Регенераторы с подвижной насадкой. Регенеративный аппарат системы юнгстрема

Регенераторы с подвижной насадкой

Теплонспользующие установки промышленных предприятий

Регенераторы с подвижной насадкой можно разделить на две группы: вращающиеся воздухоподогреватели; подогреватели с подвижной зернистой насадкой.

Регенеративные вращающиеся воздухоподогреватели (РВП) широко применяются в отечественной и зарубежной энергетике. Они устанавливаются на котлах большой мощности. Впервые вращающийся воздухоподогреватель построен в Швеции братьями Юнгстрем в 1923 г. Разрабатываются такого типа воздухоподогреватели и для транспортных гавотурбинных установок. Основной элемент аппаратов типа регенератора системы Юнгстрема (рис. 7.8)— барабан-ротор, заполненный профильными металлическими листами толщиной 0,5—1,5 мм и установленный в неподвижном кожухе. Между листами образуются проходы, по которым параллельно оси ротора могут проходить горячие газы или воздух. Ротор разделен на сектора сплошными радиальными перегородками, с помощью которых поток газа отделяется от потока воздуха. Вращающаяся насадка аппарата пересекает поочередно каналы с горячими газами, где она нагревается, а затем передает тепло воздуху, который движется противотоком по отношению к греющим газам.

Для некоторых топлив температура насадки со стороны входа воздуха может быть ниже точки росы дымовых газов, а это

Рис. 7.8. Вращающийся регенеративный воэдухонагреоатель системы Юпгстрема:

/ — верхняя несущая балка: * — обдувочно«1 устроЛстпо: Л — корпус; */ — рогор: ■> — лодъ» •гмноо устройство; *> — кнжняя па рппляющяя опора; 7 — промывочное устроПа по. Ь — алектрпдгигптель; — чн.'ШидричгскнА редуктор способствует интенсивной коррозии этой части поверхности («холодная» часть). Для увеличения срока службы «холодная* часть насадки иабпрается из более толстых листов (1,0—1.5 мм), чем «горячая» часть, толщина листов которой 0,5—0,8 мм. Необходимо иметь в виду, что разность температур между верхней іі ннжігеі'і частями ротора может достигать 300 °С. Поверхность нагрева одного кубического метра насадки 200—250 м2, диаметр ротора может достигать 7 м. Частота вращения ротора

Рис. 7.10. Схема дробелоточного регенеративного воздухонагревателя:

/ — ксрхмнП Оупкср; 2 —верхняя камера; 3 — уплотняющий слой: 4 —нижняя камера

Невелика—1,5—10 об/мин. Мощность электродвигателей не превышает 10 кВт.

Масса больших аппаратов превышает 150 т, достигая 500 т, что значительно затрудняет изготовление опор. Вращающиеся воздухоподогреватели выпускаются двух типов: с вертикальным и горизонтальным расположением ротора.

Конструкция РВП с ротором барабанной формы для промышленных газотурбинных установок представлена на рлс. 7.9. Основную трудность в разработке таких РВП составляют конструкции уплотнений, которые работают в условиях большого перепада давления (0,2—1,2 МПа) и высоких температур (до 600 СС).

К перспективным РВП можно отнести воздухонагреватели с шариковыми насадками [60]. В специальные кассеты заключаются керамические, алюминиевые, чугунные пли стальные шарики диаметром 3—8 мм. Благодаря равномерному расположению шариков по объему цасадки и перекатыванию прп вра- щенин ротора обеспечивается их самоочистка, а для прохода газов образуются стабильные каналы. В каждый сектор ротора вставляются по две кассеты зигзагообразного профиля. В стенке обоймы выполнены сверления, которые составляют 50 % всей поверхности кассеты, причем диаметр отверстий выбирается равным 60—70% диаметра шарика. Ось ротора располагается горизонтально для обеспечения перекатывания шариков. Габаритные размеры воздухонагревателей с шариковой насадкой при одинаковых условиях работы меньше в пять раз, а масса — в три раза по сравнению с аппаратами системы Юнгстрсма. Кроме того, чугунные шарики в три раза дешевле, чем гофрированные пластины [60].

Л. А. Щукиным разработан ряд воздухонагревателей для высокотемпературного подогрева с прутковой стержневой насадкой. Стержневая и шариковая насадки обладают большим аэродинамическим сопротивлением из-за малого живого сечения для прохода теплоносителей. Для таких насадок отношение живого сечения ко всему сечению (без насадки) значительно меньше, чем для листовых, и поэтому одинаковый уровень гидравлического сопротивления обеспечивается при малых скоростях теплоносителей.

На работающих воздухоподогревателях наблюдаются высокий переток воздуха из воздушной зоны в газовую и загрязненне воздуха продуктами сгорания. Эти перетоки вызываются тем, что при вращении насадки часть воздуха увлекается в газовую зону, а газы — в воздушную. Например, потери воздуха, переносимого таким образом, составляют около 2 %• Между воздухом и газом наблюдается значительная разность давлений, что вызывает дополнительный переток воздуха (примерно 10 %). Таким образом, общий переток воздуха на газовую сторону достигает 12—14 % даже при качественном изготовлении и монтаже РВП. Повышенные присосы воздуха приводят к перегрузке тягодутьевых устройств и ухудшают тепловые показатели РВП.

Для разделения газовой и воздушной частей РВП на роторе и кожухе устанавливаются специальные радиальные и периферийные уплотнения. Надежность работы РВП определяется хорошей конструкцией уплотнительного устройства.

Широкое распространение РВП [53] обусловлено рядом их преимуществ по сравнению с трубчатыми воздухонагревателями: 1) более компактная поверхность теплообмена — меньше затраты металла; 2) меньшая высота; 3) стоимость единицы поверхности, как правило, намного ниже; 4) возможность использования неметаллических материалов без ухудшения теплообмена; 5) простота организации промывки и обдувки поверхности нагрева воздухонагревателя (поверхность теплообмена самоочищается).

К недостаткам РВП можно отнести сложность конструкции и загрязнение воздуха газами, протекающими через разделительные перегородки, наличие системы водяного охлаждения вала ротора, подшипников и т. д., ограничение температуры нагрева воздуха до 400°С.

Регенераторы с подвижной зернистой насадкой используются в нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности. В качестве движущейся насадки (промежуточного теплоносителя) применяют твердые частицы и шарики диаметром 5—12 мм из кварца, каолина, муллита, окиси алюминия и т. п. Зернистые материалы обладают очень большой удельной поверхностью — до 500—10 000 м2/м3 в зависимости от размеров частиц. Благодаря этому в сравнительно небольших аппаратах размещаются значительные теплообменные поверхности.

Рассмотрим одну из характерных схем конструкций аппарата. На рис. 7.10 показан воздухоподогреватель, рассчитанный на подогрев воздуха до 1000 °С и выше. Он состоит из двух камер, расположенных одна над другой и загруженных зернистым материалом (обычно в форме шаров или дроби диаметром 5—7 мм). Слой промежуточного теплоносителя продувается в верхней камере горячими газами, а в иижней — воздухом. Нагретая дробь из верхней камеры через специальное устройство поступает в нижнюю камеру, а оттуда уже охлажденная подается в верхнюю камеру специальным подъемником. Движение газа и материала противоточное.

Связь между поверхностью нагрева сыпучей насадки и ее объемом V,, представим формулой

Где п — количество шариков, п = Мн ~^pd3— эквивалентный

Диаметр частицы, м (для шариков d, = d, для других частиц ds = 0,75d), М„ — масса насадки; р — плотность частиц, кг/м3; е — порозность насыпного слоя, т. е. относительный свободный объем, заполненный газами, для идеальных шариков е = 0,5.

Определим массу насадки (g„ кг), находящейся в аппарате, считая, что для передачи необходимого количества тепла за время нагрева или охлаждения частиц (т с) требуется поверхность F (m2)j

БОО/^р

Регенеративные воздухонагреватели с подвижной зернистой насадкой характеризуются интенсивным теплообменом, высокими температурами нагрева воздуха (до 800 °С и более).

Математическая модель должна с достаточной точностью описывать определенные свойства объекта исследования. В настоящее время используются следующие методы получения математических моделей: теоретико-аналитический, экспериментально-статистический, статистического моделирования (Монте-Карло). Применение того или иного метода …

Подчеркнем еще раз, что проблема оптимизации возникает в тех случаях, когда необходимо решать компромиссную задачу улучшения двух и более характеристик, различным образом влияющих на процесс. Поэтому при выборе критериев оптимальности …

Любая теплоиспользующая установка или система многовариантна. Выбор наилучшего варианта требует выявления прежде всего критерия или критериев оптимальности, эффективности или функции цели. Параметры, позволяющие реализовать различные варианты, назовем управляющими воздействиями, или …

msd.com.ua

Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4

Юнгстрем

Cтраница 4

Юнгстрем вдвое больше, чем в обычных турбинах, что позволяет срабатывать в каждой ступени теплопадение, в четыре раза превышающее тепло-падение, срабатываемое в обычных турбинах при той же абсолютной окружной скорости. Поэтому турбина Юнгстрем имеет относительно небольшое число ступеней и необычайно компактна. [47]

В последнем газоходе предусмотрена возможность регулирования температуры вторичного пара посредством поворотных заслонок. Регенеративный воздухоподогреватель Юнгстрема установлен над котлом. [48]

По сравнению с регенераторами с неподвижной насадкой достоинством регенератора Юнгстрема является практически постоянная средняя температура воздуха на выходе из аппарата, зависящая только от температуры поступающих в аппарат горячих газов. Компактность воздухоподогревателя Юнгстрема является также одним из его достоинств по сравнению с рекуперативными воздушными подогревателями. Недостатками регенератора Юнгстрема являются сложность конструкции и загрязнение воздуха газами. [49]

Таким образом, в воздухоподогревателе системы Юнгстрема быстрее, чем в рекуперативных подогревателях, достигается превышение минимальной температуры поверхности нагрева над температурой точки росы уходящих газов. Вследствие этого воздухоподогреватели Юнгстрема в значительно меньшей степени подвержены коррозии. [50]

При вращении дисков 1 и 2 в противоположные стороны с равным числом оборотов окружная скорость лопаток одного диска относительно вращающихся лопаток другого диска получается почти в 2 раза большей, чем у других реактивных турбин с неподвижными направляющими лопатками. Поэтому и число ступеней у турбины Юнгстрем примерно в 2 раза меньше, чем у других реактивных турбин такой же мощности. [51]

Для вращения насадки воздухоподогревателя требуется установка электродвигателя с редуктором. Например, для обеспечения работы воздухоподогревателя Юнгстрема с поверхностью нагрева до 3000 м2 устанавливается электрический двигатель мощностью до 3 кет. [52]

В качестве воздухоподогревателей широко используют рекуперативные трубчатые тешюобменные аппараты. В последнее время котлы большой паропроизводительности комплектуют регенеративными воздухоподогревателями системы Юнгстрема. [53]

Существуют паровые турбины, у которых движение потока пара осуществляется в радиальном направлении. Турбины этого типа были предложены в 1910 г. шведскими инженерами братьями Юнгстрем. [55]

Регенератор представляет собой камеру, заполненную специальной кирпичной кладкой ( насадкой), через которую периодически пропускаются то нагревающие ее продукты сгорания, то воздух или газообразное топливо, нагреваемые накопленным в предшествующий период теплом. В котельных установках для нагрева воздуха применяются также металлические регенераторы, например регенератор типа Юнгстрема, в котором в неподвижном кожухе вращается секционный ротор из стальных пластин, попеременно нагреваемых отходящими газами и охлаждаемых подогреваемым воздухом. [56]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

Юнгстрем - Технический словарь Том VI

Юнгстрем представляет собою турбину с двумя вращающимися в протиВ Оположных направлениях роторами, каждый из которых соединяется со своим электрическим генератором. Аппараты для очистки поверхностей нагрева. Юнгстрем и создана новая система уплотнений. Юнгстрем) и радиальные реактивные ( типа Сименс), имеющие неподвижные направляющие лопатки и сопла, закрепленные в корпусе, и подвижные рабочие лопатки, закрепленные на дисках ротора турбины. Юнгстрем вдвое больше, чем в обычных турбинах, что позволяет срабатывать в каждой ступени теплопадение, в четыре раза превышающее тепло-падение, срабатываемое в обычных турбинах при той же абсолютной окружной скорости. Поэтому турбина Юнгстрем имеет относительно небольшое число ступеней и необычайно компактна. Турбины Юнгстрем имеют саморегулирующееся паровое уравновешивание, существенно разгружающее упорный подшипник. При неправильной установке упорный подшипник перегружается. Турбина Юнгстрем мощностью 14 000 кет при 3 000 об / мин. Турбины Юнгстрема успешно применяются также для высоких параметров пара. III. Продольный разрез турбины ф. Юнг-стрем. Достоинством турбины Юнгстрем является компактность и возможность быстрого пуска благодаря малым деформациям при разогреве. К недостаткам следует отнести наличие двух генераторов, сложных лабиринтовых уплотнений и необходимость применения дроссельного регулирования. Турбины типа Юнгстрем являются единственными чисто реактивными, у которых расширение пара совершается только в каналах рабочих лопаток. В турбовозе Юнгстрема вспомогательная турбина делает 40 000 оборотов в минуту, что является максимальным в турбинной практике в настоящее время. Достоинством регенератора Юнгстрема перед регенераторами с неподвижной насадкой является практически постоянная средняя температура воздуха на выходе из аппарата, зависящая только от температуры поступающих в аппарат горячих газов. Упорные подшипники турбины Юнгстрем расположены на валах генераторов. В турбине Юнгст-рем - СТАЛ ( Швеция) ( рис. 10 - 16) необходимо найти такое положение, при котором паровая разгрузка осевого давления могла бы работать автоматически и разбег в упорном подшипнике не ограничивал разгрузку.

У воздухоподогревателя системы Юнгстрема, независимо от высоты ротора, относительное движение газа и воздуха всегда соответствует противоточному.Преимуществом подогревателя системы Юнгстрема является то, что минимальная температура его насадки всегда выше, чем в рекуперативных подогревателях при тех же температурах газов и воздуха. Это объясняется тем, что, во-первых, длительность соприкосновения поверхности насадки с газом больше, чем с воздухом, так как газовая зона ротора больше воздушной зоны. Во-вторых, листы насадки попеременно омываются с обеих сторон газами или воздухом и, следовательно, в отличие от рекуператоров, всегда осуществляется симметричная тепловая работа в любом месте листа насадки.Радиальная реактивная турбина Юнгстрема не имеет неподвижных радиальных направляющих лопаток а рабочие лопатки крепятся в кольцах, вращающихся в противоположные стороны с одинаковой скоростью ( фиг. Таким образом скорость относительного перемещения двух соседних рядов лопаток равна сумме их окружных скоростей, что позволяет соответственно увеличить перепад тепла в каждой ступени.Разрез паровпускной коробки турбины с комбинированным дроссельно-сопловым парораспределением. Радиальные реактивные ( типа Юнгстрем), которые не - имеют неподвижных направляющих лопаток и сопл; у этих турбин расширение пара происходит только в подвижных лопатках, из которых половина облопаченных венцов вращается в противоположном направлении. Эти турбины являются чисто реактивными. У некоторых таких турбин повышенной мощности несколько последних ступеней выполняются аксиальными, активными.Неполное открытие дроссельного клапана турбины Юнгстрем связано с пониженным давлением масла на регулирование или неточной установкой отсечного золотника относительно буксы.Таким образом, в воздухоподогревателе системы Юнгстрема быстрее, чем в рекуперативных подогревателях, достигается превышение минимальной температуры поверхности нагрева над температурой точки росы уходящих газов. Вследствие этого воздухоподогреватели Юнгстрема в значительно меньшей степени подвержены коррозии.Рассмотренные конструктивные особенности регенеративного воздухоподогревателя системы Юнгстрема затрудняют его использование в качестве воздухоподогревателя газотурбинных установок и подогревателя воздуха для вагранок и печей. При использовании его в газовых турбинах возникают большие перепады давления между газовым и воздушным трактами; в вагранках и печах требуется очень высокий подогрев воздуха, что обеспечить в таких воздухоподогревателях не удается.Применение таких емкостей было осуществлено ранее фирмой Юнгстрем для турбин малой мощности.Дымовые газы из пароперегревателей поступают в воздухоподогреватель Юнгстрема, расположенный выше пароперегревателей.По сравнению с рекуперативными воздушными подогревателями достоинством воздухоподогревателя Юнгстрема является его компактность, недостатком - сложность конструкции и загрязнение воздуха газами.На рис. 16 показана схема регенеративного вращающегося воздухоподогревателя типа Юнгстрем. Ротор вращается со скоростью 1 5 - 3 об / мин, разделен радиальными и аксиальными перегородками на ячейки, которые заполняются набивкой-стальными профильными листами толщиной 0 5 - 1 2 мм. Продукты сгорания топлива после конвективной зоны печи проходят между листами и нагревают их. Нагретые листы ротором перемещаются в воздушную часть, где отдают свое тепло нагреваемому воздуху. Воздух и продукты сгорания топлива поступают в воздухоподогреватель по схеме противотока. Разность температур входящих в воздухоподогреватель газов и выходящего из него горячего воздуха составляет, как правило, 25 - 40 С.На рис. 50 приведены сравнительные габариты регенеративного воздухоподогревателя системы Юнгстрема и воздухоподогревателя с шариковой насадкой.По сравнению с регенераторами с неподвижной насадкой достоинством регенератора Юнгстрема является практически постоянная средняя температура воздуха на выходе из аппарата, зависящая только от температуры поступающих в аппарат горячих газов. Компактность воздухоподогревателя Юнгстрема является также одним из его достоинств по сравнению с рекуперативными воздушными подогревателями. Недостатками регенератора Юнгстрема являются сложность конструкции и загрязнение воздуха газами.На рис. 3 - 6 д изображен регенератор системы Юнгстрема с вращающейся металлической насадкой, получивший применение на электростанциях в качестве воздухоподогревателя для использования тепла отходящих газов котельных агрегатов. Вращающаяся насадка аппарата состоит из профильных металлических листов, которые, двигаясь по кругу, пересекают поочередно каналы с горячими газами, где они нагреваются, и передают тепло воздуху. Скорость вращени-я ротора с насадкой невелика и обычно не превышает 3 - 6 об / мин.

Осевой разбег ротора в сегментном упорном подшипнике, кроме турбин Юнгстрем, должен быть в пределах 0 20 - 0 40 мм и не более 0 50 мм. Большой разбег может вызвать сильный удар упорного диска о сегменты при набросе нагрузки и аварию турбины. Величину разбега ротора следует проверять при собранном и затянутом болтами упорном подшипнике.Воздух, поступающий в топку, подогревается во вращающемся подогревателе Юнгстрема.Во вращающихся теплоаккумулирующих подогревателях насадка работает по принципу пластинчатого регенератора Юнгстрема.Как видно, воздухоподогреватель с шариковой насадкой выгоднее воздухоподогревателя системы Юнгстрема с точки зрения сокращения поверхности нагрева, что связано с уменьшением габаритов аппарата, а это, в свою очередь, вызывает уменьшение потерь тепла в окружающую среду.На рис. 3 - 7, д приведен регенератор системы Юнгстрема с вращающейся металлической насадкой, получивший применение на электростанциях в качестве воздухоподогревателя для использования тепла отходящих газов котельных агрегатов.Методика расчета регенеративного воздухоподогревателя непрерывного действия имеется только для воздухоподогревателя системы Юнгстрема. Так как все регенеративные воздухоподогреватели непрерывного действия по принципу работы подобны, то в основу их расчета можно взять работы Гакансона и Зандеру, Герша, Хаузена, Ля-ховицкого и других по тепловому расчету подогревателя системы Юнгстрема.Схематичный разрез радиальной турбины типа Сименс-Шуккерт с двумя рабочими дисками. На рис. 1 - 15 показан продольный разрез турбогенератора с турбиной типа Юнгстрем. Его общая мощность складывается из мощности двух генераторов, вращающихся в противоположные стороны с одинаковым числом оборотов, которые работают в параллель на одни общие шины распределительного устройства электростанции.Представление о габаритах воздухоподогревателя Юнгстрема и воздухоподогревателя с шариковой насадкой. Воздухоподогреватель с шариковой насадкой обладает существенными преимуществами по сравнению с воздухоподогревателями системы Юнгстрема. Как известно, расчет воздухоподогревателя не ограничивается определением поверхности нагрева, конечной температуры газа или воздуха и гидравлического сопротивления. Поэтому в задачу входит выбор оптимальной формы и компоновки поверхности нагрева и установления наивыгоднейшей скорости движения теплоносителей. Решение этих задач связано с учетом как начальных затрат на сооружение, так и эксплуатационных расходов.Оптимальная длительность прогрева холодных конденсационных паровых турбин небольшой мощности ( кроме турбин типа Юнгстрем) на малых оборотах обычно составляет около 100 %, а длительность развития числа оборотов до номинальной величины-в пределах 50 - 70 % длительности выбега их ротора с нормальным вакуумом в конденсаторе.За границей большое распространение получили регенеративные воздухоподогреватели, типичной и наиболее распространенной конструкцией которых является вращающийся воздухоподогреватель Юнгстрем ( фиг. Неподвижная часть этого воздухоподогревателя разделена на две половины, по одной из которых протекают газы, а по другой-воздух.Из регенеративных воздухоподогревателей в настоящее время находит применение только вращающийся воздухоподогреватель с насадкой из гофрированных стальных листов типа Юнгстрема. По сравнению с рекуперативными теплообменниками эти воздухоподогреватели значительно более компактны, имеют относительно высокий коэффициент теплоиспользования насадки, меньшую подверженность коррозии и надежны в работе.За границей ( в США, Германии и ряде других стран) эта проблема решается путем применения регенеративных вращающихся воздухоподогревателей типа Юнгстрем. Эти воздухоподогреватели имеют большее поперечное сечение, но значительно меньшую высоту. Последнее особенно ценно, так как высота конвективной шахты является наиболее дефицитным размером.Сравнительная оценка по данным лабораторных и эксплуатационных исследований показала, что воздухоподогреватели с вращающейся шариковой насадкой по сравнению с рекуперативными, а также регенеративными воздухоподогревателями типа Юнгстрема имеют большие теплотехнические преимущества.

Эти турбины выполняются только многоступенчатыми в пределах 20 - 45 ступеней; комбинированные или активно-реактивные - часто состоят из двухступенчатого диска Кертиса в качестве первой ( регулирующей) ступени и нескольких реактивных ступеней либо из двухвенечного диска Кертиса, нескольких активных и нескольких реактивных ступеней; радиальные реактивные ( типа Юнгстрем) - не имеют неподвижных направляющих лопаток и сопел. У этих турбин пар расширяется только в подвижных лопатках. При этом половина венцов, несущих лопатки, вращается в противоположном направлении; радиальные реактивные ( типа Сименс) - имеют неподвижные направляющие лопатки и сопла, закрепленные в корпусе и подвижные рабочие лопатки, закрепленные на дисках ротора турбины.Юнгстрем вдвое больше, чем в обычных турбинах, что позволяет срабатывать в каждой ступени теплопадение, в четыре раза превышающее тепло-падение, срабатываемое в обычных турбинах при той же абсолютной окружной скорости. Поэтому турбина Юнгстрем имеет относительно небольшое число ступеней и необычайно компактна.В последнем газоходе предусмотрена возможность регулирования температуры вторичного пара посредством поворотных заслонок. Регенеративный воздухоподогреватель Юнгстрема установлен над котлом.По сравнению с регенераторами с неподвижной насадкой достоинством регенератора Юнгстрема является практически постоянная средняя температура воздуха на выходе из аппарата, зависящая только от температуры поступающих в аппарат горячих газов. Компактность воздухоподогревателя Юнгстрема является также одним из его достоинств по сравнению с рекуперативными воздушными подогревателями. Недостатками регенератора Юнгстрема являются сложность конструкции и загрязнение воздуха газами.Таким образом, в воздухоподогревателе системы Юнгстрема быстрее, чем в рекуперативных подогревателях, достигается превышение минимальной температуры поверхности нагрева над температурой точки росы уходящих газов. Вследствие этого воздухоподогреватели Юнгстрема в значительно меньшей степени подвержены коррозии.При вращении дисков 1 и 2 в противоположные стороны с равным числом оборотов окружная скорость лопаток одного диска относительно вращающихся лопаток другого диска получается почти в 2 раза большей, чем у других реактивных турбин с неподвижными направляющими лопатками. Поэтому и число ступеней у турбины Юнгстрем примерно в 2 раза меньше, чем у других реактивных турбин такой же мощности.Для вращения насадки воздухоподогревателя требуется установка электродвигателя с редуктором. Например, для обеспечения работы воздухоподогревателя Юнгстрема с поверхностью нагрева до 3000 м2 устанавливается электрический двигатель мощностью до 3 кет.В качестве воздухоподогревателей широко используют рекуперативные трубчатые тешюобменные аппараты. В последнее время котлы большой паропроизводительности комплектуют регенеративными воздухоподогревателями системы Юнгстрема.Схема радиальной турбины. Существуют паровые турбины, у которых движение потока пара осуществляется в радиальном направлении. Турбины этого типа были предложены в 1910 г. шведскими инженерами братьями Юнгстрем.Регенератор представляет собой камеру, заполненную специальной кирпичной кладкой ( насадкой), через которую периодически пропускаются то нагревающие ее продукты сгорания, то воздух или газообразное топливо, нагреваемые накопленным в предшествующий период теплом. В котельных установках для нагрева воздуха применяются также металлические регенераторы, например регенератор типа Юнгстрема, в котором в неподвижном кожухе вращается секционный ротор из стальных пластин, попеременно нагреваемых отходящими газами и охлаждаемых подогреваемым воздухом.

www.ai08.org

Регенеративный аппарат - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Регенеративный аппарат

Cтраница 1

Регенеративные аппараты являются периодическими. [1]

Для регенеративных аппаратов важно знать изменение q в пространстве и времени, что вытекает из самого принципа их работы в нестационарном режиме, поскольку с поверхностью нагрева по очереди соприкасаются теплоноситель и продукт. [2]

В регенеративных аппаратах одна и та же поверхность нагрева периодически омывается то горячей, то холодной средой. Главным элементом конструкции таких аппаратов является теплоаккумулирующее устройство. В рекуперативных аппаратах ( рис. 2.24) перенос теплоты от одной среды к другой осуществляется через разделяющую их стенку. В смесительных аппаратах ( рис. 2.25) происходит непосредственное перемешивание нагретого и холодного теплоносителей. В этом случае теплообмен протекает одновременно с массобменом. [3]

В регенеративных аппаратах горячий и нагреваемый потоки попеременно соприкасаются с одной и той же поверхностью. [4]

В регенеративных аппаратах - регенераторах - одна и та гке поверхность твердого тела омывается попеременно различными теплоносителями. При смывании твердого тела одним из теплоносителей оно нагревается за счет его тепла; при смывании твердого тела другим теплоносителем оно охлаждается, передавая тепло последнему. Таким образом, в регенераторах, кроме теплоносителей, обменивающихся теплом, необходимо наличие твердых тел, которые воспринимают тепло от одного теплоносителя и аккумулируют его, а затем отдают другому. [5]

В регенеративных аппаратах одна и та же поверхность ( с высокой теп-лоаккумулирующей способностью) поочередно омывается то горячим, то холодным теплоносителем. При протекании горячего теплоносителя поверхность аппарата нагревается, а при протекании холодного теплоносителя поверхность отдает теплоту. Регенеративные аппараты незаменимы при нагреве до высоких температур ( 1000 С и более), например, при подогреве воздуха в металлургических печах. [6]

В регенеративных аппаратах одна и та же поверхность ( с высокой теплоаккумулирующей способностью) поочередно омывается то горячим, то холодным теплоносителем. При протекании горячего теплоносителя поверхность аппарата нагревается, а при протекании холодного теплоносителя поверхность отдает теплоту. [7]

В регенеративных аппаратах - регенераторах - одна и та же поверхность твердого тела омывается попеременно различными теплоносителями. При смывании твердого тела одним из теплоносителей оно нагревается за счет его тепла; при смывании твердого тела другим теплоносителем оно охлаждается, передавая тепло последнему. Таким образом, в регенераторах, кроме теплоносителей, обменивающихся теплом, необходимо наличие твердых тел, которые воспринимают тепло от одного теплоносителя и аккумулируют его, а затем отдают другому. [8]

В регенеративных аппаратах горячий и нагреваемый потоки попеременно соприкасаются с одной и той же поверхностью. [9]

В регенеративных аппаратах более нагретый теплоноситель отдает тепло аккумулирующему устройству, от которого оно затем передается более холодному. К таким аппаратам относятся, например, регенераторы мартеновских печей. [11]

В регенеративных аппаратах горячая и холодная среды омывают одну и ту же поверхность теплообмена попеременно. Обычно внутри таких аппаратов помещают насадку ( наполнитель), которая служит аккумулятором теплоты. В качестве насадки используют кольца Рашига, пакеты гофрированных металлических лент, металлические сетки и др. Поверхностью теплообмена в этих аппаратах является поверхность насадки. Горячая среда в течение некоторого времени омывает насадку и нагревает ее. Затем на ту же насадку подают холодную среду, которая нагревается, охлаждая насадку. В связи с тем, что в регенеративных аппаратах процессы нагрева и охлаждения осуществляются периодически, для организации непрерывной работы установки их обычно компонуют из двух аппаратов. Тогда в одно и то же время через один аппарат проходит горячая среда, а через другой - холодная. [12]

В регенеративных аппаратах со сжатым кислородом применяют два вида хемосорбентов углекислого газа: известковый на основе гидроксида кальция Са ( ОН) 2 и щелочной на основе гидроксида натрия NaOH. Известен также литиевый хемосорбент LiOH, обладающий существенно большей удельной сорбционной ем костью, чем первые. [13]

В регенеративных аппаратах главного контура, а также в регенераторах и охладителях вспомогательных систем теплоноситель охлаждается, причем возможны различные комбинации состава, температур стенки канала и теплоносителя и других параметров. [14]

Существуют ли регенеративные аппараты с подвижной насадкой. [15]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

Уплотнительное приспособление к регенеративным воздухоподогревателям типа "юнгстрем"

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО HA ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ уплотнительного приспособления к регенеративным воздухоподогревателям типа „Юнгстрем", К авторскому свидетельству Ю. Г. Васильева, заявленному

15 марта 1936 года (спр. о перв. ¹ 189271).

О выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 августа 1936 года.

В установках регенеративных воздухо-. подогревателей с вращающимися поверхностями нагрева типа „Юнгстрем" имеется ряд недостатков. Основным недостатком является перетекание воздуха в газовую зону через периферийные и междузонные уплотнения. Это обстоятельство влечет за собой увеличение дебета дутьевого вентилятора за счет его напора и перегрузку дымососа подмешиваемым в газы воздухом. Причина указанного перетекания заключается в несовершенстве применяемых уплотнений.

Пружинящие пластины и гребешки, которые хотя и изготовляются из специ= альной стали, находясь в сфере высоких температур (порядка 400 вЂ” 450 ), отжигаются, теряют свою эластичность и при изгибах деформируются. Изгибы пластин неизбежны вследствие опускания и подъема ротора при его вращении.

В предлагаемом уплотнительном приспособлении к регенеративным воздухоподогревателям типа „Юнгстрем", с целью устранения означенного недостатка, применено контактно-песочное уплотнение, состоящее из промежуточных пластинок, снабженных лабиринтами, заполненными песком, и находящихся под действием натяжных пружин и рычажной системы.

На чертеже фиг. 1 изображает вертикальный разрез уплотнительного приспособления к регенеративным воздухоподогревателям типа „Юнгстрем"; фиг. 2 вЂ” вид сверху с частичным разрезом; фиг. 3 вЂ” частичный вертикальный разрез приспособления, фиг. 4 вЂ” вид спереди натяжных пружин.

Ротор А с поверхностями нагрева вращается на трех ребордных скатах 7 круговым рельсом 2. Соприкасающиеся поверхности качания скатов 1 и рельса 2 имеют коническую форму с углами Р и а, одновременно обраЗуя самоустанавливающуюся фрикционную передачу, где один из скатов кронштейна 0 является ведущим. Для регулирования горизонтальности ротора предусмотрены на каждом из несущих кронштейнов О и О винты Е.

По периферии ротора как сверху, так и снизу заводятся в соответствующие пазы сменные дуговые части 3, которые, имея шип в виде ласточкина хвоста, крепятся без болтов, образуя замкнутый круг. Эти пазы могут быть образованы путем отбортовки окаймляющего листа самого ротора и приваркой симметрично: расположенных полосок В или другим способом в зависимости от конструктивных возможностей.

В, центр ротора плотно вставляются точеные кольца К

По радиусам для междузонного уплотнения заводятся от периферии к центру радиальные брусочки 4 (фиг. 2, 3), которые, также без болтов, плотно сидят в . пазах, образованных соответствующей . формы пластинами и.

Сверху и снизу вращающегося ротора примыкают две одинаковых промежуточных пластинки,5, в которых выполнены прорезы, соответствующие окнам нижней и верхней крышек N кожуха, для прохода газа по стрелке вЂ” и для прохода воздуха по стрелке +.

По окружности промежуточных пластинок 5 приварены крнцентрично расположенные кольцевые ребра 0 и О,.

Каждое окно промежуточной плоскости

Окантовано замкнутыми полукольцамиребрами е и е . Крайние точки ребер 0 соединены полосками i и i, проходя по образующемуся сектору междузонного уплотнения М.

На верхней и нижней крышках N кожуха также приварены кольца-ребра О, полукольца-ребра е" и е и замкнутая окантовка f секторов М (на фиг. 2 указано пунктиром), что при сочетании с приваренными ребрами на промежуточных пластинках 5 создает лабиринты, промежутки которых для уплотнения заполняются просеянным песком, смешанным с графитом.

Гладкие поверхности промежуточных пластинок 5 образуют постоянный контакт со скользящими по ним гладкими поверхностями дуговых частей 3, брусочков 4 и колец К при помощи пружин 6. Опираясь на рычажки 7, расположенные íà ppBHQN друг от друга расстоянии по окружности кожуха, промежуточные пластинки 5 передают свой вес пружинам б через посредство рычажков 9, находящихся с рычажками 7 на одной оси 8 (фиг. 1, 2 и 4), Натяжение пружин, необходимое для создания постоянного контакта между промежуточными пластинками 5 (с лабиринтными уплотнениями) и вращающимся .ротором, регулируется барашками. 10.

Таким образом ; ротор, вращаясь, имеет возможность опускаться вниз и подниматься вверх, не нарушая уплотнения, как по периферии, так и между зонами.

Воздух, проходя в зону + через поверхности нагрева вращающегося ротора, не может проникнуть в газовую зону вЂ”,так как на его пути встречаются трущиеся поверхности, плотно прижатые друг к другу, и границы каждого окна защищены лабиринтами, заполненными песком и графитом.

Предмет изо бр етения.

1. Уплотнительное приспособление к регенеративным воздухоподогревателям типа „Юнгстрем", отличающееся применением с торцевых концов ротора А (фиг. 1, 2) лабиринтных песочных затворов, образованных между ребристыми крышками кожуха и ребристыми же плоскими пластинками 5, прилегающими вплотную к ротору, каковые пластинки 5 для получения надлежащего уплотнения находятся под действием натяжных пружин б и рычажной систе- мы 7, 9 (фиг. 4).

2. Б приспособлении по и. 1 применение на роторе для контакта с пластинками 5 сменных дуговых частей 3 на периферии ротора А колец К в центральной его части и радиальных брусков 4.

www.findpatent.ru

Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Юнгстрем

Cтраница 2

У воздухоподогревателя системы Юнгстрема, независимо от высоты ротора, относительное движение газа и воздуха всегда соответствует противоточному. [16]

Преимуществом подогревателя системы Юнгстрема является то, что минимальная температура его насадки всегда выше, чем в рекуперативных подогревателях при тех же температурах газов и воздуха. Это объясняется тем, что, во-первых, длительность соприкосновения поверхности насадки с газом больше, чем с воздухом, так как газовая зона ротора больше воздушной зоны. Во-вторых, листы насадки попеременно омываются с обеих сторон газами или воздухом и, следовательно, в отличие от рекуператоров, всегда осуществляется симметричная тепловая работа в любом месте листа насадки. [17]

Радиальная реактивная турбина Юнгстрема не имеет неподвижных радиальных направляющих лопаток а рабочие лопатки крепятся в кольцах, вращающихся в противоположные стороны с одинаковой скоростью ( фиг. Таким образом скорость относительного перемещения двух соседних рядов лопаток равна сумме их окружных скоростей, что позволяет соответственно увеличить перепад тепла в каждой ступени. [18]

Радиальные реактивные ( типа Юнгстрем), которые не - имеют неподвижных направляющих лопаток и сопл; у этих турбин расширение пара происходит только в подвижных лопатках, из которых половина облопаченных венцов вращается в противоположном направлении. Эти турбины являются чисто реактивными. У некоторых таких турбин повышенной мощности несколько последних ступеней выполняются аксиальными, активными. [20]

Неполное открытие дроссельного клапана турбины Юнгстрем связано с пониженным давлением масла на регулирование или неточной установкой отсечного золотника относительно буксы. [21]

Рассмотренные конструктивные особенности регенеративного воздухоподогревателя системы Юнгстрема затрудняют его использование в качестве воздухоподогревателя газотурбинных установок и подогревателя воздуха для вагранок и печей. При использовании его в газовых турбинах возникают большие перепады давления между газовым и воздушным трактами; в вагранках и печах требуется очень высокий подогрев воздуха, что обеспечить в таких воздухоподогревателях не удается. [23]

Применение таких емкостей было осуществлено ранее фирмой Юнгстрем для турбин малой мощности. [24]

Дымовые газы из пароперегревателей поступают в воздухоподогреватель Юнгстрема, расположенный выше пароперегревателей. [25]

По сравнению с рекуперативными воздушными подогревателями достоинством воздухоподогревателя Юнгстрема является его компактность, недостатком - сложность конструкции и загрязнение воздуха газами. [26]

На рис. 16 показана схема регенеративного вращающегося воздухоподогревателя типа Юнгстрем. Ротор вращается со скоростью 1 5 - 3 об / мин, разделен радиальными и аксиальными перегородками на ячейки, которые заполняются набивкой-стальными профильными листами толщиной 0 5 - 1 2 мм. Продукты сгорания топлива после конвективной зоны печи проходят между листами и нагревают их. Нагретые листы ротором перемещаются в воздушную часть, где отдают свое тепло нагреваемому воздуху. Воздух и продукты сгорания топлива поступают в воздухоподогреватель по схеме противотока. Разность температур входящих в воздухоподогреватель газов и выходящего из него горячего воздуха составляет, как правило, 25 - 40 С. [27]

На рис. 50 приведены сравнительные габариты регенеративного воздухоподогревателя системы Юнгстрема и воздухоподогревателя с шариковой насадкой. [28]

На рис. 3 - 6 д изображен регенератор системы Юнгстрема с вращающейся металлической насадкой, получивший применение на электростанциях в качестве воздухоподогревателя для использования тепла отходящих газов котельных агрегатов. Вращающаяся насадка аппарата состоит из профильных металлических листов, которые, двигаясь по кругу, пересекают поочередно каналы с горячими газами, где они нагреваются, и передают тепло воздуху. Скорость вращени-я ротора с насадкой невелика и обычно не превышает 3 - 6 об / мин. [30]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Юнгстрем

Cтраница 1

Юнгстрем представляет собою турбину с двумя вращающимися в протиВ Оположных направлениях роторами, каждый из которых соединяется со своим электрическим генератором. [2]

Юнгстрем и создана новая система уплотнений. [4]

Юнгстрем) и радиальные реактивные ( типа Сименс), имеющие неподвижные направляющие лопатки и сопла, закрепленные в корпусе, и подвижные рабочие лопатки, закрепленные на дисках ротора турбины. [5]

Турбины Юнгстрем имеют саморегулирующееся паровое уравновешивание, существенно разгружающее упорный подшипник. При неправильной установке упорный подшипник перегружается. [7]

Турбина Юнгстрем мощностью 14 000 кет при 3 000 об / мин. [8]

Турбины Юнгстрема успешно применяются также для высоких параметров пара. [9]

Достоинством турбины Юнгстрем является компактность и возможность быстрого пуска благодаря малым деформациям при разогреве. К недостаткам следует отнести наличие двух генераторов, сложных лабиринтовых уплотнений и необходимость применения дроссельного регулирования. [11]

Турбины типа Юнгстрем являются единственными чисто реактивными, у которых расширение пара совершается только в каналах рабочих лопаток. [12]

В турбовозе Юнгстрема вспомогательная турбина делает 40 000 оборотов в минуту, что является максимальным в турбинной практике в настоящее время. [13]

Достоинством регенератора Юнгстрема перед регенераторами с неподвижной насадкой является практически постоянная средняя температура воздуха на выходе из аппарата, зависящая только от температуры поступающих в аппарат горячих газов. [14]

Упорные подшипники турбины Юнгстрем расположены на валах генераторов. В турбине Юнгст-рем - СТАЛ ( Швеция) ( рис. 10 - 16) необходимо найти такое положение, при котором паровая разгрузка осевого давления могла бы работать автоматически и разбег в упорном подшипнике не ограничивал разгрузку. [15]

Страницы: 1 2 3 4