CS225496B1 - Ceramic recuperator for the glass melting furnace - Google Patents

Description

4

Vynález se týká keramického rekuperátora, najma presklářské pece, ktorý představuje dve skupiny kanálov premédiá, medzi ktorými sa vymieňa teplo, pričom vertikálněkanály pre prietok média teplo odovzdávajúceho majú kru-hový prierez a pozostávajú z radov súose uspoříadaných tru-biek a přepojené horizontálně kanály pre prietok média teploprijímajúceho tvoria etážovo usporiadaná objímkové spojkytrubiek tvarované v krajných oblastiach striedavo a odstu-pňované tak, že tvoria medzery pre klukatý vzostupný prúdteplo prijímájúceho média, pričom rekuperátor zostáva z vrch-ného vysokotepelného dielu opatřeného vstupom do vertikál-nych kanálov a výstupom z horizontálnych kanálov a zo spod-ného nízkotepelného dielu opatřeného prívodom teplo prijí-majúceho média a odťahom teplo odovzdávajúceho média.

Je známa rada. typov rekuperátorov, ktoré pozostávajúz o sústavy kovových alebo keramických kanálov , k torými prú-dia horúce spaliny z pece, ohrievajú ich a tieto získanéteplo předávájú spalovaciemu vzduchu, ktorý preteká súprudnealebo protiprúdne inými kanálmi, připadne ich priečne obtéká· V DOS Č. 2.130.435 je popísáný a vyobrazený rekuperátor,v ktorom spalovací vzduch je vedený horizoirtalnymi kanálmipozostávajúcimi z trubiek s přírubami, medzi ktorými a osem-strannými objímkami so štvorcovými vložkami je v medzeráchvláknité tesnenie.

Spaliny sú vedené vertikálnymi členitými kanálmi, ktorýchsteny tvoria trubky a objímky s vložkami. Trubky sú vytvaro-vané s přírubami a spojené velmi členitými objímkamiz dvoch kusov náročnými na výrobu. fialšou nevýhodnu je, že členité .kanály, ktorými prúdia spa- / liny, nie je možné spolahlivo čistit. V LAS Č. 25 10 893 je popísané a vyobrazené riešeniekonštrukcie rekuperátpra, v ktorom sústava vertikálnych ka-nálov s vlnovítým vnútorným povrchom pre spalovací vzducha horizontálnych kanálov .átvorhranného prierezu pre spalinyje vytvořená skládáním špeciálne tvarovaných do seba zapada-júcich tvárnic, ktoré majú pri uložení tvar na bok položené-ho U. Spalinové kanály sa dajú dobré čistit, tvárnice majúvšak velmi členitý tvar, vyžadujúci zložité a nákladné tvaro-vanie a každá nepřesnost v tvare alebo uhle má za následoknetěsnosti s jej nepriaznivými ddsledkami pri prevádzke.

Mimotoho oba vpředu citované spisy neberú do úvahy,že rekuperátorové dielce sú v Saleko vačšej miere namáhanévo vysokotepelnej časti než v nízkotepelnej. Čo vedie k tomu, že bučí je celý rekuperátor zostavený z die-lov z vysokoodolných materiálov a tým je celá stavba velminákladná, alebo sú z lačnějších, avšak menej odolných mate-riálóv a potom je ich životnost nízká.

Rozdelenie rekuperátora pre sklářské taviace pece nadva diely je popísané v čs. autorských osvedčeniachč. 147.088 a 156.811. Rekuperátor sa skládá z vrchnéj vyso-kotepelne j časti opatrenej vstupom do vertikálnych kanálova výstupom z horizontálnych kanálov a zo spodnej nízkotepel-nej časti opatrenej prívodom spalovacieho vzduchu a odtahomspalin.

Zostava je zhrubé znázorněná v čs. autorskom osvědčeníč. 191.053· Spaliny sa vedú zhora do vertikálnych kanálovtvořených radmi súoso usporiadaných trubiek a od nich saohrieva spalpvaci vzduch, ktorý ich obtéká, čiastočne proti-prúdne přepojenými horizontálnymi kanálmi tvořenými v etá-žach uspoříadanými objímkovými spojkami, ktoré sú trojakéhodruhu. Ich základný tvar s kruhovým výrezom pre trubku je prispdsobený miestu uloženia a funkcii. Na vrchu rekuperátorasú vrchné uzatváracie objímkové spojky štvorhranné s nástav-com pre vstup spalin, uprostřed medzistenové objímkové spoj-kybeznástavce a v krajových častiach přechodové objímkovéspojky s gulatým okrajom a pátkami medzi ktorými sú medzerypre striedavo odstup ňované vedenie klukato vzostupného prú-du spalovacieho vzduchu do vyšších etáží a Sálej až do hořá-kového vletu taviacej pece. 3

Trubky tvoriace vertikálně kanály v spodnom nízkotepelnomdieli sú hladké bez osadenia a sú vyrobené zo šamotu.

Trubky vo vrchnej vysokotepelnej časti sú priečne rebrova-né s osadením na koncoch a sú vyrobené z taveného liatehožiaruvzdorného materiálu. Objímkové spojky v oboch častiachrekuperátora, medzistenové i přechodové sú zo Šamotu a majúna vnútornej zvislej stene prstencový výbežok o ktoréhovrchnú a spodnú plochu sa opierajú konce trubiek. Prstencovývýbežok je týmto častou svojho povrchu v priamom styku sospalinami.

Toto prevedenie dostatočne vyhovuje v spodnej nízkotepelnejčasti, ktorá je menej tepelne namáhaná a menej vystavenávplyvom korózie. Avšak vo vrchnéj vysokotepelnej časti ob-jímkové spojky, hlavně ich prstencový výbežok, pridružujúcitrubky v odstupe sú příliš tepelne namáhané a vystavené sil-ným korózhym účinkom spalin. Následkom týchto účinkov sa tieto prstence velmi rýchlo bor-tia, porušuje sa stabilita trubiek a dochádza k úniku predo-hriateho vzduchu do komína. Dósledkom je zhoršenie spalovania v peci, zhoršenie tahovýchpodmienok v komíne a skrátenie životnosti rekuperátora i ta-viacej pece.

Uvedené nevýhody sa odstránie ©lebo podstatné obmedzi©u rekuperátora v převedení podlá vynálezu, ktorého podstataspočívá v tom, že trubky vertikálnych kanálov vo vrchnéj vy-sokotepelnej časti sú uložené na sebe a vytvárajú vodorovnýtesniaci spoj,.ktorý je úplné obklopený vnútornou zvisloustěnou objímkovej spojky opetrenej v hornej Časti vybráním.Přitom výška vnútornej zvislej steny objímkovej spojky jeo 2 až 6 % menšia než dvojnásobok výška osadenia trubky.

Uložením trubiek podle vynálezu sa zníži počet tesnia-cich plóch na polovicu. Přitom objímkové spojky móžu bytvyrobené zo šamotu, ale pri tejto skladbě neprichádzajú dopriameho styku s koróznymi najteplejšími spalinami, čo mápriaznivý vplyv na ich životnost a tým na životnost reku-perátora a taviaceho agregátu *i jeho spalovacie poměry.Stykové plochy trubiek nie sú poškodzované skorodovanýmáamotom a je možné ich znova použit v Salšej kampani sklář-ské j taviecej pece. Příklad převedeni© rekuperátora podlá vynálezu je popí-sáný 3alej a schematiky znázorněný na připojených výkresochv ktorých představuje obr. 1 celkový nárysný rez rekuperátora obr. 2 čiastočný pddorysný rez rekuperátora v rovině A-A z obr. 1 obr. 3 detailný rez vertikálnym kanálom obr. 4 detailný rez spojením trubiek vertikálneho kanálu vo vysokotepelnej časti

Na čiastočne znázorněná sklársku taviacu pec 1_ s odťa-hom spalin 2 , horákovým vletom 3 a palivovou tryskou jepřipojený keramický rekuperátor /obr. 1/ pozostávajúciz vrchnej vysokotepelnej časti 6 a spodnej nízkotepelnejČasti 2· Vysokotepelná časť 6 má vstupy 8 teploodovzdávajú-ceho média t.j. spalin z odtahu 2_ a výstupy _9 teploprijíma-júceho média t.j. spalovacieho vzduchu, ústiaceho do hořáko-vého vletu 2· Spodná, nízkotepelná časť 2 je opatřená prí-vodom 10 teploprijímajúceho média t.j. spalovacieho vzduchua odťahom 11 teploodovzdavajúceho média t.j. spalin do komí-na. Výplň rekuperátora 2 tvoria vertikálně kanály 12, kto-rými prúdia zhora dolu horúce spaliny a horizontálně kanályn, ktorými sa vedie kTukato zdola nahor spalovací vzduch.

Vertikálně kanály 12 majú kruhový prierez a tvoria ichrady súosých trubiek 14 /obr. 3/, ktoré sú v spodnej nízko-tepelnej časti 2 napr. zo šamotu a vo vrchnej vysokotepelnejčasti sú z taveného liateho žiaruvzdorného materiálu a súopatřené po vonkajšom obvode priečnymi rebrami 15 a na kon-coch osadením 1 6. Navzájom přepojené horizontálně kanály j_3s členitým prierezom tvoria šamotová objímkové spojky 17trubiek 1 4» Samotné objímkové spojky 17 so středovým otvorom18 sú v podstatě trojakého prevedenia: vrchné uzatváracie/obr. 3/ so štvorcovými okrajmi 19 a nátrubkami 20, medzi-stenové /obr. 2/ so Štvorhrannými okrajmi 19 bez nátrubkov 20a přechodové, s okrúhlymi okrajmi 21 a patkami 22 umožňujú-cimi v medzerách 23 medzi nimi priechod spalovacieho vzduchuz nižšie položených horizontálnych kanálov 13 do vyššie polo-žených.

Medzi objímkovými spojkami 17 sú rozpěrky 24 /obr. 3/. r

Objímkové spojky 1? v spodnej nízkotepelnej časti, 2 majúna vnútornej zvislej stene 25 prstencové výstupky 26 ,o ktoré sa opierajú čelá trubiek 14» objímkové spojky 17vo vrchnej vysokotepelnej časti 6 nemajú prstencový výs-tupok 26., ale majú v hornéj časti vybranie 27 /obr. 4/pre případné utesnenie spoja. Trubky 14 vo vrchnej vyso-kotepelnej časti 6. sú uložené na sebe a vytvářejú vodo-rovný tesniaci spoj 28, ktorý je úplné obklopený vnútor-nou zvislou stěnou 25 objímkovéj spojky 17» Výška vnútornej zvislej steny 25 je menáia o 2 až 6 % akodvojnásobok výšky osadenia 16 trubky 14«

Rekuperátor funguje následovně:

Spaliny prúdia odťahom 2 do vstupov 8, sú usměrňova-né nátrubkami 20 do vertikálnych kanálov 12 a ohrievajútrubky 14, najprv vo vrchnej vysokotepelnej časti 2» potomspaliny, ktoré odovzdali podstatnú časť svojho tepla, prú-dia dó odtahu 11 a Sálej do komína. Spalovací vzduch savedie prívodom 10 do horizontálnych kaňálov 13 a prúdi kl’ukato nahor, pričom přijímá teplo od trubiek 14 a predohriaty vzduch sa vedie výstupom £ do hořákového vletu 2 sklář-ské j taviacej pece j_ . Vo vrchnej vysokotepelnej časti 6neprichádzajú spaliny do styku s objímkovými spojkami 17«

Claims (2)

1. s P RE DM E T VYNÁLEZU Keramický rekuperátor, najma pre sklářské taviace pece,zahrňujúci dve skupiny kanálov pre médiá, medzi ktorýmisa vymieňa teplo, pričom vertikálně kanály pre prietok médiapredávajúceho teplo majú kruhový prierez a pozostávajú z ra-dov súoso usporiadaných trubiek a přepojené horizontálně ka-nály pre prietok média prijímajúceho teplo tvoria etážovousporiadané objímkové spojky trubiek tvarované v krajnýchoblastiach striedavo a odstupňované tak^ že tvoria medzerypre kl’ukatý vzostupný prúd teplo pri jímajúceho média pričomrekuperátor zostáva z vrchnéj vysokotepelnej časti opatře-né j vstupmi do vertikálnych kanálov a výstupmi z horizon-tálnych kanálov a zo spodnej nízkotepelnej časti opatrenejprívodom teplo prijímajúceho média a odťahom teplo odovzdá-vajúceho média, vyznačený tým, že trubky /14/ vertikálnehokanála /12/ vo vrchnéj vysokotepelnej časti /6/ rekuperá-tora /5/ sú uložené na sebe a vytvárajú vodorovný tesniacispoj /28/, ktorý je úplné obklopený vnútornou zvislou stě-nou /25/ objímkovéj spojky /17/ opatrenej v hornej častivybráním /27/, pričom výška vnútornej zvislej steny /25/ob jímkové j spojky /17/ je menšia o 2 až 6 % sko dvqjiáSobokvýsky osadenia /16/ trubky /14/.
2. 2 výkresy