Рекуператор

 

Использование: преимущественно для подогрева воздуха отходящими газами на промышленных печах в металлургической промышленности. Сущность изобретения: рекуператор, состоящий из плоских ширм, образованных подключенными к подводящему и отводящему коллекторам 1 и 2 U-образными трубами 4, содержит дополнительные ряды труб 5, расположенных внутри ширм под углом 45-90° к ним, что позволяет использовать объем рекуператора внутри ширм без увеличения габаритов. , 5 ил. Воздих

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s F 23 1 15/04

ГОСУДАРСТВЕ ННЫИ КОМИТЕТ .

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ пРи гкнт сссР

ОЙИСАНИГ ИЗОБРЕТЕНИЯ

8 ; Л . аЭ

К АВТОРСКОМУ ГВИДЕТЕ.ПЬСТВУ (21) 4853484/06 (22) 20.07.90 (46) 15.08.92. Бюл. и 30 (71) Днепропетровский завод металлургического оборудования (72) А,И,Ситало, А.А,Руденко, B,Ñ.Õeäeêeëü и В,В.Письмеров (56) Тебеньков Б.П, Рекуператор для промышленных печей, M. Металлургия, 1975, с„85, рис, 40.

Там же, с. 61, рис. 28, Авторское свидетельство СССР

N 1206564, кл, F 23 1 15/04, 1986.,, ЯЦ,, 1755011 А1 (54) РЕКУПЕРАТСР (57) Использование; преимущественно для подогрева воздуха отходящими газами на промышленных печах в металлургической промышленности, Сущность изобретения: рекуператор, состоящий из плоских ширм, образованных подключенными к подводящему и отводящему коллекторам 1 и 2

0-образными трубами 4, содержитдополнительные ряды труб 5, расположенных внутри ширм под углом 45 — 90 к ним, что позволяет использовать объем рекф".ератора внутри ширм без увеличения габаритов,,5 ил.

175501 1. Изобретение относится к теплообменным устройствам и может быть использовано преимущественно для подогрева воздуха

Отходящими Газами На промышленных пе" чах в металлургической промышленности, Известны металлические чугунностальные рекуператоры (термоблоки), представлчющие собой пучок труб круглого или овального сечения, залитых (бронированных) чугуном.

Недостатками данной конструкции являются трудоемкОСть изготовления, относительно большая масса термоблока, большое засорение узких дымовых каналов термоблока, малая эффективность и непригодность для условий высоких температур.

Известна также конструкция металлическОГО иГОльчатОГО рекуператОра, Основным элементом которого является чугунная игольчатая труба овальной формы в сечении с нарул<ными и внутренними иглами.

Недостатками указанной конструкцли являются часто встречающееся растресклванне и прогар труб в рекуператорах, большое:исло стыков между фланцами труб, 1то приводит K знa÷èò8aüíoìy сни>кени:о эф. фективности работы рекупесаторов вследствие утечки част1л воздуха.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является рекуператор, содер>кащий подкл1оченные к подвод .щему и отводящему коллекторами

U-образные труб2ы, расположенные одна в другой с образованием плоских ширм, установленных в газоходе параллельными рядами с образованием между собой внутренней полости.

Недостатком известной конструкции рекуператора является сравнительно низКаА теплоотдача от гре1ощей среды к нару>кным стенкам труб, а также от внутренних стенок труб к на.-реваемой среде. Это обусловлено невозможностью использования объема рекуператора внутри плоских трубных ширм из-за недопустимости дальнейшего уменьшения минимального радиуса

- гиба теплообменных -,ðóá (материал трубы, ее размеры и технология гиба на заводе оп ределя 1от минимальный радиус гиба труб). Вследствие этого недостаточно эффективно используется рекуператор, Цель изобретения — интенсификация теплопередачи.

Поставленная цель достигается тем, что рекуператор, содержащий 0-Образные трубы, расположен ые одна в другой с образо ванлем плоских ширм, установленных в газоходе параллельными рядами с образованием между сс бой внутренней полости, 5

ng

Д9 >5

4О

5О

55 содержит, дополнительные 0-образные трубы, ках<дая из которых подключена к подводящ8му и отводящему коллектОрам и установлена вупомянутой полости в плоскости, размещенной под углом << =- 45-90 к плоскостям ширм.

На фиг.1 иаобра>кен трубчатый рекупе. ратор, вид сбоку; На фиг,2-4 — разрез А — А на фиг.1 (варианты расположенля дополнитольнь,х рядов У-обра=íûõ,труб внутри трубных ширм); Hd фиг.5 - разрез Б-h lia фи Г,4. ! py5÷aTûÉ рекугl8paTop состоит из поДводящего коллектора 1, отводящего коллектора 2, трубной доски 3, к которой приварены теплообменнь1е U-образные трубы 4, с<2ставля1{>щие трубнь18 ширмы, и дополнительного ряда труб 5, расположенных внутри 1пиом под углом а =45-90 к ним.

Концы каждсй U-образной трубы 5 в,дополнительных рядах Ооозначены Одинаковыми ци1>рэми: 1 -1 ; 2 — 2, У -Э ; 4 -4, 5 -5 ; 6 — 6 ; 7 -7 ; 8 — 8 .

Установка дополнител lr310 ряда теплообменных труб 5 под углом а = 45-9О к плоскостям тр бных ширм позволяет использовать Объем p8Kyпе(23ТОра BHyTf214 трубных ширм без увеличения габаритов рекуператора по сравнени1о с известными ко 1стоукциями и беэ уменьшения минимального допустимОГО радиуса Гиба труб.

Зто обеспечивае. нагрев воздуха на 406О,. вьпве по сравнению с известными трубча>.ыми рекупер-.;торами такой же произвОДительности и Габаритов, В известнъ1х трубчатых рекуг18раторэх невОзможl10 использовать обьем внутри трубных ширм, так

Ka l< это требует уменьшения минимальнОГО раДиуса Гиба труб, а минимальный радиус гиба не может быть меньше величины, определенной технологией,Нижний поеД8Л и = 45 уГла установки дополнительных радов .еплообменныхтруб выбран исходя из минимального радиуса гиба <..1-Образных труб, Меньший угол не позволяет уста(-,Овить теплообменные трубы внутри трубных ширм, Верхний предал Q =- 90 выбран для установки внутри трубных ширм также дополнитель11.1>; Ll-Образных труб с радиусом гиба, большим минимального Радиуса.

Металлический трубчатый рекуператор работает следующим образом.

Рекуператор устанавливается в боров, по которому движутся отходящие горячие ,дымовые гази, омывающие теплообмен ые трубы 4 и 5. Холодный воздух проходит чЕрез падво<1ящий коллектор 1, теплообмен1755011 ные трубы 4 и 5, нагревается в них и через отводящий коллектор 2 поступает к горелкам печи, Пример, Предлагаемое устройство (например„вариант по фиг,2) можно реали- 5 зовать в известном рекуператоре, имеющем

88 U-образных трубок с наружным диаметром Ф 76 мм, толщиной стенки 4 — 5 мм, радиусами гиба от 250 мм до 1125 мм. Материал труб: сталь 15 х 25 Т, 10

В нутрь трубных ширм (фиг,2) под углом к ним (например, 58 и 68 ) установлены дополнительные ряды U-образных труб с радиусом гиба Р = 250 и В = 340. Это повышает отношение теплообменной пло- 15 щади рекуператора к обьему нагреваемого воздуха без увеличения габаритов рекуператора, что обуславливает повышение температуры воздуха на 40-60 С по сравнению с известным рекуператором. 20

Предлагаемое устройство дает возможность интенсифицировать теплопередачу от греющей среды к нагреваемой среде, улучшить работу нагревательных и термических печей за счет увеличения температуры по- 25 догрева воздуха в рекуператоре, снизить . расход топлива, подаваемого в печь, - Интенсификация теплоотдачи от внутренних cTQH0K труб к нагреваемой среде увеличивается, так как увеличивается отно- 30 шение поверхности нагрева труб к обьему нагреваемого газа (воздуха), омывающего данную поверхность.

Н а ряду с этим и ри расположении дополнительных труб 0-образной формы под 35

I углом к потоку отходящих газов создаются условия для дополнительной турбулизации потока дымовых газов; что увеличивает теплоотдачу от греющей среды к наружным стенкам труб, В результате интенсификации теплоотдачи от греющей среды к наружной поверхности труб и интенсификации теплоотдачи от внутренней поверхности труб к нагреваемой среде, возрастает теплопередача от греющей среды к нагреваемой среде в рекуператоре.

Экономический эффект от использования предлагаемого устройства достигается за счет повышения температуры нагреваемой среды на 40-.60 С по сравнению с подогревом воздуха в трубчатом рекуператоре известной конструкции.

Формула изобретения

Рекуператор, содержащий подключенные к подводя цему и отводящему коллекторам 0-образные трубы, расположенные одна в петле другой с образованием плоских ширм; установленных в газоходе параллельными рядами с образованием между собой внутренней полости, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью интенсификации теплопередачи, он содержит дополнительные U-образные трубы, каждая из которых подкл,очена к подводящему и отводящему коллекторам и установлена в упомянутой полости в плоскости, размещенной подуглом а= 45 — 90 к плоскостям ширм.

Составитель Т,Неверова

Техред M.Ìopãåêòÿë Корректор T.Ïàëèé

Редактор А,Огар

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 191

Заказ 2881 -Гира, ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )K-35, Рауыская наб., 4f5