Теплообменник Советский патент 1981 года по МПК F28D13/00 F28F1/04 F23L15/02 

(54) ТЕПЛООБМЕННИК

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в метсшлургической,- химической и др. отраслях промышленности, где возникает.необходимость в высокотемпературном нагреве газов. Известен теплообменник, содержащий цилиндрический корпус, разделен ный цилиндрической обечайкой на камеры нагрева и охлаждения, заполненные промежуточным сыпучкл теплоносителем и снабженные в нижней части газораспределительными решетк 1ми, подключенными к источникам нагревающей и греюцей среды. Подогрев воздуха происходит за счет тепла продуктов сгорания с помощью движущегося матёригша кипящего слоя через стенки внутренних камер f 1 . Недостатком конструкции является отсутствие связи между греющей и подогреваемой камерами с помощью промежуточного дисперсного теплоносителя. Теплообмен происходит только через разделяющие камеры сте ки, что гораздо менее эффективно, чем в непосредственис контакте воз духа и теплоносителя. По причине теплопередачи через стенку материаш для теплоносителя должен выбираться с учетом высокой теплопроводности, что исключает повышенную жаропрочность а следовательно, и возможность высокотемпературного теплообмена (700 С). Цель изобретения - интенсификация теплообмена в теплообменнике. Поставленная цель достигается тем, что в противолежащих участках обечайки выполнены два наклонных переточных канала, нижний край одного из которых расположен на уровне верхнего края другого канала. На фиг. 1 - теплообменник, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1. Теплообменник содержит цилиндрический корпус 1, разделенный цилиндрической обечайкой 2 на камеры 3 и 4 нагрева и охлаждения,.заполненные промежуточным сыпучим теплоносителем и снабженные в нижней части газораспределительными решетками 5, подключенными к.источникам нагреваемой и греющей среды. В противолежащих участках обечайки 2 выполнены два наклонных переточных канала 6 и 7, нижний край канала 6 расположен на уровне верхнего края канала 7.

Нагретый в камере 3 нагрева теплоноситель перетекает по каналу 7 в камеру охлгиедения .4, отдает тепло ожижаюшему холодному газу и, продвигаясь по кольцу камеры 4 через канал 6, возвращается в камеру 3, совершая замкнутый цикл. Геометри;я .камеры охлаждения исключает вероятность прямого проскока в ней частиц теплоносителя.

Для обеспечения направленной циркуляции теплоносителя уровень кипящего слоя в камере 3 поддерживается выше, чем в камере .4, переточные каналы б и 7 выполнены наклонными, причем нижний срез канала 7 открывается в камеру 4 и вьтолнен на уровне верхнего среза канала б, направленного в камеру 3. Для обеспечивания направленной циркуляции теплоносителя уровень кипящего слоя в камере 3 нагрева поддерживается выше, чем в камере 4 охлаждения, кроме того, в камере 4 охлаждения поддерживается, избыточное по отношению к камере 3 давление такой величины, чтобы обеспечить равенство давлений в нижнем и верхнем срезах канала б.

Выполнение двух последних условий позволяет осуществить направленный переток теплоносителя через каналы б и 7 под действием силы тяжести .

Избыточное давление во внешней камере, кроме того, что обеспечивает циркуляцию теплоносителя, позволяет исключить загрязнение обогреваемого газа горячим.

Формула изобретения

Теплообменник, содержащий цилин0дрический корпус, разделенный цилиндрической обечайкой на KciMe ii нагрева и охлаждения, заполненные промежуточным сыпучим теплоносителем и снабженные в нижней части газо5распределительными решетками, подключенными к источникам нагреваемой и гренадей среды, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, в противолежащих участках обечайки выпол0нены два наклонных переточных кайала, нижний край одного иэ которых расположен на уровне верхнего края другого канала.

Источники информации,

5 принятые во внимание при экспертизе

1. Глинков М.А. Основы общей теории печей. М., Металлургия, 1962, с. 504, р. 272.