Насадка регенеративного теплообменника Советский патент 1984 года по МПК F23L15/02 

Изобретение относится преимущественно к высокотемпературному нагреву воздуха и других газообразных теплоносителей, используемых в металлургии и энергетике. Известна насадка из блоков с фиксирующими выступами и впадинами, укладываемых друг на друга и образующих вертикальные каналы и горизонтальные проходы 1. Недостатком этой насадки является чрезмерное (в 5-7 раз) увеличение гидравлического сопротивления при относительно небольшой (на 50-60%) интенсификации теплообмена за счет турбулизации потока газов, обусловленной горизонтальными проходами. Кроме того, наличие горизонтальных проходов резко (в 6-8 раз) уменьшает опорную горизонтальную поверхность блоков и, соответственно, механическую прочность насадки, что ограничивает возможность ее применения. Известна насадка регенеративного теплообмена, содержащая примыкающие один к /хругому керамические блоки с соосными сквозными отверстиями, обрамленными на противоположных торцах каждого блока, соответственно, кольцевыми проемом и выступом, взаимодействующими с проемами н выступами соседних блоков. Эта насадка характеризуется развитой поверхностью нагрева 2. Однако интенсивность теплообмена в них остается низкой, что уменьшает эффективность работы насадки. Целью изобретения является интенсификация теплообмена и. упрощение изготовления. Эта цель достигается тем, что в насадке регенеративного теплообменника, содержащей примыкающие один к другому керамические блоки с соосными сквозными отверстиями, обрамленными на противоположных торцах каждого блока, соответственно, кольцевыми проемом и выступом, взаимодействующим с проемами и выступами соседних блоков, в каждом блоке на начальном участке отверстия со стороны кольцевого нроема дополнительно выполнена фаска. На фиг. 1 представлена предлагаемая насадка, общий вид, разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - несколько блоков насадки в собранном виде. Насадка регенеративного теплообменника, содержащая примыкающие один к другому керамические блоки 1 с соосными сквозными отверстиями 2, обрамленными на противоположных торцах каждого блока, соответственно, кольцевыми проемом 3 и выступом 4, взаимодействующим с проемами 3 и выступами 4 соседних блоков. В каждом блоке 1 на начальном участке отверстия 2 со стороны кольцевого проема 3 дополнительно выполнена фаска 5. На стыке блоков дополнительные фаски 5 образуют искусственные турбулизаторы в виде поперечных канавок. При турбулентном движении газообразных потоков, наибольщее тепловое сопротивление сосредоточено в пристеночном ламинарном слое. Наличие канавок вызывает турбулизацию пристеночного слоя, что способствует интенсификации теплообмена между газовым потоком и стенкой канала. При этом турбулентное ядро потока почти не деформируется, благодаря чему гидравлическое сопротивление увеличивается относительно мало. Форма и размеры канавок могут быть различны и выбираются из условий обеспечения наибольщей интенсивности теплообмена при относительно малом росте гидравлических потерь. Исследования показали, что при выполнении каналов насадки с канавками глубиной 0,07 , шириной 0,22 и шагом между ними 3,0 диаметра канала интенсивность теплообмена по сравнению с гладкими каналами увеличивается примерно на 25% при росте гидравлических потерь на 15%. При уменьшении шага до 1,6-2,0 диаметров интенсивность теплообмена увеличивается. Изготовление блоков с дополнительными фасками не требует изменений в технологии их производства и не вызывает дополнительных затрат.

НАСАДКА РЕГЕНЕРАТИВНОГО ТЕПЛООБМЕННИКА, содержащая примыкающие один к другому керамические блоки с соосными сквозными отверстиями, обрамленными на противоположных торцах каждого блока, соответственно, кольцевым проемом и выступом, взаимодействующими с проемами и выступами соседних блоков, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации теплообмена и упрощения изготовления, в каждом блоке на начальном участке отверстия со стороны кольцевого проема дополнительно выполнена фаска. (Л с 00 N5