Трубчастий радіаційний рекуператор

Трубчастий радіаційний рекуператор, що містить футерований газохід, з двох протилежних кінців якого встановлені вхідний і вихідний колектори, з'єднані між собою теплообмінними трубами, який відрізняється тим, що футерований газохід виконано циліндричної форми, а теплообмінні труби - з вигином всередину газоходу в радіальних площинах на відстані 0,6-0,8 довжини теплообмінних труб від осі вхідного колектора. (19) (21) u201103853 (22) 30.03.2011 (24) 25.07.2011 (46) 25.07.2011, Бюл.№ 14, 2011 р. (72) ОЛАБІН ВОЛОДИМИР МИХАЙЛОВИЧ, МАКСИМЧУК ОЛЕКСАНДР БОРИСОВИЧ, ТРУХАН СЕРГІЙ ПЕТРОВИЧ, НІКІТІНА ІРИНА ВАЛЕРІЇВНА, ЖАЙВОРОНОК В'ЯЧЕСЛАВ АНАТОЛІЙОВИЧ (73) ІНСТИТУТ ГАЗУ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ 3 61863 трубчастого радіаційного рекуператора, на фіг. 3 результати випробувань рекуператора. Рекуператор включає футерований газохід 1, внутрішню поверхню 2 якого виконано циліндричної форми. До вхідного і вихідного кінців рекуператора приєднано вхідний 3 і вихідний 4 колектори, з'єднані між собою розміщеними по колу теплообмінними трубами 5. Форма труб циліндрична, але вони виконані з вигином в радіальних площинах всередину газоходу на відстані 0,6-0,8 довжини труб від осі вхідного колектора. Трубчастий радіаційний рекуператор працює таким чином. Димові гази прямотоком подають через футерований газохід 1. Повітря подають у вхідний колектор 3, а з нього в теплообмінні труби 5, які на 4 грівають за рахунок випромінювання від димових газів і внутрішньої поверхні 2 газоходу. Повітря в трубах нагрівають до необхідної температури за рахунок конвективного теплообміну від внутрішньої поверхні труб. Нагріте повітря подають у вихідний колектор 4, а з нього до споживача, наприклад, в пальники печі. Порівняльні випробування трубчастого радіаційного рекуператора, що заявляється, та рекуператора – найближчого аналога було проведено на промисловій плавильній печі. Проведено порівняльні вимірювання температури нагрітого повітря для визначення зони максимальних температур по довжині теплообмінних труб від осі вхідного колектора повітря. Таблиця Результати порівняльних випробувань рекуператорів Об'єкт Довжина теплообмінних труб L, м Рекуператор-найближчий аналог Рекуператор-корисна модель 4,5 4,5 Встановлено, що після 3-х місяців експлуатації температура нагрітого повітря в рекуператорі, що заявляється, знизилася на 10 °С, а в рекуператорі найближчого аналога - на 40 °С. При роботі печі з рекуператором-найближчим аналогом труби хаотично деформувалися і частина з них притискалась до стін газоходу. В запропонованому рекуператорі труби за рахунок наявності вигинів (компенсаторів) деформувались значно менше, що дозволило уникнути притискання труб до стінок газоходу, компенсувати видовження труб і збільшити площу активного променевого теплообміну завдяки збільшенню ефективної площі теплообміну. На фіг. 3 зображені результати випробувань запропонованого рекуператора для знаходження зони максимальних температур поверхні теплообмінних труб. На вертикальній осі показані температури в градусах Цельсія (°С), а на горизонтальній - довжина теплообмінних труб L в відносних одиницях. Температура нагрітого повітря на виході з рекуператора, °С Після 3-х місяців експлуна початку випробувань атації 360 320 365 355 Крива 1 - зміна температури димових газів по висоті рекуператора. Крива 2 - зміна температури поверхні теплообмінних труб по їх довжині. Крива 3 - зміна температури повітря, що нагрівається. З графіка видно, що зона максимальних температур поверхні теплообмінних труб знаходиться на відстані 0,6-0,8 довжини труб L від осі вхідного колектора повітря і складає близько 780 °С. Повітря нагрівають до 365 °С, а температура димових газів на виході з рекуператора - 840 °С. Наявність вигинів (компенсаторів) дозволяє уникнути притискання труб до стінок газоходу, компенсувати видовження труб і збільшити площу активного променевого теплообміну завдяки збільшенню ефективної площі теплообміну. Рекуператорами, що пропонують, можуть бути обладнані плавильні печі промисловості будівельних матеріалів, металургійної, хімічної та інших галузей. 5 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 61863 6 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601