SU1132114A1

SU1132114A1 - Recuperator

Info

Publication number: SU1132114A1
Application number: SU833542447A
Authority: SU
Inventors: Михаил Константинович Безродный; Сергей Симонович Волков; Игорь Михайлович Загуменнов; Владимир Борисович Иванов
Original assignee: Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority date: 1983-01-21
Filing date: 1983-01-21
Publication date: 1984-12-30

Abstract

РЕКУПЕР.4ТОР, содержащий последовательно размещенные в газоходе радиационную и конвективную ступени, подключенные через последнюю к воздухоподающему коробу, и тепловые трубы с испарительными и конденсационными участками , отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности путем увеличени поверхности нагрева и повышени надежности , радиационна ступень выполнена в виде пучка труб, в полости которых расположены испарительные участки тепловых труб, а конденсационные участки последних размец;ены в воздухоподающем коробе . (Л 00 1CRECUPER.4TOR containing radiation and convection stages sequentially placed in the duct, connected through the latter to the air supply duct, and heat pipes with evaporation and condensation sections, characterized in that, in order to increase efficiency by increasing the heating surface and increasing reliability, the radiation step is performed in the form of a tube bundle, in the cavity of which the evaporating sections of the heat pipes are located, and the condensation sections of the latter are located in the air supply box. (L 00 1C

Description

Изобретение относится к теплообменным устройствам и может быть использовано, например, в цветной металлургии как подогреватель воздуха, работающий на сульфидосодержащих газах с высоким темпера- , турным потенциалом.The invention relates to heat exchange devices and can be used, for example, in non-ferrous metallurgy as an air heater operating on sulfide-containing gases with a high temperature potential.

Известны рекуператоры, содержащие последовательно установленные в газоходе и подключенные по воздуху по схеме противотока, соответственно, радиационную, промежуточную и конвективные воздушные сту- 1 пени, две первые из которых выполнены в виде обрамляющих газоход кольцевых коробов [1].Recuperators are known that contain sequentially installed in the duct and connected through the air according to the counterflow scheme, respectively, radiation, intermediate and convective air stages, the first two of which are made in the form of ring ducts framing the duct [1].

Недостатком известных рекуператоров является возможность перегрева участка , газохода, обрамленного кольцевым коробом радиационной ступени, что может привести к короблению и выходу рекуператора из строя.A disadvantage of the known recuperators is the possibility of overheating of the site, the flue, framed by an annular box of the radiation stage, which can lead to warpage and failure of the recuperator.

Известен также рекуператор, содержащий последовательно размещенные в газо- 2 ходе радиационную и конвективную ступени, подключенные через последнюю к воздухоподающему коробу, и тепловые трубы с испарительными и конденсационными участками [2]. 2A recuperator is also known, containing sequentially placed in the gas-2 course radiation and convective steps connected through the latter to the air supply duct, and heat pipes with evaporative and condensation sections [2]. 2

Недостатком данных рекуператоров является низкая эффективность работы радиационной поверхности нагрева и малая надежность работы конвективной поверхности нагрева из-за высокой вероятности возникновения низкотемпературной коррозии при 3 переохлаждении серосодержащих газов до температуры ниже точки росы.The disadvantage of these recuperators is the low efficiency of the radiation heating surface and the low reliability of the convective heating surface due to the high likelihood of low-temperature corrosion during 3 supercooling of sulfur-containing gases to a temperature below the dew point.

Цель изобретения — повышение эффективности путем увеличения поверхности нагрева и повышение надежности.The purpose of the invention is to increase efficiency by increasing the heating surface and increasing reliability.

Поставленная цель достигается тем, что ³в рекуператоре, содержащем последовательно размещенные в газоходе радиационную и конвективные ступени, подключенные через последнюю к воздухоподающему коробу, и тепловые трубы с испарительными и кон- ₄денсационными участками, радиационная ступень выполнена в виде пучка труб, в полости которых расположены испарительные участки тепловых труб, а конденсационные участки последних размещены в воздухоподводящем коробе. ^z The goal is achieved in that in the regenerator ^3, comprising successively arranged in the duct radiation and convective stage connected via the latter to an air supply duct, and a heat pipe with evaporation and concentration densatsionnymi portions _4, the radiation level is designed as a tube bundle, in which the cavity the evaporative sections of the heat pipes are located, and the condensation sections of the latter are located in the air duct. ^z

На чертеже изображен рекуператор, поперечный разрез.The drawing shows a recuperator, a cross section.

Рекуператор содержит последовательно размещенные в газоходе 1 радиационную 2 и конвективную 3 ступени, подключенные через конвективную ступень 3 к воздухоподающему коробу 4, и тепловые трубы с испарительными 5 и конденсационными 6 участками. Радиационная ступень 2 выполнена в виде пучка труб, в полости которых расположены испарительные участки 5 тепловых труб, а конденсационные участки 6 последних размещены в воздухоподающем коробе 4.The recuperator contains sequentially placed in the duct 1 radiation 2 and convective 3 steps connected through a convective step 3 to the air supply duct 4, and heat pipes with evaporative 5 and condensation 6 sections. The radiation stage 2 is made in the form of a tube bundle, in the cavity of which the evaporative sections 5 of the heat pipes are located, and the condensation sections 6 of the latter are located in the air supply duct 4.

Рекуператор работает следующим образом.The recuperator works as follows.

Холодный воздух поступает в воздухоподающий короб 4 и, омывая конденсационные участки 6 тепловых труб, нагревается до температуры, необходимой для устранения возможности низкотемпературной сернокислотной коррозии. Подогретый воздух поступает в конвективную ступень 3 и нагревается за счет тепла уходящих газов. Затем воздух поступает в радиационную ступень 2, выполненную в виде пучка труб. Воздух проходит по трубам радиационной ступени 2, омывает испарительные участки 5 тепловых труб, нагревается до требуемой температуры и отводится потребителю.Cold air enters the air supply duct 4 and, washing the condensation sections 6 of the heat pipes, heats up to the temperature necessary to eliminate the possibility of low-temperature sulfuric acid corrosion. The heated air enters the convective stage 3 and is heated by the heat of the exhaust gases. Then the air enters the radiation stage 2, made in the form of a tube bundle. Air passes through the pipes of radiation stage 2, washes the evaporative sections 5 of the heat pipes, heats up to the required temperature and is discharged to the consumer.

Нагрев воздуха до значительных температур происходит за счет подачи на вход радиационной ступени 2 продуктов сгорания с высоким температурным потенциалом. Поскольку радиационная ступень 2 рекуператора обладает развитой поверхностью нагрева, представляется возможным осуществить значительный теплосъем при экономически оправданных скоростях воздушного потока, т. е. при незначительном аэродинамическом сопротивлении по воздушной стороне.Air heating to significant temperatures occurs due to the supply to the input of the radiation stage 2 combustion products with a high temperature potential. Since the radiation stage 2 of the recuperator has a developed heating surface, it is possible to carry out significant heat removal at economically justified air flow rates, i.e., with low aerodynamic drag on the air side.

Наличие внутри радиационной ступени 2 испарительных участков 5 тепловых труб позволяет улучшить условия работы стенок радиационной ступени, так как мало изменяющаяся в широком диапазоне тепловых нагрузок температура стенки тепловой трубы способствует переизлучению между поверхностями в кольцевом зазоре и ограничивает рост температуры наружной стенки. Кроме того, значительная часть радиационного теплового потока воспринимается испарительными участками тепловых труб, что позволяет интенсифицировать процесс теплообмена. Это тепло переносится в конденсационную зону 6 тепловых труб, где деконцентрируется на оребрении и передается воздуху в воздухоподающем коробе 4.The presence of 2 evaporative sections 5 of heat pipes inside the radiation stage allows improving the working conditions of the walls of the radiation stage, since the wall temperature of the heat pipe, which varies little over a wide range of heat loads, promotes re-emission between surfaces in the annular gap and limits the increase in the temperature of the outer wall. In addition, a significant part of the radiation heat flux is perceived by the evaporative sections of the heat pipes, which makes it possible to intensify the heat transfer process. This heat is transferred to the condensation zone 6 of the heat pipes, where it is deconcentrated on the fins and transferred to the air in the air supply duct 4.

Claims

A RECOVERATOR containing radiation and convection steps sequentially placed in the gas duct connected through the latter to the air supply duct and heat pipes with evaporation and condensation sections, characterized in that, in order to increase efficiency by increasing the heating surface and increasing reliability, the radiation step is made in the form tube bundle, in the cavity of which the evaporative sections of the heat pipes are located, and the condensation sections of the latter are located in the air supply duct.

I32I4