РВП состоит из цилиндрического ротора, вращающегося с частотой 1,5—2 об/мин вокруг вертикального вала (на рис. 7.3 показана принципиальная схема регенеративного воздухоподогревателя). Ротор разделен перегородками на ячейки, которые заполняются пакетами из стальных тонких пластин (толщиной 0,5—1,2 мм). Газ и воздух проходят между ними в вертикальном направлении противотоком. При вращении ротора отдельные ячейки то нагреваются газовым потоком, то омываются воздухом и отдают теплоту. Дымовые газы, входящие в РВП, имеют температуру 250—400 °С, охлаждаются до140—160°С, а в ряде случаев до 120°С. Разность температур газов, входящих в воздухоподогреватель, и горячего воздуха составляет 25—40 С. Поверхность теплообмена делится на горячий слой со стороны входа дымовых газов и холодный, находящийся со стороны входа воздуха. Набивка на холодном конце имеет низкую температуру, которая для высокосернистых топлив ниже точки росы дымовых газов, как и в трубчатых воздухоподогревателях. В связи с этим поверхность нагрева со стороны входа холодного воздуха также подвержена коррозии и загрязнению. Для увеличения срока службы «холодную» набивку изготовляют из более толстых металлических листов (1,0—1,2 мм), из стеклокерамики или покрывают эмалью.

7.1. Воздухоподогреватель типа ВТР конструкция ВНИИНефтемаша:

1 —трубчатые секции: 2 - труба с соплами; 3 — смесительная камера; 4 — щтуцер

Рис. 7.2. Воздухоподогреватель конструкции Башоргэнергонефть с расположением секций 1-4 по направлению движения воздуха (а) и по направлению движения топочных газов (б)

Рис. 7.3. Принципиальная схема регенеративного вращающегося воздухоподогревателя

Существенными недостатками РВП являются пониженная герметичность, а также значительная сложность конструкции аппарата. Однако РВП имеют и большие преимущества перед трубчатыми. Масса 1 м² поверхности нагрева в 2—3 раза меньше, чем у трубчатого. Они более компактны. При ремонтах и осмотрах узлы легко доступны. РВП в значительно меньшей степени подвержены коррозии, в них упрощается замена изношенной поверхности нагрева, состоящей из съемных пакетов. Кроме того, коррозия листов набивки не влияет на подсос воздуха [2].

Примером успешно эксплуатирующегося РВП является воздухоподогреватель фирмы «Кавасаки» (Япония), эффективно работающий на Киришском НПЗ с 1976 г.

В настоящее время в РФ и за рубежом разработаны и внедряются воздухоподогреватели с движущимся твердым теплоносителем (дробеточные регенеративные воздухоподогреватели— ДРВ), которые обладают важными свойствами: минимальными протечками воздуха, способностью самоочистки движущегося теплоносителя, возможностью применения неметаллических зернистых материалов (гравий, керамические и стеклянные шарики). Масса и стоимость такого воздухоподогревателя значительно меньше, чем трубчатого. Основной их недостаток заключается в трудности подъема теплоносителя в бункеры [3].

Во Всесоюзном теплотехническом институте (ВТИ) разработана конструкция воздухоподогревателя с промежуточным теплоносителем, который предназначен для работы в коррозионно-опасной зоне. Воздухоподогреватель изготавливают из герметически закрытых труб, частично заполненных водой, которые устанавливают в газовоздушных каналах. При этом один конец труб находится в газовом канале, а другой — в воздушном. Каналы разделены трубной доской. Дымовые газы нагревают воду до кипения. Пар конденсируется на другом конце труб, омываемом воздухом, который нагревается за счет теплоты конденсации. Воздухоподогреватели с промежуточным теплоносителем отличаются коррозионной стойкостью, просты в эксплуатации, поверхность их легко очищается. При сжигании сернистого мазута воздухоподогреватель с промежуточным теплоносителем можно располагать перед регенеративным для подогрева воздуха до 75—85°С. В этом случае регенеративный воздухоподогреватель работает при температуре стенки выше точки росы.