SU1740889A1 - Recuperator - Google Patents
Recuperator Download PDFInfo
- Publication number
- SU1740889A1 SU1740889A1 SU894741702A SU4741702A SU1740889A1 SU 1740889 A1 SU1740889 A1 SU 1740889A1 SU 894741702 A SU894741702 A SU 894741702A SU 4741702 A SU4741702 A SU 4741702A SU 1740889 A1 SU1740889 A1 SU 1740889A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- heat transfer
- transfer wall
- air
- heat
- pipes
- Prior art date
Links
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 9
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 2
- 101100193611 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) rad4 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100481784 Xenopus laevis topbp1-A gene Proteins 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009432 framing Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Использование: дл нагрева, в т.ч. высокотемпературного , воздуха дл горени в топливных печах машиностроени , про-. 9 20 ,Я 46 И и Фчг мышленности строительных материалов, металлургии. Сущность изобретени : рекуператор снабжен кольцевой перегородкой, установленной с образованием кольцевого отсека, сообщенного с воздушным каналом посредством выполненных в теплопередага- щей стенке между чейками перепускных отверстий, и пучком труб, установленных в кольцевом отсеке и подключенных к выходному коллектору. Така конструкци обеспечивает натекание нагреваемого воздуха на тепловоспринимающую поверхность дважды, что позвол ет интенсифицировать теплообмен. 3 ил. х4 N О со 00 ю tUse: for heating, incl. high-temperature, air for burning in fuel furnaces of mechanical engineering, pro-. 9 20, I 46 I and FGG of the thinking of building materials, metallurgy. SUMMARY OF THE INVENTION: The heat exchanger is provided with an annular partition, installed to form an annular compartment communicated with the air duct by means of overflow openings made in the heat transfer wall between the cells and a bundle of pipes installed in the annular compartment and connected to the output collector. This design ensures that the heated air flows onto the heat-receiving surface twice, which allows to intensify the heat exchange. 3 il. x4 N O from 00 y t
Description
Изобретение относитс к устройствам рекуператоров. Рекуператор может быть использован преимущественно дл нагрева, в т.ч. высокотемпературного, воздуха дл горени в топливных печах машиностроени , промышленности строительных материалов .This invention relates to heat recovery devices. The recuperator can be used primarily for heating, incl. high temperature, air for combustion in fuel furnaces of mechanical engineering, building materials industry.
Известен воздухонагреватель, содержащий соединенные между собой и примыкающие к газоходу воздушные камеры, кажда из которых подключена к своему подающему коллектору через перфорированную перегородку, установленную вдоль рабочей (теплообменной, теплопередаю- щей) стенки камеры (воздухонагревател , рекуператора) на заданном рассто нии от нее, причем отверсти перфораций в перегородках размещены в шахматном пор дке, рассто ние между перегородками (между перегородкой и рабочей стенкой) превышает диаметр отверстий в 4-6 раз, а шаг между отверсти ми превышает диаметр отверстий в 4-8 раз.An air heater is known that contains interconnected and adjacent air chambers, each of which is connected to its supply manifold through a perforated partition installed along the working (heat exchange, heat transfer) chamber wall (air heater, heat exchanger) at a given distance from it, moreover, the perforation holes in the partitions are placed in a checkerboard pattern, the distance between the partitions (between the partition and the working wall) is 4–6 times the diameter of the holes, and the spacing between holes exceeds the diameter of the holes 4-8 times.
Недостатком такого воздухоподогревател вл етс возникновение в воздушной камере - в зазоре между перегородками (между перфорированной перегородкой и рабочей стенкой) снос щего потока, усиливающегос к периферии воздушной камеры и ликвидирующего основное преимущество теплообменников со струйным натеканием нагреваемой среды - воздуха, состо щее в существенной (в 5-10) интенсификации теплообмена , благодар замене продольного обтекани воздухом рабочей поверхности струйной подачей на последнюю. В результате возникновени снос щего потока эффект интенсификации теплообмена за счет струйной подачи обеспечивают только центральные отверсти перфорации, наиболее удаленные от периферии воздушной камеры , где нагретый воздух отбираетс из воздухоподогревател .The disadvantage of such an air preheater is the occurrence in the air chamber - in the gap between the partitions (between the perforated partition and the working wall) a drift flow, amplifying to the periphery of the air chamber and eliminating the main advantage of heat exchangers with jet leakage of the heated medium - air, which is substantial (in 5-10) intensification of heat exchange, due to the replacement of the longitudinal air flow around the working surface with a jet feed to the latter. As a result of the occurrence of the drift flow, the effect of intensification of heat exchange due to the jet supply provides only the central perforation holes furthest from the periphery of the air chamber, where the heated air is removed from the air preheater.
Известен рекуператор, содержащий внутренний и наружный цилиндры, в кольцевой полости между которыми продольно установлен кольцевой воздухораздающий узел с выпускными соплами по всей его длине , обращенными к внутреннему цилиндру, причем с целью интенсификации теплообмена воздухораздающий узел выполнен в виде пучка труб, равномерно размещенных по сечению кольцевой полости.Known recuperator containing inner and outer cylinders, in the annular cavity between which is longitudinally mounted annular air distribution unit with exhaust nozzles along its entire length, facing the inner cylinder, and with the purpose of intensifying heat exchange, the air distributing unit is made in the form of a bundle of pipes uniformly placed over the cross section annular cavities.
Наиболее близким к изобретению вл етс рекуператор, содержащий разделенные между собой теплопередающей стенкой центральный газовый и периферийный воздушный каналы, в последнем из которых установлен коллектор с выпускными патрубками, направленными на теплопередающую стенку, котора со стороны воздушного канала снабжена продольными и поперечными ребрами, размещенными с образованием чеек, обрамл ющих выпускные патрубки коллекторов. Эта конструкци , ликвидиру возможности возникновени снос щего потока у тепло- передающей стенки, не устран ет недостаток , вызванный использованием толькоClosest to the invention is a heat exchanger containing central gas and peripheral air ducts separated by a heat transfer wall, in the latter of which there is a collector with outlet pipes directed to the heat transfer wall, which is fitted with longitudinal and transverse ribs on the air duct side. cells framing the manifolds of the manifolds. This design, eliminating the possibility of the occurrence of a drift flow at the heat-transmitting wall, does not eliminate the disadvantage caused by using only
0 однократного струйного натекани и отсутствием других, помимо струйного теплообмена , механизмов интенсификации результирующего переноса тепла.0 single jet flow and the absence of other, besides jet heat exchange, mechanisms of intensification of the resultant heat transfer.
Целью изобретени вл етс повыше5 ние КПД рекуперации теплоты продуктов сгорани .The aim of the invention is to increase the efficiency of heat recovery of combustion products.
Поставленна цель достигаетс тем, что рекуператор, содержащий разделенные между собой теплопередающей стенкойThe goal is achieved by the fact that the heat exchanger containing separated by a heat transfer wall
0 центральный газовый и периферийный воздушный каналы, последний из которых снабжен выполненным на теплопередающей стенке продольным и поперечным оребрением с образованием чеек, обрам5 лен входным коллектором с выпускными патрубками, направленными в каждую чейку теплопередающей стенки, и подключен к выходному коллектору, дополнительно снабжен пучком труб с отверсти ми, разме0 щенными по их длине, и кольцевой перегородкой , установленной соосно теплопередающей стенке с образованием с ней замкнутого кольцевого отсека, сооб5 щенного с воздушным каналом посредством дополнительно выполненных в теплопередающей стенке в зоне между упом нутыми чейками перепускных отверстий , а упом нутые трубы размещены0 the central gas and peripheral air ducts, the last of which is provided with longitudinal and transverse fins on the heat transfer wall to form cells, is framed by an inlet manifold with outlet pipes directed into each cell of the heat transfer wall and connected to the output header, is additionally equipped with a beam of pipes openings spaced along their length, and an annular partition mounted coaxially with the heat transfer wall with the formation of a closed annular compartment with it, with an air channel by means of overflow holes additionally made in the heat transfer wall in the zone between said cells, and said pipes are placed
0 равномерно по окружности в кольцевом отсеке в зоне между перепускными отверсти ми теплопередающей стенки и подключены к выходному коллектору.0 uniformly around the circumference in the annular compartment in the zone between the bypass openings of the heat transfer wall and connected to the output collector.
На фиг. 1 представлен продольный раз5 рез рекуператора, в одноступенчатом исполнении; на фиг. 2 - поперечный разрез предлагаемой конструкции рекуператора; на фиг. 3 - продольный разрез многоступенчатого (на примере двухступенчатого) реку0 ператора.FIG. 1 shows a longitudinal cut5 of the heat exchanger, in a single-stage design; in fig. 2 is a cross-section of the proposed design of the heat exchanger; in fig. 3 is a longitudinal section of a multistage (by the example of a two-stage) reactor of the reactor.
Рекуператор состоит из наружного корпуса 1, промежуточной перегородки 2, теплопередающей стенки 3, кольцевой перегородки 4, установленных коаксиально.The recuperator consists of an outer casing 1, an intermediate partition 2, a heat transfer wall 3, an annular partition 4 installed coaxially.
5 Сверху и снизу корпус 1 и кольцева перегородка 4 соединены между собой крышкой 5 и дном 6 соответственно, расположенными параллельно друг другу.5 From above and below, the housing 1 and the annular partition 4 are interconnected by a cover 5 and a bottom 6, respectively, arranged parallel to each other.
Перегородки: промежуточна и тепло- передающа стенка 3 расположены с зазорами между собой, а по высоте - с зазорамиPartitions: intermediate and heat transfer wall 3 are located with gaps between themselves, and in height - with gaps
между крышкой 5 и дном 6. Верхние торцы перегородки 2 и теплопередающей стенки 3 соединены с верхним диском 7, расположенным между наружным корпусом 1 и кольцевой перегородкой 4, параллельно крышке 5 и дну 6.between the cover 5 and the bottom 6. The upper ends of the partition 2 and the heat transfer wall 3 are connected to the upper disk 7, located between the outer casing 1 and the annular partition 4, parallel to the cover 5 and the bottom 6.
В диске 7 по периферии, в пределах ограниченных наружным корпусом 1 и промежуточной перегородкой 2, выполнены перепускные отверсти 8, расположенные равномерно по окружности.In the disk 7 on the periphery, within the limited outer casing 1 and the intermediate partition 2, made bypass holes 8, evenly spaced around the circumference.
Нижние торцы перегородки 2 и тепло- передающей стенки 3 соединены с нижним диском 9, расположенным между наружным корпусом 1 и кольцевой перегородкой 4, параллельно крышке 5 и дну 6.The lower ends of the partition 2 and the heat-transmitting wall 3 are connected to the lower disk 9 located between the outer case 1 and the annular partition 4, parallel to the cover 5 and the bottom 6.
Между теплопередающей стенкой 3 и кольцевой перегородкой 4 вплотную к ним равномерно по окружности установлен пучок тру б 10, в которых вдоль образующих по их длине выполнены отверсти 11.Between the heat transfer wall 3 and the annular partition 4, close to them, evenly around the circumference, a bundle of pipe b 10 is installed, in which holes 11 are made along the lengths forming along their length.
В промежуточной перегородке 2 равномерно по окружности и по высоте рекуператора установлены патрубки 12, расположенные в продольных р дах вдоль образующих перегородки 2, под углом а 2 тс/п, где п - число выпускных патрубков 12. Продольный (по высоте рекуператора) шаг установки выпускных патрубков - h.In the intermediate partition 2 evenly around the circumference and along the height of the heat exchanger there are nozzles 12 located in longitudinal rows along the forming partitions 2, at an angle a 2 tf / n, where n is the number of outlet nozzles 12. Longitudinal (in height of the heat exchanger) installation step nozzles - h.
Теплопередающа стенка 3, в свою очередь , состоит из вогнутых (по отношению к корпусу 1 и перегородке 2) участков 13 и перфорированных участков 14, между которыми расположены пережимы 15. По высоте рекуператора вогнутые участки 13, сочлен ющиес с перфорированными участками радиальными (продольными) ребрами 16, разделены поперечными ребрами 17 на отдельные чейки (углублени ) 18. Ось каждого из выпускных патрубков 12 представл ет центр продольной и поперечной симметрии соответствующей чейки (углублени ) 18.The heat transfer wall 3, in turn, consists of concave (with respect to the housing 1 and partition 2) sections 13 and perforated sections 14, between which clamps 15 are located. According to the height of the heat exchanger, the concave sections 13, associated with the perforated sections of the radial (longitudinal) the ribs 16 are divided by transverse ribs 17 into separate cells (recesses) 18. The axis of each of the outlet pipes 12 represents the center of the longitudinal and transverse symmetry of the corresponding cell (recess) 18.
В перепускных отверсти х 19 перфорации на участках 14 могут быть установлены выпускные патрубки 20, расположенные в продольных р дах.In the bypass holes 19 of the perforations in the areas 14, exhaust pipes 20 can be installed, arranged in longitudinal rows.
При этом образующие, вдоль которых расположены перепускные отверсти 19 и выпускные патрубки 20, смещены в поперечных сечени х рекуператора от образующих , вдоль которых расположены выпускные патрубки 12, на центральный угол а 12. Друг от друга соседние образующие , вдоль которых расположены перепускные отверсти 19, отсто т на угол а . Шаг расположени перепускных отверстий 19 и установки выпускных патрубков 20 вдоль образующих - h. Поперечные сечени рекуператора , в которых расположены перепускные отверсти 19 и установлены выпускные патрубки 20, отсто т от поперечных сечений, в которых установлены выпускныеIn this case, the generators, along which the bypass openings 19 and the outlet pipes 20 are located, are displaced in cross sections of the heat exchanger from the generators, along which the outlet pipes 12 are located, by a central angle a 12. The adjoining holes 19, spaced a. The spacing of the bypass holes 19 and the installation of the outlet nozzles 20 along the generatrices is h. The cross sections of the heat exchanger, in which the bypass openings 19 are located and the exhaust pipes 20 are installed, are spaced from the cross sections in which the exhaust pipes are installed.
патрубки 12, на рассто нии h/2. При этом поперечные плоскости, в которых расположены оси отверстий 19 и патрубков 20, совпадают с поперечными плоскост ми расположени осей отверстий 11 в трубахnozzles 12, at a distance h / 2. Here, the transverse planes in which the axes of the holes 19 and the nozzles 20 are located coincide with the transverse planes of the axes of the openings 11 in the pipes
0 10. В поперечных плоскост х предпочтительна ориентаци осей отверстий 11 под углом 90°а/2 к радиальным осевым плоскост м соответствующих труб 10 (плоскости , проход щие через продольные оси0 10. In transverse planes, the orientation of the axes of the holes 11 at an angle of 90 ° a / 2 to the radial axial planes of the respective pipes 10 (planes passing through the longitudinal axes
5 рекуператора и труб). К наружному корпусу рекуператора на участке между крышкой 5 и диском 7 присоединен подвод щий патрубок 21, а на участке между днищем 6 и диском 9 - отвод щий патрубок 22.5 recuperator and pipes). Inlet pipe 21 is connected to the outer body of the heat exchanger in the area between the cover 5 and the disk 7, and the outlet pipe 22 in the area between the bottom 6 and the disk 9.
0 Рекуператор извне покрыт слоем тепловой изол ции 23.0 The recuperator from the outside is covered with a layer of thermal insulation 23.
По длине (высоте) рекуператор состоит из одной или нескольких ступеней. В свою очередь, кажда из ступеней содержит вход5 ной коллектор 24 - камеру предварительного нагрева, расположенный между наружным корпусом 1 и промежуточной перегородкой 2; периферийный воздушный канал 25 - камеру промежуточного нагрева,The length (height) of the recuperator consists of one or several steps. In turn, each of the steps has an inlet manifold 24 — a preheating chamber located between the outer casing 1 and the intermediate partition 2; peripheral air channel 25 - intermediate heating chamber,
0 расположенный между промежуточной перегородкой 2 и теплопередающей стенкой 3; замкнутый кольцевой отсек 26 - камеру окончательного нагрева, расположенный между теплопередающей стенкой 3 и коль5 цевой перегородкой 4. Камеры 24, 25, 25 по высоте ограничены верхним и нижним дисками 7 и 9. Упом нутые выше чейки 18 расположены в пределах воздушного канала 25 - камеры промежуточного нагрева,0 located between the intermediate partition 2 and the heat transfer wall 3; the closed annular compartment 26 is a final heating chamber located between the heat transfer wall 3 and the col 5 of the partition 4. The chambers 24, 25, 25 are limited in height by the upper and lower disks 7 and 9. The cells mentioned above are located within the air channel 25 - chambers intermediate heating
0 Между крышкой 5 и верхним диском 7 расположена распределительна камера 27, между днищем 6 и нижним диском 9 - в случае одноступенчатого рекуператора (фиг. 1)- выходной (собирающий) коллектор0 Between the cover 5 and the upper disk 7 there is a distribution chamber 27, between the bottom 6 and the lower disk 9 - in the case of a single-stage heat exchanger (Fig. 1) - output (collecting) collector
5 28. В случае многоступенчатого рекуператора (фиг. 3) между нижним диском 9 предыдущей ступени и верхним диском 7 последующей расположена перепускна камера 29. Объем, ограниченный кольцевой5 28. In the case of a multistage heat exchanger (Fig. 3), a bypass chamber 29 is located between the lower disk 9 of the previous stage and the upper disk 7 of the next one. The volume bounded by the annular
0 перегородкой 4 рекуператора, представл ет центральный газовый (дымовой) канал 30. В табл. 1 представлены максимальные значени характерных температур стенок рекуператора и воздуха, а также КПД реку5 перации теплоты дл двух сравниваемых конструкций рекуперации теплоты дл двух сравниваемых конструкций рекуператора: в соответствии с изобретением и дл прототипа . Температура продуктов сгорани в ды- мовом канале 1343 К, коэффициент избытка0 by a recuperator partition 4, represents the central gas (smoke) channel 30. Table. Figure 1 shows the maximum values of the characteristic temperatures of the walls of the heat exchanger and the air, as well as the efficiency of the heat recovery river5 for the two compared heat recovery structures for the two compared heat exchanger designs: in accordance with the invention and for the prototype. The temperature of the combustion products in the smoke channel is 1343 K, the excess coefficient
воздуха, подаваемого в рекуператор и определ ющего состав продуктов сгорани , 1,20.the air supplied to the recuperator and determining the composition of the combustion products is 1.20.
Таким образом, по сравнению с прототипом предложенна конструкци позвол ет понизить максимальную температуру стенки внутреннего корпуса примерно на 70 К при одновременном повышении температуры подогрева воздуха горени на 85 К и увеличении КПД рекуперации теплоты в 1,22 раза (с 30,1 до 36,8%).Thus, in comparison with the prototype, the proposed design makes it possible to lower the maximum wall temperature of the inner housing by about 70 K while simultaneously increasing the heating temperature of the combustion air by 85 K and increasing the heat recovery efficiency by 1.22 times (from 30.1 to 36.8 %).
Рекуператор, устанавливаемый за печью по тракту продуктов сгорани преимущественно вертикально, работает следующим образом. Взаимна ориентаци потоков продуктов сгорани - преимущественно противоточна : продукты сгорани направл ют по центральному газовому (дымовому ) каналу 30 снизу вверх, нагреваемый воздух - сверху вниз, последовательно через распределительную камеру 27, входной коллектор (камеру предварительного нагрева) 24, периферийный воздушный канал (камеру промежуточного нагрева) 25, и замкнутый кольцевой отсек (камеру окончательного нагрева) 26. Совершив поперечные перемещени в пределах одной ступени, поток воздуха при наличии других ступеней направл ют вдоль оси рекуператора в следующую ступень.The recuperator installed behind the furnace along the combustion products path is mainly vertical, works as follows. The mutual orientation of the combustion product streams is predominantly countercurrent: the combustion products are directed along the central gas (flue) channel 30 from bottom to top, heated air from top to bottom, successively through distribution chamber 27, inlet manifold (preheating chamber) 24, peripheral air duct (chamber intermediate heating) 25, and a closed annular compartment (final heating chamber) 26. Having made transverse displacements within one step, the air flow in the presence of other steps Along the axis of the heat exchanger to the next stage.
Детальный рабочий процесс протекает так. Поток воздуха от вентил тора через подвод щий патрубок 21 подают в распределительную камеру 27, куда через перепускные отверсти 8 в диске 7 поток поступает во входной коллектор 24, котора служит коллектором дл последующей раздачи воздуха через выпускные патрубки 12 в промежуточной перегородке 2. Во входном коллекторе 24, ограниченном наружным корпусом 1, покрытым извне слоем тепловой изол ции 23, и промежуточной перегородкой 2, осуществл ют слабый начальный подогрев воздуха при его контакте со стенками корпуса 1 и промежуточной перегородкой 2, нагреваемыми излучением последовательно от кольцевой перегородки 4 к теплопередающей стенке 3, затем от последней - к промежуточной перегородке 2, наконец, к наружному корпусу 1. Через выпускные патрубки 12 воздух стру ми подают на вогнутые участки 13 теплопередаю- хцей стенки 3, контактиру с радиальными (продольными) и поперечными ребрами, образующими вокруг каждого из выпускных патрубков 12 чейки 18. Благодар этому при контакте с тепловоспринимающей вогнутой поверхностью 13 теплопередающей стенки 3 - вогнутыми участками - осуществл ют процесс высокоэффективного струйного теплообмена на этапе промежуточного нагрева воздуха.Detailed workflow proceeds like this. The air flow from the fan through the inlet pipe 21 is fed to the distribution chamber 27, where through the bypass holes 8 in the disk 7 the stream enters the inlet manifold 24, which serves as a manifold for the subsequent distribution of air through the outlet nozzles 12 in the intermediate bulkhead 2. In the inlet manifold 24, bounded by the outer case 1, externally covered with a layer of thermal insulation 23, and the intermediate partition 2, is made a weak initial heating of the air when it is in contact with the walls of the housing 1 and the intermediate partition 2, heated by radiation successively from the annular partition 4 to the heat transfer wall 3, then from the latter to the intermediate partition 2, finally to the outer casing 1. Through the outlet nozzles 12 air is supplied by jets to the concave portions 13 by the heat transfer wall 3, contacting with radial (longitudinal) and transverse ribs that form cells 12 around each of the outlet nozzles 18. Due to this, when in contact with a heat-receiving concave surface 13 of the heat transfer wall 3 — concave portions — carried out The process of high-efficiency jet heat exchange at the stage of intermediate heating of air.
После выхода отдельных воздушных струй из чеек 18 в сторону соответствующих перфорированных участков 14 теплопередающей стенки 3 происходит лишь незначительное сли ние отдельных струй, движущихс к ближайшим выпускным патрубкам 20. Благодар наличию выступов 0 пережимов 15 на пути воздушных струй, вытекающих из чеек 18 в сторону выпускных патрубков 20, обеспечиваетс равномерна по контуру каждой из чеек 18 раздача воздуха и поддерживаетс равномерный рас5 ход предварительно нагретого воздуха через выпускные патрубки 20.After the separate air jets exit from the cells 18 towards the corresponding perforated portions 14 of the heat transfer wall 3, there is only a slight confluence of the individual jets moving to the nearest outlet nozzles 20. Due to the presence of protrusions 0, 15 pins 15 in the path of the air jets flowing from the cells 18 towards the exhaust nozzles 20, the distribution of air is uniform throughout the contour of each of the cells 18 and the uniform flow of preheated air through the outlet nozzles 20 is maintained.
При подаче воздуха через выпускные патрубки 20 и последующем струйном теплообмене с поверхностью кольцевой пере0 городки 4 осуществл ют третий наиболее интенсивный этап нагрева воздуха. Дл предупреждени сли ни отдельных воздушны струй у наружной поверхности перегородки 4, непосредственно нагреваемойWhen air is supplied through the outlet nozzles 20 and the subsequent jet heat exchange with the surface of the ring septum 4, the third most intense stage of air heating is carried out. To prevent the fusion of individual air jets at the outer surface of the partition 4, directly heated
5 излучением и конвекцией от потока продуктов сгорани внутри перегородки 4, каждую из струй нагретого воздуха, веером растекающуюс вдоль поверхности, удал ют через отверсти 11 в пучках труб 10, расположен0 ных по обе стороны от соответствующего выпускного патрубка 20, Поскольку оси патрубков 20 и отборных отверстий 11 расположены в общих поперечных сечени х, а оси отверстий 11 ориентированы навстречу5 radiation and convection from the flow of combustion products inside the partition 4, each of the jets of heated air, spreading like a fan along the surface, are removed through the holes 11 in bundles of pipes 10 located on both sides of the corresponding outlet nozzle 20, since the axes of the nozzles 20 and selected the holes 11 are located in common cross sections, and the axes of the holes 11 are oriented towards
5 струе, растекающейс по обе стороны от оси патрубка 20 при ударе о поверхность перегородки 4, поток воздуха от каждой из струй отбирают через пару отверстий 11 в сосед- нихтрубах 10, аотдельные воздушные струи5 a jet spreading on either side of the axis of the nozzle 20 when it strikes the surface of the partition 4, air flow from each of the jets is taken through a pair of holes 11 in the adjacent pipes 10, separate air jets
0 не сливаютс . Этому способствует ориентаци осей воздушных струй к радиальным осевым плоскост м соответствующих труб 10 под углом 90° 20 , 90° - «/2 (растекание струи вдоль цилиндрической поверхности).0 do not merge. This is facilitated by the orientation of the axes of the air jets to the radial axial planes of the respective pipes 10 at an angle of 90 ° 20, 90 ° - / 2 (spreading of the jet along the cylindrical surface).
5 Указанные предельные значени обусловлены ориентацией растекающейс струи по касательной к цилиндру в пределах перемещени меджу радиальными осевыми плоскост ми удара и отбора,5 These limit values are due to the orientation of the spreading jet tangential to the cylinder within the limits of the displacement of the meju by radial axial planes of impact and selection,
0 Благодар расположению выпускных патрубков 12 и пучков труб 10 в общих радиальных осевых плоскост х рекуператора и установке труб 10 вплотную к наружной поверхности чейки 18 и вогнутых участков 130 Due to the location of the outlet nozzles 12 and tube bundles 10 in the common radial axial planes of the heat exchanger and the installation of the tubes 10 against the outer surface of the cell 18 and the concave portions 13
5 теплопередающей стенки 3, дополнительно реализуют кондуктивный механизм передачи теплоты .дл интенсификации струйного нагрева воздуха, подаваемого и выпускных патрубков 12 внутрь чеек 18. Нагрев тепло- отдающих поверхностей теплопередающей5 heat transfer walls 3, additionally implement a conductive mechanism of heat transfer. For intensifying the jet heating of the air supplied and exhaust nozzles 12 inside the cells 18. Heating the heat transfer surfaces of the heat transfer
стенки 3 интенсифицируют за счет теплопроводности через радиальные (продольные ) ребра 16 и поперечные ребра 17. Ребра 16 и 17 играют роль вторичных излучателей, интенсифициру радиационный теплопере- нос между кольцевой перегородкой А, перегородкой 2 и теплопередающей стенкой 3.walls 3 are intensified due to heat conduction through radial (longitudinal) ribs 16 and transverse ribs 17. Ribs 16 and 17 play the role of secondary radiators, to intensify radiation heat transfer between annular partition A, partition 2 and heat transfer wall 3.
После перемещени по трубам 10, в качестве заглушенного торца которых используют диск 7, гор чий воздух через открытые торцы в дисках 9 поступает в выходной (собирающий ) коллектор 28 - в случае односту- пенчатого рекуператора (фиг. 1) или перепускную камеру 29 - в случае многоступенчатого рекуператора (фиг. 3).After moving through the pipes 10, which use disk 7 as a plugged end, hot air flows through the open ends in disks 9 into the outlet (collecting) manifold 28 — in the case of a single-stage heat exchanger (FIG. 1) or bypass chamber 29 — in case of a multistage heat exchanger (Fig. 3).
В первом случае из выходного коллектора 28 рекуператора гор чий воздух отбирают через отвод щий патрубок 22, во втором - отвод т из перепускной камеры 29 через перепускные отверсти 8 диска 7 во вход- ной коллектор 24 второй ступени рекуператора (фиг. 3). Далее повтор ют процесс, аналогичный осуществленному в 1-й ступени .In the first case, hot air is withdrawn from the heat exchanger collector 28 through the exhaust manifold 22, in the second case, the air from the transfer chamber 29 is removed through the bypass openings 8 of the disk 7 into the second heat exchanger input manifold 24 (Fig. 3). Next, a process similar to that performed in the 1st step is repeated.
Благодар наличию внешней тепловой изол ции 23 снижают потери теплоты в окружающее пространство, несмотр на повышение температуры наружного корпуса 1.Due to the presence of external thermal insulation, 23 reduces heat loss to the surrounding space, despite the increase in temperature of the outer casing 1.
Воздух, подвергаемый нагреву, дважды в пределах каждой из ступеней, стру миThe air subjected to heating is twice within each of the steps, jets
натекает на тепловоспринимающие поверхности рекуператора, а всего в пределах рекуператора - 2п раз, где п - количество ступеней.falls on the heat-receiving surfaces of the heat exchanger, and only within the heat exchanger - 2n times, where n is the number of steps.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894741702A SU1740889A1 (en) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | Recuperator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894741702A SU1740889A1 (en) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | Recuperator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1740889A1 true SU1740889A1 (en) | 1992-06-15 |
Family
ID=21471821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU894741702A SU1740889A1 (en) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | Recuperator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1740889A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2291887C2 (en) * | 2002-06-10 | 2007-01-20 | ОАО "Завод технического углерода" | Device for producing industrial hydrogen |
| RU2307140C2 (en) * | 2005-08-12 | 2007-09-27 | Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения Российской Академии Наук (ИППУ СО РАН) | Installation for production of the carbon black |
| RU2345285C1 (en) * | 2007-06-19 | 2009-01-27 | Виктор Валерьевич Ворошилов | Convective waste heat exchanger |
-
1989
- 1989-09-29 SU SU894741702A patent/SU1740889A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР № 964356, кл. F 23 L 15/04, 1980. Авторское свидетельство СССР № 1062474, кл. F 23 L 15/04, 1982. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2291887C2 (en) * | 2002-06-10 | 2007-01-20 | ОАО "Завод технического углерода" | Device for producing industrial hydrogen |
| RU2307140C2 (en) * | 2005-08-12 | 2007-09-27 | Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения Российской Академии Наук (ИППУ СО РАН) | Installation for production of the carbon black |
| RU2345285C1 (en) * | 2007-06-19 | 2009-01-27 | Виктор Валерьевич Ворошилов | Convective waste heat exchanger |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3908628A (en) | Jet impingement recuperator | |
| SU1740889A1 (en) | Recuperator | |
| JP2986982B2 (en) | Small gas fired air heater | |
| US3898841A (en) | External combustion hot gas piston engine | |
| US4440727A (en) | Tubular furnace for performance of gas reactions | |
| RU2168121C1 (en) | Process heater | |
| US4305455A (en) | Multipass corrosion proof air heater | |
| SU1633234A1 (en) | Hot-water boiler | |
| CA1171332A (en) | Heater | |
| JPS5677690A (en) | Heat exchanger | |
| SU1684570A1 (en) | Recuperative burner | |
| SU1245814A1 (en) | Water=heating boiler | |
| RU2705170C1 (en) | Mixing head of slot-type steam-gas generator | |
| RU2698951C1 (en) | Mixing head of slot-type steam and gas generator | |
| RU187793U1 (en) | Dual flow cross-precision recuperator | |
| RU2705922C1 (en) | Mixing head of slot-type steam-gas generator | |
| SU1746139A1 (en) | Recuperator | |
| RU2705171C1 (en) | Mixing head of slot-type steam-gas generator | |
| SU1481565A1 (en) | Recuperotor | |
| RU2767682C1 (en) | Gas heat-and-power complex, heat exchanger of gas heat-and-power complex and method of hot air supply for plenum ventilation of rooms, implemented with their help | |
| SU1302094A1 (en) | Recuperator | |
| SU1562605A2 (en) | Recuperator unit section | |
| SU857647A1 (en) | Recuperator | |
| RU2698948C1 (en) | Mixing head of slot-type steam and gas generator | |
| CN2937924Y (en) | Heater with air duct system |