FR2526930A1 - HEAT RECOVERY EXCHANGER WITH CONVECTO-RADIATION EFFECT IN CERAMIC MATERIAL - Google Patents
HEAT RECOVERY EXCHANGER WITH CONVECTO-RADIATION EFFECT IN CERAMIC MATERIAL Download PDFInfo
- Publication number
- FR2526930A1 FR2526930A1 FR8208413A FR8208413A FR2526930A1 FR 2526930 A1 FR2526930 A1 FR 2526930A1 FR 8208413 A FR8208413 A FR 8208413A FR 8208413 A FR8208413 A FR 8208413A FR 2526930 A1 FR2526930 A1 FR 2526930A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- exchange
- zone
- gas
- module
- exchanger according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title description 4
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 title description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 13
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- 239000011214 refractory ceramic Substances 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 34
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010102 embolization Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002076 stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/02—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by influencing fluid boundary
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/04—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of ceramic; of concrete; of natural stone
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Abstract
ECHANGEUR CONSTITUE D'AU MOINS UN MODULE 1, 2, COMPORTANT DEUX COMPARTIMENTS 3, 4, EN FORME DE PRISME TRONQUE, DISPOSES DE PART ET D'AUTRE D'UNE SURFACE D'ECHANGE 5. CHAQUE COMPARTIMENT EST DIVISE EN TROIS ZONES : UNE ZONE D'ARRIVEE DE FLUIDE 6, UNE ZONE DE REPARTITION 7 ET UNE ZONE D'ECHANGE 8. LA ZONE D'ARRIVEE DE GAZ EST LA PLUS ELOIGNEE DE LA SURFACE D'ECHANGE 5. LA SORTIE DU GAZ 10 EST PREVUE DANS LA ZONE D'ECHANGE 8, AU SOMMET TRONQUE DU PRISME. SELON UN EXEMPLE DE REALISATION, DEUX MODULES 1, 2 FORMENT UN ECHANGEUR. LES MODULES SONT CONSTITUES DE FLASQUES LATERAUX ET DE PLAQUES MAINTENUES DANS DES RAINURES DES FLASQUES.EXCHANGER CONSTITUTES AT LEAST ONE MODULE 1, 2, CONTAINING TWO COMPARTMENTS 3, 4, IN THE SHAPE OF A TRUNCATED PRISM, PROVIDED ON EACH OTHER WITH AN EXCHANGE SURFACE 5. EACH COMPARTMENT IS DIVIDED INTO THREE ZONES: ONE FLUID ARRIVAL ZONE 6, A DISTRIBUTION ZONE 7 AND AN EXCHANGE ZONE 8. THE GAS ARRIVAL ZONE IS FAREST FROM THE EXCHANGE SURFACE 5. THE GAS OUTLET 10 IS PROVIDED IN ZONE EXCHANGE 8, AT THE TRUNCATED TOP OF THE PRISM. ACCORDING TO AN EXAMPLE OF AN IMPLEMENTATION, TWO MODULES 1, 2 FORM AN EXCHANGER. THE MODULES CONSTITUTE SIDE FLASES AND PLATES HELD IN SLOTS OF THE FLASES.
Description
L'invention concerne un échangeur de chaleur à effet convecto-radiatif, unThe invention relates to a heat exchanger with convective-radiative effect, a
gaz d'échange traversant des compartiments disposés les uns derrière les autres, chaque compartiment étant divisé selon sa hauteur en zones, une zone recevant le gaz d'échange, comportant une paroi, présentant des ouvertures la séparant exchange gas passing through compartments arranged one behind the other, each compartment being divided according to its height in zones, a zone receiving the exchange gas, comprising a wall, having openings separating it
d'une autre zone comportant une surface d'échange dis- another zone with an exchange surface
posée en face de la paroi, le gaz passant d'une zone placed in front of the wall, the gas passing from one zone
à l'autre et d'un compartiment à l'autre. to each other and from one compartment to another.
Les échangeurs à gaz caloporteur ont générale- Heat transfer heat exchangers generally have
ment un faible rendement, dû au fait que le gaz s'écoule parallèlement à la surface chaude et qu'une très faible partie du flux gazeux vient en contact de la surface d'échange. This is due to the fact that the gas flows parallel to the hot surface and that a very small portion of the gas stream comes into contact with the exchange surface.
Afin d'augmenter le rendement, plusieurs solu- In order to increase the yield, several solu-
tions ont été adoptées C'est ainsi que le brevet des Etats-Unis d'Amérique 3 450 199 propose un compartiment divisé dans le sens de la hauteur, par une cloison oblique comportant des orifices Le gaz froid est dévié vers la surface d'échange par les ouvertures de la cloison. Le gaz chaud circulant à contre-courant et de This is how US Pat. No. 3,450,199 proposes a compartment divided in the direction of height by an oblique partition with orifices. The cold gas is deflected towards the exchange surface. through the openings of the partition. The hot gas circulating against the current and
l'autre côté de la surface d'échange, rencontre égale- the other side of the trading area, also meets
ment une cloison qui le dévie vers cette surface, le changement de direction des flux de gaz, par rapport à la surface d'échange, élimine la couche à faible a partition that deviates it towards this surface, the change of direction of the gas flows, with respect to the exchange surface, eliminates the low layer.
vitesse et permet un meilleur échange calorifique. speed and allows a better heat exchange.
Un autre type d'échangeur est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique NI 3 771 589 dans Another type of exchanger is described in US Patent No. 3,771,589 in US Pat.
lequel le fluide d'échange est amené à prendre un mou- which the exchange fluid is caused to take a
vement tourbillonnaire.swirling event.
L'échangeur est formé d'un tube de section rectangulaire, dont une paroi constitue la surface d'échange Le tube est divisé selon sa longueur en compartiments Chaque compartiment est partagé en deux zones par une cloison inclinée faisant face à la surface d'échange, et définissant dans le sens de circulation du gaz d'échange, une première zone de The exchanger is formed of a tube of rectangular section, a wall constitutes the exchange surface The tube is divided along its length into compartments Each compartment is divided into two areas by an inclined partition facing the exchange surface , and defining in the flow direction of the exchange gas, a first zone of
hauteur décroissante.decreasing height.
La deuxième zone communique avec la première par une fente longitudinale dans la cloison, fente dont les bords sont prolongés par des flans, dirigés vers la surface d'échange Le gaz d'échange passe par la fente et est canalisé par les flans vers la surface The second zone communicates with the first by a longitudinal slot in the partition, the slot whose edges are extended by blanks, directed towards the exchange surface The exchange gas passes through the slot and is channeled by the blanks to the surface
d'échange contre laquelle il s'échappe en tourbillonnant. of exchange against which it escapes by swirling.
La formation de jets ou-de tourbillons de fluide permet d'améliorer le transfert thermique par convection, mais dans les échangeurs à température élevée, une partie non négligeable de la chaleur se The formation of fluid jets or swirls makes it possible to improve the convective heat transfer, but in the heat exchangers at high temperature, a significant part of the heat is
transfère par rayonnement.transfers by radiation.
Dans le cas de l'utilisation d'un gaz comme In the case of using a gas as
fluide caloporteur, l'échange par rayonnement est par- heat exchange fluid, the radiation exchange is
ticulièrement réduit et l'efficacité de l'échangeur s'en trouve d'autant limité Dans la plupart des échangeurs classiques, le rayonnement concourt à l'échauffement des parois extérieures du circuit de refroidissement qui échangent avec le milieu ambiant, sans permettre une récupération et par conséquent In most conventional heat exchangers, the radiation contributes to the heating of the outer walls of the cooling circuit which exchange with the ambient medium, without allowing recovery. and therefore
un refroidissement valable.a valid cooling.
L'échangeur, selon l'invention, permet non seulement d'améliorer les échanges thermiques par convection, grtce à l'impact des jets, mais également par radiation Le rayonnement thermique provenant de la surface d'échange est arr Até par une (ou plusieurs) paroi d'échange radiatif, parallèle à la paroi d'échange séparant les gaz chauds des gaz froids Les deux parois d'échange déterminent un canal dans lequel circule le gaz froid ou chaud, à% contre-courant O Cette technologie est particulièrement bien adaptée pour une réalisation The exchanger according to the invention not only makes it possible to improve the convective heat exchanges, thanks to the impact of the jets, but also by radiation. The heat radiation from the exchange surface is stopped by a (or several) radiative exchange wall, parallel to the exchange wall separating the hot gases from the cold gases The two exchange walls determine a channel in which the cold or hot gas circulates, at counter-current 0 This technology is particularly well suited for a realization
en matériau céramique.made of ceramic material.
Les explications et figures données ci-après, à titre d'exemples, permettront de comprendre comment The explanations and figures given below, as examples, will help to understand how
3, l'invention peut 9 tre réalisée. 3, the invention can be realized.
La figure 1 montre en perspective et partielle- Figure 1 shows in perspective and partial-
ment arraché un échangeur gaz-gaz, selon une forme de tore a gas-gas exchanger, according to a form of
réalisation préférée de l'invention. preferred embodiment of the invention.
La figure 2 est une vue en coupe selon le plan longitudinal vertical de symétrie de l'échangeur de la FIG. 2 is a sectional view along the vertical longitudinal plane of symmetry of the heat exchanger of FIG.
figure 1.figure 1.
La figure 3 est une vue de dessus partiellement arrachée de l'échangeur de la figure 1. La figure 4 est une vue en perspective des deux flasques d'un m 8 me c 8 té de deux modules constituant un FIG. 3 is a partially cut-away top view of the exchanger of FIG. 1. FIG. 4 is a perspective view of the two flanges of a single piece of two modules constituting a
échangeur selon l'invention.exchanger according to the invention.
La figure 5 est une vue de face d'un élément Figure 5 is a front view of an element
support des lames formant un écran perforé. support of the blades forming a perforated screen.
L'échangeur récupérateur de chaleur à effet convecto-radiatif, selon l'invention, dont un exemple The heat exchanger heat exchanger convecto-radiative, according to the invention, an example of which
de réalisation est montré figure 1, en perspective par- is shown in Figure 1, in perspective
tiellement arrachée, comporte deux modules 1 et 2, disposés l'un derrière l'autre Chaque module comprend torn off, has two modules 1 and 2, arranged one behind the other Each module includes
-deux compartiments (figure 2) 3, 4 disposés l'un au- two compartments (FIG. 2) 3, 4 arranged one
dessus de l'autre et séparés par une paroi d'échange 5. above each other and separated by an exchange wall 5.
Les compartiments reçoivent l'un le gaz chaud et l'autre le gaz froid, qui viennent en contact avec les surfaces de la paroi d'échange o ils subissent par échange The compartments receive one the hot gas and the other the cold gas, which come into contact with the surfaces of the exchange wall o they undergo exchange
convectif une variation de leur enthalpie. convective a variation of their enthalpy.
Les compartiments ont une forme de prisme tron- The compartments have a truncated prism shape
qué et sont symétriques par rapport à la paroi d'échange Chaque compartiment est divisé en trois zones parallèles à la surface de la paroi d'échange: une zone d'arrivée du gaz 6, une zone de répartition 7 et une zone d'échange 8 La zone d'arrivée du gaz est la plus éloignée de la surface d'échange 5, et la tubulure d'entrée 9 du gaz est disposée près de la base du prisme La sortie du gaz 10 est prévue au sommet and that are symmetrical with respect to the exchange wall Each compartment is divided into three zones parallel to the surface of the exchange wall: a gas inlet zone 6, a distribution zone 7 and an exchange zone The gas inlet zone is furthest from the exchange surface 5, and the inlet pipe 9 of the gas is arranged near the base of the prism. The gas outlet 10 is provided at the top
tronqué du prisme, à l'extrémité de la zone d'échange 8. truncated prism at the end of the exchange zone 8.
Selon l'exemple de réalisation représenté, le According to the embodiment shown, the
compartiment 3 du module 1 est en série avec le compar- compartment 3 of module 1 is in series with the
timent 11 du module 2 Le compartiment 12, symétrique du compartiment Il par rapport à la paroi d'échange 50 du module 2, est en série avec le compartiment 4 du module 1 Le compartiment 12 comporte également une 11 of the module 2 The compartment 12, symmetrical compartment II relative to the exchange wall 50 of the module 2, is in series with the compartment 4 of the module 1 The compartment 12 also comprises a
tubulure d'entrée 9 du gaz.inlet manifold 9 of the gas.
La zone d'arrivée 6 du gaz est séparée de la The arrival zone 6 of the gas is separated from the
zone de répartition 7 par un écran perforé 14, cons- distribution zone 7 by a perforated screen 14,
tituéde lames espacées La zone de répartition 7 est séparée de la zone d'échange 8 par une plaque d'échange radiatif 15, comportant des ouvertures circulaires ou allongées pour former des jets de gaz dirigés vers la plaque d'échange 5, Selon l'exemple représenté figure 2, les ouvertures de la plaque 15 sont des fentes dirigées dans le sens d'écoulement du gaz et sont disposées selon deux rangées 16, 17, les fentes d'une rangée étant décalées d'une demi-distance par The distribution zone 7 is separated from the exchange zone 8 by a radiative exchange plate 15, having circular or elongated openings to form gas jets directed towards the exchange plate 5, according to the invention. 2, the openings of the plate 15 are slots directed in the gas flow direction and are arranged in two rows 16, 17, the slots of a row being offset by half a distance by
rapport aux fentes de l'autre rangée. compared to the slots of the other row.
Dans le cas o l'écran perforé 14 est constitué In the case where the perforated screen 14 is constituted
de lames espacées, les ouvertures sont dirigées perpen- spaced blades, the openings are directed
diculairement par rapport aux fentes de la plaque d'échange radiatif 15 Cette disposition permet d'éviter les fuites préférentielles et de rendre le coefficient This arrangement makes it possible to avoid preferential leaks and to make the coefficient more uniform.
d'échange homogène La longueur des lames étant rela- homogeneous exchange The length of the blades being
tivement grande par rapport à la largeur, elles sont maintenues à leur partie médiane par un support de lames 19, reposant au moins en partie sur la plaque d'échange radiatif 15 (figure 5) Le support de forme triangulaire comporte parallèlement à un de ses c 8 tés, des ouvertures allongées 19 dans lesquelles passent are relatively large relative to the width, they are maintained at their median part by a blade support 19, resting at least partly on the radiative exchange plate 15 (Figure 5) The triangular support comprises parallel to one of its c 8 tees, elongated openings 19 in which pass
les lames.the blades.
Selon la forme de réalisation représentée, un module 1 ou 2 est constitué de deux flasques latéraux According to the embodiment shown, a module 1 or 2 consists of two lateral flanges
(figure 4): un flasque droit et un flasque gauche. (Figure 4): a right flange and a left flange.
Les flasques sont en forme de parallélogramme et portent dans leur épaisseur des rainures ou logements, destinés à maintenir les plaques et écrans Une rainure médiane 21,approximativement diagonale, est prévue pour recevoir les extrémités de la plaque d'échange convectif 5 Symétriquement, par rapport à la rainure médiane et de chaque c 8 té, une rainure 22 de maintien de la plaque d'échange radiatif 15 et une rainure ou des logements 23 pour la plaque perforée 14 ou les barres la constituant Parallèlement à au moins un petit c 8 té du parallélogramme est prévue une rainure The flanges are in the form of parallelograms and carry in their thickness grooves or housings, intended to hold the plates and screens A middle groove 21, approximately diagonal, is provided to receive the ends of the convective exchange plate 5 symmetrically, relative to at the median groove and each c 8 té, a groove 22 for holding the radiative exchange plate 15 and a groove or housing 23 for the perforated plate 14 or bars constituting Parallel to at least a small c 8 té the parallelogram is provided a groove
24 dans laquelle vient déboucher les rainures 22 et 23. 24 in which comes the grooves 22 and 23.
La rainure 24 débouche elle-m 8 me dans la rainure 22 The groove 24 opens itself into the groove 22
de la plaque d'échange convectif 5, formant la sépara- of the convective exchange plate 5, forming the separa-
tion entre les compartiments dans lesquels circulent les gaz chaud et froid La rainure 24 est destinée à maintenir la cloison terminale 25 Une rainure ou un décrochement 26 est prévu parallèlement aux bords de grands côtés du parallélogramme et est destiné à recevoir les cloisons supérieure et inférieure 27 et 28, la cloison 27 portant éventuellement l'arrivée The groove 24 is intended to hold the end partition 25 A groove or recess 26 is provided parallel to the long-side edges of the parallelogram and is intended to receive the upper and lower partitions 27 and 28, the partition 27 possibly carrying the arrival
de gaz 9.of gas 9.
Lorsque l'échangeur est constitué de deux modules, les rainures prévues sur les petits côtés du parallélogramme diffèrent d'un côté à l'autre le logement ou rainure recevant la cloison 29, séparant le compartiment 4 du module 1 du compartiment voisin du module 2, est formé par moitié sur chaque bord, When the exchanger consists of two modules, the grooves provided on the short sides of the parallelogram differ from one side to the other housing or groove receiving the partition 29, separating the compartment 4 of the module 1 of the neighboring compartment of the module 2 , is formed by half on each edge,
lors de l'assemblage symétrique des modules 1 et 2. during symmetrical assembly of modules 1 and 2.
Les cloisons 25 et 29 portent des rainures longitudina- The partitions 25 and 29 have longitudinal grooves
les pour maintenir les plaques 5 et 15 et l'écran 14. to maintain the plates 5 and 15 and the screen 14.
Pour assurer l'alignement et le positionnement des flasques des modules 1 et 2, il est prévu un téton d'assemblage 31 qui vient se placer dans un évidement 32 et prolonge ainsi les rainures 21 et 22 du flasque To ensure alignment and positioning of the flanges of the modules 1 and 2, there is provided an assembly pin 31 which is placed in a recess 32 and thus extends the grooves 21 and 22 of the flange
du premier module.of the first module.
L'assemblage d'un échangeur à deux modules, tel que décrit dans l'invention, s'opère de manière The assembly of a two-module heat exchanger, as described in the invention, operates in a manner
simple On emboîte, l'un derrière l'autre et symétri- simple One intertwines, one behind the other and symmetrical
quement, deux flasques identiques, pour chaque csté de l'échangeur et on introduit la plaque d'échange convectif 5 dans la rainure 21 On place les cloisons et 29 et on glisse, dans les différentes rainures, les plaques 5 et 15 L'écran perforé 14 est assemblé en introduisant les barres dans les ouvertures 19 du support 18, puis en glissant les extrémités des barres dans les logements 23 des flasques Les flasques, constituant l'autre côté de l'échangeur, sont mis en place sur les extrémités des plaques L'échangeur est fermé par emboltement des parois 27 et 28 Ces parois sont formées d'éléments standardisés permettant une two identical flanges for each side of the exchanger and the convective exchange plate 5 is introduced into the groove 21 The partitions and 29 are placed and the plates 5 and 15 are slid in the different grooves. perforated 14 is assembled by introducing the bars into the openings 19 of the support 18, then sliding the ends of the bars in the housing 23 of the flanges The flanges, constituting the other side of the exchanger, are placed on the ends of the plates The exchanger is closed by embolization of the walls 27 and 28 These walls are formed of standardized elements allowing a
modification aisée des arrivées de gaz. easy modification of gas arrivals.
L'ensemble des deux modules formant l'léchangeur est entouré d'un isolant thermique 33 (figure 1), et The set of two modules forming the exchanger is surrounded by a thermal insulator 33 (FIG. 1), and
le tout d'un carter métallique 34.all of a metal case 34.
Les éléments constituant les modules de The elements constituting the modules of
l'échangeur sont formés d'un matériau céramique, présen- the exchanger are made of a ceramic material,
tant une bonne conductivité thermique et résistant bien au choc thermique, tel par exemple le carbure de silicium, le nitrure de silicium, la mullite, le zircone stabilisé, la cordiérite, etc both good thermal conductivity and resistant to thermal shock, such as for example silicon carbide, silicon nitride, mullite, stabilized zirconia, cordierite, etc.
Le fonctionnement de l'échangeur selon l'inven- The operation of the exchanger according to the invention
tion et représenté figure 1 est le suivant: Les gaz chauds sont admis par la tubulure d'arrivée 9 dans la zone 6 Les gaz traversent l'écran perforé 14 Du fait de la forme prismatique de la zone de répartition 7, les gaz sont forcés de manière sensiblement uniforme dans les fentes de la plaque d'échange radiatif 15, et les jets ainsi créés viennent frapper la plaque d'échange convectif 5 Le flux d'air chaud cède par convection ses coloris à la plaque d'échange 5 du premier module, puis passe dans le deuxième module o il traverse un écran perforé 140, qui le répartit le long de la plaque d'échange radiatif et, de là, sur la plaque d'échange convectif 50 vers Figure 1 is as follows: The hot gases are admitted through the inlet manifold 9 into the zone 6 The gases pass through the perforated screen 14 Because of the prismatic shape of the distribution zone 7, the gases are forced substantially uniformly in the slots of the radiative exchange plate 15, and the jets thus created strike the convective exchange plate 5 The flow of hot air convection yields its colors to the exchange plate 5 of the first module, then passes into the second module where it passes through a perforated screen 140, which distributes it along the radiative exchange plate and from there on the convective exchange plate 50 to
la sortie 35, d'o il sort à basse température. exit 35, from where it leaves at low temperature.
Le gaz froid pénètre par la tubulure d'arrivée 90 dans le compartiment inférieur du module 2 et suit un The cold gas enters through the inlet manifold 90 into the lower compartment of the module 2 and follows a
parcours semblable à celui du gaz chaud mais à contre- course similar to that of hot gas but against
courant, et il sort du module 1, réchauffé, par la current, and it comes out of module 1, warmed up, by the
sortie 36.exit 36.
Les plaques d'échange convectif ( 5, 50) pouvant 9 tre portées à une température élevée, elles échangent directement par rayonnement avec l'environnement Aussi, c'est l'intér At de disposer un réseau de plaques d'échange radiatif ( 15, 150) à forteémissivité qui, par rayonnement, récupère une fraction non négligeable de l'énergie émise par les plaques d'échange convectif, énergie retransmise par un secteur aux courants de The convective exchange plates (5, 50) can be brought to a high temperature, they exchange directly by radiation with the environment. Also, it is the interest of having a network of radiative exchange plates (15). , 150) with strongemissivity which, by radiation, recovers a significant fraction of the energy emitted by the convective exchange plates, energy retransmitted by a sector to the currents of
gaz chaud ou froid.hot or cold gas.
L'échangeur récupérateur, selon l'exemple de réalisation décrit, est particulièrement adapté à une implantation sur des fours métallurgiques ou sur une turbine à gaz Il présente entre autres les avantages suivants: Fort coefficient d'échange global, Pertes de charge plus faibles que pour les systèmes classiques (échangeurs tubulaires) à puissance thermique échangée donnée, Réduction de la surface d'échange pour une puissance thermique et un écart de température constant, Utilisation optimale des échanges par rayonnement. The recovery exchanger, according to the embodiment described, is particularly suitable for implantation on metallurgical furnaces or on a gas turbine It has among others the following advantages: High overall exchange coefficient, lower pressure losses than for conventional systems (pipe exchangers) with given heat exchange power, Reduction of the exchange surface for a thermal power and a constant temperature difference, Optimum utilization of the exchanges by radiation.
Za fabrication de l'échangeur sous forme modu- Za manufacture of the exchanger in modular form
laire et avec des éléments standardisés permet une extension simple des éléments par empilement et couplage and with standardized elements allows a simple extension of the elements by stacking and coupling
des entrées et sorties des divers modules. inputs and outputs of the various modules.
A titre d'exemple, on fournit ci-dessous les caractéristiques d'un module adapté à la récupération sur four métallurgique pour préchauffer l'air de combustion. longueur: 0,340 m largeur: 0,250 m By way of example, the characteristics of a module suitable for recovery on a metallurgical furnace for preheating the combustion air are given below. length: 0.340 m width: 0.250 m
hauteur 0,080 m -height 0.080 m -
épaisseur de la paroi d'échange: 0,003 m efficacité des modules: de 0,2 à 0,3 nombre d'unité de transfert du module: de 0,2 à 0,3 Coefficient d'échange global autour de 150 W/m 2 o C (air à la pression atmosphérique) perte de charge du module c 8 té air: wall thickness: 0.003 m module efficiency: from 0.2 to 0.3 module transfer unit number: from 0.2 to 0.3 Overall exchange coefficient around 150 W / m 2 o C (air at atmospheric pressure) pressure drop of module c 8 air tee:
à 300 PASCAL.at 300 PASCAL.
Claims (8)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8208413A FR2526930A1 (en) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | HEAT RECOVERY EXCHANGER WITH CONVECTO-RADIATION EFFECT IN CERAMIC MATERIAL |
EP83400955A EP0094876A1 (en) | 1982-05-14 | 1983-05-11 | Recuperative heat exchanger with a combined convection and radiation effect |
JP8285083A JPS5941790A (en) | 1982-05-14 | 1983-05-13 | Heat recovery type exchanger operated by convection and radiation effect |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8208413A FR2526930A1 (en) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | HEAT RECOVERY EXCHANGER WITH CONVECTO-RADIATION EFFECT IN CERAMIC MATERIAL |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2526930A1 true FR2526930A1 (en) | 1983-11-18 |
FR2526930B1 FR2526930B1 (en) | 1984-12-14 |
Family
ID=9274033
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8208413A Granted FR2526930A1 (en) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | HEAT RECOVERY EXCHANGER WITH CONVECTO-RADIATION EFFECT IN CERAMIC MATERIAL |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0094876A1 (en) |
JP (1) | JPS5941790A (en) |
FR (1) | FR2526930A1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006013503A1 (en) * | 2006-03-23 | 2008-01-24 | Esk Ceramics Gmbh & Co. Kg | Plate heat exchanger, process for its preparation and its use |
US8981155B2 (en) | 2010-12-06 | 2015-03-17 | Basf Se | Process for preparing aromatic amines |
CN103313962B (en) | 2010-12-06 | 2014-12-24 | 巴斯夫欧洲公司 | Method for producing aromatic amines |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1095335A (en) * | 1900-01-01 | |||
FR614851A (en) * | 1926-04-21 | 1926-12-24 | Process for raising the capacity of heat transmitting devices and machines | |
LU35518A1 (en) * | 1956-10-26 | |||
FR1353902A (en) * | 1963-04-18 | 1964-02-28 | Veitscher Magnesitwerke Ag | Refractory flue bricks for ceramic recuperators and recuperator built with these bricks |
US3450199A (en) * | 1967-07-10 | 1969-06-17 | Continental Aviat & Eng Corp | Heat exchanger |
CH533289A (en) * | 1970-11-10 | 1973-01-31 | R Dr Lage James | Process for improving heat transfer and device for carrying out the process |
US3788393A (en) * | 1972-05-01 | 1974-01-29 | Us Navy | Heat exchange system |
FR2414988A1 (en) * | 1978-01-18 | 1979-08-17 | Ceraver | Indirect heat-exchanger for turbine etc. - has extruded ceramic body defining multi-way duct having square mesh section with round tubes in nodes |
-
1982
- 1982-05-14 FR FR8208413A patent/FR2526930A1/en active Granted
-
1983
- 1983-05-11 EP EP83400955A patent/EP0094876A1/en not_active Withdrawn
- 1983-05-13 JP JP8285083A patent/JPS5941790A/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0094876A1 (en) | 1983-11-23 |
JPS5941790A (en) | 1984-03-08 |
FR2526930B1 (en) | 1984-12-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU647869B2 (en) | Solar receiver | |
US4095997A (en) | Combined solar cell and hot air collector apparatus | |
EP2513582B1 (en) | Equipment for preheating a continuously moving steel strip | |
FR2720860A1 (en) | Battery operating at high temperature. | |
FR2720143A1 (en) | Steam generator and associated heating device. | |
FR2907539A1 (en) | Exchanger-condenser for e.g. domestic condensing boiler operating with fuel oil, has exchangers arranged in series in circuit to be successively traversed by cooling liquid, and disposed in parallel and simultaneously traversed by water | |
CA1212280A (en) | Condensing boiler | |
FR2526930A1 (en) | HEAT RECOVERY EXCHANGER WITH CONVECTO-RADIATION EFFECT IN CERAMIC MATERIAL | |
EP2169208A1 (en) | Assembly for mixing two gases for a heat exchanger | |
FR2980260A1 (en) | MULTI-CLOTH EVAPORATOR FOR AIR CONDITIONING CIRCUIT FOR MOTOR VEHICLE | |
EP0141707B1 (en) | Condensing boiler for heating a heat carrier fluid | |
US4846149A (en) | Fluid heater using pulsating combustion | |
FR3086048A1 (en) | THERMAL REGULATION DEVICE, ESPECIALLY COOLING | |
WO2017149208A1 (en) | Heat exchanger for fluid | |
EP0373027B1 (en) | Condensing boiler for heating with a heat-conveying liquid | |
WO1989001599A1 (en) | Jet impact heat exchanger | |
FR2482269A2 (en) | HIGH TEMPERATURE PERFECTED SOLAR RECEIVER | |
WO2011092622A2 (en) | Module for mixed photovoltaic and thermal power generation from solar radiation, and plant provided with such modules | |
FR2524971A1 (en) | Small modular heat generator - has return water conduits in fume flue preheating water | |
CN220229166U (en) | Burner fire grate | |
FR2770625A1 (en) | HIGH EFFICIENCY HEAT EXCHANGER ELEMENT FOR CONSTITUTING THE HEATING BODY OF A SECTIONABLE BOILER | |
EP2034264B1 (en) | Towel-drying branching radiator with optimised fluid circulation | |
SU1235425A1 (en) | Portable thermoelectric generator | |
FR2528951A1 (en) | DEVICE FOR RECOVERING CALORIES IN A FIREPLACE AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME | |
FR2633379A1 (en) | Jet impact heat exchanger |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |