Рекуператор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<и1992919 г« Ь, 1

Ф.

° - » (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 060881 (21) 3332370/24-06 с присоединением заявки ¹â€”

Р1 М К з

F 23 L 15/04

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 300183. Бюллетень ¹ 4 (Щ )Ц)Кбб2. 925 (088.8) Дата опубликования описания 300183

A .Ë. Бергауз ° Ю.П. Кафырин, Е.В. Крейяин и"4 Я:=, Шагин . Ъ

Всесоюзный научно-исследов атель ский "йнсти1уФ .: .: ». использования. газа в народном хозяйстве и подземного хранения нефти, нефтепродуктов и сжиженного газа (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) РЕКУПЕ РАЗОР

Изобретение относится к области теплоутилиэационных устройств-рекуператоров, применяемых для нагрева воз духа и газа в нагревательных и термических печах различного назначения машиностроения и металлургии.

Известны трубчатые конвективные рекуператоры иэ гладких и петлеобразных труб, в которых воздух движется по трубам, концы которых заделаны в трубные доски коробов, а дым по перекрестной или перекрестно-противоточной схеме движется между трубами f1 3.

Однако данные рекуператоры сложны в изготовлении, громоздки, металлоемки, иэ-эа неравномерности расширения.труб требуют особых компенсационных устройств, обладают относительно невысокой тепловой эффективностью

Известен также рекуператор, содержащий гаэоход с поперечной перфорированной перегородкой и установленный за последней теплообменник, об-. разованный соосными тупиковыми трубами, внутренняя из которых выполне» на перфорированной, а также перфорированную обечайку, охватывающую теплообменник с образованием кольцевого зазора, подключенного к гаэоотводящему патрубку (2 3.

В известном рекуператоре весь объем дымовых газов натекает струями одновременно равномерно по всей площади поперечной перегородки и обечайки на поверхность тупиковой трубы. Использование тепла дымовых газов явно недостаточно, так как газы, натекающие на боковую поверхность наружной трубы, особенно в ее верхней части, отдают тепло воздуху в меньшей степени, чем дымовые Газы, натекающие на днище трубы. Если часть воздуха натекающая через отверстия днища перфорированной тупиковой трубы на днище наружной трубы, эффективно нагревается не только в зоне натекания, но и далее по пути в коллектор горячего воздуха, то нагрев части воздуха, натеканхаей на боковую поверхность наружной трубы, менее эффективен. Разность в температуре нагрева может составлять 50100 С. Учитывая, что боковая поверхность труб в несколько раз больше торцевой, эффективность такой схемка явно недостаточна.

Кроме этого, поперечная перфорированная перегородка наиболее под992919

Формула изобретения

1. Рекуператор, содержащий ra.эоход с поперечной перфорированной перегородкой и установленный за последней теплообменник, образован- ный соосными тупиковыми трубами, внутреняя иэ которых выполнена перфорированной, а также перфорированную обечайку, охватывающую теплообменник с образованием кольцевого за зора, подключенного к гаэоотводящему патрубку, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности,-поперечная перегородка установлена с примыканием к стенкам газохода и с образованием зазора с торцом обечайки, плотно соединенным с концом наружной трубы теплообменника, а соотношение суммарного проходного сечения перфорации перегородки и обечайки составляет 0,71 5.

2. Рекуператор по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, перегородка выполнена съемной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник конструктора печей прокатного производства. Под ред.

Тымчака В.M. М., "Металлургия", 1970, т. 1, с. 554.

2. Крейнин Е.В. и др. Печные рекуператоры как средства повышения ,эффективности использования природного газа. Науч.-техн. обзор, ВНИИЭгазпром, M., 1978, с. 33, рис, 12. вержена тепловым ударам, перегрузкам при запуске печи, изменениях теплопроиэводительности при переходе с

- рабочего режима на режим холостого хода и т.д. Это предопределяет воз . можные прогары, деформации перего- 5 родни. Однако в рассмотренном рекуператоре жесткое соединение перфорированных перегородки и обечайки не позволяет производить замену поперечной перегородки. 10

Цель изобретения - повышение эффективности работы рекуператора.

Указанная цель достигается тем, что поперечная перегородка установлена с примыканием к стенкам газохода и с образованием зазора с торцом обечайки, плотно соединенным с концом наружной трубы теплообменника, а соотношение суммарного проходного сечения перфорации перегородки и обечайки составляет 0,71,5.

Кроме того, поперечная перегородка выполнена съемной, что позволяет повысить надежность работы рекуператора.

На чертеже показана схема рекуператора.

Устройство содержит газоход 1 с поперечной перфорированной перегородкой 2, которая устанавливается с примыканием к стенкам газохода 1 непосредственно на выступе 3 с воэможностью замены. За перегородкбй .2 по ходу потока продуктов сгорания устанавливается теплообменник, о6- 35 разованный соосными тупиковыми .трубами — внутренней перфорированной 4 и наружной сплошной 5. В газоходе 1 установлена перфорированная обечайка б, охватывающая теплообменник с 40 образованием кольцевого зазора 7, подключенного к газоотводящему патрубку В, Поперечная перегородка 2 установлена с зазором 9 относительно торца обечайки 6, плотно соединенного с концом наружной тупиковой трубы 5 теплообменника. Внутренняя перфорированная труба 4 верхним участком подключена к воздушному коллектору 10. 50

При работе рекуператора весь объем продуктов сгора .ия, проходя через отверстия перегородки 2, натекает струями на днище наружной тупиковой трубы 5, а затем через отвер- стия обечайки б — на боковую поверхность трубы 5 ° Далее из кольцевого зазора 7 продукты сгорания удаляются из рекуператора через газоотводящий патрубок- 8. Таким образом, происходит двухступенчатое последовательное ® использование тепла продуктов сгорания.

Воздух через отверстия внутренней перфорированной тупиковой трубы 4, натекает струями на днище и боковую 65 поверхность наружной тупиковой трубы 5, воспринимая тепло, отданное продуктами сгорания, и направляется в воздушный коллектор 10, откуда уходит в систему отопления печи.

Соотношение между суммарными проходными сечениями перфорации поперечной перегородки 2 и обечайки 6 должно находиться в пределах 0,71, 5, что является оптимальным для данной схемы двухступенчатого использования тепла продуктов сгорания в рекуператоре. При этом достигается максимальное значение температуры нагрева воздуха, составляющее 0,660,67 от температуры продуктов сгорания.

При отклонении от оптимального диапазона температура нагрева воздуха снижается на 50-100 С.

Возможность замены горизонтальной перфорированной перегородки беэ нарушения герметичности основной конструкции рекуператора позволяет продлить србк службы в 1,5-2 раза, что дает существенную зкономию при изготовлении и эксйлуатации рекуператоров подобного типа.

99.2919

Ъ

Горяч гор

Составитель Т. Неверова

Редактор В. Пилипенко Техред Е.Харитончик

Заказ 419/48

Филиал. ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор м. Шарощи

Тираж 581 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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