟气中发生腐蚀和堵塞。气体在其中平均流速为8~16m/s,流动阻力控制在每米250~1000Pa。蓄热板组合件中的波形板和定位板上斜波纹与气流方向约成30°夹角,而两者波纹方向相反(见图5.1中蓄热板板型),以加强扰动,提高传热效果。因蓄热板布置紧密,容易堵灰,故在传热面的上下部设有蒸汽吹灰装置。当空气预热器发生二次燃烧(焦炭复燃)事故时,吹灰装置尚可兼作灭火设施使用。(www.xing528.com)

图5.1 转子回转型空气预热器

1-转子;2-转子的中心轴;3-环形长齿条;4-主动齿轮;5-烟气入口;6-烟气出口;7-空气入口;8-空气出口;9-径向隔板;10-过渡区;11-密封装置

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