CS276158B6

CS276158B6 - high-temperature recuperator

Info

Publication number: CS276158B6
Application number: CS260889A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Ing Fik
Original assignee: Miroslav Ing Fik
Priority date: 1989-04-27
Filing date: 1989-04-27
Publication date: 1992-04-15
Also published as: CS8902608A1

Abstract

Dosial známe zapojenia vyhodnocovacieho obvodu v danom telekomunikačnom zariadení pozostávajú z NPN tranzistora, ktorý je připojený svojim emitorom k zápornej napájacej svorke a k zápornému vývodu mostíkového usmerňovača, svojim kolektorom k anodě diody a k prvému vývodu relé, ktorého druhý vývod je spojený s katodou diody a s kladnou napájacou svorkou, a svojou bázou ku kladnému vývodu mostikového usmerňovača a ku kladnému pólu elektrolytického kondenzátora, ktorého záporný pól je spojený so záporným vývodom mostikového usmerňovača, ktorý je svojimi striedavými vývodmi připojený k a, b-drůtom přípojného vedenia, pričom aspoň v jednom drňte přípojného vedenia je zaradený oddělovači RC člen. Podstata nového riešenia tohto zapojenia spočívá v tom, že do stávajúceho zapojenia je zaradený druhý, PNP tranzistor (2), připojený svojim emitorom k emitoru NPN tranzistora (1), svojim kolektorom k zápornej napájacej svorke a svojou bázou k zápornému vývodu mostikového usmerňovača (6). Hlavnou výhodou nového riešenia je to, že reaguje len na napatie prichádzajúce po a, b-drůtoch přípojného vedenia, pričom proti známým riešeniam odpadá nutnost’ používat' translátory na miestnych vedeniach.The previously known circuits of the evaluation circuit in the given telecommunications device consist of an NPN transistor, which is connected by its emitter to the negative supply terminal and to the negative output of the bridge rectifier, its collector to the anode of the diode and to the first output of the relay, the second output of which is connected to the cathode of the diode and to the positive supply terminal, and its base to the positive output of the bridge rectifier and to the positive pole of an electrolytic capacitor, the negative pole of which is connected to the negative output of the bridge rectifier, which is connected by its alternating terminals to the a, b-wires of the connecting line, while at least one of the terminals of the connecting line includes a separating RC element. The essence of the new solution of this connection is that a second, PNP transistor (2) is included in the existing connection, connected by its emitter to the emitter of the NPN transistor (1), by its collector to the negative supply terminal and by its base to the negative output of the bridge rectifier (6). The main advantage of the new solution is that it reacts only to the voltage coming through the a, b-wires of the connecting line, while, unlike known solutions, it eliminates the need to use translators on local lines.

Description

Vynález se týká vysokoteplotního rekuperátoru, určeného pro ohřev vzduchu.The invention relates to a high-temperature recuperator intended for heating air.

Pro ohřev vzduchu u průmyslových pecí jsou známy převážně rekuperátory konvenčního typu, tvořené zejména žárovzdornými trubkami. Pro vyšší teploty ohřevu se používají rekuperátory sálavého typu, tvořené ze žárovzdorných plechů nebo trubek. Nevýhodou těchto zařízení je poměrně značná hmotnost a rozměrnost na jednotku výkonu. Použité materiály a konstrukce současných rekuperátorů neumožňují bez rizika dosažení předehřevu vzduchu nad 600 °C. Další nevýhodou jsou relativně vysoké pořizovací náklady a nízká životnost zařízení.For the heating of air in industrial furnaces, recuperators of the conventional type are known, consisting mainly of refractory tubes. For higher heating temperatures, radiant-type recuperators are used, consisting of refractory sheets or tubes. The disadvantage of these devices is the relatively large weight and size per unit of power. The materials used and the construction of current recuperators do not allow air preheating above 600 ° C to be achieved without risk. Another disadvantage is the relatively high acquisition costs and low equipment life.

Je znám rekuperátor typu trubka v trubce pro vysoké teploty podle patentu US 4 263 266, jehož nevýhodou je značná netěsnost a relativně nízká teplosměnná plocha, což si vyžaduje velké stavební rozměry rekuperátoru a zvyšuje pořizovací náklady. Dále je znám výměník tepla podle čs. autorského osvědčení č. 235 741 s vnitřní žebrovanou trubkou, jehož nevýhodou je, že teplosměnná plocha vnější trubky, přes kterou je přenášeno teplo ze spalin na vzduch, je velmi nízká, čímž klesá podstatně účinnost rekuperátoru a narůstají jeho rozměry a náklady.A high-temperature tube-in-tube recuperator is known from U.S. Pat. No. 4,263,266, the disadvantage of which is a considerable leakage and a relatively low heat transfer area, which requires large construction dimensions of the recuperator and increases acquisition costs. Furthermore, a heat exchanger according to MS. of the author's certificate No. 235 741 with an inner ribbed tube, the disadvantage of which is that the heat exchange surface of the outer tube, through which heat is transferred from the flue gas to the air, is very low, thus significantly reducing the efficiency of the recuperator and increasing its dimensions and cost.

Uvedené nedostatky jsou do značné míry odstraněny vysokoteplotním rekuperátorem se vzduchovou rozváděči komorou, situovanou mezi sběrnou komoru a spalinovou komoru, s vnějšími a vnitřními trubkami podle vynálezu, jehož podstatou je, že vnější trubky rekuperátoru jsou opatřeny přerušovanými vnějšími žebry a vnitřními žebry. Tato žebra jsou rovnoběžná s podélnými osami trubek. Osy všech trubek rekuperátoru jsou rovnoběžné. Vzdálenost os libovolných dvou sousedních trubek je rovna 0,9 až 1,3 vnějšího průměru žebrované^-trubky. Vnější průměr vnějších žeber vnější trubky je k vnitřnímu průměru vnitřních žeber vnější trubky v poměru 1,2 až 1,8. .Said drawbacks are largely eliminated by a high-temperature recuperator with an air distribution chamber situated between the collecting chamber and the flue gas chamber, with outer and inner tubes according to the invention, the essence of which is that the outer tubes of the recuperator are provided with intermittent outer ribs and inner ribs. These ribs are parallel to the longitudinal axes of the tubes. The axes of all recuperator tubes are parallel. Axis spacing of any two adjacent tubes is equal to 0.9 to 1.3 of the outer diameter of the finned ^- tube. The outer diameter of the outer ribs of the outer tube is 1.2 to 1.8 to the inner diameter of the inner ribs of the outer tube. .

Hlavními výhodami· řešení podle vynálezu je možnost dosažení, vysokého, ohřevu vzduchu, . . . které přináší značné tepelné úspory u tepelného spotřebiče, například průmyslové pece. Konstrukcí rekuperátoru podle vynálezu je umožněno dosažení vysokých tepelných přenosů při minimálních stavebních rozměrech a nízkých pořizovacích nákladech. Řešení zajišťuje vysokou životnost rekuperátoru a umožňuje opravitelnost tepelně nejexponovanějších částí.The main advantages of the solution according to the invention are the possibility of achieving a high air heating. . . which brings significant heat savings to a heat consumer, such as an industrial furnace. The construction of the recuperator according to the invention makes it possible to achieve high heat transfers with minimal construction dimensions and low acquisition costs. The solution ensures a long service life of the recuperator and enables the repairability of the most thermally exposed parts.

Příkladné provedení je znázorněno na připojených výkresech, kde na obr. 1 je celkové uspořádání rekuperátoru v přívodním kanále, na obr. 2 je příčný průřez teplosměnné části rekuperátoru a na obr. 3 je detailní uspořádání tří sousedních trubek.An exemplary embodiment is shown in the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows the overall arrangement of the recuperator in the supply channel, Fig. 2 is a cross-section of the heat exchange part of the recuperator and Fig. 3 shows a detailed arrangement of three adjacent tubes.

Vysokoteplotní rekuperátor pro ohřev vzduchu sestává ze vzduchové rozváděči komory £, situované mezi sběrnou komoru 2 ^a spalinovou komoru 2· ^Ma mezistěnu mezi rozváděči komoru 1 a spalinovou komoru 2 jsou uchyceny (například přivařeny) vnější trubky £ s podélnými vnějšími žebry 2 ^a vnitřními žebry 2· Na mezistěnu mezi sběrnou komorou 2 a rozváděči komorou 2 jsou uchyceny vnitřní trubky 2· ^v libovolném místě pláště rozváděči komory 2 je umístěn přívod 22 vzduchu. V libovolném místě pláště sběrné komory 2 js umístěn vývod £ vzduchu. Na stěně spalinové komory 2 js situován odvod 10 spalin. Blok vnějších trubek 2 je na obvodě zčásti ohraničen pláštěm 12, zčásti obezdívkou 11, tvořící zároveň přívodní kanál 2 spalin.High-temperature heat exchanger for heating the air comprises an air distribution chamber £ situated between the collection chamber 2 ^{and the} combustion chamber 2 · ^Ma division between the distribution chamber 1 and the combustion chamber 2 are fixed (for example welded), the outer tube £ with longitudinal external ribs 2 ^and internal ribs 2 · Inner pipes 2 are attached to the partition wall between the collecting chamber 2 and the distribution chamber 2. · An ^{air supply 22 is located at} any point in the housing of the distribution chamber 2. An air outlet £ is located at any point in the housing of the collecting chamber 2. A flue gas outlet 10 is located on the wall of the flue gas chamber 2. The block of outer pipes 2 is partly bounded on the circumference by a casing 12, partly by a wall 11, which at the same time forms a flue gas supply channel 2.

Teplosměnný proces probíhá tak, že spaliny z neznázorněného spotřebiče jsou k rekuperátoru přiváděny přívodním kanálem 2 spalin, ze kterého vstupují do meziprostoru, tvořeného vnějšími trubkami £ a vnitřním povrchem obezdívky 11 nebo pláště 2?.· Postupným tokem podél vnějších trubek £, opatřených pro zvýšení teplosměnné plochy vnějšími žebry £, dochází k přestupu tepla ze spalin na vnější trubky £. Vysoká intenzita přestupu tepla je dosažena přerušováním žeber, které zvyšuje turbulenci proudu, a tím i přestupní součinitel tepla. Ochlazené spaliny vstupují do spalinové komory 2« odkud jsou přes odvod 10 spalin odsávány do komína.The heat exchange process takes place in such a way that the flue gases from the appliance (not shown) are fed to the recuperator through a flue gas supply channel 2, from which they enter the space formed by the outer tubes 6 and the inner surface of the wall 11 or casing 2. heat exchange surfaces through the outer fins £, heat is transferred from the flue gases to the outer tubes £. High intensity of heat transfer is achieved by breaking the ribs, which increases the turbulence of the flow, and thus the heat transfer coefficient. The cooled flue gases enter the flue gas chamber 2, from where they are sucked into the chimney via the flue gas outlet 10.

Vstupující vzduch je přes přívod 13 vzduchu vháněn do vzduchové rozváděči komory 2« odkud proudí mezikružím mezi vnější trubkou £ s přerušovanými vnitřními žebry 1_ a vnitřní trubkou 5, přičemž intenzivně odebírá z povrchu trubek teplo předané jim spalinami. Ohřátý vzduch se na konci trubky obrací a proudí vnitřní trubkou 2 zpět do sběrné komory 2« ^ze které přes vývod 2 vzduchu vystupuje do místa jeho spotřeby.The incoming air is blown through the air supply 13 into the air distribution chamber 2, from where it flows through the intermediate ring between the outer tube 6 with interrupted inner ribs 7 and the inner tube 5, intensively removing from the surface of the tubes the heat transferred to them by the flue gases. The heated air is turned at the end of the tube and flows through the inner tube 2 back into the collecting chamber 2, ^from which it emerges via the air outlet 2 to the place of its consumption.

p .p.

CS 276 15Θ B6 ' .2CS 276 15Θ B6 '.2

Vzdálenost os sousedních vnějších trubek £ je rovna 0,9 až 1,3 vnějšího průměru vnějších žeber £ vnější trubky £. Vnější průměr vnějších žeber £ je k vnitřnímu průměru vnitřních žeber £ v poměru 1,2 až 1,8.The distance between the axes of the adjacent outer tubes £ is equal to 0.9 to 1.3 of the outer diameter of the outer ribs £ of the outer tube £. The outer diameter of the outer ribs £ is 1.2 to 1.8 to the inner diameter of the inner ribs £.

Velkou předností rekuperátoru podle vynálezu je i široká variabilita, spočívající v tom, že podle požadavků odběratele lze sestavit rekuperátor o potřebném počtu trubek s délkou, uzpůsobenou tlakovým poměrům spalin a vzduchu, takže lze konstrukci prakticky přizpůbit téměř všem průmyslovým pecím. .A great advantage of the recuperator according to the invention is the wide variability, consisting in the fact that according to the customer's requirements it is possible to assemble a recuperator with the required number of pipes with a length adapted to the pressure ratios of flue gases and air. .

Rekuperátor je vhodný zejména pro použití u průmyslových pecí za účelem podstatného snížení spotřeby paliva, široká variabilita provedení a malé stavební rozměry umožňují jeho použití i při rekonstrukci starších spotřebičů.The recuperator is especially suitable for use in industrial furnaces in order to significantly reduce fuel consumption, wide variability of design and small construction dimensions allow its use in the reconstruction of older appliances.

Claims

PATENT CLAIMS

A high-temperature recuperator with an air distribution chamber situated between the collecting chamber and the flue gas chamber, with outer tubes and inner tubes, characterized in that the outer tubes (4) of the recuperator are provided with intermittent outer ribs (6) and intermittent inner ribs (7). , arranged parallel to the longitudinal axes of the tubes (4,5).

2. A high-temperature recuperator according to claim 1, characterized in that the axes of all the tubes (4,5) are parallel.

3. A high-temperature recuperator according to claims 1 and 2, characterized in that the distance between the axes of the adjacent outer tubes (4) is equal to 0.9 to 13 .mu.m of the outer diameter of the outer ribs (6) of the outer tube (4).

4. A high-temperature recuperator according to items 1 to 3, characterized in that the outer diameter of the outer ribs (6) is 1.2 to 1.8 to the inner diameter of the inner ribs (7).