Рекуператор Советский патент 1983 года по МПК F23L15/04 

Изобретение относится к промышленной теплоэнергетике, в частности к нагреву возцука, идущего на горение топлива.

Известны шепевые и трубчатые р&куператоры, в которых реализуется принцип продольного омывания нагреваемым теплоносителем поверхности теплообмаHafl.

Интенсивность теплообмена при взаимоцействии струй с преградами примерно на порядок выше, чем при других прочих равных условиях.

Известны рекуператоры, соцержаише внутренний и наружный шшинцры, в кольцевой полости между которыми продольно установлен кольпевой воздукораэцающий узел с выпускными соплами по всей его длине, обращенными к: внутреннему цилиндру. В этих устройствах нагреваемый теплоноситель проходит через выпускные сршта, натекает на теплообменную поверхность и удаляется вдоль последней к выходу (выходам) из рекуператора ро зазору между указанными двумя поверхностямк{ 2}.

Недостатком даннь1х кoнcтpykций является ,низкая эффективность теш1ообм&на, так как по мере цвижейия нагреваемого теплоносителя к выходу рекуператора уменьшается отношение количеств движения отдельной струи и эвакуируемого потока, следовательно, увеличивается неблагоприятное воздействие сносящего потока на теплообмен струи, В результате принцип струйного теплообмена в полной мере реализуется только в максимально уцаленной от выхоца части рекуператора, а в остальной его части влияние струй на теплообмен ограничивается лишь турбулизаиией пог раничного слоя, образующегося при продольном смывании сносящим потоком теплообменной поверхности. Вследствие преобладания продольного омывания поверхности теплообмена нагреваемым теплоносителем нац струйным натеканием и неполной реализации преимущест последнего указанные рекуператоры являются недостаточно эффективными.

Целью изобретения является интенсификашш теплообмена.

Поставленная цель достигается тем, что в рекуператоре, содержащем внутрений и наружный цилиндры, ъ кольцевой полости между которыми продольно уста новлен кольцевой воздухораздающий

узел с вьшускными соплами по всей

его длине, обращенными к внутреннему цилиндру, воздухораздающий узел выполнен в виде пучка труб, равномерно размешенных по сечению кольцевой полости.

На фиг. 1 изображен предлагаемый рекуператор продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вариант выполнения двухсекционного рекуператора.

Рекуператор содержит внутренний 1 и наружный 2 цилиндры в кольцевой полости 3 между которыми продольно установлен кольцевой воадухораздающий узел с вьшускными соплами 4 по всей его длине, обращенными к внутреннему цюшндру 1. Воздухораздающий узел выполнен в вице пучка труб 5, равномерно размещенных по сечению кольцевой полости 3.

Рекуператор, работаетследующим образом.

Греющий теплоноситель передает теплоту излучением и конвекцией на теплообменную поверхность внутреннего цилиндра 1. Нагреваемый теплоноситель поступает в воздухораздающий узел, выполненный в виде пучка труб 5, а затем через сопла 4 отдельными струями натекает на теплообменную поверхрность.

После удара струй о теплообменную поверхность они поворачивают на 180 и проходят между трубами 5 к выходному коллектору.

Экспериментально установлено, что при расположении труб 5 с шагом не менее 1,15-1,2 их наружных диамат ров обеспечивается интенсификация тевплообмена при незначительном аэродинамическом сопротивлении потока.

В случае многосекционного исполнения рекуператора нагреваемый теплоноситель из выходного коллектора перь. вой секгши поступает в трубы второй секции и т.д. Многосекционная компоновка целесообразна при высокотемпературном подогреве, при котором уменьшается количество массы теплоносит ля, приходяшееся на единицу теПлообменной поверхности (вследствие увеличения последней) что приводит при прочих равных условиях к уменьшению скорости истечения теплоносителя из отверстий перфорации и может повлечь за собой нежелательное снижение э фективности теплообмена.

Секционирование струйного рекуп&ратора, при котором весь расход теплоноситепя поспеаовательно поаается только на часть теппообмекной поверх костя, позволяет осушесггеить высокогемпврвгураыА поаогрев без снижения эффекгавностря тепиообмена. Кроме того, в этом случае схема авижеяйя греющ го я нагреваемого тепдоносятапей приближается к паралпельноточной (щ)ямо яли пратявоточной), которая ямеет яэ весткЕые йреямушества яереа перехресп :яым током.

Иопользованяе язобретеняя позволяет вслооствне янтенсифнкашга тшшообмена со стсфоны нагреваемого т тлоносяте ля .(шественяо снязя1ь темп мигуру Т(91

S лообмённой пов кностя я тем самым повысить надежность работы рекуперас торных устройсго яля. темпера туру теплообменной поверхности на прех нем уровне.повысить температур поцогре

10 ва теплоносятвпя, что щяфоавт к акояомня тххшява

РЕКУПЕРАТОР, соцержаший внутренний и наружный шшинары,в кольцевой полости между которыми . продольно установлен кольцевой возцу- коразцающий уэея с выпускными соплами по всей его штине, обращенными к внутреннему цшганцру, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью интенсв 4в1кации теплообмена, возцухоразоаю иШй узел выполнен в вице пучка труб, равномерно размещенных по-, сечению кольцевой полости. (П D Ч UD

Ф11г.1