Рекуператор

/04, 1980.ельство СССР /04, 1985. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ С(56) 1. АвторМ.1019179,2, АвторМ 1267115,(54) РЕ КУПЕ РАТОР (57) Изобретение относится к теплообменным устройствам и может быть использовано для подогрева воздуха в печах в машиностроении, стройиндустрии. Цель изобретения - повышение эффективности путем снижения термодинамических потерь теплоты при нагреве воздуха, Холодный воздух поступает на вход распределительной камеры 1 и по мере прохождения по ней истекает через газовыпускные отверстия 2, снабженные патрубками 3, выполненными щейся от периферии гаил.Изобретение относится к теплообменным устройствам и может быть использовано для подогрева воздуха в печах отраслей машиностроения, стройиндустрии и т,д.Известен рекуператор 1, недостатком которого является малый коэффициент теплоотдачи от стенки к нагреваемому воздуху, вызванный малой эффективностью струйного натекания воздуха на стенку изза отсутствия патрубков на выпускных отверстиях,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является рекуператор 2, содержащий распределительную камеру с газовыпускными отверстиями, каждое из которых снабжено патрубком, направленным на теплопередающую стенку, Патрубки выполнены переменной длины, увеличивающейся по ходу потока газа,Недостатком этого рекуператора является пониженная термодинамическая эффективность, вызванная потерями энергии нагреваемого воздуха,В известном рекуператоре длина патрубков для выхода воздуха монотонно уменьшается сверху вниз, а расстояние от выходной кромки патрубка до теплопередающей стенки соответственно увеличивается, При такой конструкции рекуператора максимальный расход воздуха будет в самом нижнем патрубке, кромка которого будет наиболее удалена от теплопередающей стенки, а минимальный в верхнем, Значение расхода воздуха в данном случае определяется в основном аэродинамическим сопротивлением выходу воздуха из патрубка, которое в свою очередь определяется расстоянием от выходной кромки патрубка до стенки (см. Идельчик И.Е, Справочник по гидравлическим сопротивлениям, М.: Госэнергоиздат, 1975).В то же время температура, скорость газов и, следовательно, тепловой поток максимальны в центре газохода и минимальны у его стенок, Если же максимум воздуха поступает в нижнюю часть рекуператора, минимум - в верхнюю, а в центральную некоторое промежуточное значение, то с учетом различного теплового потока со стороны газов в нижней части температура будет заведомо ниже чем в любой другой части рекуператора, так как количество воздуха, поступающее в нижнюю часть максимально, а тепловой поток со стороны газов - минимален. Смешение же в кольцевом канале потоков воздуха с различной температурой приведет к падению общего потенциала (температуры) воздушного потока и снижению эффективности нагрева воздуха в рекуператоре.Цель изобретения - повышение эффективности путем снижения термодинамиче 5 ских потерь теплоты при нагреве воздуха.В рекуператоре, содержащем распределительную камеру с газовыпускными отверстиями, снабженными патрубкамипеременной длины, направленным на теп 10 лопередающую стенку, поставленная цельдостигается тем, что патрубки размещены сувеличивающейся длиной от центра газохода к его периферии.Такая конструкция рекуператора позво 15 ляет осуществить распределение воздухапо высоте рекуператора пропорциональнотепловому потоку, воспринимаемому теплопередающей стенкой со стороны газов, т,е.максимум воздуха подается в центральную20 часть рекуператора, где температура газови их скорость максимальны. При этом температуры нагрева воздуха по всей высотерекуператора будут примерно одинаковы ипотери энергии нагреваемого воздуха бу 25 дут минимальными. Влияние сносящего потока воздуха может быть устраненосоответствующим выбором скорости в кольцевом канале рекуператора по сравнениюсо скоростью выхода воздуха из патрубка.30 Таким образом, отличия заявляемого рекуператора являются существенными.На чертеже изображен предлагаемыйрекуператор, общий вид.Рекуператор содержит распределитель 35 ную камеру 1 с газовыми отверстиями 2,каждое из которых снабжено патрубком 3,направленным на теплопередающую стенку. Патрубки 3 выполнены переменной длины, уменьшающейся от периферии газохода40 к центру.Рекуператор работает следующим образом,Холодный воздух поступает на входраспределительной камеры 1 и по мере про 45 хождения по ней истекает через газовыпускные отверстия 2, снабженныепатрубками 3, на теплопередающую стенку4, которая обогревается за счет омываниядымовыми газами и излучения кладки. На 50 греваясь, воздух проходит по кольцевомузазору и отводится из рекуператора.Для снижения термодинамических потерь теплоты при нагреве воздуха, что достигается путем распределения воздуха по55 высоте рекуператора пропорционально тепловому потоку патрубки 3 выполнены длиной, уменьшающейся от периферии газохода к центру. При этом расстояние кромки патрубка от теплопередающейстенки изменяется от 0,15 до 0,5 эквивален1767297 Составитель В, МоисеевТехред М,Моргентал Корректор Т. Палий Редактор Заказ 3539 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 тного диаметра воздуховыпускного отверстия (см. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям).Экономический эффект на один рекуператор составляет 200 руб. на 10 тыс.м утилизируемых газов.Формула и зоб рет ения Рекуператор, содержащий распределительную камеру с газовыпускными отверстиями, снабженными патрубками переменной длины, направленными на теплопередающую стенку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности пу тем снижения термодинамических потерьтеплоты при нагреве воздуха, патрубки размещены с увеличивающейся длиной от центра газохода к его периферии.