CS242148B1 - Keramický trubkový rekuperátor, zejména pro sklářské taviči pece - Google Patents

Abstract

Řešení se týká především oboru vý­ roby skla, zejména tavení a řeší problém využití tepla spalin k předehřívání spalovacího vzduchu, vedeného do hořáku, v keramickém trubkovém rekuperátoru s horizontálními trubkami pro vedení spalovacího vzduchu a vertikálními kanály pro vedení spalin, které trubky obtékají. Monolitické horizontální trubky (4) jsou uloženy svými konci v obvodovém zdivu (3) rekuperátoru (2) nebo jako samostatné sekce a jsou napojeny na přívodní koiťioru Í9) a výstupní komoru (10) kovovými spojkami (5) s těsněním (6) ze žá­ ruvzdorných keramických vláken, umístě­ nými mimo kanály (11) pro vedení spalin a napojenými na dilatační články (7). Vynález lze táž využít i v jiných odvětvích průmyslu

Description

Vynález se týká keramického trubkového rekuperátoru,zejména pro sklářské taviči pece, sestávajícího z nejméně jedné sekce zahrnující obvodové zdivo a výplň, sestávající z řady horizontálních trubek pro vedení spalovacího vzduchu napojených na přívodní a výstupní komoru, přičemž prostor mezi horizontálními trubkami tvoří členité kanály pro vedení spalin napojené jednak na výstup spalin z taviči pece, jednak na odtah spalin do komína·

Je známa řada teplosměnných agregátů typu rekuperátoru, sestávajících ze soustavy kanálů, kterými proudí horké spaliny z pece, ohřívají je, a tyto získané teplo předávají spalovacímu vzduchu, který protéká souproudně nebo protiproudně jinými kanály, případně je příčně nebo kombinovaně obtéká. Při jejich konstrukci je třeba řešit četné technické problémy související s jejich životností, zejména s mechanickou pevností, dilatací, těsností, zanášením úlety ze spalin a odolností proti opotřebe ni.

Jeden z typů představuje keramický trubkový rekuperétor, používaný ve sklářském průmyslu, popsaný a vyobrazený v autorském osvědčení č. 225 496. Výplň rekuperátoru tvoří vertikální trubky, kterými proudí shora dolů horké spaliny, a horizontální kanály, kterými se vede klikatě zdola nahoru spalovací vzduch. Přepážky mezi horizontálními kanály tvoří objímkové spojky vertikálních trubek se středovým otvorem pro trubky. Objímkové spojky jsou trojího provedeni, přičemž přechodo* vé, β okrouhlými okraji s patkami umožňují v mezerách mezi nimi průchod spalovacího vzduchu z níže položených horizontál nich kanálů do výše položených. Mezi objímkovými spojkami a

I

242 148 vertikálními trubkami musí být dilatační spáry, které nezarur čují těsnost rekuperátoru a zkondenzované emise ze spalin a úlety kmene se nalepují na vnitřní povrch trubek, zhoršují prostup tepla a je nutno je pracně odstraňovat, jak je popsáno např. v čs. autorském osvědčení č. 191 053.

V DáS 21 30 435 je popsán a vyobrazen rekuperátor zahrnující obvodové zdivo a výplň, která sestává z řady horizontálních trubek pro vedení spalovacího vzduchu, napojených na přívodní, rozdělovači a výstupní komoru napojenou na hořák. Prostor mezi horizontálními trubkami tvoří kanály pro vedení spalin napojené ve vrchní části na výstup spalin z pece a ve spodní části na odtah spalin do komína. Horizontální trubky jsou opatřeny kónickými přírubami s rovnou čelní plochou, kterou trubky k sobě přiléhají a jsou spojeny oemihrannými objímkovými kameny sestávajícími ze dvou polovin. Kameny jsou tvarovány β drážkami a pery, pomocí nichž do sebe zapadají a tvoří diagonální řady, *

které podpírají trubky, a mezery mezi nimi jsou zaplněny výplňkovými kameny. K obvodovému zdivu pak přiléhají okrajové kameny. Kameny vytvářejí jednotlivé sekce napojené na společný výstup spalin z pece a odtah spalin do komína. Kameny jsou tvarově složité, musí být ve třech odlišných provedeních a členité je i těsnění z keramických vláken mezi trubkami ve spojích, které jsou uvnitř výplně rekuperátoru a jsou tudíž tepelně i mechanicky namáhány.

Uvedené nevýhody se odstraní nebo podstatně omezí u rekupe rétoru v provedení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že monolitické horizontální trubky jsou uloženy svými konci v obvodovém zdivu a jsou napojeny na přívodní komoru a výstup ní komoru monolitními kovovými spojkami umístěnými mimo kanály pro vedení spalin a napojenými na dilatační články.

Hlavní výhodou rekuperátoru v provedení podle vynálezu je,že horizontální trubky pro vedení spalovacího vzduchu jsou z jednoho kusu a tudíž odpadá jejich vzájemné spojování, což má příznivý vliv na těsnost rekuperátoru. Připojovací prvky horizontálních trubek jsou jednoho druhu, jednoduché konstrukce a jsou umístěny mimo dosah účinku horkých spalin. Totéž platí i o díla242 148 tačních článcích. Úlet z kmene a zkondenzované emise ^těkavých složek skloviny se usazují na vnějších plochách horizontálních trubic, odkud se snadno odstraňují.

Příkladné provedení vynálezu je popsáno dále a schematicky znázorněno na připojeném výkrese, který představuje nárysný řez rekuperátorem s částečným axonometrickým pohledem.

Na výstup 1 spalin z tavící pece je připojen keramický trubkový rekuperátor 2 s obvodovým zdivém 3. Výplň rekuperátoru 2 tvoří monolitní horizontální trubky 4 z keramického žárovzdomého materiálu, s výhodou na bázi korundobaddeleyitu, které jsou svými konci uloženy v obvodovém zdivu 2· Monolitní horizontální trubky 4 jsou napojeny pomocí kovových spojek 5 ze žárovzdorné oceli a dilatačních článků 2, které tvoří např. vlnovce, na jedné straně na rozdělovači komoru 8 spalovacího vzduchu, na druhé straně v dolní části na přívodní komoru 9 spalovacího vzduchu a v horní části na výstupní komoru 10 spalovacího vzduchu. Mezi konci monolitních horizontálních trubek £ a spojkami 5 je těsnění 6 např. ze žárovzdomých keramických vláken. Prostor mezi monolitními horizontálními trubkami 4 a obvodovým zdivém 3 tvoří členité kanály 11 pro vedení spalin napojené ve vrchní části na výstup 1 spalin z tavící pece a ve spodní části na odtah 32 spalin do komína. V případě potřeby je možno keramický rekuperátor 2 vytvořit tak, že sestává z více sekcí popsaného provedení, vybavených samostatným obvodovým zdivém 3 a napojených na společný výstup 1 spalin z taviči pece a společný odtah 12 spalin do komína. Na příkladném provedení jsou vedeny spaliny shora dolů, je možné však i provedení s vedením spalin směrem vzhůru. Je možné i provedení bez rozdělovači komory 8, takže spalovací vzduch se vede z přívodní komory 9 do výstupní komory 10 umístěné na protější straněnebo i bez dilatačních článků 7 při malé dilataci.

Rekuperátor funguje následovně:

Horké spaliny z taviči pece proudí výstupem 1 spalin do keramického trubkového rekuperátoru 2 shora dolů a obtékají monolitní horizontální trubky 4 členitými kanály 11'pro vedení spalin a dále odtahem 12 spalin do komína. Přitom zahřívají monolitní horizontální trubky 4» které teplo získané ze spalin předávají spa242 148 lovacímu vzduchu, který v nich proudí z přívodní komory 2 ůo rozdělovači komory 8, kde se proudy obracejí do výstupní komory 10 , odkud ee ohřátý spalovací vzduch vede do neznázorněných hořáků taviči pece, smísí se s palivem a vytvoří hořlavou směs· Usazeniny vzniklé kondenzací těkavých složek skloviny a úletu z kmene na vnějším povrchu monolitních keramických trubek g , zejména ve studenější části rekuperétoru odstraní krátkodobým omezením průtočného množství spalovacího vzduchu· Tlm se zvýši teplota na vnějším povrchu monolitních horizontálních trubek 4, usazeniny se roztaví a stékají na dno keramického trubkového rekuperétoru 2 , nebo do odtahu 12 spalin, odkud se snadno odstraní·

Claims (1)

1. Keramický trubkový rekuperátor, zejména pro sklářské taviči pece, sestávajíc! z nejméně jedné sekce zahrnující obvodové zdivo a výplň, sestávající z řady horizontálních trubek pro vedení spalovacího vzduchu napojených na přívodní a výstupní komoru, přičemž prostor mezi horizontálními trubkami tvoří členité kanály pro vedení spalin napojené jednak na výstup spalin z taviči pece, jednak na odtah spalin do komína, vyznačený tlm, že monolitické horizontální trubky (4) jsou uloženy svými konci v obvodovém zdivu (3) a jsou napojeny na přívodní komoru (9) a výstupní komoru (10) kovovými spojkami (5), umístěnými mimo kanály (11) pro vedení spalin a napojenými na dilatační články(7)