×
20.07.2014
216.012.e187

КОМПЛЕКСНЫЙ УТИЛИЗАТОР ТЕПЛА СБРОСНЫХ ГАЗОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для утилизации тепла дымовых газов котельных агрегатов, промышленных печей, вентиляционных выбросов при нагревании воздуха с одновременным получением электричества. Комплексный утилизатор тепла сбросных газов содержит корпус, снабженный газовыми и воздушными патрубками, внутри которого помещен пакет, состоящий из перфорированных пластин, образующих между собой газовые и воздушные каналы, причем перфорация пластин выполнена в виде горизонтальных щелей, размещенных в шахматном порядке относительно друг друга, в которых помещены термоэлектрические звенья, состоящие из овальных вставок, выполненных из упругого диэлектрического коррозионностойкого материала, внутри которых помещены зигзагообразные ряды, состоящие из термоэмиссионных преобразователей, каждый из которых представляет собой пару оголенных проволочных отрезков, выполненных из разных металлов M1 и М2, спаянных на концах между собой, причем сами зигзагообразные ряды соединены между собой последовательно соединительными проводами, образуя термоэлектрические секции, соединенные с коллекторами электрических зарядов и клеммами. Такое выполнение утилизатора повышает его надежность и эффективность. 5 ил. .
Основные результаты: Комплексный утилизатор тепла сбросных газов, содержащий корпус, снабженный газовыми и воздушными патрубками, внутри которого помещен пакет, состоящий из перфорированных пластин, образующих между собой газовые и воздушные каналы, зигзагообразные ряды, состоящие из термоэмиссионных преобразователей, каждый из которых представляет собой пару оголенных проволочных отрезков, выполненных из разных металлов M1 и М2, спаянных на концах между собой, продольные половины каждого термоэмиссионного преобразователя зигзагообразного ряда находятся в газовом и воздушном каналах, зигзагообразные ряды соединены между собой коллекторами электрических зарядов и клеммами, отличающийся тем, что все пластины выполнены перфорированными горизонтальными щелями, размещенными в шахматном порядке относительно одна другой, в которых помещены термоэлектрические звенья, состоящие из овальных вставок, выполненных из упругого диэлектрического коррозионностойкого материала, зигзагообразные ряды, состоящие из термоэмиссионных преобразователей, помещены внутри овальных вставок, причем термоэлектрические звенья установлены в горизонтальных щелях таким образом, что продольные половины каждого термоэмиссионного преобразователя зигзагообразного ряда находятся в газовом и воздушном каналах соответственно, сами зигзагообразные ряды каждого горизонтального ряда щелей на пластинах соединены между собой последовательно соединительными проводами, образуя термоэлектрические секции, каждая из которых также соединена соединительным проводом с коллекторами электрических зарядов и клеммами.
Реферат Свернуть Развернуть

Предлагаемое изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для комплексной утилизации тепла сбросных газов, а именно для утилизации тепла дымовых газов котельных агрегатов, промышленных печей, вентиляционных выбросов при нагревании воздуха с одновременным получением электричества.

Известен пластинчатый воздухоподогреватель, содержащий пакет из плоских пластин, покрытых антикоррозионным покрытием, с турбулизующими выступами, образующими между собой каналы для теплообменивающихся потоков газа и воздуха [А.с. СССР №1575062, Мкл. F28D 9/02, 1990].

Основными недостатками известного пластинчатого воздухоподогревателя являются невозможность осуществления в нем утилизации тепла дымовых газов для попутной очистки их от твердых примесей (частиц пыли, золы, сажи и т.д.) и получения электроэнергии, что снижает его эффективность.

Более близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является полифункциональный воздухоподогреватель, включающий корпус, снабженный газовыми и воздушными патрубками, внутри которого помещен пакет из плоских сплошных и перфорированных пластин, размещенных поочередно, образующих между собой газовые и воздушные каналы, отверстия в перфорированных пластинах размещены попарно рядами друг против друга и снабжены шайбами, выполненными из диэлектрического материала, через которые пропущены также попарно, перпендикулярно и под углом относительно плоских пластин проволочные отрезки, выполненные из разных металлов и спаянные на копнах между собой, образуя зигзагообразные сетки (ряды), устроенные таким образом, что продольные половины каждого ряда зигзагообразной сетки находятся в газовом и воздушном каналах, образуя многорядные зигзагообразные сетки, размещенные одна над другой по ярусам, причем каждая многорядная зигзагообразная сетка соединена своими концами проволочными отрезками (соединительными проводами) с коллекторами электрических зарядов, соединенными в свою очередь с клеммами [Патент РФ №2422728, MПК F23L 15/04, 2011].

Основными недостатками известного полифункционального воздухоподогревателя являются сложная конструкция перфорированных перегородок, наличие сплошных перегородок, не являющихся источниками термоэлектричества, непосредственный контакт оголенных спаянных парных концов проволочных отрезков (термоэмиссионных преобразователей) с охлаждаемыми газами и нагреваемым воздухом, как правило, содержащими коррозионно-активные компоненты и влагу, влекущий за собой быстрый коррозионный износ этих термоэмиссионных преобразователей и возникновение короткого замыкания, что снижает его надежность и эффективность.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение надежности и эффективности комплексного утилизатора тепла сбросных газов.

Технический результат достигается комплексным утилизатором тепла сбросных газов, содержащим корпус, снабженный газовыми и воздушными патрубками, внутри которого помещен пакет, состоящий из перфорированных пластин, образующих между собой газовые и воздушные каналы, причем перфорация пластин выполнена в виде горизонтальных щелей, размещенных в шахматном порядке относительно одна другой, в которых помещены термоэлектрические звенья, состоящие из овальных вставок, выполненных из упругого диэлектрического коррозионностойкого материала, внутри которых помещены зигзагообразные ряды, состоящие из термоэмиссионных преобразователей, каждый из которых представляет собой пару оголенных проволочных отрезков, выполненных из разных металлов M1 и М2, спаянных на концах между собой, причем термоэлектрические звенья установлены в горизонтальных щелях таким образом, что продольные половины каждого термоэмиссионного преобразователя зигзагообразного ряда находятся в газовом и воздушном каналах, соответственно, сами зигзагообразные ряды каждого горизонтального ряда щелей на пластинах соединены между собой последовательно соединительными проводами, образуя термоэлектрические секции, каждая из которых также соединена соединительным проводом с коллекторами электрических зарядов, соединенными, в свою очередь, с клеммами.

На фиг.1-3 представлены общий вид и разрезы комплексного утилизатора тепла сбросных газов (КУТСГ), на фиг.4, 5 - термоэлектрическое звено и его стыковка с соединительными проводами и плоской перфорированной пластиной (перегородкой между газовым и воздушным каналом).

Предлагаемый КУТСГ содержит корпус 1, снабженный газовыми и воздушными патрубками (на фиг.1-5 не показаны), внутри которого помещен пакет, состоящий из перфорированных пластин 2, образующих между собой газовые и воздушные каналы 3 и 4, причем перфорация пластин 2 выполнена в виде горизонтальных щелей 5, размещенных в шахматном порядке относительно одна другой. В каждой горизонтальной щели 5 помещены термоэлектрические звенья (ТЭЗ) 6, состоящие из овальных вставок 7, выполненных из упругого диэлектрического коррозионностойкого материала (например, резины или пластмассы), внутри которых помещены зигзагообразные ряды 8, состоящие из термоэмиссионных преобразователей (ТЭП) 9, каждый из которых представляет собой пару оголенных проволочных отрезков 10 и 11, выполненных из разных металлов M1 и М2, спаянных на концах между собой, причем ТЭЗ 6 установлены в щелях 5 таким образом, что продольные половины каждого ТЭП 9 зигзагообразного ряда 8 находятся в газовом и воздушном каналах 3 и 4, соответственно, зигзагообразные ряды 8 ТЭЗ 6 каждого горизонтального ряда щелей 5 на пластинах 2 соединены между собой последовательно соединительными проводами 12, образуя термоэлектрические секции (ТЭС) 13, каждая из которых также соединена соединительным проводом 12 с коллекторами электрических зарядов 14 и 15, соединенными, в свою очередь, с клеммами 16 и 17, соответственно.

В основу работы КУТСГ положено увеличение скорости теплообмена при применении поверхностей теплообмена с искусственно созданными источниками турбулентности, что обеспечивает интенсификацию процессов теплопередачи путем турбулизации потока среды, разрушения ламинарного подслоя, увеличения поверхности нагрева и, в свою очередь, приводит к снижению размера теплообменной установки. Выполнение источников турбулентности в виде рядов ТЭЗ 6, внутри которых помещены зигзагообразные ряды 7, состоящие из ТЭП 9, изготовленных из проволочных отрезков 10 и 11, выполненных из металлов M1 и М2, спаянных на концах между собой, обеспечивает при нагреве одних спаянных концов горячими дымовыми газами и охлаждении других холодным воздухом появление в ТЭЗ 6 термоэлектричества [С.Г.Калашников. Электричество. - М.: «Наука», 1970, с.502-506).

Комплексный утилизатор тепла сбросных газов (КУТСГ), представленный на фиг.1-5, работает следующим образом. Горячие сбросные газы из входного газового патрубка поступают в газовые каналы 3, а из входного воздушного патрубка противотоком в воздушные каналы 4 КУТСГ подается холодный воздух, который при прохождении через каналы 4 в результате процесса теплообмена, заключающегося в передаче тепла теплопроводностью через смежные перфорированные пластины 2 газовых и воздушных каналов 3 и 4, соответственно, конвекции в газовой и воздушной средах, нагревается до требуемой температуры и удаляется через выходной воздушный патрубок, а горячие сбросные газы охлаждаются и также удаляются через выходной газовый патрубок (на фиг.1-5 газовые и воздушные патрубки не показаны). При этом большое количество источников турбулентности в виде рядов ТЭЗ 6, расположенных в шахматном порядке, обеспечивает турбулизацию газовых и воздушных потоков в газовых и воздушных каналах 3 и 4 и, таким образом, повышает скорость теплопередачи между дымовыми газами и воздухом. Одновременно с процессом теплопередачи КУТСГ выполняет функцию электрогенератора в результате нагрева спаенных концов проволочных отрезков 10 и 11 ТЭП 9 в зигзагообразных рядах 8 ТЭЗ 6, расположенных в газовых каналах 3, горячими дымовыми газами и охлаждения других спаянных концов ТЭП 9, расположенных в воздушных каналах 4, холодным воздухом, что обеспечивает появление в зигзагообразных рядах 8 ТЭЗ 6 каждой ТЭС 13 термоэлектричества, которое поступает в коллекторы 14 и 15, а оттуда через клеммы 16 и 17 подается потребителю. При этом проволочные отрезки 10, 11 ТЭП 9 зигзагообразных рядов 8 изолированы от непосредственного контакта с дымовыми газами и воздухом слоем диэлектрического коррозионностойкого материала овальных вставок 7, что предохраняет металлы M1 и М2 пар 10 и 11 ТЭП 9 от коррозии и появления между ними короткого замыкания. Кроме того, в конструкции КУТСГ все пластины 2, образующие перегородки между газовыми и воздушными каналами 3 и 4, снабжены источниками термоэлектричества - ТЭЗ 6, что при одной и той же величине поверхности теплообмена по сравнению с известным изобретением обеспечивает двукратное увеличение получаемого количества термоэлектричества.

Очистку поверхности ТЭЗ 6 ТЭС 13 КУТСГ от налипших частиц механических примесей проводят периодически путем их обдувания сжатым воздухом. Интервал между обдувками устанавливают на основании опытных данных.

Величина разности электрического потенциала на клеммах 16 и 17 КУТСГ зависит от характеристик пар металлов M1 и М2, из которых изготовлены проволочные отрезки 10 и 11 ТЭП 9, числа их в ТЭЗ 6 и числа ТЭС 13. Полученный электрический ток можно использовать для внутрицеховых нужд, например, для освещения.

Таким образом, предлагаемый комплексный утилизатор тепла сбросных газов позволяет проводить одновременно нагрев влажного воздуха сбросными газами, имеющими в своем составе агрессивные примеси, и значительно увеличить количество получаемого термоэлектричества, что повышает его надежность и эффективность.

Комплексный утилизатор тепла сбросных газов, содержащий корпус, снабженный газовыми и воздушными патрубками, внутри которого помещен пакет, состоящий из перфорированных пластин, образующих между собой газовые и воздушные каналы, зигзагообразные ряды, состоящие из термоэмиссионных преобразователей, каждый из которых представляет собой пару оголенных проволочных отрезков, выполненных из разных металлов M1 и М2, спаянных на концах между собой, продольные половины каждого термоэмиссионного преобразователя зигзагообразного ряда находятся в газовом и воздушном каналах, зигзагообразные ряды соединены между собой коллекторами электрических зарядов и клеммами, отличающийся тем, что все пластины выполнены перфорированными горизонтальными щелями, размещенными в шахматном порядке относительно одна другой, в которых помещены термоэлектрические звенья, состоящие из овальных вставок, выполненных из упругого диэлектрического коррозионностойкого материала, зигзагообразные ряды, состоящие из термоэмиссионных преобразователей, помещены внутри овальных вставок, причем термоэлектрические звенья установлены в горизонтальных щелях таким образом, что продольные половины каждого термоэмиссионного преобразователя зигзагообразного ряда находятся в газовом и воздушном каналах соответственно, сами зигзагообразные ряды каждого горизонтального ряда щелей на пластинах соединены между собой последовательно соединительными проводами, образуя термоэлектрические секции, каждая из которых также соединена соединительным проводом с коллекторами электрических зарядов и клеммами.
КОМПЛЕКСНЫЙ УТИЛИЗАТОР ТЕПЛА СБРОСНЫХ ГАЗОВ
КОМПЛЕКСНЫЙ УТИЛИЗАТОР ТЕПЛА СБРОСНЫХ ГАЗОВ
КОМПЛЕКСНЫЙ УТИЛИЗАТОР ТЕПЛА СБРОСНЫХ ГАЗОВ
КОМПЛЕКСНЫЙ УТИЛИЗАТОР ТЕПЛА СБРОСНЫХ ГАЗОВ
КОМПЛЕКСНЫЙ УТИЛИЗАТОР ТЕПЛА СБРОСНЫХ ГАЗОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 31-40 из 86.
20.03.2015
№216.013.3281

Газораспределительная станция

Изобретение относится к газовой технике, в частности к газораспределительным станциям (далее ГРС) для снижения давления газа в газопроводе. ГРС содержит блок управления, технологический блок с газопроводом высокого и низкого давления, емкость сбора конденсата, соединенную с газопроводом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544404
Дата охранного документа: 20.03.2015
20.03.2015
№216.013.3482

Насадка для регенеративного роторного воздухоподогревателя

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в процессах охлаждения дымовых газов, получаемых при сжигании серосодержащих топлив, до температуры ниже точки росы в регенеративных роторных воздухоподогревателях. Техническим результатом изобретения является увеличение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544917
Дата охранного документа: 20.03.2015
10.05.2015
№216.013.4886

Устройство для термоэлектрической защиты трубопровода от коррозии

Изобретение относится к оборудованию для систем защиты подземных и подводных трубопроводов от коррозии. Устройство содержит источник питания, соединенный кабелями с участком защищаемого трубопровода и анодным заземлителем, при этом оно содержит блок управления, соединенный через регулирующий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550073
Дата охранного документа: 10.05.2015
10.05.2015
№216.013.4985

Мобильный уличный кондиционер

Изобретение относится к энергетике, а именно к кондиционированию и, в частности, к способам и устройствам для очистки уличного воздуха от вредных компонентов отработавших газов автомобильного транспорта. Мобильный уличный кондиционер содержит прямоугольный корпус, закрытый крышей, поддон,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550328
Дата охранного документа: 10.05.2015
10.06.2015
№216.013.505c

Энергосберегающая система регулирования параметров приточного воздуха

Предлагаемое изобретение относится к строительству и может быть использовано для предварительного подогрева и охлаждения приточного воздуха в системах вентиляции и кондиционирования в зимний и летний периоды, соответственно. Энергосберегающая система регулирования параметров приточного воздуха...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552093
Дата охранного документа: 10.06.2015
10.07.2015
№216.013.620f

Способ и устройство для эффективной утилизации органических компонентов городских и промышленных отходов

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для переработки и утилизации городских и промышленных отходов органического происхождения. Техническим результатом является повышение надежности, экономической и экологической эффективности утилизации органических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556645
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.6212

Устройство для очистки дымовых газов, полученных при сжигании бытовых отходов

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для очистки дымовых газов, полученных от сжигания бытовых отходов. Техническим результатом является повышение экономической и экологической эффективности очистки дымовых газов, полученных от сжигания бытовых отходов....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556648
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.08.2015
№216.013.6c23

Санитарно-утилизационная приставка для теплогенератора крышной котельной

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к теплоснабжению, и может быть использовано для очистки и утилизации тепла и конденсата дымовых газов теплогенераторов систем автономного теплоснабжения с одновременным получением электричества. Техническим результатом является повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559241
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.10.2015
№216.013.8075

Форсунка для горелки

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в мазутных и газомазутных горелках теплогенерирующих установок для уменьшения расхода топлива и загрязнения окружающей атмосферы его несгоревшими остатками. Форсунка для горелки содержит цилиндрический корпус, днище которого выполнено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564482
Дата охранного документа: 10.10.2015
10.10.2015
№216.013.8076

Мультитеплотрубная паротурбинная установка с капиллярным конденсатором

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для утилизации вторичных тепловых энергоресурсов и низкопотенциальной тепловой энергии природных источников, а именно для трансформации тепловой энергии в механическую. Мультитеплотрубная паротурбинная установка с капиллярным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564483
Дата охранного документа: 10.10.2015
Показаны записи 31-32 из 32.
10.07.2015
№216.013.60b8

Измеритель параметров многоэлементных rlc-двухполюсников

Изобретение относится к измерительной технике. В состав измерителя входит генератор импульсов напряжения, изменяющегося по закону n-й степени, n последовательно включенных дифференциаторов на операционном усилителе каждый, многоэлементный двухполюсник объекта измерения, дифференциальный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556301
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.03.2016
№216.014.c179

Автономный интеллектуальный измерительный модуль

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники. Технический результат заключается в повышении скорости обработки данных. Автономный интеллектуальный измерительный модуль содержит аналоговые датчики, аналоговый коммутатор, аналогово-цифровой преобразователь (АЦП),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576595
Дата охранного документа: 10.03.2016
+ добавить свой РИД