CS262357B1 - Kovový rekuperátor - Google Patents

Abstract

Kovový rekuperátor má mezi vnější a vnitřní stěnou uloženou vestavbu, sestá­ vající z alespoň jedné prostupné výplně, přičemž v případě několika prostupných výplní je výhodné, aby mezi těmito prostupnými výplněmi byla uložena neprostupná výplň.

Description

Vynájez se týká kovového rekuperátoru určeného zejména k předehřevu spalovacího vzduchu, nebo k ohřebu vzduchu a jiných plynů k různým technologickým účelům, přičemž se využívá odpadního tepla spalin.

Plášťové rekuperátory jsou obvykle tvořeny dvěma, případně i více soustřednými plášti tak, že vytvářejí štěrbinu pro průtok ohřívaného média. Ohřívané médium se přivádí potrubím do komory vstupu, ze které postupuje do štěrbiny. Ohřáté médium se pak ze štěrbiny soustře3uje v komoře výstupu a z ní do rozvodného potrubí.

Pláště jsou ze strany štěrbiny opatřeny navařenými žebry za účelem zvýšení teplosměnné plochy, což má za následek snížení teploty stěn tvořících teplosměnnou plochu a tím zvýšení životnosti rekuperátoru. Výroba žeber a vlastní provedeni žebrování je velmi pracné, obtížné a fyzicky namáhavé a také energeticky značně náročné.

Zebra jsou obvykle zhotovena z plechu o tlouštce 2 až 4 mm. Aby dokonale plnila výše uvedenou funkci, musí být důkladně a po celé délce navařena k plášťům. Teplo od pláště je odnímáno vedením průřezem žebra daným jeho tloušťkou. Ofiinná výška žebra je závislá na použitém materiálu, geometrii a na podmínkách a intenzitě sdílení tepla. Jsou-li žebra vyšší než je účinná výška, potom plní svoji funkci jen částečně. Z toho plyne, že čím více bude šířka štěrbiny přesahovat účinnou výšku žebra, tím méně budou žebra plnit svoji základní funkci.

U některých provedení rekuperátorů je prakticky celý jeho povrch omýván spalinami, takže teplosměnnou plochu tvoří všechny plochy nacházející se ve styku se spalinami včetně komor vstupu a výstupu. V těchto případech se zejména u komor vstupu a výstupu ze strany ohřívaného média nedosahuje potřebné intenzity sdílení tepla, materiál se přehřívá a dochází k jeho přepálení a tím k havárii rekuperátoru.

Uvedené nedostatky odstraňuje kovový rekuperátor podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že mezi vnější a vnitřní stěnou rekuperátoru je uložena vestavba, sestávající z alespoň jedné prostupné výplně, přičemž v případě několika prostupných výplní je výhodné, aby mezi těmito prostupnými výplněmi byla uložena neprostupná výplň.

Výhodou kovového rekuperátoru podle vynálezu je zvětšení přenosu tepla v prostoru proudění ohřívaného média a zvýšení turbulence prouděni ohřívaného média a tím zvýšeni intenzity sdílení tepla ze strany ohřívaného média, což vede ke snížení teploty styčných stěn se spalinami a tím ke zvýšení životnosti rekuperátoru.

Další výhodou je snížení pracnosti, úspora kovového materiálu, snížení energentické náročnosti při jeho výrobě a zvýšení tepelného výkonu.

Příkladné provedeni řešení podle vynálezu je představeno na přiložených obrázcích obr. 1 až obr. 5, znázorňujících příčný řez alternativních provedení vnitřní vestavby rekuperátoru.

Plošná prostupná výplň £ vestavby je provedena jako útvar kopírující povrch vnější a vnitřní stěny _1, £, nebo je zvlněná, případně jinak tvarovaná. Neprostupná výplň £ vestavby je tvořena neprostupnou stěnou a s výhodou je provedena z kovové fólie nebo tenkého plechu, nebo i z nekovového materiálu, příkladně z keramiky, žáromateriálu atp.

Plošná prostupná výplň £ je tvořena prostupnou stěnou a s výhodou je provedena z děrovaného plechu, z tahokovu, z pletiva, případně z děrovaných desek nekovových materiálů, například z keramiky, žáromateriálu a podobně.

Plošná výplň vestavby je tvořena jednou nebo několika prostupnými výplněmi £, £, nebo v kombinaci prostupných výplní £, £ a neprostupných výplní £, přičemž při vnitřní a vnější stěně £ a £ rekuperátoru jsou krajní prostupné výplně £, £ a je-li použita více než jedna neprostupná výplň £, jsou vždy odděleny výplněmi prostupnými a setavení kompletu může být provedeno symetricky, tedy o stejném počtu krajních prostupných výplní nebo nesymetricky, o nestejném počtu krajních prostupných výplni, což je závislé na požadavku intenzity chlazeni vnitřních a vnějších stěn £ a £. Chce-li se docílit vyšší intenzity chlazení, zvýši se počet krajních prostupných výplni a naopak.

Zatímco plošná prostupná výplň £ obvykle bude použita ve více vrstvách i při provedení z nekovových materiálů, nepropustná výplň £ se použije ve dvou a maximálně ve třech vrstvách, jen je-li provedena z kovového materiálu.

Prostorová prostupná výplň £ vestavby je vytvarována do prostorového útvaru a taktéž plošné prostupné výplně £ kovových třísek z odpadu při soustružení, různých zbytků drátu, odpadu od lisováni tenkých plechů, atp., nebo taktéž může být tvořena jako jednotka nebo soustava uzavřených nebo polouzavřených prostorů, případně plných těles sestavených tak, aby vytvořily požadovaný průtočný průřez ohřívaného média, přičemž jednotlivá tělesa mohou být provedena z kovových i nekovových materiálů případně i v kombinacích.

Jednotlivé složky vnitřní vestavby jsou s výhodou tvořeny z materiálů vysoké poměrné pohltivosti příkladně odpovídající hodnotám nad 0,3 až 0,4.

Takto vytvořená vestavba může být samozřejmě provedena i ve vstupní a výstupní komoře pro vstup a výstup ohřívaného média do rekuperátoru. Je nerozhodné, zda-li potom tyto komory budou součástí vlastního rekuperátoru nebo budou k němu pouze přiřazeny.

Ve všech případech bude totiž docházet ke shodným účinkům, jak jsou shora uvedeny.

Claims (2)

1. P Ř E D MĚT VYNÁLEZU

   1. Kovový rekuperátor, sestávajíc! alespoň z dvou pláštů, vyznačujíc! se tím, že mezi vnější a vnitřní stěnou (1, 2) rekuperátoru je uložena vestavba, sestávající z alespoň jedné prostupné výplně (4, 5).
2. 2. Kovový rekuperátor podle bodu 1, vyznačujíc! se tím, že mezi několika prostupnými výplněmi (4, 5) je uložena neprostupná výplň (3).

   1 výkres