Регенеративний теплообмінник

Регенеративний теплообмінник, який містить герметичний корпус, усередині якого розташована насадка-посередник, який відрізняється тим, що насадка-посередник складається з елементів, виконаних у формі півсфери Винахід відноситься до галузі металургійної теплотехніки, а саме, до регенеративних теплообмінників і застосовується, переважно, у регенеративних теплообмінниках для нагрівання повітря і палива і може бути використаний в паливних печах металурги, машинобудування і ряді інших галузей промисловості Знайомі регенеративні теплообмінники, які містять насадки, іменовані насадкою Сіменса, що викладається зі звичайної цегли, насадкою Иетерсона, що викладається зі спеціальних цеглин з уступами, які фіксують положення цегли при кладці, насадкою Каупера, поверхня нагрівання якої являє собою суцільні вертикальні колодязі і ІНШІ (А И Ващенко, М А Глинков, Б И Китаев, Н Ю Тайц Изд второе, дополненное и переработанное В 2-х томах Металлургические печи М Металлургия 1964 Том 2, Стр 175) Ознаки, що збігаються з істотними ознаками пропонованого винаходу герметичний корпус, у середині якого розташована насадка, яка виконує роль посередника передачі тепла і працююча періодично, спочатку акумулюючи тепло димових газів, що відходять з печі, а потім віддаючи це тепло повітрю, що нагрівається, чи газу Регенеративні теплообмінники з цегельною насадкою мають недоліки Часті теплозміни ведуть до руйнування громіздкої насадки регенеративного теплообмінника При тривалій експлуатації, насадка регенеративного теплообмінника вимагає періодичного і дорогого ремонту Найбільш близькій до пропонованого рішення по технічній сутності і результату, що досягається, є регенеративний теплообмінник з кульковою на садкою, виконаної з високоглиноземистих куль діаметром 20 ± 5мм (Сезоненко Б Д , Орлик В Н , Алсксеенко В В «Повышение эффективности использования природного газа при отоплении промышленных печей регенеративными горелками» // Экотехнологии и ресурсосбережение - 1996 - № 1 - С 14-18) Завдяки високорозвиненій поверхні теплообміну кулькової насадки регенеративного теплообмінника на 1м3 об'єму насадки, величина якої перевищує цей показник у традиційних цегельних регенеративних теплообмінниках у 10 - 15 разів, кулькові регенератори мають малий об'єм насадки і утилізують до 90% теплоти димових газів, які відходять з печі Ознаки, які збігаються з істотними ознаками пропонованого винаходу насадка з високорозвиненою питомою поверхнею теплообміну (м2/м3), розташована усередині герметичного корпусу, який виконує роль посередника передачі тепла і працює періодично, спочатку акумулюючи тепло димових газів, які відходять з печі, а потім віддаючи це тепло повітрю, що нагрівається, або газу Недоліком прототипу є те, що, незважаючи на високорозвинену питому поверхню теплообміну регенеративного теплообмінника з кульковою насадкою, при підігріві більших кількостей реагентів горіння, необхідна значна висота насадки Насадка має великий гідравлічний опір, що висуває додаткові вимоги до тягодут'євих пристроїв теплових агрегатів На фігурі зображене регенеративний теплообмінник який складається з герметичного корпуса 1 всередині якого розташована насадкапосередник 2, яка складається з окремих елемен со (О Ю 56379 тів 3, виконаних у формі півсфери В нижній частині герметичного корпуса І розташовані колосникові ґрати 4 с величиною зазорів 5 розмір яких не перевищує діаметр сферичної частини півсферичних елементів, що запобігає їх провалюванню в підрегенеративний простір В основу винаходу поставлена мета забезпечити високотемпературний підігрів газоподібних реагентів горіння при зниженні висоти насадки регенеративного теплообмінника, завдяки застосуванню нової форми насадки Це дозволить збільшити питому поверхню теплообміну насадки регенеративного теплообмінника, знизити витрату матеріалу на виготовлення насадки регенеративного теплообмінника, зменшити його габарити і скоротити витрати на реконструкцію печей з метою переведення їх на регенеративне опалення Для рішення поставленої задачі регенеративний теплообмінник, який складається з герметичного корпусу та насадки-посередника складається з елементів, які мають форму півсфери За інших рівних умов застосування насадки, що складається з напівсферичних елементів, дозволяє збільшити питому поверхню теплообміну, у порівнянні з кульковою насадкою, за рахунок додаткової площі перетину кулі по діаметрі, до 1,5 разів, у залежності від взаємного розташування півсфер Таким чином, збільшення питомої поверхні теплообміну насадки, у середньому, на 25% приводить до зниження висоти насадки регенеративного теплообмінника в 1,25 рази і відповідному зменшенню висоти регенеративного теплообмінника Одночасно, у 1,25 разів знижується витрата матеріалу на виготовлення насадки, а отже, собівартість кінцевого продукту і вартість реконструкції печі з метою и переведення на регенеративне опалення Пристрій працює наступним чином Димові гази проходять через герметичний корпус 1 скрізь насадку-посередник 2, яка складається з елементів в форму півсфери, та нагрівають цю насадку Потім ПО закінченню деякого часу (60 - 300 секунд) відбувається реверс пічних газів і скрізь насадкупосередник 2 в зворотному напрямку пропускається повітря або газоподібне паливо, які нагріваються від неї Нагріте повітря або газоподібне паливо подається до пальника і згоряє Таким чином регенеративний теплообмінник працює періодично, спочатку акумулюючи тепло димових газів, які відходять з печі, а потім, віддаючи це тепло повітрю, чи газу, яке нагрівається Застосування заходів , представлених у заявці в порівнянні з прототипом дозволяє поліпшити наступні показники збільшити питому поверхню теплообміну насадки за рахунок додаткової площі перетину кулі по діаметрі, у середньому на 25%, знизити витрати матеріалу на виготовлення насадки регенеративного теплообмінника, у середньому в 1,25 рази, зменшити габарити регенеративного теплообмінника, скоротити витрати на реконструкцію печей при переведенні їх на регенеративне опалення Збільшено КШЮСШЖОЙНХ ґрат ПОВТТрЯ АБО ГАЗ ФІГ. Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24