CS213561B1 - Dvoustupňový konvekčně sálavý rekuperátor - Google Patents

Abstract

Předmětem vynálezu je rekuperátor určený k předehřívání spalovacího vzduchu nebo k ohřevu tekutin, kde je využívá no odpadního tepla spalin odváděných do komína. Podstata vynálezu spočívá v tom, že ve vnitřním prostoru žáruvzdorné vyzdívky prvného stupně rekuperátoru je umístěn ve směru podélné osy rekuperátoru vyjímatelný druhý stupen, sestávající z delších protiproudých trubek a kratších souproudých větvý trubek, přičemž souproudý prostor je od protiproudého prostoru oddělen izolaci. Předmětu vynálezu lze využit v podstatě u všech způsobů rekuperace a výhodné je použit jej zejména tam, kde ochlazované medium má silně agresivní účinky.

Description

Vynález se týká rekuperátoru určeného k předehřívání spalovacího vzduchu nebo k ohřevu tekutin, případně i pro jiné fičely, příčení je využíváno odpadního tepla spalin odváděných do komína.

Známé konvenčně sálavé rekuperátory jsou zpravidla konstruovány tak,že při propálení funkční stěny tvořioi přepážku mezi ochlazovaným a ohřívaným médiem je nutná demontáž rekuperátoru a následná časově náročná oprava, nebo vyřazení oelého rekuperátoru a tím i úplné vyřazení rekuperace tepla. Dále jsou zpravidla konstruovány tak, že souproudá větev trubkového svazku, která je konstrukčně nevyhnutelná, netvoři souvislou uzavřenou plochu a také její tepelný výkon často neodpovídá její teplosměnné ploše. Tepelná izolace proti ztrátám tepla do okolního prostředí bývá buň konstrukčně mohutná, nebo tepelně ztráty bývají značné*

Uvedené nedostatky jsou odstraněny dvoustupňovým konvenčně sálavým rekuperátorem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že ve vnitřním prostoru žáruvzdorné vyzdívky prvního stupně rekuperátoru je umístěn ve směre podélné osy rekuperátoru vyjímatelný druhý stupeň, sestávající z delších protiproudných trubek a kratších souproudých větvi trubek, přičemž souproudý prostor je od protiproudého prostoru oddělen izolací.

Prstencový rozdělovač, který je opatřen přívodním nátrubkem, ústí do protiproudých větvi rekuperátoru, a souproudé větve jsou vedeny do sběrače,Který je opatřen výstupním potrubím.

Ve spodní čáeti rekuperátoru je uložena dělicí vložka pro rozvod ochlazovaného media do souproudého a protiproudého prostoru rekuperátoru.

První stupeň je tvořen válcovým konvenčním rekuperátorem s vnitřní žebrovanou stěnou, obráněnou ze strany ochlazovaného media žáruvzdornou vyzdívkou, jejíž žebra jsou orientována do prostoru ohřívaného media, a s vnější stěnou chráněnou ze strany okolního prostředí tepelnou izolací a pláštěm s nátrubky pro přívod a odvod ohřívaného media.

Dvoustupňové řešení rekuperátoru podle vynálezu umožňuje snadnou výměnu druhého značně namáhaného stupně, který je tvořen vlastním trubkovým svazkem.

Zavedení izolace na souprudé části druhého stupně rekeperátoru a rozdělení proudu ochlazovaného media na dva samostatné proudy umožňuje rozvinout teplosměňnou plochu protiproudé větve druhého stupně a tím efektivněji využit tuto větev a současně zvýšit celkovou tepelnou účinnost rekuperátoru. Tímto řešením lze provádět výměnu druhého stupně častěji, než méně namáhaného pivního stupně, přičemž případě havárie druhého stupně je možno mít xekuperátor v provozu při snížené tepelné účinnosti využitím pouze prvního stupně rekuperátoru.

Celé řešení je orientováno na zvýšení tepelné účinnosti, k čemuž-významnou měrou přizpivá rozvinutý protlproudý trubkový svazek a zavedení dvoustupňového řešení, kde první stupeň nahrazuje vrstvu tepelné izolace a současná vede k podstatnému snížení tepelných ztrát.

Příkladné provedení rekuperátoru podle vynálezu je znázorněno na přiložených výkresech, kde na obrázku 1 je znázorněn svislý řez dvoustupňovým konvenkčním sálavým rekuperátorem podle řezu á-á na obr. 1.

Dvoustupňový konvenkčně sálavý rekuperátor podle vynálezu sestává ze dvou stupňů. První stupeň je tvořen uzavřeným kovovým mezikruhovým konvenkčním rekuperátorem s vnitřní žebrovanou stěnou JL a vnější stěnou £.

213 SB1

Vnitřní žebrovaná stěna 1 , jejíž žebra jsou orientována do prostorů, kterým prochází ohřívané medium je chráněna žáruvzdornou vyzdívkou g proti tepelným účinkům ochlazeného media a vnější stěna g je izolována tepelnou izolaci 4 a ochranným pláštěm g.

Druhý stupeň jei tvořen vyjímatelným svazkem trubek s výrazně delší částí trubek v protiproudů větvi £ proti souproudé větvi 8. Souproudá větev 8 je v úseku, kde se předpokládá teplota stěny trubek rovna nebo nižší než teplota ochlazované tekutiny opatřená izolaci 18 a pláštěm g, který současně plni funkci odrazové sálavé plochy. V horní části souproudé větve 8 ústi trubky tohoto svazku do sběrače 12. který je opatřen přírubovými přechodkami 13 pro uchyceni výstupního potrubí 14. Souproudá větev 8 trubek vytváří válcovou plochu rozdšlujíoí ochlazovanou tekutinu do souprodého prostoru 15 a protiproudého prostoru 16, přičemž v horní části souproudé větve 8 jsou trubky svazku děleny do dvou vystřídaných řádků, čímž je umožněno míšeni ochlazované tekutiny z obou prostorů 15 , 16.

Požadovanému rozděleni ochlazované tekutiny do prostorů 15.16 napomáhá dělící vložka 17.

Funkci rekuperátoru lze vysvětlit za pomoci šipek, kde plnou Čarou je vyznačen proud ochlazovaného media v případě prvního stupně rekuperátoru jako souproudého a čárkovaně pro případ prvého stupně protiproudého.

Pro případ souproudého prvního stupně rekuperátoru proudí ohřívané medium do rekuperátoru spodním nátrubem 6 a potom dále prostorem mezi stěnami 1 a 2.

V tomto případě vystupuje potom ohřívané medium horním nátrubkem 6 z prvního stupně rekuperátoru a je přiváděno nátrubkem 10 do prstencového rozdělovače 11. Po té vstupuje ohřívané medium do druhého stupně rekuperátoru nejprve do trubek protiproudé větve £ a pak do souproudé větve 8 odkud je vedeno do prstencového sběrače lg a dále pak do výstupního potrubí 14.

Ochlazovaná tekutina vstupuje do rekuperátoru ve směru plných šipek, dělící vložka 17 rozděluje její proud do souproudého a protiproudého prostoru, přičemž plášl; g a izolace 18 je v horní části rekuperátoru výškově neúplná, aby ochlazované medium mohlo procházet ze souproudé větve druhého stupně rekuperátoru nejen poměrně malým centrálním otvorem ve sběrači 12. ale také mezi trubkami souproudé větve horní částí protiproudého prostoru značně rozměrnějším otvorem v prstencovém rozdělovači 11.

Claims (4)

1. Dvoustupňový konvenčně sálavý xekuperátor, vyznačující se tím, že ve vnitřním prostoru žáruvzdorné vyzdívky (3) prvního stupně rekuperátoru je umístěn ve směru podélné osy rekuperátoru vyjímatelný druhý stupeň, sestávající z delších protiproudých větvi (7) a kratších souproudých větví ¢8) trubek, přičemž souproudý prostor (15) je od protiproudého prostoru (16) oddělen izolací (18).

2. Dvoustupňový konvenčně sálavý rekuperátor , podle bodu 1, vyznačující se tim, že ústí do protiproudých větvý (7) rekuperátoru prstencový rozdělovač(ll), který je opatřen přívodním nátrubkem (10),a souproudé větve (8) jsou vedeny do sběrače (12), který je opatřen výstupním potrubím (14).

3· Dvoustupňový konvenčně sálavý rekuperátor, podle bodu 1, vyznačující se tim, že ve spodní části rekuperátoru je uložena dělíoi vložka (17) pro rozvod ochlazovaného media do souproudého prostoru (5) a protiproudého prostoru (16) rekuperátoru.

213 SB1

4. Dvoustupňový konvenčně sálavý rekuperátor, podle bodu 1, vyznačující se tím, že první stupeň je tvořen válcovým konvenčním rekuperátorem s vnitřní žebrovanou stánou (l), chrá něnou ze strany ochlazovaného média žáruvzdornou vyzdívkou (3), jejíž žebra jsou oriento vána do prostoru ohřívaného media, a s vnější stšnou (2) chráněnou ze strany okoliního prostředí tepelnou izolaci (4) a pláštěm (5) s nátrubky (6) pro přívod a odvod ohřívaného media·