RU2597706C2

RU2597706C2 - Recuperator

Info

Publication number: RU2597706C2
Application number: RU2015100758/06A
Authority: RU
Inventors: Сергей Николаевич Шевченко
Priority date: 2015-01-12
Filing date: 2015-01-12
Publication date: 2016-09-20
Also published as: RU2015100758A

Abstract

FIELD: energy.

SUBSTANCE: invention relates to using secondary energy resources and can be used in ship boilers for heating air, in furnaces of machine-building factories. Recuperator comprises an annular channel for passage of heated air, framed a gas duct, equipped with a cylindrical secondary emitter coaxially arranged to make an annular clearance and consisting of two cylinders, the walls of which are perforated. Annular channel is equipped with an air feed pipe branches. Inner and outer cylinders can rotate around the axis relative to each other.

EFFECT: technical result is intensification of heat exchange due to changing a perforating level of the secondary emitter by moving the outer and inner cylinders relative to each other.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области использования вторичных ресурсов и может быть применено, например, в судовых котельных установках, печах машиностроительных заводов и является усовершенствованием известного рекуператора по авторскому свидетельству №890026, автор Шевченко С.Н.The invention relates to the use of secondary resources and can be applied, for example, in ship boiler plants, furnaces of engineering plants and is an improvement of the well-known recuperator according to copyright certificate No. 890026, author S. Shevchenko

Рекуператор по авторскому свидетельству №890026 содержит кольцевой канал для прохода нагреваемого воздуха, обрамляющий газоход, снабженный соосно установленным с образованием кольцевого зазора цилиндрическим вторичным излучателем.The recuperator according to copyright certificate No. 890026 contains an annular channel for the passage of heated air, framing the gas duct, equipped with a cylindrical secondary emitter coaxially mounted with the formation of an annular gap.

Данный рекуператор работает следующим образом. Холодный воздух подается через патрубок в кольцевой канал, где нагревается за счет тепла, полученного от продуктов сгорания, следующих по газоходу. Продукты сгорания, двигаясь вверх, нагревают стенки канала и перфорированный излучатель, который находится во взаимном лучистом теплообмене со стенками канала. Излучение перфорированных стенок во вторичном излучателе позволяет интенсифицировать теплообмен со стороны продуктов сгорания за счет увеличения энергии излучения перфорированной поверхности путем увеличения степени черноты.This recuperator works as follows. Cold air is supplied through the pipe into the annular channel, where it is heated due to the heat received from the combustion products following the gas duct. The combustion products, moving up, heat the walls of the channel and the perforated emitter, which is in mutual radiant heat exchange with the walls of the channel. The radiation of the perforated walls in the secondary emitter allows you to intensify the heat transfer from the combustion products by increasing the radiation energy of the perforated surface by increasing the degree of blackness.

Недостаток известной конструкции рекуператора заключается в том, что данная конструкция не позволяет максимально увеличить тепловой поток от излучателя к стенке газохода. При эксплуатации рекуператора максимальный лучистый поток на стенку рекуператора зависит от степени черноты стенок газохода и поверхности излучателя. Максимальному тепловому потоку от излучателя соответствует определенное значение степени перфорированности излучателя, которую невозможно установить, так как в процессе его эксплуатации скорость движения дымовых газов и степень черноты поверхности излучателя и стенок газохода изменяются.A disadvantage of the known design of the recuperator is that this design does not allow to maximize the heat flux from the emitter to the duct wall. During operation of the recuperator, the maximum radiant flux to the wall of the recuperator depends on the degree of blackness of the walls of the duct and the surface of the emitter. The maximum heat flux from the emitter corresponds to a certain value of the degree of perforation of the emitter, which cannot be established, since during its operation the speed of the flue gases and the degree of blackness of the surface of the emitter and the walls of the duct change.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена за счет изменения степени перфорированности вторичного излучателя.The purpose of the invention is the intensification of heat transfer by changing the degree of perforation of the secondary emitter.

Поставленная цель достигается тем, что перфорированный цилиндрический излучатель состоит из двух плотно прилегающих друг к другу перфорированных цилиндров, имеющих возможность передвижения относительно друг друга вокруг оси.This goal is achieved in that the perforated cylindrical emitter consists of two perforated cylinders tightly adjacent to each other, having the ability to move relative to each other around the axis.

На фиг. 1 схематически представлен предлагаемый рекуператор, его продольный разрез.In FIG. 1 schematically shows the proposed recuperator, its longitudinal section.

Рекуператор содержит кольцевой канал 1 для прохода нагреваемого воздуха, обрамляющий газоход 2, снабженный соосно установленным с образованием кольцевого зазора цилиндрическим вторичным излучателем 3, состоящим из двух цилиндров 4, 5, стенки которых выполнены перфорированными. Расстояние между перфорациями не меньше размеров отверстий. Кольцевой канал 1 снабжен патрубком 6 для подвода воздуха.The recuperator contains an annular channel 1 for the passage of heated air, framing the gas duct 2, equipped with a cylindrical secondary radiator 3 coaxially mounted with the formation of an annular gap, consisting of two cylinders 4, 5, the walls of which are perforated. The distance between the perforations is not less than the size of the holes. The annular channel 1 is equipped with a pipe 6 for supplying air.

Рекуператор работает следующим образом. Холодный воздух подается через патрубок 6 в кольцевой канал 1, где нагревается за счет тепла, полученного от продуктов сгорания, следующих по газоходу 2. Продукты сгорания, двигаясь вверх, нагревают стенки канала 1 и перфорированный излучатель 3, который находится во взаимном лучистом теплообмене со стенками канала 1. Внутренний 5 и внешний 4 цилиндры вторичного излучателя 3 могут раздельно двигаться вокруг оси излучателя. При этом вследствие перекрытия перфораций внутри цилиндра внешним цилиндром 5 степень перфорированности всего излучателя 3 от степени перфорированности цилиндров до нуля. Это приводит к изменению лучистой энергии, поступающей на стенку газохода. Поворотом цилиндров относительно друг друга выбирается положение, при котором тепловой поток на стенку газохода максимален.The recuperator works as follows. Cold air is supplied through the pipe 6 to the annular channel 1, where it is heated due to the heat received from the combustion products following the gas duct 2. The combustion products, moving upward, heat the walls of the channel 1 and the perforated radiator 3, which is in mutual radiant heat exchange with the walls channel 1. The inner 5 and outer 4 cylinders of the secondary emitter 3 can move separately around the axis of the emitter. Moreover, due to the overlapping of the perforations inside the cylinder by the external cylinder 5, the degree of perforation of the entire emitter 3 from the degree of perforation of the cylinders to zero. This leads to a change in the radiant energy entering the duct wall. By turning the cylinders relative to each other, a position is selected at which the heat flux to the duct wall is maximum.

Claims

1. A recuperator containing an annular channel for the passage of heated air, framing the gas duct, equipped with a cylindrical secondary emitter coaxially mounted to form an annular gap, characterized in that the perforated secondary radiator is made of two coaxially tightly perforated cylinders that can rotate relative to each other around the axis .

2. The recuperator according to claim 1, characterized in that the distance between the perforations of the cylinders is not less than the size of the holes.