Елемент насадки
Номер патенту: 46653
Опубліковано: 25.12.2009
Автори: Субботін Антон Анатольєвіч, Калугін Яков Прокопьєвіч, Прокофьєв Боріс Ніколаєвіч
Формула / Реферат
1. Елемент насадки у вигляді тіла, обмеженого двома паралельними одна одній поверхнями та декількома перпендикулярними їм бічними поверхнями, що містить фіксуючі виступи й западини, розташовані на паралельних одна одній поверхнях, що має не менше трьох наскрізних циліндричних каналів однакового радіуса, паралельних бічним поверхням, і не менше семи розташованих принаймні на деяких бічних поверхнях півциліндричних каналів однакового із циліндричними каналами радіуса, також паралельних бічним поверхням, при цьому усі вказані канали розташовані в елементі насадки на певних відстанях один від одного, який відрізняється тим, що канали розташовані відносно один одного відповідно до взаємозв'язку відстані між каналами і їх радіусом, вираженого у співвідношенні
t=10+25/R,
де:
t - відстань між циліндричними поверхнями сусідніх каналів, виміряна за лінією, що з'єднує центри їх поперечних перерізів, мм; R - радіус кожного каналу, що знаходиться в межах від 8,5 до 11,5 мм.
2. Елемент насадки за п. 1, який відрізняється тим, що він виконаний у вигляді шестикутної прямої правильної призми, має не менше семи наскрізних циліндричних каналів і не менше дванадцяти півциліндричних каналів.
3. Елемент насадки за п. 1, який відрізняється тим, що він виконаний у вигляді прямої неправильної призми, яка має п'ять бічних поверхонь, має не менше чотирьох циліндричних каналів, півциліндричні канали розташовані на чотирьох суміжних плоских бічних поверхнях, сусідні з яких розташовані відносно одна одної під кутом сто двадцять градусів, а п'ята бічна поверхня є плоскою або має форму частини циліндричної поверхні.
4. Елемент насадки за п. 1, який відрізняється тим, що він виконаний у вигляді прямокутного паралелепіпеда, що має не менше восьми півциліндричних каналів.
5. Елемент насадки за п. 1, який відрізняється тим, що він виконаний у вигляді прямої призми, що має чотири бічних поверхні, півциліндричні канали розташовані на трьох суміжних плоских бічних поверхнях, сусідні з яких розміщені відносно одна одної під кутом дев'яносто градусів, а четверта бічна поверхня є плоскою або має форму частини циліндричної поверхні.
Текст
1. Елемент насадки у вигляді тіла, обмеженого двома паралельними одна одній поверхнями та декількома перпендикулярними їм бічними поверхнями, що містить фіксуючі виступи й западини, розташовані на паралельних одна одній поверхнях, що має не менше трьох наскрізних циліндричних каналів однакового радіуса, паралельних бічним поверхням, і не менше семи розташованих принаймні на деяких бічних поверхнях півциліндричних каналів однакового із циліндричними каналами радіуса, також паралельних бічним поверхням, при цьому усі вказані канали розташовані в елементі насадки на певних відстанях один від одного, який відрізняється тим, що канали розташовані відносно один одного відповідно до взаємозв'язку відстані між каналами і їх радіусом, вираженого у співвідношенні t=10+25/R, де: U 2 (11) 1 3 вність теплообміну внаслідок неконтрольованого взаємного розташування елементів у насадці. Відомий елемент насадки [авторське свідоцтво СРСР 1622721] у вигляді прямокутного паралелепіпеда з фіксуючими виступами та западинами, розташованими на паралельних одна одній першій та другій поверхнях паралелепіпеда, що має певну кількість, а саме, сто п'ять наскрізних циліндричних каналів однакового радіуса (19мм), розташованих у тілі елемента насадки та паралельних чотирьом іншим поверхням (сторонам, граням) паралелепіпеда. Канали у паралелепіпеді розташовані на однакових відстанях один від одного. У вказаній публікації елемента насадки у вигляді паралелепіпеда не наведені співвідношення розмірів внутрішніх конфігурацій елемента, які, як установлено авторами, впливають на параметри теплообміну насадки. Тому недоліком цього аналога корисної моделі є неоптимальність параметрів теплообміну насадки. Відомий елемент насадки [патент США 3549136, фігура 4 опису до патенту] у вигляді тіла, обмеженого двома паралельними одна одній плоскими поверхнями та п'ятьма перпендикулярними до них плоскими бічними поверхнями. Такий елемент насадки має форму неправильної прямокутної призми та призначений для укладання у насадку у місцях прилягання елементів до футеровки повітронагрівача. Елемент насадки, що розглядається, містить фіксуючі виступи та западини, розташовані на паралельних одна одній плоских поверхнях, має сім наскрізних циліндричних каналів однакового радіуса, які паралельні бічним поверхням, та дев'ять розташованих на чотирьох суміжних бічних поверхнях півциліндричних каналів однакового з циліндричними каналами радіуса, які також паралельні бічним поверхням. П'ята бічна поверхня елемента не містить півциліндричних каналів. Усі вказані канали розташовані у елементі на певних однакових відстанях один від одного. У публікації цього елемента насадки не вказані співвідношення розмірів внутрішніх конфігурацій елемента, що впливають, як установлено авторами, на параметри теплообміну насадки, тому недоліком розглянутого аналога є неоптимальність параметрів теплообміну. Відомий також шестикутний у плані елемент насадки із чотирма, сьома або дев'ятнадцятьма розташованими у тілі елемента наскрізними циліндричними каналами, поєднаними між собою у групи радіальними щілинами [патент США 2172714, фігури 3 і 3а, 5 і 5а, 6 і 6а]. На двох протилежних, паралельних одна одній плоских поверхнях (сторонах, гранях) елемента, на які виходять отвори каналів, виконані фіксуючі виступи та поглиблення, призначені для взаємного суміщення елементів при їхньому впорядкованому розміщенні у шарах насадки. На шести бічних плоских поверхнях елемента, перпендикулярних вищевказаним паралельним одна одній поверхням, є поглиблення, що утворюють півциліндричні канали, які складаються у повні канали при відповідному взаємному розміщенні елементів у шарі насадки. Недоліком елемента є складність конструкції та знижена міцність, тому що частини маси елемента 46653 4 між каналами й групами каналів утворюють виступи, кожен з яких з'єднується з основною масою елемента на довжині, меншій за периметр виступу. В описі до патенту США 2172714 не вказані співвідношення розмірів внутрішніх конфігурацій елементів насадки, які, як установлено авторами, впливають на параметри теплообміну насадки. Таким чином, недоліком цього аналога є неоптимальність параметрів теплообміну. У стандарті [ГОСТ 20901-75, стор. 9, виріб № 80] та в описі до патенту США 3549136 (фігури 2, 3) представлений шестикутний у плані елемент насадки із сьома наскрізними циліндричними каналами у тілі елемента та дванадцятьма півциліндричними каналами на шести бічних поверхнях. Вказані у ГОСТ 20901-75 базові розміри елемента насадки у плані (відстань між бічними поверхнями шестикутної призми 228мм, радіус каналів 20мм при діаметрі 40мм) дозволяють визначити наявне у розглянутому аналогу співвідношення розмірів внутрішньої конфігурації елемента, а саме, співвідношення між радіусом поперечного перерізу кожного з каналів і мінімальною відстанню між будь-якими каналами. У матеріалах патенту США 3549136 не вказано співвідношення розмірів внутрішніх конфігурацій елемента насадки, але можна припустити, виходячи з конструкції елемента, що ці розміри близькі до розмірів елемента насадки за стандартом ГОСТ 20901-75. Авторами встановлено, що співвідношення, що має місце у елементі насадки за ГОСТ 20901-75, не є найкращим для отримання оптимальних параметрів теплообміну насадки, що складається з таких елементів. Це є недоліком розглянутих аналогів. Найбільш близьким до корисної моделі (найближчий аналог) є виріб вогнетривкий шамотовий для насадки повітронагрівачів доменних печей [http://www.ogneupory.ru/94.htm], що являє собою елемент насадки у вигляді шестикутної прямої правильної призми з фіксуючими виступами й западинами, розташованими на паралельних одна одній плоских першій та другій поверхнях (гранях, сторонах) призми. Елемент насадки має дев'ятнадцять наскрізних циліндричних каналів однакового радіуса, паралельних шести іншим, плоским бічним поверхням призми, а також має вісімнадцять розташованих на згаданих бічних поверхнях півциліндричних каналів однакового із циліндричними каналами радіуса, які також паралельні бічним поверхням. Усі зазначені канали розташовані в елементі насадки на певних однакових відстанях один від одного. Вказані для корисної моделі розміри елемента насадки у плані (радіус циліндричних та півциліндричних каналів 14,5мм, відстань між бічними поверхнями шестикутної призми 238мм) дозволяють визначити наявне у прототипі співвідношення розмірів внутрішньої конфігурації елемента, а саме, співвідношення між радіусом поперечного перерізу кожного з каналів і мінімальною відстанню між каналами. За допомогою порівняльних випробувань та розрахунків встановлено, що наявне у прототипі співвідношення не є найкращим для отримання оптимальних параметрів теплообміну елемента 5 насадки, а також самої насадки, що складається з таких елементів. Це є недоліком найближчого аналогу корисної моделі. Задачею при створенні корисної моделі є підвищення ефективності теплообміну елемента насадки. Для вирішення поставленої задачі в елементі насадки у вигляді тіла, обмеженого двома паралельними одна одній поверхнями та декількома перпендикулярними їм бічними поверхнями, що містить фіксуючі виступи й западини, розташовані на паралельних одна одній поверхнях, що має не менше трьох наскрізних циліндричних каналів однакового радіуса, паралельних бічним поверхням, та не менше семи розташованих принаймні на деяких бічних поверхнях півциліндричних каналів однакового з циліндричними каналами радіуса, також паралельних бічним поверхням, причому всі зазначені канали розташовані в елементі насадки на певних відстанях один від одного, канали розташовані відносно один одного відповідно до взаємозв'язку відстані між каналами і їхнім радіусом, вираженого співвідношенням t=10+25/R, (1) де: t - відстань між циліндричними поверхнями сусідніх каналів, що вимірюється по лінії, яка з'єднує центри їхніх поперечних перерізів, мм; R - радіус кожного каналу, що знаходиться в межах від 8,5 до 11,5мм. Крім того, елемент насадки відрізняється тим, що він виконаний у вигляді шестикутної прямої правильної призми, має не менше семи наскрізних циліндричних каналів та не менше дванадцяти півциліндричних каналів. Елемент насадки також відрізняється тим, що він виконаний у вигляді прямої неправильної призми, що має п'ять бічних поверхонь, має не менше чотирьох циліндричних каналів, півциліндричні канали розташовані на чотирьох суміжних плоских бічних поверхнях, сусідні з яких розташовані відносно одна одної під кутом сто двадцять градусів, а п'ята бічна поверхня є плоскою або має форму частини циліндричної поверхні. Далі, елемент насадки відрізняється тим, що він виконаний у вигляді прямокутного паралелепіпеда, який має не менше восьми півциліндричних каналів. Нарешті, елемент насадки відрізняється тим, що він виконаний у вигляді прямої призми, яка має чотири бічні поверхні, півциліндричні канали розташовані на трьох суміжних плоских бічних поверхнях, сусідні з яких розташовані відносно одна одної під кутом дев'яносто градусів, а четвертабічна поверхня є плоскою або має форму частини циліндричної поверхні. Технічний результат запропонованої корисної моделі за незалежним пунктом формули полягає у підвищенні ефективності теплообміну у порівнянні із прототипом. Це забезпечено за рахунок реалізації у запропонованому елементі насадки виявленого авторами взаємозв'язку відстані між каналами та їхнім радіусом, вираженого вищевказаним співвідношенням (1). 46653 6 Використання у конструкції запропонованого елемента насадки співвідношення (1) забезпечує досягнення оптимального співвідношення між масою елемента насадки і площею поверхні каналів елемента насадки, яка стикається з газами, підвищення питомої поверхні нагрівання цього елемента насадки та ефективності теплообміну. Забезпечується можливість спорудження повітронагрівачів з меншою масою насадки та зі зменшеними габаритами. Порівняння із найближчим аналогом проведено при однаковій для порівнюваних елементів висоті елемента - 80мм. Висотою вважається відстань за перпендикуляром між паралельними одна одній поверхнями елемента насадки. Для запропонованої корисної моделі значення питомої пове2 3 рхні нагрівання дорівнює 64 5м /м . У той час, як для прототипу [елемент насадки повітронагрівачів доменних печей http://www.ogneupory.ru/94.htm], значення питомої поверхні нагрівання становить 48м2/м3, що на 25% гірше. Додатково можна відзначити, що для відомого елемента насадки за ГОСТ 20901-75 значення питомої поверхні нагрівання у два рази менше, ніж для запропонованого елемента й становить 32,7м2/м3. Використання запропонованої корисної моделі забезпечує можливість спорудження повітронагрівачів, маса та габарити яких на 20 25 відсотків менші, ніж при використанні елемента насадки за найближчим аналогом. Викладені у залежних пунктах формули елементи насадки при значенні питомої поверхні нагрівання, рівному 64 5м2/м3, відрізняються один від одного геометричними формами та забезпечують можливість варіації типів елементів насадки при проектуванні та виготовленні повітронагрівачів для різних конкретних умов застосування. Корисна модель пояснюється кресленнями: Фіг.1 - елемент насадки у вигляді шестикутної прямої правильної призми, вид у плані; Фіг.2 - перетин елемента насадки у вигляді шестикутної прямої правильної призми; Фіг.3 - елемент насадки у вигляді паралелепіпеда, вид у плані; Фіг.4 - елемент насадки у вигляді прямої неправильної призми, вид у плані. Елемент насадки 1 (Фіг.1, 2) являє собою шестикутну пряму правильну призму, що має першу, верхню на кресленні плоску поверхню 2, паралельну їй другу, нижню на кресленні плоску поверхню 3 та шість інших, теж плоских бічних поверхонь 4, перпендикулярних поверхням 2 і 3. У об'ємі (тілі) елемента насадки 1 виконані тридцять сім наскрізних циліндричних каналів 5 з однаковим радіусом, які паралельні бічним поверхням 4. Сусідні бічні поверхні 4 елемента насадки 1 розташовані відносно одна одної під кутом 120 градусів. На шести бічних поверхнях 4 розташовані двадцять чотири півциліндричні канали 6, що мають однаковий радіус з циліндричними каналами 5. Півциліндричні канали 6 паралельні бічним поверхням 4. Усі зазначені канали 5, 6 розташовані у елементі насадки 1 на однакових відстанях t один від одного. 7 Кожен з циліндричних каналів 5 на фігурах 1, 2, 3 і 4 має циліндричну форму. Канали 5 у сусідніх (на кресленні) горизонтальних рядах розташовані зі зсувом відносно один одного. Усі канали 5 та 6 розташовані симетрично відносно центральної точки верхньої та нижньої поверхонь (2, 3). Кожен з півциліндричних каналів 6 на фігурах 1, 2, 3 і 4 являє собою канал, поверхня якого є частиною циліндричної поверхні, меншою за половину циліндричної поверхні. Однак кожен з каналів 6 може мати поверхню, яка становить рівно половину циліндричної поверхні (на кресленнях не показане). Півциліндричні канали (5), які належать до сусідніх елементів насадки, розміщених у одному шарі насадки повітронагрівача, утворюють циліндричні канали для проходу газів (на кресленнях не показано). На першій та другій поверхнях 2, 3 елемента насадки 1 виконані фіксуючі западини 7 та виступи 8, які мають циліндричний поперечний переріз та конічний уклон, та розташовані навколо трьох циліндричних каналів 9, 10, 11 симетрично відносно центра поверхні 2. Западини 7 розташовані на верхній поверхні 2 елемента насадки, а виступи 8 на нижній поверхні 3. Це забезпечує необхідну фіксацію елементів насадки 1 відносно один одного при спорудженні з них насадки повітронагрівача. Фіксацією елементів насадки 1 один з одним досягається просторовий збіг між собою циліндричних та півциліндричних каналів 5, 6 елементів насадки, розташовуваних у сусідніх шарах насадки повітронагрівача (на кресленнях не показано), і формування каналів проходу газу у об'ємі насадки. Елемент насадки 1 має висоту L (Фіг.2), яка дорівнює відстані між паралельними одна одній поверхнями 2 і 3 елемента, визначеній перпендикулярно цим поверхням. Висота L елементів насадки за фігурами 1, 2, 3 і 4 може знаходитися у межах від 40 до 180мм, наприклад, 80мм або 120мм. У конструкції елемента насадки 1 (Фіг.1, 2) канали 5, 6 розташовані відносно один одного відповідно до взаємозв'язку відстані між каналами та їхнім радіусом, вираженого співвідношенням t=10+25/R, (1) де: t - відстань між циліндричним поверхнями сусідніх циліндричних каналів 5 або сусідніх каналів 5 та 6, що вимірюється за лінією, що з'єднує центри поперечних перерізів каналів, мм; R - радіус кожного каналу (5, 6), що знаходиться в межах від 8, 5 до 11,5мм. Представлений на Фіг.1 та 2 елемент насадки 1 у вигляді прямої правильної шестикутної призми містить тридцять сім циліндричних каналів 5 та двадцять чотири півциліндричних каналів 6, радіус R кожного каналу дорівнює 10 0,1мм. Усі канали 5 і 6 розташовані на однаковій один від одного відстані t, яка дорівнює 12,5 0,1мм. При цьому елемент насадки 1 у вигляді прямої правильної шестикутної призми при висоті елемента L (Фіг.2), яка дорівнює 80 0,5мм, має розраховане значення питомої поверхні нагрівання, яке дорівнює 64м2/м3. Значення радіуса R каналів 5, 6 елемента насадки 1 (Фіг.1, 2) має бути у межах від 8,5 0,1мм до 11,5 0,1мм, тому що при менших значеннях 46653 8 радіуса неприпустимо зростає опір проходженню газів у насадці, а при більших значеннях цього радіуса неприпустимо знижується міцність стінок між каналами 5 та 6 елемента насадки. Залежно від величини радіуса R відповідно до співвідношення (1) відстань t між каналами 5, 6 знаходиться у межах від 12,2 0,1мм до 12,9 0,1мм. Вказані можливі співвідношення розмірів t і R не відображені на Фіг.3. При цьому для розглянутого елемента насадки 1 висотою 80 0,5мм розраховане значення питомої поверхні нагрівання знаходиться в 2 3 межах від 59 до 69м /м . Елемент насадки 12 у вигляді прямокутного паралелепіпеда (Фіг.3) має першу, верхню на кресленні плоску поверхню 13, паралельну до неї другу, нижню плоску поверхню (на кресленні не показана) та чотири інші, теж плоскі бічні поверхні 14, перпендикулярні верхній та нижній поверхням. Сусідні бічні поверхні цього елемента 12 розташовані відносно одна одної під кутом дев'яносто градусів. У об'ємі (тілі) елемента насадки 12 виконані вісімнадцять наскрізних циліндричних каналів 15 однакового радіуса, які паралельні бічним поверхням 14. Канали 15 у сусідніх (на кресленні) горизонтальних рядах розташовані строго один під іншим. На бічних поверхнях 14 розташовані двадцять два півциліндричні канали 16, які мають однаковий радіус з циліндричними каналами 15. Півциліндричні канали 16 паралельні бічним поверхням 4. Усі вказані канали 15, 16 розташовані у елементі насадки 12 на однакових відстанях t один від одного. Циліндричні канали 15 елемента насадки 12 у вигляді паралелепіпеда (Фіг.3) мають циліндричну форму. Поверхня кожного з півциліндричних каналів 16 є частиною циліндричної поверхні, меншою за половину циліндричної поверхні, особливо для чотирьох кутових каналів 17. На першій та другій паралельних поверхнях елемента насадки 12 виконані фіксуючі западини 18 і виступи (на кресленні не показані) з циліндричним поперечним перерізом та конічним ухилом для забезпечення необхідної фіксації елементів насадки 12 відносно один одного при спорудженні з них насадки повітронагрівача. Елемент насадки 12 має висоту L (на кресленні не показана), що дорівнює відстані між паралельними одна одній поверхнями елемента, яка звичайно знаходиться у межах від 40 до 180мм. Канали 15, 16 у конструкції елемента насадки 12 (Фіг.3) розташовані відносно один одного відповідно до взаємозв'язку відстані між каналами з їх радіусом, вираженому наведеним вище співвідношенням (1). В інших виконаннях елемента насадки 12 у вигляді паралелепіпеда канали 15 і 16 можуть бути розташовані в сусідніх рядах зі зсувом відносно один одного, а кожен з каналів 16 може мати поверхню, що становить рівно половину циліндричної поверхні (на кресленнях не показано). Уздовж кожної з бічних сторін елемента насадки 12 може бути розташована будь-яка необхідна кількість півциліндричних каналів, що є більшою або дорівнюючою семи, що обумовлюється необхідністю розміщення на елементі насадки 12 фіксуючих 9 виступів і западин. У випадку, коли довжини бічних сторін елемента насадки 12 однакові та дорівнюють висоті L елемента, такий елемент насадки має форму куба. Одна з бічних поверхонь 14 елемента насадки 12 у вигляді прямокутного паралелепіпеда, наприклад, права на кресленні, може не містити півциліндричних каналів 16 і бути виконана повністю плоскою (показано пунктиром 26 на Фіг.3), а також може мати циліндричну форму з твірною циліндра, паралельною іншим бічним сторонам елемента насадки (на кресленнях не показано). Вказана плоска бічна поверхня 26 може бути розташована під будь-яким кутом відносно інших бічних поверхонь 14 елемента 12, як дорівнюючим дев'яноста градусам, так і таким, що відрізняється від дев'яноста градусів. Лінія або площина, побудована на точках стику плоских бічних поверхонь 14 з розглянутою бічною поверхнею, що має циліндричну форму, також може розташовуватися під будьяким кутом відносно плоских бічних поверхонь елемента насадки 12. Розглянутий елемент насадки являє собою пряму неправильну призму та призначений для використання у області повітронагрівача, що безпосередньо примикає до циліндричної поверхні футеровки повітронагрівача. На Фіг.4 показаний елемент насадки 19, виконаний у вигляді прямої призми, що має першу (верхню) поверхню 20 та паралельну їй другу (нижню), не показану на кресленні поверхню. Елемент 19 має п'ять перпендикулярних верхній поверхні 20 бічних поверхонь 21 і 22. Сусідні чотири суміжні плоскі бічні поверхні 21 розміщені відносно одна одної під кутом сто двадцять градусів, а п'ята бічна поверхня 22 є плоскою (Фіг.4) або має форму частини циліндричної поверхні з твірною циліндра, паралельною іншим бічним сторонам елемента насадки (на кресленнях не показано). У тілі елемента 19 є циліндричні канали 23, а на чотирьох бічних поверхнях 22 виконані півциліндричні канали 24. Канали 23 та 24 розташовані у конструкції елемента 19 відповідно до взаємозв'язку відстані між каналами та їх радіусом, вираженого наведеним вище співвідношенням (1). Показані фіксуючі западини 25. Плоска бічна поверхня 22 може бути розташована відносно інших бічних поверхонь 21 елемента 19 під будь-яким кутом, як дорівнюючим дев'яноста градусам, так і таким, що відрізняється від дев'яноста градусів. Дотична до розглянутої бічної поверхні 22, що має циліндричну форму, також може розташовуватися під будь-яким кутом відносно інших бічних поверхонь 21 елемента насадки 19. Такий елемент насадки, що представляє собою пряму неправильну призму, також призначений для використання у області примикання до циліндричної поверхні футеровки повітронагрівача. Елементи насадки 1, 12, 19 (Фіг.1, 3, 4) можуть містити вказану нижче різну кількість каналів, обумовлену вимогами при виготовленні та застосуванні елементів насадки. Кількість каналів не міняє значення питомої поверхні нагрівання описаних елементів насадки. 46653 10 Елемент насадки 1 (Фіг.1), виконаний у вигляді шестикутної прямої правильної призми, має не менше семи наскрізних циліндричних каналів та не менше дванадцяти півциліндричних каналів. Елемент насадки 19 (Фіг.4), виконаний у вигляді прямої неправильної призми з п'ятьма бічними поверхнями, одна з яких є плоскою або має форму частини циліндричної поверхні, може містити не менше чотирьох циліндричних та семи півциліндричних каналів. Елемент насадки 12 (Фіг.3), виконаний у вигляді прямокутного паралелепіпеда, має не менше трьох циліндричних і не менше восьми півциліндричних каналів. Елемент насадки 12 у вигляді прямої призми, що має чотири бічних поверхні, три сусідні з яких розміщені під кутом дев'яносто градусів відносно одна одної та містять усі півциліндричні канали, четверта бічна поверхня є плоскою або має форму частини циліндричної поверхні, включає не менше трьох циліндричних та семи півциліндричних каналів. Значення радіуса R каналів 5, 6, 15, 16, 23 і 24 для всіх описаних елементів насадки (Фіг.1, 2, 3 і 4) має бути у межах від 8,5 0,1мм до 11,5 0,1мм, тому що при менших значеннях радіуса неприпустимо зростає опір проходженню газів у насадці, а при більших значеннях цього радіуса неприпустимо знижується міцність стінок між каналами елемента насадки. Слід вказати, що циліндричні канали (5, 6, 15, 16, 23 і 24) можуть мати технологічний ухил 1 2 градуси, при цьому їхня внутрішня поверхня має відповідну конічну форму, а величина R є середнім по висоті значенням радіуса такого каналу. Залежно від величини радіуса R відповідно до співвідношення (1) відстань t між каналами 5, 6, а також між каналами 15, 16 і каналами 23, 24 описаних елементів насадки (Фіг.1, 2, 3, 4) знаходиться у межах від 12,2 0,1мм до 12,9 0,1мм. При цьому для запропонованих елементів насадки 1, 12 та 19 висотою 80 0,5мм розраховане значення питомої поверхні нагрівання знаходиться у межах 2 3 від 59 до 69м /м . Вказані можливі співвідношення розмірів t і R на фігурах не відображені. Елемент насадки може бути виготовлений із природної або синтетичної глини, цеоліту, кордієриту, глинозему, цирконієвого ангідриду, кремнезему або їхніх сумішей, а також із чавуну, сталі, сплавів алюмінію та інших металів і сплавів, які мають достатню температуру плавлення. Повітронагрівачі з металевими елементами насадки дозволяють нагрівати повітря до 450 600 С, повітропідігрівники з керамічною насадкою - до 900 1200 С й більше. Елементи насадки 1, 12 і 19 працюють наступним чином. Через укладені у насадці повітронагрівача вказані елементи насадки у одному циклі роботи повітронагрівача пропускають нагрітий до відповідної температури газ (продукти горіння). Проходячи через канали 5, 6, 15, 16, 23 і 24, газ віддає тепло кожному елементу насадки. У другому циклі роботи повітронагрівача через канали 5, 6, 15, 16, 23 і 24 пропускають газ, що нагрівається (повітря), який відбирає тепло від кожного елемента насадки при дотиканні до поверхонь каналів. Взаємодія газів з поверхнями каналів запропоно 11 46653 ваного елемента насадки, виконаних за вищевказаним співвідношенням (1), при оптимальній відповідності маси кожного елемента насадки до контактуючої з газами поверхні каналів, забезпечує Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 12 підвищену ефективність теплообміну, що дозволяє створювати повітронагрівачі з меншою масою насадки та зменшених габаритів. Підписне Тираж 28 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
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюElement of cap
Автори англійськоюKaluhin Yakiv Prokopovych, Prokofiev Boris Nikolaievich, Subbotin Anton Anatolievich
Назва патенту російськоюЭлемент насадки
Автори російськоюКалугин Яков Прокопьевич, Прокофьев Борис Николаевич, Субботин Антон Анатольевич
МПК / Мітки
МПК: F23L 15/00, C21B 09/00, B01J 19/30
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/6-46653-element-nasadki.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Елемент насадки</a>
Попередній патент: Водонерозчинні солі полігексаметиленгуанідину
Наступний патент: Агрегат ґрунтообробний
Випадковий патент: Спосіб подовжньої подачі прокатуваного матеріалу, зокрема гарячекатаної сталевої штаби, і стан гарячої прокатки для здійснення способу