Нагревательный элемент трубчатого рекуператора для промышленных печей

 

О П И С А Н И Е 0п1; 554463

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сова Советских

Содиелистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву № (22) Заявлено 29.11.71 (21) 1719183/33 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.04.77. Бюллетень ¹ 14

Дата опубликования описания 10.05.77 (51) М, Кл а F 28F 1/10

Государственный комитет

Савета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 697.355(088.8) (72) Авторы изобретения непровский, В. П. Панфилов и А. В. По (71) Заявитель (54) НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ТРУБЧАТОГО

РЕКУПЕРАТОРА ДЛЯ ПРОМЫ1ИЛЕННЫХ ПЕЧЕЙ

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для возврата и использования части тепла, содержащегося в отходящих дымовых газах, и может найти применение для подогрева воздуха и газового топлива в нагревательных печах.

Известны трубчатые рекуператоры двойной циркуляции для подогрева воздуха или газа в промышленных печах, в которых каждый нагревательный элемент содержит концентрично вставленные одна в другую оребренные трубы, внешняя из которых выполнена с глухим концом (днищем) (1). Существенным недостатком известной конструкции является пониженный коэффициент теплопередачи, обусловленный тем, что на стенках труб нагревательного элемента образуется поверхностный пограничный ламинарный поток воздуха, который не позволяет увеличить теплопередачу от стенок к основному потоку воздуха и к стенкам труб от дымовых газов.

Цель изобретения — интенсификация теплообмена, увеличение коэффициента теплопередачи и термического КПД печи. Достигается цель тем, что нагревательный элемент снабжен акустическим генератором, установленным в глухом конце внешней трубы.

Акустический генератор выполнен в виде двух концептрично расположенных сферических чашек с кольцевым отверстием во внешней чашке и сферического основания, соединенного с внешней чашкой ребрами.

На фиг. 1 изображен нагревательный элемент, продольный разрез; на фиг. 2 — сечение

5 А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — донная часть нагревательного элемента рекуператора с акустическим генератором; на фиг. 4 — сечение

Б — Б на фиг. 3.

Нагревательные элементы, из которых со10 бирают секции и рекуператор, выполнены в виде оребренной трубы 1 с глухим сферическим концом (днищем). Внутри трубы расположен акустический генератор 2 и установлена внутренняя оребренная труба 3. Генера15 тор 2 выполнен из двух сферических чашек 4 и 5 и установлен на днище трубы основанием б при помощи ребер 7. В чашке 4 имеется кольцевое отверстие 8. Ребра 7 соединяют чашки между собой и основанием и обеспечи20 вают точную установку генератора относительно днища трубы.

Нагревательный элемент рекуператора работает следующим образом.

Труба 1, помещенная в дымоходе печи, 25 омывается отходящими дымовыми газами, нагревается теплом газов и за счет теплопередачи нагревает воздух, проходящий между трубами 1 и 3, который, в свою очередь, нагревает трубу 3 и проходящий по ней воздух.

30 Холодный воздух поступает от вентилятора

554463 по трубе 3 и, достигая днища трубы 1 и акустического генератора 2, разделяется на два потока: один поступает в пространство между трубами 1 и 3, а другой по основанию 6 и днищу — в кольцевое отверстие 8 генератора

2 и проходит между сферическими чашками

4 и 5 в канал между трубами. Воздух при входе в отверстие 8 и при выходе из него в канал между чашками 4 и 5 создает акустические колебания различной частоты. Лкустическое поле от генератора 2 разрушает пограничный поверхностный слой воздуха у стенок труб и ребер, турбулизует его и создает микровихри, отводящие слои воздуха от стенок.

Это увеличигает коэффициент теплопередачи, интенсифицирует теплооомен и увеличивает термический КПД рекуператора и всей нагревательной установки.

Формула изобретения

1. Нагревательный элемент трубчатого рекуператора для промышленный печей, содержащий концентрично вставленные одна в другую оребренные трубы, внешняя из которых выполнена с глухим KoHIlîì, отл Hч à toгцпйся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, он снабжен акустическим генератором, установленным в глухом конце внешней трубы.

2. Нагревательный элемент по п. 1, отл ич а ю шийся тем, что акустический генератор выполнен в впде двух концентрично расположенных сферических чашек с кольцевым отверстием во внешней чашке и сферического основания, соединенного с внешней чашкой ребрами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Тебеньков Б. П. «Рекуператоры для про20 мышленных печей», М., Металлургия, 1967, с. 167 — 168.

554463! з

tpv8.7

b-б фиг. 9

Составитель Л. Мацук

Техред М. Семенов

Корректор Л. Брахнина

Редактор Э. Шнбаева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 982/4 Изд. № 372 Тираж 815 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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