Трубчатый рекуператор Советский патент 1983 года по МПК F23L15/04 F28D7/06 

Изобретение относится к металургии, а именно к оборудованию для одогрева воздуха, и может быть использовано в химической промышленности и энергетике.

Известны трубчатые рекуператоры, содержащие установленные в газ.оходе пучки и-образных теплообменных труб. ,

В таких рекуператорах предложено иафрагмирование наименее теплонапряженных теплообменных труб fllНедостатком данной конструкции является то, что на диафрагмах бесполезно теряется значительная часть кинетической энергии потока, уменьшается расход холодного теплоносителя через эти элементы, на стенках теплообменных труб возникает пограничный слой, что ухудшает теплопередачу в рекуператоре.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является трубчатый рекуператор, содержащий установленный в газоходе пучок U-образных теплообменных труб, образую-г щих продольные и поперечные ряды и имеющие одинаковые периметры в поперечном сечении С 2 3Недостатком известного рекуператора является неравномерность расхода холодного теплоносителя; по отдельным элементам.

Через первый ряд теплЬобменных элементов, по ходу движения горячего теплоносителя, проходит минимальный расход холодного теплоносителя из-за его макс1 1альной длины. В то же время температура горячего теплоносителя перед первым рядом элементов сги14ая высокая, а воздействие тепла п&едрекуператорного пространства самое большое.

Все эти факто1 1 увеличивают температуру стенки элементов nepBotd ряда, что приводит к их быстрому прогару и выходу из строя всего рекуператора .

Целью изобретения является повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в трубчатом рекуператоре, содержащем установленный в газоходе пучок и-образных теплообменных труб, образующих продольные, и поперечные рядол и имеющих одинаковые периметры в поперечном сечении, причем периферийные трубы продольных рядов выполнены с круглым поперечным сечением, трубы в кёикдом продольном ряду в направлении от периферии последнего к центру выполнены с уменьшающимся проходным сечением.

Кроме того, все трубы кроме упомянутых периферийных, могут быть выполнены в поперечном сечении в форме осесимметричных овалов.

На фиг. 1 представлен трубчатый рекуператор, вертикальный разрез на фиг. 2 - разрез А-А-на фиг. 1.

Трубчатый рекуператор содержит установленный в газоходе 1 пучок U-образных теплообменных труб 2, образующих продольные и поперечные ряды и имеющие одинаковые периметры в поперечном сечении. Трубы 2 в каждом продольном ряду в направлении от периферии последнего к центру выполнены с уменьшающимся проходным сечением.

Все трубы 2, кроме периферийных, могут быть выполнены в поперечном сечений в форме осесимметричных овалов.

Трубы 2 закреплены на трубной доске 3 и подключены к подводящему коллектору 4 и отводящему - 5.

ТруОчатый рекуператор работает следующим образом.

Холодный теплоноситель из подводящего коллектора 4 попадает в теплоовменные трубы 2, где нагревается за счет тепла горячего теплоносителя, находящегося в газоходе 1, а затем через коллектор 5 направляется на технологические нужды.

Площадь поперечного сечения тёп5 лообменных труб может уменьшаться на величину, определенную формулой, которая выводится на основе равенст ва расходов воздуха в первой и I -той теплообменных трубах

Г

Д€, .Н-1

д,где

разность между проходными сечениями первой и i-той трубы в одном продольном ряду;

площадь проходного сечения первой трубы; SiOTi обобщены коэффициенты сопротивления 1-ого и 1-того эле0 ментов, которые определяются по литературным данным.

Выполнение теплообменных труб с уменьшением их проходного сечения 5 от периферии к центру позволяет

увеличить скорость движения теплоносителя, что интенсифицирует теплообмен и предохраняет периферийные трубы от прогара.

Mtfff

1. ТРУБЧАТЫЙ РЕКУПЕРАТОР, содержащий установленный в газоходе пучок и-образных теплообменных труб, образующих продольные и поперечные ряды и имеющих одинаковые периметры в поперечномсечении, причем периферийные трубы продольных рядов .выполнены с круглым поперечным сечением, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, трубы в продольном ряду в направлении от периферии последнего к центру выполнеЬы с уменьшающимся проходным сечением. 2. Рекуператор по п. 1, о т л и .чающийся тем, что все.труйл, кроме упомянутых периферийных, выполнены в поперечном сечении в (Л форме осесимметричных овалов. eojffyjc 4i О Р1 Ф9tf