Насадка

(51)5 Г 28 О 9/00,15 0 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ у(71) Всесоюзное научнобъединение по рациованию газа в народномромгаз"(54) НАСАДКА Изсбретение относится к теплоутилизационным устройствам рекуператорам, применяемым для нагрева воздуха за счет тепла уходящих продуктов сгорания в нагревательных и термических печах машиностроительной и металлургической промышленности.Известны теплообменники с монолитной теплообменной насадкой типа термоблок, которая представляет собой пучок стальных труб, залитых чугуном, в котором система труб для прохождения воздуха и система труб или отверстий для прохождения продуктов сгорания расположены во взаимно перпендикулярных направлениях. Крупным недостатком термоблоков является их громоздкость, большая удельная масса, примерно 2 кг/м ч, недостаточно развитая теплообменная поверхность, 10 - 15 м /м объема насадки.Наиболее близким техническим: решениям являются рекуператоры из пластин с ребрами - из оребренных панелей с(57) Использование: в металлургии и машиностроении, в области теплоутилизационных устройств - рекуператоров. Сущность изобретения: насадка образована воздушными 1 и дымовыми 2 перекрестно расположенными оребренными пластинами Продукты сгорания при движении передают теплоту ребрам 3 и основаниям пластины, Турбулизация потока продуктов сгорания увеличивается выполнением верхнего края ребер гофрированным по закону э пХ = (0,007-0,01.1) (Ь/Ь), Ь - высота ребра мм; д - толщина ребра, мм, 3 ил. перекрестным расположением панелей, об- Л разующих насадку с каналами для прохода воздуха и продуктов с:орания, Такая насадка компактна, до 100 м/м объема и более, может иметь малую удельную массу 0,1 - 0,23 кг/м ч, однако обладает относительно высоким аэродинамическим сопротивлением, особенно по дымовому тракту, недостаточно высокой теплоотдачей на воздушной сто- Ф роне, что ограничивает общий коэффициент С) теплоотдачи,Целью изобретения является интенс фикация теплообмена в рекуператоре, Ук занная цель достигается тем, что в насадке, содержащей размещенные друг за другом пластины, снабженные ребрами, с образованием каналов для прохода среды, верхнийюаай край ребер выполнен гофрированным по за- кону1740947 50 55 где и - высота и д - толщина ребра, мм.На фиг,1 схематично показана в аксонометрии насадка рекуператора; на фиг.2 - форма гофрирования ребер; на фиг,З - геометрические соотношения синусоидальной гофрировки.Насадка образована воздушными 1 и дымовыми 2, перекрестно расположенными оребренными пластинами, причем ребра со стороны дыма(продуктов сгорания) 3 расположены с зазором 4 по отношению к противоположному основанию пластины 1, а ребра 5 со стороны воздуха расположены без зазора с противолежащим основанием дымовой пластины 2,Продукты сгорания движутся сверху вниз (снизу вверх) по каналам, передавая теплоту ребрам 3 и основаниям воздушной 1 и дымовой 2 пластин. Ребра 3 переизлучают теплоту к основаниям пластин 1 и 2, увеличивая косвенно теплоотдачу от продуктов сгорания к основаниям пластин. Гофрирование ребер увеличивает турбулизацию потока продуктов сгорания, повышая конвективную теплоотдачу к ребрам. Воздух, двигаясь справа налево по воздушным каналам, воспринимает конвективно теплоту отоснований пластин 1 и 2 и ребер 5, последние воспринимают теплоту излучением от оснований пластин 1 и 2. Гофрирование ребер увеличивает турбулизацию воздушного потока, повышает конвективную теплоотдачу к воздуху,Расположение ребер пластин дымового тракта с зазором 4, превышающим, например, в два раза высоту ребер, позволяет при той же площади теплообмена и практически маломеняющемся коэффициенте теплоотдачи в 2 - 3 раза уменьшить аэродинамическое сопротивление, что играет важную роль при установке рекуператоров на печах, где дымовая тяга ограничена определенной высотой дымовой трубы или параметрами дымососэ.Величина коэффициента 0,007=0,011 сучетом относительной толщины ребер в вы ражении для определения зпХ является оптимальной, Как показали эксперименты по нагреву воздуха в рекуператоре, дальнейшее увеличение гофрирования насадки (увеличения изгиба каналов) приводит к 10 заметному увеличению аэродинамическогосопротивления.В пределах значения коэффициента0,007-0,011 величина коэффициента тепло- отдачи составляет 52 - 55 Вт/м град, увели чение по сравнению с гладкими каналамисоставляет 30 - 35 О, аэродинамическое сопротивление увеличено лишь на 20 - ЗОО При значении коэффициента 0,011 аэродинамическое сопротивление заметно возра стает при небольшом увеличениикоэффициента теплоотдачи. Гофрирование края ребер каналов на воздушной стороне насадки позволяет на 30 - 35 Д увеличить коэффициент теплоотдачи и соответственно 25 на 10-15; общий коэффициент теплопередачи, что приводит к заметному увеличению производительности и уменьшению удельной массы и габаритов рекуператора.Формула изобретения 30 Насадка, преимущественно для рекуператора, содержащая размещенные друг за другом пластины, снабженные ребрами, с образованием каналов для прохода среды, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью 35 интенсификации теплообмена, верхнийкрай ребра выпо нен гофрированным по законузпХ = (0,001-0,011)й 40 где и - высота ребра мм; д - толщина ребра, мм.1740947 Составитель А,БергауТехред М.Моргентал тор С,Чер Реда кт ьдма Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 каз 2077 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5