Насадка

 

Использование: в металлургии и машиностроении , в области теплоутилизационных устройств - рекуператоров. Сущность изобретения: насадка образована воздушными 1 и дымовыми 2 перекрестно расположеннымм сребренными пластинами. Продукты сгорания при движении передают теплоту ребрам 3 и основаниям пластины . Турбулизация потока продуктов сгорания увеличивается выполнением верхнего края ребер гофрированным по закону sinX (0,007-0,011) (h/b), h - высота ребра, мм; бтолщина ребра, мм. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ.

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 ф

О

О 4

s in X = (0,007- 0,011), h (21) 4707942./06 (22) 21.06.89 (46) 15.06,92. Бюл, ¹ 22 (71) 8сесоюзное научно-производственное объединение по рациональному использованию газа в народном хозяйстве "Союзпромгаз" (72) А.Л.Бергауз, Ю.Г.Брук, 8.Е.Злотин, А.З,Курбанов и Т.P.Ìèðoíîâà (53} 621.565(088 8) (56) Патент США

N 4130160, кл. 165 — 166, опубл. 1978. (54) НАСАДКА

Изсбретение относится к теплоутилизационным устройствам рекуператорам, применяемым для нагрева воздуха за счет тепла уходящих продуктов сгорания в нагревательных и термических печах машиностроительной и металлургической промышленности.

Известны теплообменники с монолитной теплообменной насадкой типа термоблок, которая представляет собой пучок стальных труб, залитых чугуном, в котором система труб для прохождения воздуха и система труб или отверстий для прохождения продуктов сгорания расположены во взаимно перпендикулярных направлениях.

Крупным недостатком термоблоков является их громоздкость, большая удельная масса, примерно 2 кг/м ч, недостаточно развитая теплообменная поверхность, 10—

15 м /м объема насадки.

Наиболее близким техническим: решениям являются рекуператоры из пластин с ребрами — из оребренных панелей с Ы«1740947 А1 (я)5 F 28 D 9/00, F 23 L 15/04 (57) Использование: в металлургии и машиностроении, в области теплоутилизационных устройств — рекуператоров. Сущность изобретения: насадка образована воздушными 1 и дымовыми 2 перекрестно расположенными оребренными пластинами.

Продукты сгорания при движении передают теплоту ребрам 3 и основаниям пластины, Турбулизация потока продуктов сгорания увеличивается выполнением верхнего края ребер гофрированным по закону

sinX = (0,007-0,01.1) (h/b), h — высота ребра, мм; д — толщина ребра, мм. 3 ил. перекрестным расположением панелей, образующих насадку с каналами для прохода воздуха и продуктов c:орания, Такая насадка компактна, до 100 м /м объема и более, может иметь малую удельную массу 0,1 — 0,2 кг/м ч, однако обладает относительно высоким аэродинамическим сопротивлением, особенно по дымовому тракту, недостаточно высокой теплоотдачей на воздушной стороне, что ограничивает общий коэффициент теплоотдачи, Целью изобретения является интенсификация теплообмена в рекуператоре. Указанная цель достигается тем, что в насадке, содержащей размещенные друг за другом пластины, снабженные ребрами, с образованием каналов для прохода среды, верхний край ребер выполнен гофрированным по закону

1740947

55 где h — высота и д — толщина ребра, мм.

На фиг,1 схематично показана в аксонометрии насадка рекуператора; на фиг.2— форма гофрирования ребер; на фиг,3 — геометрические соотношения синусоидальной гофрировки.

Насадка образована воздушными 1 и дымовыми 2, перекрестно расположенными оребренными пластинами, причем ребра со стороны дыма (продуктов сгорания) 3 расположены с зазором 4 по отношению к противоположному основанию пластины 1, а ребра 5 со стороны воздуха расположены без зазора с противолежащим основанием дымовой пластины 2.

Продукты сгорания движутся сверху вниз (снизу вверх) по каналам, передавая теплоту ребрам 3 и основаниям воздушной

1 и дымовой 2 пластин. Ребра 3 переизлучают теплоту к основаниям пластин 1 и 2, увеличивая косвенно теплоотдачу от продуктов сгорания к основаниям пластин.

Гофрирование ребер увеличивает турбулизацию потока продуктов сгорания, повышая конвективную теплоотдачу к ребрам. Воздух, двигаясь справа налево по воздушным каналам, воспринимает конвективно теплоту от оснований пластин 1 и 2 и ребер 5, последние воспринимают теплоту излучением от оснований пластин 1 и 2. Гофрирование ребер увеличивает турбулизацию воздушного потока, повышает конвективную теплоотдачу к воздуху.

Расположение ребер пластин дымового тракта с зазором 4, превышающим, например, в два раза высоту ребер, позволяет при той же площади теплообмена и практически маломеняющемся коэффициенте теплоотдачи в 2 — 3 раза уменьшить аэродинамическое сопротивление, что играет важную роль при установке рекуператоров на печах, где дымовая тяга ограничена определенной высотой дымовой трубы или параметрами ды мососа.

Величина коэффициента 0,007=0,011 с учетом относительной толщины ребер в вы5 ражении для определения sinX является оптимальной. Как показали эксперименты по нагреву воздуха в рекуператоре, дальнейшее увеличение гофрирования насадки (увеличения изгиба каналов) приводит к

10 заметному увеличению аэродинамического сопротивления.

B пределах значения коэффициента

0,007-0,011 величина коэффициента теплоотдачи составляет 52 — 55 Вт/м град, увели15 чение по сравнению с гладкими каналами составляет 30 — 35%, аэродинамическое сопротивление увеличено лишь на 20 — 30%, При значении коэффициента 0,011 аэродинамическое сопротивление заметно возра20 стает при небольшом увеличении коэффициента теплоотдачи. Гофрирование края ребер каналов на воздушной стороне насадки позволяет на 30 — 35% увеличить коэффициент теплоотдачи и соответственно

25 на 10 — 15 общий коэффициент теплопередачи, что приводит к заметному увеличению производительности и уменьшению удельной массы и габаритов рекуператора.

Формула изобретения

30 Насадка, преимущественно для рекуператора, содержащая размещенные друг за другом пластины, снабженные ребрами, с образованием каналов для прохода среды, отличающаяся тем, что, с целью

35 интенсификации теплообмена, верхний край ребра выпо.нен гофрированным по закону

sinX = (0,001-1,011)

40 где h — высота ребра nM; д — толщина ребра, мм.

1740947

1740947

35

45

Составитель А,Бергауз

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С,черни

Редактор B.Ôåëüäìàí

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 2077 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5