RU2082920C1 - Парогенератор - Google Patents

Abstract

Использование: в парогенераторах, предназначенных для конвекционной печи. Сущность изобретения: через камеру конвенционной печи нагретый воздух перемещается посредством вентилятора по пути, на котором расположен парогенератор, содержит аккумулирующий тепло агрегат 11, имеющий большое количество удлиненных горизонтальных опор 16 для удержания шарикообразных тел 17, аккумулирующих тепло, и средства для распределения воды по аккумулирующему тепло агрегату 11. Каждая опора 16 включает в себя нижнюю стенку, имеющую большое количество многоугольных отверстий 23, некоторые образуют седла для одного из соответствующих тел, аккумулирующих тепло. Отверстия 23, размер которых значительно меньше наибольшего поперечного сечения тел, аккумулирующих тепло, формируют проходы, через которые вода от вышележащих опор 16 пропускается к самым верхним частям тел 17, аккумулирующих тепло, находящихся на нижележащих опорах. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относится к парогенератору, предназначенному для использования в конвекционных печах прерывистого действия. Точнее, изобретение касается парогенератора такого типа, который определен в доотличительной части независимого пункта формулы.

Регенерационный парогенератор этого типа раскрыт в патенте [1] Посредством парогенератора такого типа за короткий период времени может испариться большое количество воды, что сопровождается зарядкой теплом агрегата, аккумулирующего тепло, причем зарядка агрегата, аккумулирующего тепло, может осуществляться быстрее, так что достаточное количество тепла аккумулируется до последующей потребности в паре.

Цель настоящего изобретения заключается в создании парогенератора вышеупомянутого типа, который эффективен в вышеуказанном смысле, и который может быть изготовлен экономично.

Согласно изобретению эта цель достигается посредством отличительных признаков агрегата, аккумулирующего тепло, указанных в независимом пункте формулы изобретения. В зависимых пунктах указаны отличительные признаки преимущественных вариантов осуществления конструкции.

На фиг. 1 в перспективе представлен схематический вид парогенератора: на фиг. 2 вид вертикального сечения парогенератора, показанного на фиг. 1, причем сечения, взятого в плоскости, которая перпендикулярна главной плоскости агрегата, аккумулирующего тепло; на фиг. 3 вид в плане одной из опор, которую содержит аккумулирующий тепло агрегат парогенератора; на фиг. 4 - боковой вид опоры, показанной на фиг. 3; на фиг. 5 вид опоры в поперечном сечении вдоль линии V-V на фиг. 3.

Регенерационный парогенератор, показанный на фиг. 1, составляет часть прерывисто работающей конвекционной печи, которая не показана, а именно сушильной печи такого типа, которая устанавливается на стойках. Такие печи содержат камеру, через которую нагретый воздух, циркулирующий посредством вентилятора, течет в горизонтальном направлении в течение процесса сушки для контакта с булками или другими предметами, находящихся на сушильных листах, расположенных один над другим в сушильной камере. Нагретый воздух течет по закрытому пути, идущему через камеру печи, причем по ходу циркуляции через печь нагретый воздух проходит через аккумулирующий тепло агрегат парогенератора фактически перпендикулярно главной или фронтальной плоскости этого агрегата, как указано стрелками на фиг. 2. Что касается более подробного описания печи и примера расположения парогенератора в печи, то здесь дана ссылка на вышеуказанный документ, содержание которого включено сюда лишь в виде ссылки на него.

Парогенератор содержит агрегат 11, аккумулирующий тепло, который подобно аккумулирующему тепло агрегату вышеупомянутого парогенератора можно считать в целом двухразмерной прямой структурой, так что его высота и ширина в несколько раз больше толщины или глубины, если вести измерение в направлении воздушного потока через него.

Кроме того, парогенератор содержит водораспылительный узел 12, расположенный вдоль горизонтальной верхней стороны аккумулирующего тепло агрегата 11, а под этим агрегатом расположен отстойник 13, предназначенный для сбора и стока избыточной воды, текущей из агрегата, аккумулирующего тепло. Пара горизонтальных скоб 14, прикрепленных к внутренней стороне торцовых станок отстойника, обеспечивает удержание аккумулирующего тепло агрегата 11.

Агрегат 11 содержит пару боковых стоек 15 и большое количество горизонтальных опор 16, которые свободно устанавливаются друг над другом между упомянутыми стойками, причем каждая из них удерживает на себе слой аккумулирующих тепло тел в форме шариков 17, выполненных из стали или другого металла. Боковые стойки 16 агрегата, аккумулирующего тепло, образованы парой каналообразных элементов, каналы которых обращены друг к другу. Концевые части опор 16 заходят в пространства между фланцами боковых стоек, при этом самая нижняя опора опирается на скобы 14 в отстойнике 13, в то время как каждая другая опора покоится на последующей нижней опоре. Водораспределительный узел 12 содержит удлиненный колпак или крышку 18 и водораспределительную трубу 19, расположенную внутри крышки и идущую по ширине или длине агрегата 11, аккумулирующего тепло. Часть водораспылительного узла вставлена между боковыми стойками 15 с нижней кромочной частью колпака 18, выходящей в самую верхнюю опору 16, как показано на фиг. 2. По длине водораспределительной трубы 19 образованы выпускные отверстия и через эти отверстия вода распыляется к внутренней стороне боковых стенок колпака и распределяется по ним так, что она разбрызгивается и течет по самой верхней опоре. На фиг. 2 эта опора показана без шариков, аккумулирующих тепло.

Существенные отличительные признаки парогенератора согласно изобретению относятся к опорам 16. Эти отличительные признаки представлены на фиг. 2-5 и будут описаны ниже.

Каждая опора 16 изготовлена из плоского куска стального листа, продольные кромочные части которого изогнуты примерно под 60^o вверх для формирования отклоняющихся наружу боковых стенок 10. Концевые части изогнуты примерно на 120^o вверх и внутрь для образования наклоняющихся внутрь торцевых стенок 21, высота которых обозначена буквой Н. Эти торцевые стенки проходят вверх на большую высоту, чем боковые стенки 20, причем их верхние края образуют опору или упор для вышележащих опор 16, как указано штрихпунктирной линией на рис. 4. Соответственно высота боковых стенок составляет 0,4-0,6 расстояния H по вертикали между соответствующими точками на примыкающих опорах; боковые стенки могут эффективно ограничивать разбрызгивание воды наружу к боковым сторонам от агрегата 11, аккумулирующего тепло, без чрезмерного ограничения сквозных проходов для воздуха. Если от водораспылительного узла 12 подается большое количество воды, может оказаться желательным увеличение высоты боковых стенок даже до еще больших величин.

На всем протяжении своего прохождения между торцевой и боковой стенками плоская горизонтальная нижняя стенка 22 опоры обеспечена предпочтительно посредством прошивки сквозными окнами или отверстиями 23, которые, если смотреть на них в плане, имеют некруглую форму. В представленном варианте осуществления конструкции отверстиям придана форма правильных многоугольников, а именно квадратов, но может быть использована и другая форма. Как показано на фиг. 3, эти отверстия расположены в виде большого количества, например, трех параллельных продольных рядов, так что расстояния по горизонтали от центра С каждого отверстия до центра смежного отверстия равны. На расстоянии от отверстий 23 нижняя стенка 22 выполнена сплошной. Каждое отверстие 23 создает седло для одного шарика 17, а также образует канал для прохода воды, при этом шарик отграничивает открытую часть или площадь канала до доли общей площади отверстия.

Опоры 16 предназначены для нахождения шарика 17 в каждое седло или отверстие 23, причем шарики на каждой опоре предпочтительно имеют одинаковый размер или диаметр Д, так что смежные шарики 17 входят в соприкосновение друг с другом или отстоят друг от друга на очень небольшое расстояние, и в то же время расстояние H между шариками и нижней стороной следующей верхней опоры, т.е. расстояние H по вертикали между соответствующими точками на примыкающих опорах, выполняется как можно меньшим (расстояние H может быть равно нулю или даже, если шарики проходят в отверстия следующей верхней опоры, имеет отрицательную величину). Соответственно скомбинированная масса, аккумулирующая тепло, образуемая шариками 17, имеет по возможности наибольшую величину для данного общего объема агрегата 11, аккумулирующего тепло.

Все опоры 16 идентичны, а также идентичны отверстия 23 всех опор, следовательно, шарики 17, заходящие в отверстия, выстраиваются по прямой по всей высоте агрегата 11, аккумулирующего тепло.

Когда вода распространяется по аккумулирующему тепло агрегату из распылительной трубы 19, то она фактически равномерно распределяется по отверстиям 23 в самой верхней опоре 16. Когда в этой опоре шарики отсутствуют, вода может относительно свободно течь через отверстия к шарикам 17 на следующей нижней опоре. Поскольку каждое отверстие 23 в самой верхней опоре 16 находится непосредственно над шариком 17, вода будет фактически равномерно распространяться по верхней поверхности шарика. А вода, которая сразу не испаряется, течет вниз от шарика к свободным отверстиям нижней стенки опоры, на которой располагаются шарики.

Когда отверстия в нижней стенке 22 невелики по сравнению с диаметром шарика, вода будет течь вниз к нижележащим шарикам 17 из второй по высоте опоры 16, которая относительно близка к верхним частям этих шариков, так что вода вновь равномерно распространяется по всей верхней поверхности шариков.

Подобным образом вода равномерно распространяется по шарикам 17 на следующих опорах 16 до тех пор, пока она не испарится, либо пока избыточное количество воды не достигнет самой нижней опоры 16 и не потечет в отстойник 13.

Поскольку вода равномерно распределяется поверх шариков 17, аккумулируемое тепло может быть использовано весьма эффективно для производства пара и в то же время нежелательное разбрызгивание воды от агрегата 11, аккумулирующего тепло, на боковые стороны сводится к минимуму.

По причинам экономичности производства выгодно выполнять отверстия всех опор с одинаковым размером и использовать шарики одного и того же размера по всему агрегату 11, как в описанном и представленном варианте осуществления изобретения. С функциональной точки зрения это также полностью удовлетворяет большинству практических целей. Однако в пределы объема изобретения входит создание отверстий, имеющих различные формы и/или размеры, и/или шариков с различными размерами для различных опор. Посредством надлежащего выбора этих параметров можно обеспечить определенное регулирование потока воды, так что распределение воды по высоте агрегата, аккумулирующего тепло, по возможности близко соответствует желаемому распределению.

Для того, чтобы поток воды через отверстия в опорах мог идти как можно ближе к вершинам нижележащих шариков, отверстия должны быть по возможности наименьшими. С другой стороны, для того, чтобы поток воды через отверстия не был сильно органичен, отверстия не должны быть весьма малыми. Для практических целей в представленном варианте осуществления конструкции длина сторон отверстий многоугольника приемлемо составляет 0,2-0,6, а предпочтительно 0,2-0,4 от диаметра Д шарика.

В модификации (не показан) опор 16 агрегата 11, аккумулирующего тепло, торцевые стенки 21 опор не выполняются. В случае этой модификации самая нижняя опора 16 покоится на скобе 14, как и в представленном варианте осуществления конструкции, в то время как каждая из других опор 16 покоится на слое шариков 17, расположенных на следующей нижней опоре. Этот модифицированный вариант осуществления обладает преимуществом, заключающемся в том, что стадии изготовления, требуемые для изгибания торцевых стенок 21 согласно представленному варианту, становятся ненужными, и в том, что экономится материал.

Если количество располагающихся друг над другом опор 16 в агрегате 11, аккумулирующем тепло, велико, то может оказаться выгодным оставить несколько отверстий 23 в тех же опорах 16, которые располагаются в верхней части агрегата, аккумулирующего тепло, например, каждые пять отверстий 23 в среднем ряду отверстий, свободными от шариков 17. Часть воды, подаваемой из водораспылительного узла 12, тогда может быстро достичь нижних опор агрегата, аккумулирующего тепло. Естественно, что в пределах объема изобретения в некоторых целях можно выполнить отдельные отверстия в нижних стенках верхних опор, однако первое упомянутое решение проблемы быстрого распределения воды по высоте агрегата 11, аккумулирующего тепло, предпочтительно.

Claims (9)

1. Парогенератор, предпочтительно образующий часть конвекционной печи, имеющей камеру и воздуховод для потока нагретого воздуха, перемещаемого посредством вентилятора, проходящий через камеру печи и парогенератор, расположенный в воздуховоде, причем парогенератор содержит агрегат, аккумулирующий тепло, включающий большое количество удлиненных, фактически горизонтальных, налагаемых друг на друга опор, каждая из которых предназначена для удержания большого количества шарообразных тел, аккумулирующих тепло, и средства для распределения воды по аккумулирующим тепло телам, отличающийся тем, что каждая опора содержит нижнюю стенку, на которой выполнены седла с многоугольными отверстиями, равномерно распределенными по всей стенке, при этом каждое седло может принимать одно из аккумулирующих тепло тел, а размер отверстия существенно меньше наибольшего поперечного сечения тела, аккумулирующего тепло.

2. Парогенератор по п.1, отличающийся тем, что отверстия представляют собой в плане правильный многоугольник, предпочтительно квадрат, а длина каждой стороны многоугольника составляет 0,2 0,6 диаметра тел, аккумулирующих тепло.

3. Парогенератор по п.1 или 2, отличающийся тем, что отверстия расположены большим количеством идущих в продольном направлении параллельных рядов.

4. Парогенератор по любому из пп.1 3, отличающийся тем, что аккумулирующие тепло тела на каждой опоре имеют приблизительно один и тот же диаметр и тем, что расстояние по горизонтали между центрами отверстий опоры фактически равно диаметру аккумулирующих тепло тел.

5. Парогенератор по любому из пп.1 4, отличающийся тем, что каждое отверстие верхней опоры расположено непосредственно над одним из отверстий каждой нижеследующей опоры.

6. Парогенератор по любому из пп.1 5, отличающийся тем, что опоры выполнены в форме желобов, имеющих фактически плоскую донную стенку, которая на расстоянии от отверстий выполнена сплошной.

7. Парогенератор по п.6, отличающийся тем, что каждая опора изготовлена из удлиненного металлического листа, продольные кромочные части которого изогнуты вверх для формирования продольных боковых стенок опоры, а концевые части изогнуты вверх для формирования торцевых стенок опоры.

8. Парогенератор по п.7, отличающийся тем, что высота боковых стенок составляет 0,4 0,6 расстояния по вертикали между смежными опорами.

9. Парогенератор по п.7 или 8, отличающийся тем, что расстояние по вертикали между смежными опорами фактически равно диаметру тел, аккумулирующих тепло, или незначительно больше него.

Images