Насадка регенеративного теплообмінника

Реферат: UA 99161 U UA 99161 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області металургійної теплотехніки, а саме - до утилізації теплоти димових газів, що відходять з робочого простору термічної печі з температурою 10001100 °C, і може бути використана на металургійних підприємствах. Відома високотемпературна компактна кулькова насадка [Дистергефт И.М., Дружинин Г.М., Щербинин И.И. и др. Регенеративные системы отопления для нагревательных печей прокатного и кузнечного производств (История развития. Теория и практика) // Металлургическая теплотехника. Сб. научн. тр. НМетАУ. - Днепропетровск, 2002. - С. 44-57] з корундового матеріалу, за допомогою якої досягається висока температура підігріву повітря (високий ступінь регенерації теплоти), що йде на горіння. Температура вихідних продуктів спалювання палива за регенератором з кульковою насадкою становить 200-250 °C, що збільшує надійність роботи клапанів для реверсування руху пічних газів і димососу. Кулькова насадка з діаметром кульок ~ 20 мм має тривалий строк експлуатації, служить фільтром для вловлювання твердих і рідких часток з димових газів печей, легко очищається від забруднень та має високу стійкість до температурних перепадів, але відрізняється високою вартістю, має великий аеродинамічний опір, що вимагає додаткову витрату енергії на рух крізь насадку теплоносіїв. Найбільш близьким до запропонованого рішення по технічній суті та досягнутому результату, узятому за найближчий аналог, є металева трубчаста насадка з листовими перегородками [Патент на корисну модель № 20797, МПК (2007) F28D 19/00, F28F 1/00. Насадка регенеративного теплообмінника; Губинський В.Й., Затопляєв Г.М., Воробйова Л.О. Номер заявки: u200608704; Заявл. 03.08.2006. Опубл. 15.02.2007. Бюл. № 2], яка у порівнянні з кульковою насадкою має більш розвинену поверхню та низький аеродинамічний опір. Ознаки найближчого аналога, що збігаються з істотними ознаками заявленої корисної моделі - використання двох різних видів марки сталі (жароміцної й вуглецевої) по висоті насадки. Нижня частина елементів насадки на 0,4÷0,3 її висоти виконана з вуглецевої сталі (при температурах насадки до 400 °C), а верхня на 0,6÷0,7 висоти - з жароміцної сталі. Розташування трубної насадки в регенеративній камері може бути як вертикальним так і горизонтальним. В основу корисної моделі поставлена задача збільшення питомої поверхні теплообміну насадки. Поставлена задача вирішується, тим, що у регенеративному теплообміннику встановлюється насадка, яка включає теплообмінні елементи, упаковані в робочій камері один всередині одного, згідно з корисною моделлю, теплообмінні елементи виконані у вигляді труб, що встановлені в регенераторі одна в одну коаксіально із зазорами; при цьому зазори між трубами рівні між собою, зафіксовані гребінцями та встановлюються в межах 0,8-1,5 мм. Зменшення зазору між трубами призведе до забруднення насадки відкладеннями від продуктів згоряння палива та підвищення аеродинамічного опору, а збільшення - до зниження питомої поверхні теплообміну. Виконання теплообмінних елементів у вигляді труб, упакованих одна всередині одної в теплообміннику, дозволяє збільшити питому поверхню теплообміну, знизити забруднення різними відкладаннями від димових газів та підвищити працездатність насадки. Суть запропонованої корисної моделі пояснюється кресленнями, де на фіг. 1, 2 зображена насадка з теплообмінних елементів (а - вид насадки зверху; б - поздовжній розріз насадки у перерізі А-А). У регенеративній камері 1 встановлена насадка регенеративного теплообмінника, яка складається із труб 2 упакованих одна всередині одної. Відстань між елементами дотримується за допомогою двох гребінців 3 розташованих зверху насадки уздовж осі та з низу. При цьому гребінці можуть встановлюватись як один понад одним (верхні гребінці понад нижніми) так і перпендикулярно друг другу. Регенеративний теплообмінник працює наступним чином: через зазори, які фіксуються гребінцями 3, проходять у протиточному напрямку із здвигом у часі теплоносії (в період нагріву насадки димові газі, а в період охолодження - повітря). Спочатку через насадку, що включає труби 2, пропускають відхідні з робочого простору печі продукти спалювання палива з температурою 1000 °C. Труби 2 акумулюють тепло димових газів, у результаті змінюється температура диму та температура насадки по висоті регенератору. Після того, як насадка нагріється до певної температури або за фіксований час, відбувається зміна напрямку газових потоків, так, знизу через насадку регенератора надходить холодне повітря. У цей період труби 2 віддають повітрю, що йде на обігрів робочого простору печі, раніше акумульоване тепло. Отже, почерговий рух у протилежному напрямку гарячого та холодного теплоносія відбувається зі здвигом у часі. Застосування насадки з теплообмінних елементів у регенеративних теплообмінниках, представлених у заявці на корисну модель у порівнянні із найближчим аналогом, дозволяє збільшити питому поверхню теплообміну насадки тим самим підвищити температуру повітря, що йде на горіння. 1 UA 99161 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Насадка теплообмінника, що включає як теплообмінні елементи труби, що виконана по висоті насадки з двох різних видів марки сталі та розташованих в камері вертикально або горизонтально, яка відрізняється тим, що труби в регенераторі встановлені одна в одну коаксіально із зазорами; при цьому зазори між трубами рівні між собою, зафіксовані гребінцями та встановлюються в межах 0,8-1,5 мм. Комп’ютерна верстка М. Шамоніна Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2