Рекуператор

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з F 23 L 15/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4817687/06 (22) 23.04.90 (46) 07.10,92. Бюл. М 37 (71) Киевский инженерно-строительный институт (72) В.И.Моисеев, С.В.Барановская, С.П.Мороз и А.А,Худенко (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N-1019179, кл. F 23 L 15/04, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

N 1267115, кл. F 23 1. 15/04, 1985.

„,5U„„1767297 А1 (54) РЕ КУПЕ РАТОР (57) Изобретение относится к теплообменным устройствам и может быть использовано для подогрева воздуха в печах в машиностроении, стройиндустрии. Цель изобретения — повышение эффективности путем снижения термодинамических потерь теплоты при нагреве воздуха, Холодный воздух поступает на вход распределительной камеры 1 и по мере прохождения по ней истекает через газовыпускные отверстия 2, снабженные патрубками 3, выполненными щейся от периферии гаил.

1767297

Изобретение относится к теплообменным устройствам и может быть использовано для подогрева воздуха в печах отраслей машиностроения, стройиндустрии и т,д.

Известен рекуператор (1), недостатком которого является малый коэффициент теплоотдачи от стенки к нагреваемому воздуху, вызванный малой эффективностью струйного натекания воздуха на стенку изза отсутствия патрубков на выпускных отверстиях, Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является рекуператор (2), содержащий распределительную камеру с газовыпускными отверстиями, каждое из которых снабжено патрубком, направленным на теплопередающую стенку.

Патрубки выполнены переменной длины, увеличивающейся по ходу потока газа, Недостатком этого рекуператора является пониженная термодинамическая эффективность, вызванная потерями энергии нагреваемого воздуха, В известном рекуператоре длина патрубков для выхода воздуха монотонно уменьшается сверху вниз, а расстояние от выходной кромки патрубка до теплопереда ющей стенки соответственно увеличивается, При такой конструкции рекуператора максимальный расход воздуха будет в самом нижнем патрубке, кромка которого будет наиболее удалена от теплопередающей стенки, а минимальный в верхнем, Значение расхода воздуха в данном случае определяется в основном аэродинамическим сопротивлением выходу воздуха из патрубка, которое в свою очередь определяется расстоянием от выходной кромки патрубка до стенки (см. Идельчик И.Е, Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М.: Госэнергоиздат, 1975).

В то же время температура, скорость газов и, следовательно, тепловой поток максимальны в центре газохода и минимальны у его стенок, Если же максимум воздуха поступает в нижнюю часть рекуператора, минимум — в верхнюю, а в центральную некоторое промежуточное значение, то с учетом различного теплового потока со стороны газов в нижней части температура будет заведомо ниже чем в любой другой части рекуператора, так как количество воздуха, поступающее в нижнюю часть максимально, а тепловой поток со стороны газов— минимален.

Смешение же в кольцевом канале потоков воздуха с различной температурой приведет к падению общего потенциала (температуры) воздушного потока и снижеwe эффективности нагрева воздуха в рекуператоре.

Цель изобретения — повышение эффективности путем снижения термодинамиче5 ских потерь теплоты при нагреве воздуха.

В рекуператоре, содержащем распределительную камеру с газовыпускными отверстиями, снабженными патрубками переменной длины, направленным на теп10 лопередающую стенку, поставленная цель достигается тем, что патрубки размещены с увеличивающейся длиной от центра газохода к его периферии.

Такая конструкция рекуператора позво15 ляет осуществить распределение воздуха по высоте рекуператора пропорционально тепловому потоку, воспринимаемому теплопередающей стенкой со стороны газов, т,е. максимум воздуха подается в центральную

20 часть рекуператора, где температура газов и их скорость максимальны. При этом температуры нагрева воздуха по всей высоте рекуператора будут примерно одинаковы и потери энергии нагреваемого воздуха бу25 дут минимальными. Влияние сносящего потока воздуха может быть устранено соответствующим выбором скорости в кольцевом канале рекуператора по сравнению со скоростью выхода воздуха из патрубка.

30 Таким образом, отличия заявляемого рекуператора являются существенными.

На чертеже изображен предлагаемый рекуператор, общий вид.

Рекуператор содержит распределитель35 ную камеру 1 с газовыми отверстиями 2, каждое из которых снабжено патрубком 3, направленным на теплопередающую стенку. Патрубки 3 выполнены переменной длины, уменьшающейся от периферии газохода

40 к центру.

Рекуператор работает следующим образом, Холодный воздух поступает на вход распределительной камеры 1 и по мере про45 хождения по ней истекает через газовыпускные отверстия 2, снабженные патрубками 3, на теплопередающую стенку

4, которая обогревается за счет омывания дымовыми газами и излучения кладки. На50 греваясь, воздух проходит по кольцевому зазору и отводится из рекуператора.

Для снижения термодинамических потерь теплоты при нагреве воздуха, что достигается путем распределения воздуха по

55 высоте рекуператора пропорционально тепловому потоку патрубки 3 выполнены длиной, уменьшающейся от периферии газохода к центру. При этом расстояние кромки патрубка от теплопередающей стенки изменяется от 0,15 до 0,5 эквивален1767297

Составитель В, Моисеев

Техред М,Моргентал Корректор Т. Палий

Редактор

Заказ 3539 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101 тного диаметра воздуховыпускного отверстия (см. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям).

Экономический эффект на один рекуператор составляет 200 руб. на 10 тыс.м утилизируемых газов.

Формула изобретения

Рекуператор, содержащий распределительную камеру с газовыпускными отверстиями, снабженными патрубками переменной длины, направленными на теплопередающую стенку, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности пу5 тем снижения термодинамических потерь теплоты при нагреве воздуха, патрубки размещены с увеличивающейся длиной от центра газохода к его периферии.