РАДИАЦИОННЫЙ РЕКУПЕРАТОР Российский патент 2000 года по МПК F23L15/04 

Изобретение относится к области теплообменной техники и может быть использовано в теплогенерирующих установках.

Известны радиационные рекуператоры, содержащие наружный и внутренний цилиндры, установленные соосно с образованием кольцевого зазора, подключенного к воздушным кольцевым коллекторам (см. Тебеньков Б.П. Рекуператоры для промышленных печей. -М.: Металлургия; - 1967, с. 204, рис. 124).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является радиационный рекуператор (см. а.с. N 844933, F 23 L 15/04, 1981), содержащий наружный и внутренний цилиндры, установленные соосно с образованием кольцевого зазора, подключенного к воздушным кольцевым коллекторам, причем рекуператор снабжен кольцевой перфорированной перегородкой, охватывающей входной участок внутреннего цилиндра и расположенного на выходе из подводного коллектора.

Недостатком известного рекуператора является образование застойной зоны в подводящем кольцевом коллекторе. Такое положение приводит к снижению скоростей воздуха в застойной зоне и соответственно слабой теплопередаче, что сопровождается тепловым разрушением нижней части стенки внутреннего цилиндра.

Сущность изобретения заключается в том, что радиационный рекуператор, содержащий наружный и внутренний цилиндры, установленные соосно с образованием кольцевого зазора, подключенные к воздушным кольцевым коллекторам, рекуператор дополнительно снабжен кольцевой L - образной перегородкой, охватывающей входной участок внутреннего цилиндра, расположенной на выходе из коллектора и обращенной горизонтальной поверхностью в сторону внутреннего цилиндра, при этом кольцевая L-образная перегородка имеет вертикальную перфорированную поверхность и сплошную горизонтальную поверхность, которая образует удлиненную кольцевую щель и кольцевой зазор в нижней зоне внутреннего цилиндра, при этом суммарная площадь перфорированных отверстий и кольцевой щели должна быть меньше площади подводящего патрубка воздушного кольцевого коллектора.

Применение L-образной перегородки с вертикальной перфорированной и горизонтальной сплошной поверхностями позволяет за счет создания струйного турбулизирующего потока достичь положительного эффекта по теплообмену и повысить надежность конструкции рекуператора в зоне повышенных тепловых напряжений. Кроме того, для создания струйного турбулизирующего потока воздуха, обеспечивающего интенсификацию теплообмена за счет разрушения пограничного слоя в зоне повышенных тепловых напряжений, суммарная площадь отверстий перфорированной перегородки и кольцевой щели должна быть меньше площади подводящего патрубка.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где фиг. 1 - общий вид в разрезе; фиг. 2 - фрагмент установки L - образной перегородки.

Рекуператор содержит наружный и внутренний цилиндры 1 и 2, установленные соосно с образованием кольцевого зазора 3, подключенного к подводящему кольцевому коллектору 4 и отводящему коллектору 5, подводящий и отводящий коллекторы имеют патрубки 6 и 7, причем рекуператор снабжен кольцевой L-образной перегородкой 8, охватывающей входной участок 9 внутреннего цилиндра 2, расположенной на выходе из подводящего коллектора 4 и обращенной горизонтальной поверхностью 10 в сторону внутреннего цилиндра 2, кольцевая L-образная перегородка имеет вертикальную перфорированную поверхность 11 и сплошную горизонтальную поверхность 10, которая образует удлиненную кольцевую щель 12 и кольцевой зазор 13 в нижней зоне внутреннего цилиндра 2.

Работа радиационного рекуператора осуществляется следующим образом. Продукты сгорания проходят внутри внутреннего цилиндра 2, нагревая его стенку. При этом максимальный нагрев внутреннего цилиндра 2 происходит в зоне входного участка 9. В кольцевой коллектор 4 через подводящий патрубок 6 подается холодный воздух, который проходя через перфорированную перегородку 11, удлиненную кольцевую щель 12 и кольцевой зазор 13, образует во входном участке 9 равномерный турбулентный поток, разрушая пограничный слой на поверхности внутреннего цилиндра 2, что обеспечивает интенсификацию теплообмена и повышенный нагрев воздуха от стенок цилиндров 1 и 2.

Простота конструкции, высокая надежность и эффективность работы за счет кольцевой L-образной перегородки с перфорированной вертикальной поверхностью и сплошной горизонтальной поверхностью, образующей удлиненную кольцевую щель и кольцевой зазор, позволяет широко использовать изобретение в промышленности народного хозяйства не только для подогрева воздуха для экономичного сжигания газа, но и для систем воздушного отопления зданий и сооружений.

Рекуператор предназначен для использования в теплообменной технике. Сущность изобретения заключается в том, что радиационный рекуператор, содержащий наружный и внутренний цилиндры, установленные соосно с образованием кольцевого зазора, подключенного к воздушным кольцевым коллекторам, дополнительно снабжен кольцевой L-образной перегородкой, охватывающей входной участок внутреннего цилиндра, расположенной на выходе из подводящего коллектора и обращенной горизонтальной поверхностью в сторону внутреннего цилиндра. Кольцевая L-образная перегородка имеет вертикальную перфорированную поверхность и сплошную горизонтальную поверхность, которая образует удлиненную кольцевую щель и кольцевой зазор в нижней зоне внутреннего цилиндра с заданной площадью проходного сечения, что позволяет создать струйный турбулизирующий поток воздуха и обеспечивает эффективность теплообмена за счет разрушения пограничного слоя в зоне повышенных тепловых напряжений. 2 ил.

Радиационный рекуператор, содержащий наружный и внутренний цилиндры, установленные соосно с образованием кольцевого зазора, подключенного к воздушным кольцевым коллекторам, один из которых, подводящий, подключен к подводящему патрубку, и кольцевую перфорированную перегородку, охватывающую входной участок внутреннего цилиндра, расположенную на выходе из подводящего коллектора, отличающийся тем, что кольцевая перегородка выполнена L-образной формы, вертикальный участок которой имеет упомянутую перфорацию, а горизонтальный - обращен в сторону внутреннего цилиндра и образует удлиненную кольцевую щель и кольцевой зазор в нижней зоне внутреннего цилиндра, при этом суммарная площадь перфораций и кольцевой щели должна быть меньше площади подводящего патрубка.