Циклон-охладитель

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 10863 зВ) Е 23 1. 15/04; В 04 С 5/2 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ юл.4иокритский, Ю. А. Алюшин,П. Зайцев, Г. Д. Попова в завод-ВТУЗ - фиТрудового Крас- льскохозяйствени-на-Дон го орден нститута оения 088.8) е свидетельство СС23 1. 15/04, 1976,(56) 1. Авторск615315, кл. Г2. Авторское246303, кл. видетельство ССС04 С 5/103, 1976. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 3384824/24 (22) 05.12.81 (46) 15.04.84. Б (72) Е, Л. Мед В. Г. Гайко, В и В. С. Федосее (71) Ростовски лиал Ростовско ного Знамени и ного машиностр(54) (57) ЦИКЛОН-ОХЛАДИТЕЛЬ высокотемпературных запыленных газов, содержащий футерованный корпус с соосно установленным теплообменником, а также размещенными в его верхней части тангенциальным входным и коаксиальным выходным патрубками, а в нижней части - бункером для сбора пыли, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, в корпусе против входного патрубка дополнительно установлена направляющая вертикальная изогнутая пластина, а футеровка выполнена на внутренней поверхности с продольными выступами треугольного профиля, образованного радиальными и наклонными стенками, последние из которых плавно сопряжены с поверхностью футеровки.Изобретение относится к очистке от пыли и утилизации тепла высокотемпературных газов и может быть использовано в машиностроительной и металлургической промышлен ности.Известны теплообменники с двойной циркуляцией воздуха в щели и с двойным обогревом продуктами сгорания. Такие теплообменники имеют три концентрических, вертикально расположенных цилиндра, снабженных с одной стороны компенсатор ным устройством, соединяющим внутренний и наружный цилиндры, а с другой - кольцевыми коллекторами с патрубками, футерованный кожух с крышкой и радиальным патрубком для отвода дымовых газов. Пос 15 ледние поступают через подводящии дымоход снизу в канал внутреннего цилиндра, поднимаются, огибают концентрические цилиндры, движутся сверху вниз по кольцевой камере и удаляются через радиальный патрубок в дымоход 1. 20Однако наличие кармана, образованного футерованным кожухом, наружным цилиндром и кольцевым коллектором, приводит к тому, что пыль, содержащаяся в дымовых газах, оседает на горизонтальной поверхности кольцевого коллектора и засоряет кольцевой зазор, в результате чего ухудшаются тепловые качества и уменьшается механическая прочность теплообменника. Количество осевшей пыли зависит от ее концентрации в дыме и времени работы теплообменника, поэтому в сильно запыленных дымовых газах, например ваграночных, это устройство не может работать без установки па дымовом тракте перед ней пылеочистного аппарата. Установка пылеочистного аппарата перед теплообменником ухудшает рекуперацию тепла из-за большого снижения температуры дыма в результате тепло- обмена, подсосов атмосферного воздуха на дымовом тракте и в пылеочистном аппарате. Помимо этого, эффективность теплообмена в таких устройствах еще недостаточно высока из-за отсутствия вихревого движения на дымовой стороне.Указанные недостатки частично устранены в теплообменниках . циклонах.Известен циклон-охладитель высокотемпературных газов, содержащий футерованный корпус с соосно установленным теплообменником, а также размещенными в его верхней части тангенциальным входным и коаксиальным выходным патрубками, а в нижней части - бункером для сбора пы ли 2.Однако теплоутилизация в известном устройстве остается низкой. Теплообмен с дымовой стороны еще не эффективен, а с воздушной стороны недостаточен. Компактность установки невысока.Цель изобретения - устранение указанных недостатков и интенсификация тепло- обмена. Поставленная цель достигается тем, что в циклоне-охладителе высокотемпературных запыленных газов, содержащем футерованный корпус с соосно установленным теплообменником, а также размещенными в его верхней части тангенциальным входным и коаксиальным выходным патрубками, а в нижней части -- бункером для сборки пыли, в корпусе проив входного патрубка дополнительно установлена направляющая вертикальная изогнутая пластина, а футеровка выполнена на внутренней поверхности с продольными выступами треугольного профиля, образованного радиальными и наклонными стенками, последние из которых плавно сопряжены с поверхностью футеровки.На фиг. 1 изображен предлагаемый циклон-охладитель, разрез А -А на фиг. 2; на фиг. 2 разрез Ь - Ь на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез В В на фиг. 1; на фиг. 4 - развертка образующей футеровки корпуса с выступами.Циклон-охладитель высокотемпературных запыленных газов содержит футерованный корпус 1 с соосно установленными теплообменником 2, а также размещенными в его верхней части тангенциальным входным и коаксиальным выходным патрубками 3 и 4 соответственно, а в нижней части бункером 5 для сбора пыли. В корпусе 1 против входного патрубка 3 дополнительно установлена направляющая вертикальная изогнутая пластина 6, а футеровка выполнена на внутренней поверхности с продольными выступамитреугольного профиля, образованного радиальными и наклонными стенками, последние из которых плавно сопряжены с поверхностью футеровки.Максимальная интенсификация теплообмена в устройстве достигается при выполнении соотношения диаметра футерова нного корпуса к диаметру теплообменника, равным 1,2 - 1,3, при выполнении отношения высоты теплообменника к его диаметру, равным 1,5- - 30, а высота корпуса при этом не должна превышать более чем в 1,3 раза высоты теплообменника.Устройство для нагрева воздуха работает следующим образом.Запыленные дымовые газы поступают через входной патрубок 3, приобретая при этом вихревое движение в футерованном корпусе вокруг теплообменника 2. Пыль под действием центробежных сил отбрасывается к стенкам футерованного корпуса 1 и попадает в бункер 5 сбора пыли. Дымовые газы, очищенные от пыли, огибают теплообменник 2, поступают в выходной патрубок 4 и удаляются из установки. Расположение выступов 7 треугольного профиля на футеровке сохраняет вихревое движение потока дымовых газов и создает его импульсивность, что резко интенсифицирует копвсктивный теплообмен со стороны108 б 307 Фиг Т. Невер ес Составитель на Техред И. Ве Тираж 532 ВНИИПИ Государственно по делам изобретени 113035, Москва, Ж - 35, Р илиал ППП Патент, г. УжР Корректор ЮЛПодписноего комитета СССРй и открытийаушская наб., д. 4/5город ул Проектная 4 едактор С.Лисиаказ 2228/40 аренк дымовых газов к теплообменнику. При максимальных скоростях потока дымовых газов создаются благоприятные условия для осаждения пыли через сквозные вертикальные каналы, образованные продольными выступами 7, в бункер 5.Нагреваемый воздух может иметь прямоточное и противоточное движение по отношению к дымовым газам. Выполнение указанных соотношений, когда диаметр футерова нного корпуса по кладке равен 1,2 - 1,3 диаметра теплообменника при отношении высоты теплообменника к его диаметру, равному 1,5 - 3,0 позволяет, наряду с созданием повышенных газов, полностью использовать эффект теплового излучения от кладки футерованного кожуха и дымовых газов, интенсифицировать конвективный теплообмен и тем самым сделать компактнее все устройство.Организация вихревого импульсивногодвижения дымовых газов повышает срок службы установки в запыленных дымовых газа х.Осаждение пыли в бункере позволяетупростить и удешевить строительство дымового тракта, так как необходимость устройства пылеосадительной камеры отпадает вви ду очистки дыма от пыли в самом теплообменном устройстве.Наличие выступов и направляющей пластины способствует организации движения дымовых газов, повышает тепловую эффективность за счет интенсификации конвективного теплообмена на 20 - 40 /и, что в своюоочередь уменьшает габариты устройства и снижает его затраты на изготовление.