CS206088B1 - Konvekční trubkový rekuperátor - Google Patents

Description

Vynález se týká konvekčního kovového trubkového rekuperátoru, který se umísťuje do odtahu spalin · hlubinné pece a je určen pro předehřev spalovacího vzduchu.

K předehřevu 'spalovacího vzduchu v ohřívacích průmyslových pecích se velmi často používá kovový trubkový rekuperátor s Hazenovými články, které sestávají z dvojic koncentricky zasunutých trubek z žárupevných ocelí. Vnější trubka Hazenova článku je ivětšího' průměru a je na svém dolním konci uzavřena a horním koncem vyústěna do jednoho oddílu přepaženého prostoru Vzduchové rozváděči skříně, z něhož je odváděn ohřátý vzduch do sběrného potrubí. Studený vzduch se přivádí do druhého oddílu přepaženého¹ prostoru vzduchové rozváděči skříně odkud proudí do vnitřních trubek. Oddíl studeného vzduchu rozváděči vzduchové skříně je obvykle klínovitě utvářen a tímto opatřením se zvyšuje dynamický tlak vháněného vzduchu směrem, k předním, nárazovým článkům, které jsou nejvíce tepelně namáhány a nárazová zóna rekuperátoru je tak intenzivněji chráněna. Rostoucí podíl tekutých paliv v poslední době přináší rostoucí riziko· tzv, vanadové koroze a kovový materiál trubek již není namáhán pouze tepelně, ale i chemicky. Jednou z cest, která může potlačit účinky vanadové koroze,

je přiisávání chladného vzduchu do proudu spalin a tím snížení povrchové teploty trubky pod bod tavení sloučeniny vanadu. Pozitivní účinky jsou však do· značné míry znehodnoceny snížením citelného tepla spalin. Jiným řešením jsou clonící články, zhotovené obvykle z hladkých žáruvzdorných trubek ohnutých do smyčky, které nejsou stavební součástí hlavního rekuperátoru a zařazují se před jeho'nárazovou čelní část k zachycení prvníhoi tepelného nárazu. Tato clonící sekce se zapojuje paralelně s rékuperátorem a neprochází jí obvykle více než 10 % všeho ohřívacího vzduchu. Rychlé opotřebování clonící sekce a potřeba její časté výměny způsobují, že tento způsob nedoznal podstatného rošíření. Je také znám sektorový trubkový rekuperátor,- tvořený nejméně třemi sektory, které jsou řazeny ve spalinovém kanálu za sebou a každý z nich (sestává ze stejného počtu trubkových Tekuperátorových článků, přičemž všechny sektory jsou opatřeny rozváděcimi vzduchovými skříněmi shodných rozměrů, tvarů a hydrialických průřezů a jsou vybavepy přírubovými hrdly pro. přívod ohřívaného· vzduchu a jimi jsou připojeny k hlavnímu vzduchovému potrubí v soiuproudu síe smyslem proudění spalin. Výhody výrobní typizace a cyklických záměn sektorů však není možno všude využí206088

I vat s ohledem na zástavbové poměry ve spalinovém kanálu a! v omezeném prostoru nad ním.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje konfekční trubkový rekuperátor sestávající z Hazenových článků a vzduchové rozváděči skříně který je podle vynálezu symetrický ke dvěma svislým rovinám symetrie na sebe kolmým a' je oipatřen vzduchovou rozváděči skříní ve tvaru rovnoběžnostěnu v čelní i zadní stěně opatřené přívodními hrdly pro· přívod studeného Vzduchu uspořádanými na společné ose a na bočních stěnách opatřené souose uspořádanými výstupními hrdly proi odvod ohřátého! vzduchu, přičemž oddíl stu- děného vzduchu rozváděči vzduchové skříně je přepažen klapou sklopně upravenou kolem osy.

Konvěkční trubkový rekuperátor podle vynálezu je proti známým provedením výhodný tím, že při zachování zásady maximální jednoduchosti konstrukce a minimálních úprav souvisejících potrubních větví zvyšuje životnost rekuperáťoru o 30 až 50 %.

Příklad provedení konvekčního .trubkového rekuperátoru podle vynálezu je znázorněn na připojených výkresech, kde představuje oibr. 1 svislý osový podélný řez rekuperátorem ve spaiinovém kanálu, obr. 2 boční pohled na rekuperátor z obr. 1, obr. 3 pohled shora na rekuperátor z obr. 2, přičemž zmnožené šipky znázorňují směr proudění horkých spalin v odtahovém kanálu a silně (vyznačené šipky vyznačují směr proudění studeného a ohřátého vzduchu.

Hazenovy články 1 rekuperátoru jsou zapuštěny ve spaiinovém kanálu 2 a rekuperátob jako celek je ha spaiinovém kanálu usazen rozváděči vzduchovou skříní 3, jejíž plášť má ve zvoleném příkladu provedení tvar kvádru a je rozdělena příčkou 4 na oddíl 5 Ohřátého vzduchu a oddíl 6 studeného vzduchu. Stavební délka rekuperátoru je A a jeho stavební šířka je B. Oddíl 6 studeného vzduchu rozváděči vzduchové skříně 3 je

Claims (1)

1. PŘEDMĚT

   Konvěkční trubkový rekuperátor sestávající z Hazenových článků a vzduchové rozváděči skříně, vyznačující se tím, že je symetricky upraven ke dvěma svislým rovinám symetrie na sebe kolmým a je opatřen vzduchovou rozváděči skříní (3) ve tvaru rovnoběžnostěnu, v čelní stěně (9) a zadní stěně (10) opatřené přívodními hrdly (11, 12) pro opatřen otočnou osou 7, k níž je připevněna klapka 8. Čelní stěna 9 a zadní stěna 10 jsou v prostoru oddílu 6 studeného vzduchu rozváděči vzduchové skříně 3 opatřeny přívodními hrdly 11,12 pro· přívod studeného vzduchu, které jsou uspořádány ve společné podélné Ose. Boční 'stěny 13, 14 jsou v prostoru oddílu 5 ohřátého vzduchu vzduchové rozváděči skříně 3 opatřeny výstupními hrdly

   15, 16 pro odvod ohřátého vzduchu a jsou rovněž uspořádány na společně podélné ose.

   Rekuperátor zabudovaný do spalinového kanálu 2 má přívodní hrdlo 11 pro studený vzduch a výstupní hrdlo 15 pro ohřátý vzduch uzavřeno záslepkami 17, 18 a klapu 8 ustavenou na ose 7 v poloze znázorněné na obr. 1. Po určité době provozu dochází vlivem opálu a chemické koroze k napadení povrchu Hazenových článků 1, přičemž velikost jejich opotřebení je zřetelně větší v čelní než v zádní části rekuperátoru. Aby nedošlo dalším provozem k úplnému propálení vnějších trubek čelních Hazenových článků 1, odpojí se přívodní 12 a výstupní hrdla 16 od příslušných potrubních větví, rekuperátor se vytáhne ze spalinového kanálu 2, otočí se kolem svislé osy o 180°, z přívodního' hrdla 11 a výstupního hrdla 15 se odstraní záslepky 17, 18 a nyní se jimi zaslepí' přívodní hrdlo· 12 a výstupní htdlo

   16. Rekuperátor se opět usadí rozdělovači vzduchovou skříní na spalinový kanál 2, klaipa 8 se přestaví do· polohy znázorněné přerušovanými obrysy na obr. 1, příslušné potrubní větve se připojí na odslepené přívodní hrdlo· 11 a výstupní hrdlo 15 a tím je rekuperátor opět připraven k provozu. V celní, nárazové části rekuperátoru se nyní ocitnou ty Haízehovy články 1, které v předchozím provozním cyklu byly nejvíce ušetřeny tepelného a chemického působení spalin a naopak, nejvíce narušené Hazenovy články 1 se nyní nacházejí v tepelném úplavu a jsou schopny v méně exponovaných podmínkách spolehlivě dále fungovat.

   VYNALEZU přívod studeného vzduchu, uspořádanými na společné ose a na bočních stěnách (13, 14) opatřené souose uspořádanými výstupními hrdly (15, 16) pro odvod ohřátého vzduchu a oddíl (6) studeného vzduohu vzduchové rozváděči Skříně (3) je přepažen klapou (8) •sklopně upravenou kolem osy (7).