Керамічний елемент для облицювання регенераторів скловарних печей

Изобретение относится к элементам для строительства регенераторов. Наиболее близким техническим решением к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является керамический элемент для облицовки регенераторов стекловаренных печей содержащий по крайней мере одну вертикальную стенку, средняя толщина которой не более 40 мм [1]. Стенки регенератора выполнены с выступами, которые создают гидравлически шероховатую поверхность для проходящих газов и способствуют эффективному теплообмену между этими газами и сборкой регенератора. Недостатком такой конструкции является то, что степень гидравлической шероховатости стенки регенератора одинакова как для горячего дыма, проходящего через канал регенератора в первой фазе рабочего ' цикла и нагревающего сборку, так м для холодного воздуха, отбирающего тепло от нагретой сборки во второй фазе рабочего цикла. В результате на теплообменных поверхностях регенератора происходит активное осаждение пыли или других летучи х ве ществ, которые содержатся в отходящи х из печи дымов и, как следствие, эффективность теплообмена между газами и сборкой быстро ухудшается. В основу изобретения поставлена задача создать усовершенствованные элементы для выкладки камер регенераторов печей для варки стекла, которые, минимизируя явления осаждения в процессе прохождения дымов в сборке, улучшают теплообмен между газами и сборкой регенератора. Поставленная задача решается тем, что в керамическом элементе для облицовки регенераторов стекловаренных печей, содержащем по крайней мере одну вертикальную стенку, средняя толщина которой не более 40 мм, по меньшей мере, одна поверхность вертикальной стенки выполнена с выступами, имеющими смещение к базовой поверхности не менее 5 мм, а отношение расстояния, разделяющего два последовательных выступа в вертикальном направлении, к смещению составляет 3-15. причем угол, образованный выступом и базовой поверхностью стенки в направлении прохождения дымов, меньше угла, образованного выступом с базовой поверхностью стенки в направлении прохождения подогреваемого воздуха. При этом обе поверхности стенки целесообразно выполнить с выступами, причем выступы на поверхности вертикальной стенки могут быть смещены в вертикальном направлении по отношению к выступам на другой поверхности этой стенки и расположены горизонтально. Выступы могут быть расположены наклонно и иметь дополнительные вертикальные выступы, которые расположены между смежными наклонными выступами. Предпочтительно, чтобы выступы были расположены непрерывно по ширине стенки и занимали часть ширины стенки. Целесообразно также, чтобы керамический элемент был выполнен из четырех стенок, которые расположены ортогонально по две и жестко связаны с центральной частью соединения. Сущность изобретения поясняется чертежами, где: фиг. 1 представляет собой вид в перспективе стенки элемента; фиг. 2 - вертикальное сечение этой стенки; фиг. 3 - вид в перспективе крестообразного элемента с четырьмя ортогональными стенками по типу фиг.1 м 2; фиг. 4 - различные варианты форм выступов; фиг. 5 - вид в перспективе стенки другого элемента с наклонными выступами; фиг. 6 - вид в перспективе крестообразного элемента с четырьмя ортогональными стенками, снабженными выступами, расположенными наклонно; фиг. 7 представляет вариант реализации элемента по фиг.6; фиг. 8 - вид а перспективе варианта стенки элемента; фиг. 9 - вид в перспективе другого варианта стенки элемента. На фиг. 1 и 2 показана стенка 1 элемента по изобретению. Эта стенка с общей прямоугольной формой имеет базовую поверхность 2, на которой размещается множество выступов 3, расположенных горизонтально с обеих сторон стенки по всей ширине каждой поверхности. Каждый выступ имеет смещение (максимальная высота) d по отношению к базовой поверхности. Расстояние, разделяющее два смежных выступа, обозначено позицией Р. Каждый выступ формирует угол х с базовой поверхностью стенки в направлении, предусмотренном для потока дымов, и угол у с базовой поверхностью стенки в направлении, предусмотренном для потока подогреваемого воздуха. В представляемом случае х < y. Н обозначает высоту стенки. Выступы 3, располагающиеся на одной из сторон стенки смещены по отношению к выступам, расположенным на другой стороне, как это показано на рисунке. Кроме того, некоторые выступы, расположенные в верхней или нижней части стенки, являются неполными; их дополнение находится на стенке, которая будет располагаться над или под указанной стенкой в сборке. В верхней части стенки имеется, кроме того, гребень 4. выступающий по отношению к поверхности верхнего участка стенки, а в нижней части имеется канавка 5 соответствующей формы, роль которой будет описана ниже. На фиг. 3 показан крестообразный элемент, состоящий из четырех стенок 1, которые были описаны со ссылками на фиг. 1 и 2, жестко соединенных в центральной части соединения 6 и расположенных ортогонально по виду. Роль гребней 4 и канавок 5, соответствующее положение которых может быть инвертировано, состоит в облегчении в процессе монтажа регенератора регулировки зазоров, существующи х между различными смежными элементами данного яруса сборки, причем элементы не закрепляются друг относительно друга. Кроме того, соединение в паз гребней одного элемента с канавками смежных элементов обеспечивает хорошую устойчивость сборки ярусов. Само собой разумеется, однако, что применение таких гребней и канавок не является необходимым, и что можно было бы заменить их эквивалентными средствами или даже устранить их. Следует отметить, что вблизи свободных боковых концов стенок выступы могут быть выполнены более тонкими (скошены) либо на одной из поверхностей каждой стенки, либо на двух поверхностя х каждой стенки, если в этом имеется необходимость. На фиг. 4 показаны различные профили выступов, которые могут заменить профили выступов на фиг. 1 и 2 (профили на которых соответствуют профилям на фиг. 4); это сделано для иллюстрации большого разнообразия применяемых профилей выступов. На фиг.5 показана стенка, снабженная выступами 3 с профилем, подобным профилю выступов стенки на фиг. 1 и 2. но которая отличается от стенки указанных рисунков тем, что эти выступы расположены наклонно по ниспадающей плоскости, вместо горизонтальной. На фиг. 6 показан крестообразный элемент, состоящий из четырех стенок, снабженных выступами, расположенными наклонно, как это показано на фиг. 5. Как это видно, наклонные выступы противоположных поверхностей двух смежных стенок формируют шевроны. Применение таких элементов позволяет усилить улучшение теппопереноса путем сужения потоков воздуха к центральной части соединения стенок. На фиг. 7 показан элемент, являющийся производным от элемента по фиг. 6. Этот элемент отличается от элемента на фиг. 6 тем, что он учитывает, кроме того, вторичные выступы 4, ориентированные в вертикальном направлении, располагающиеся между смежными наклонными выступами 3. Это позволяет обеспечить еще большее улучшение теплопередачи части потока воздуха, перемещающегося наклонно вдоль наклонных выступов. Вертикальные выступы 4 отвечают для этого наклонного потока воздуха ту же роль, что и выступы 3 для вертикального потока воздуха. Вторичные выступы 4 отвечают общим требованиям, сформулированным для выступов, с той лишь разницей, что расстояние, разделяющее два последующих вторичных выступа, должно быть измерено . в горизонтальном направлении, а не в вертикальном. На фиг.8 показана стенка элемента, снабженного выступами 5, расположенными не непрерывно по всей ширине стенки, а прерывисто. Более конкретно, каждый выступ 3 (рис.1 и 2) заменяется в представленном варианте реализации тремя сходными выступами 5, причем выступы 5. расположенные на заданном уровне стенки, смещены в боковом направлении по отношению к расположенным выше и ниже уровням. На фиг. 9 показан вариант реализации Элемента по фиг. 8. В этом варианте выступы 6 профиля, сходного с профилем по фиг. 1 и 2, имеют форму усеченного конуса (х = у). В первой фазе цикла выходящий из стекловаренной печм горячий дым омывает стенку 1 регенератора в показанном стрелкой направлении и нагревает ее не встречая при этом на своем пути заметного гидравлического сопротивления. Содержащиеся в дыме пыль и летучие вещества в результате низкого гидравлического сопротивления в каналах регенератора свободно проходят через него не отлагаясь на выступах 3 стенки 1 и не ухудшая тепловой контакт со сборкой. В это же время на противоположной стенке керамического элемента осуществляется вторая фаза цикла, когда нагретые в первой фазе элементы сборки омываются холодным воздухом, текущим в противоположном дыму направлению. По отношению к этому воздуху гидравлическое сопротивление стенки, благодаря ее форме, имеет максимальное значение и происходит эффективный отбор тепла от нее воздухом и нагревание последнего. Само собой разумеется, что в варианты реализации, которые были описаны, могут быть внесены изменения, в частности заменой эквивалентными техническими средствами, без выхода за рамки настоящего изобретения.