SU1232915A1 - Recuperator for heating and heat-treating furnaces - Google Patents

Recuperator for heating and heat-treating furnaces Download PDF

Info

Publication number
SU1232915A1
SU1232915A1 SU843764473A SU3764473A SU1232915A1 SU 1232915 A1 SU1232915 A1 SU 1232915A1 SU 843764473 A SU843764473 A SU 843764473A SU 3764473 A SU3764473 A SU 3764473A SU 1232915 A1 SU1232915 A1 SU 1232915A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
air
heat transfer
recuperator
pipes
heat
Prior art date
Application number
SU843764473A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лариса Петровна Харитонова
Вячеслав Васильевич Костяков
Аркадий Владимирович Пожарский
Андрей Георгиевич Зеньковский
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6205
Московский Вечерний Металлургический Институт (Мвми)
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Р-6205, Московский Вечерний Металлургический Институт (Мвми) filed Critical Предприятие П/Я Р-6205
Priority to SU843764473A priority Critical patent/SU1232915A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1232915A1 publication Critical patent/SU1232915A1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Description

Изобретение относитс  к металлур гической теплотехнике и может найти применение дл  нагрева воздуха, идущего на сжигание газообразного или хсидкого топлива, за счет использовани  тепла отход щих дымовых газов от промышленных нагревательных и термических печей.The invention relates to a metallurgical heat technology and can be used to heat the air going to burn gaseous or sour fuels by utilizing the heat from the exhaust flue gases from industrial heating and thermal furnaces.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности и надежности рекуператора .The aim of the invention is to increase the efficiency and reliability of the heat exchanger.

На фиг. 1 изображен рекуператор, разрезi на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. I; на фиг. 3 - то же, вариант выполнени .FIG. 1 shows a recuperator, a section in FIG. 2 shows section A-A in FIG. I; in fig. 3 is the same as the embodiment.

Рекуператор содержит теплообмен- ную полость 1, ограниченную теплопе- редающей стенкой 2.The recuperator contains a heat-exchanging cavity 1 limited by a heat-transferring wall 2.

Перед теплопередающей стенкой 2 расположена воздухоподагаща  полость , выполненна  в виде р да труб 3, св занных общим коллектором 4 с патрубком . 5 подвода холодного воздуха .In front of the heat transfer wall 2 there is an air submersible cavity, made in the form of a series of pipes 3 connected by a common manifold 4 to a branch pipe. 5 cold air intake.

Теплопередающа  стенка 2 выполнена в виде соединенных между собой дугообразных элементов 6, охватываю- (цих каждую трубу 3. Эта .стенка 2, шоковые стенки 7 и 8 и верхний лист 9 образуют замкнутый короб 10 с патрубком 1I дл  отвода нагретого воздуха и воздухоотвод ще,й полостью 1 2 .The heat transfer wall 2 is made in the form of interconnected arcuate elements 6, covering (each pipe 3). This wall 2, shock walls 7 and 8 and the top sheet 9 form a closed duct 10 with a pipe 1I for exhausting heated air and an air vent, th cavity 1 2.

Коллектор 4 вынесен за пределы короба 10, и площадь его поперечного сечени  превосходит более, чем в три раза суммарную площадь поперечного сечени  вход щих в него труб 3The collector 4 is outside the box 10, and its cross-sectional area exceeds more than three times the total cross-sectional area of the pipes 3 entering it

Трубы 3 проход т на всю длину короба 10 и с торца 13 заглушены. Трубы 3 могут быть выполнены сужающимис  в направлении к заглушенному торцу 13, а дл  снижени  потерь тепла они могут быть выполнены двойными , т.е. коаксиально расположенными друг в друге с образованием воздушного промежутка между ними. При этом щели расположены друг против друга (на чертеже не показано) .The pipes 3 pass through the entire length of the box 10 and are plugged from the end 13. The pipes 3 can be made tapering towards the plugged end 13, and to reduce heat loss they can be made double, i.e. coaxially arranged in each other with the formation of an air gap between them. When this gap is located against each other (not shown).

Кажда  труба 3 снабжена щельюEach pipe 3 is provided with a gap

1.4вдоль образующей, обращенной к теплопередающей стенке 2.1.4 along the generatrix facing the heat transfer wall 2.

Площадь щели 14 выполнена вThe area of the gap 14 is made in

3.5раза меньще площади поперечного сечени  трубы 3.3.5 times smaller than the cross-sectional area of the pipe 3.

Дл  повышени  температуры подогрева воздуха воздухоотвод щую полость I2 можно соединить с воздухо- Т1одаю цими трубами 3 следующего поTo increase the temperature of the air preheating, the air exhaust cavity I2 can be connected to the air supply pipe I through to pipes 3 of the following

ходу воздуха аналогичног о рекуператора (фиг. 3).the air flow is similar to that of a recuperator (Fig. 3).

Снаружи рекуператор имеет теплоизол цию (на чертеже не показана).Outside, the heat exchanger has heat insulation (not shown in the drawing).

Рекуператор работает следующим образом.The recuperator operates as follows.

.Цымовые газы проход т по газоходу (на чертеже не показан), омыва  теплопередающую стенку 2. Холодный воздух через патрубок 5 поступает в коллектор 4 воздухоподвод щей полости, а затем в трубы 3. Проход  по трубам 3, воздух струйно натекает чере:з щели 14 на дугообразные элементы 6 теплопередающей стенки 2. Разворачива сь вдоль этих элементов 6 и нагрева сь, поток воздуха, проход  между трубами 3, поступает в возду- хоотвод щую полость 12, а затем через патрубок I1 отводитс  из рекуператора .The flue gases pass through the flue duct (not shown), washing the heat transfer wall 2. Cold air flows through the nozzle 5 into the air inlet manifold 4, and then into the pipes 3. Passage through the pipes 3, the air flows through the slits 14 to the arcuate elements 6 of the heat transfer wall 2. Turning along these elements 6 and heating, the air flow, the passage between the pipes 3, enters the air-exhausting cavity 12, and then discharges through the pipe I1 from the heat exchanger.

Указанна  величина проходного сечени  щели  вл етс  оптимальной,так как при значении 2,5 невозможно получить равномерное распределение расхода воздуха по длине щели, что приведет к неравномерному охлаждению .теплопередающей стенки по длине,This slit bore size is optimal, since with a value of 2.5 it is impossible to obtain a uniform distribution of air flow along the length of the slit, which will lead to uneven cooling of the heat-transmitting wall along the length,

(вдоль щели), а при значении 8 будет иметь место неравномерное охлаждение каждого дугообразного элемента теплопередающей стенки по ширине (по поперечному сечению).(along the slit), and at a value of 8, uneven cooling of each arc-shaped element of the heat-transmitting wall along the width (across the cross section) will take place.

Выполнение воздухоподающей полости в виде р да св занных общим кол- I . -,The implementation of the air supply cavity in the form of a series of connected common number I. -,

лектором и заглушенных с торца труб,a pipe lecturer

кажда  из которых снабжена щелью вдоль образующей, обращенной к теплопередающей стенке, и выполнениеeach of which is provided with a gap along the generatrix facing the heat transfer wall, and

при этом теплопередающей стенки в виде соединенных между собой дугообразных элементов, охватываюрщх каждую трубу,, исключает образование участков на теплопередающей стенке, не омываемьпс струйно холодным воздухом, что предотвращает кх прогары и преждевременный выход из стро , а следовательно ,, повышает надежность, полностью . устран ет искривление траекторий воздушных струй потоком нагретого воздуха и смешение холодного воздуха с нагретым.at the same time, the heat transfer wall in the form of interconnected arcuate elements encompassing each pipe, prevents the formation of sections on the heat transfer wall without washing with cold air, which prevents these burnouts and early failure, and therefore, increases reliability completely. eliminates the curvature of the trajectories of air streams by the flow of heated air and the mixing of cold air with heated air.

Кроме того, указанное конструктивное выполнение теплопередающей стенки увеличивает обшую поверхность Нагрева, омываемую дымовыми газами H холодным воздухом, позво-г ет избежать столкновени  потоков нагретого воздуха после выхода его из щелей со седних воздухоподающих труб и устранить застойные зоны с воздушной стороны стенки, а также избежать ее короблени  под воздействием высоких температур.In addition, the specified constructive implementation of the heat transfer wall increases the total surface of the Heating, washed by the flue gases H with cold air, allows you to avoid collisions of heated air after it leaves the slots from the adjacent air supply pipes and eliminate stagnant zones on the air side of the wall, as well as avoid its warping under the influence of high temperatures.

Таким образом, предлагаемое конструктивное выполнение рекуператораThus, the proposed constructive implementation of the heat exchanger

Дымовые газы ФигЗFigZ flue gases

Составитель Г.НазароваCompiled by G.Nazarova

Редактор Н.Егорова Техред М.ХоданичEditor N.Egorova Tehred M.Hodanich

Заказ 2756/39 Тираж 561ПодписноеOrder 2756/39 Circulation 561 Subscription

ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4

23291542329154

позвол ет повы :ить его эффективность и надежность.allows you to increase its efficiency and reliability.

Использование рекуператора по-зво- лит иметь большую теплопроизводи- 5 тельность на единицу поверхности нагрева , больший коэффициент теплопередачи , увеличит надежность и срок службы рекуператора, а также снизит расход топлива на отопление нагрева- 10 тельных и термических печей.The use of a heat exchanger will allow greater heat production per unit of heating surface, a higher heat transfer coefficient, will increase the reliability and service life of the heat exchanger, as well as reduce fuel consumption for heating of heating and thermal furnaces.

Л-АLA

Фиг. 2FIG. 2

Корректор в.Синицка Corrector v.Sinitska

Claims (3)

Изобретение относится к металлур’гической теплотехнике и может найти применение для нагрева воздуха, идущего на сжигание газообразного или жидкого топлива, за счет использования тепла отходящих дымовых газов от промышленных нагревательных и термических печей.The invention relates to metallurgical heat engineering and may find application for heating air going to burn gaseous or liquid fuels by using the heat of exhaust flue gases from industrial heating and thermal furnaces. Целью изобретения является повышение эффективности и надежности рекуператора.The aim of the invention is to increase the efficiency and reliability of the recuperator. На фиг. 1 изображен рекуператор, разрез) на фиг.In FIG. 1 shows a recuperator, section) in FIG. 2 - разрез А-А на фиг. Г; на фиг.2 is a section AA in FIG. G; in FIG. 3 - то же, вариант выполнения.3 - the same embodiment. Рекуператор содержит теплообменную полость 1, ограниченную теплопередающей стенкой 2.The recuperator contains a heat exchange cavity 1 bounded by a heat transfer wall 2. Перед теплопередающей стенкой 2 расположена воздухоподающая полость, выполненная в виде ряда труб 3, связанных общим коллектором 4 с патрубком . 5 подвода холодного воздуха.In front of the heat transfer wall 2 there is an air supply cavity made in the form of a series of pipes 3 connected by a common collector 4 with a pipe. 5 supply of cold air. Теплопередающая стенка 2 выполнена в виде соединенных между собой дугообразных элементов 6, охватывающих каждую трубу 3. Эта .стенка 2, Зоковые стенки 7 и 8 и верхний лист 9 образуют замкнутый короб 10 с патрубком 11 для отвода нагретого воздуха и воздухоотводящей полостью 12.The heat transfer wall 2 is made in the form of interconnected arcuate elements 6, covering each pipe 3. This wall 2, Zokovye walls 7 and 8 and the top sheet 9 form a closed box 10 with a pipe 11 for venting heated air and an exhaust cavity 12. Коллектор 4 вынесен за пределы короба 10, и площадь его поперечного сечения превосходит более, чем в три раза суммарную площадь поперечного сечения входящих в него труб 3.The collector 4 is placed outside the box 10, and its cross-sectional area exceeds more than three times the total cross-sectional area of the pipes 3 included in it. Трубы 3 проходят на всю длину короба 10 и с торца 13 заглушены. Трубы 3 ‘могут быть выполнены сужающимися в направлении к заглушенному торцу 13, а для снижения потерь тепла они могут быть выполнены двойными, т.е. коаксиально расположенными друг в друге с образованием воздушного промежутка между ними. При этом щели расположены друг против друга (на чертеже не показано) .Pipes 3 extend over the entire length of duct 10 and are plugged from end face 13. Pipes 3 ‘can be made tapering towards the plugged end 13, and to reduce heat loss they can be made double, i.e. coaxially arranged in each other with the formation of an air gap between them. In this case, the slots are located opposite each other (not shown in the drawing). Каждая труба 3 снабжена щелью 14 вдоль образующей, обращенной к теплопередающей стенке 2.Each pipe 3 is provided with a slit 14 along the generatrix facing the heat transfer wall 2. Площадь щели 14 выполнена в 3,5 раза меньше площади поперечного сечения трубы 3.The area of the slit 14 is made 3.5 times smaller than the cross-sectional area of the pipe 3. Для повышения температуры подогрева воздуха воздухоотводящую полость 12 можно соединить с воздухоподающими трубами 3 следующего по ходу воздуха аналогичного рекуператора (фиг. 3).To increase the temperature of the air heating, the air exhaust cavity 12 can be connected to the air supply pipes 3 of a similar heat exchanger following the air flow (Fig. 3). Снаружи рекуператор имеет теплоизоляцию (на чертеже не показана).Outside the recuperator has thermal insulation (not shown in the drawing). Рекуператор работает следующим образом.The recuperator works as follows. Дымовые газы проходят по газоходу (на чертеже не показан), омывая теплопередающую стенку 2. Холодный воздух через патрубок 5 поступает в коллектор 4 воздухоподводящей полости, а затем в трубы 3. Проходя по трубам 3, воздух струйно натекает через щели 14 на дугообразные элементы 6 теплопередающей стенки 2. Разворачиваясь вдоль этих элементов 6 и нагреваясь, поток воздуха, проходя между трубами 3, поступает в воздухоотводящую полость 12, а затем через патрубок 11 отводится из рекуператора.Flue gases pass through the gas duct (not shown in the drawing), washing the heat transfer wall 2. Cold air through the pipe 5 enters the manifold 4 of the air supply cavity, and then into the pipes 3. Passing through the pipes 3, the air flows through the slots 14 onto the arcuate elements 6 heat transfer wall 2. Unfolding along these elements 6 and heating up, the air flow passing between the pipes 3 enters the air outlet 12, and then through the pipe 11 is discharged from the recuperator. Указанная величина проходного сечения щели является оптимальной,так как при значении <2,5 невозможно получить равномерное распределение расхода воздуха по длине щели, что приведет к неравномерному охлаждению .теплопередающей стенки по длине, (вдоль щели), а при значении >8 будет иметь место неравномерное охлаждение каждого дугообразного элемента теплопередающей стенки по ширине (по поперечному сечению).The indicated value of the cross-sectional area of the slit is optimal, since with a value of <2.5 it is impossible to obtain a uniform distribution of air flow along the length of the slit, which will lead to uneven cooling of the heat-transmitting wall along the length (along the slit), and with a value of> 8 uneven cooling of each arcuate element of the heat transfer wall in width (across the cross section). Выполнение воздухоподающей полости в виде ряда связанных общим коллектором и заглушенных с торца труб, каждая из которых снабжена щелью вдоль образующей, обращенной к теплопередающей стенке, и выполнение при этом теплопередающей стенки в виде соединенных между собой дугообразных элементов, охватываюихих каждую трубу, исключает образование участков на теплопередающей стенке, не омываемых струйно холодным воздухом, что предотвращает их прогары и преждевременный выход из строя, а следовательно, повышает надежность, полностью. устраняет искривление траекторий воздушных струй потоком нагретого воздуха и смешение холодного воздуха с нагретым.The implementation of the air supply cavity in the form of a series of pipes connected by a common collector and plugged from the end, each of which is provided with a slit along the generatrix facing the heat transfer wall, and the implementation of the heat transfer wall in the form of interconnected arcuate elements covering each pipe, eliminates the formation of sections on heat transfer wall, not washed by jet cold air, which prevents burnout and premature failure, and therefore increases reliability completely. eliminates the curvature of the trajectories of air jets by a stream of heated air and mixing cold air with heated. Кроме того, указанное конструктивное выполнение теплопередающей стенки увеличивает общую поверхность ,нагрева, омываемую дымовыми газами ]и холодным воздухом, позволяет избез жать столкновения потоков нагретого воздуха после выхода его из щелей соседних воздухоподающих труб и устранить застойные зоны с воздушной стороны стенки, а также избежать ее коробления под воздействием высоких температур.In addition, the indicated design of the heat transfer wall increases the total surface heated by flue gases] and cold air, avoids collisions of heated air flows after it leaves the slots of adjacent air supply pipes and eliminates stagnant zones from the air side of the wall, as well as avoids it warping under the influence of high temperatures. Таким образом, предлагаемое конструктивное выполнение рекуператора позволяет повысить его эффективность и надежность.Thus, the proposed design of the recuperator can improve its efficiency and reliability. Использование рекуператора позволит иметь большую теплопроизводи5 тельность на единицу поверхности нагрева, больший коэффициент теплопередачи, увеличит надежность и срок службы рекуператора, а также снизит расход топлива на отопление нагрева10 тельных и термических печей.The use of a recuperator will make it possible to have a higher heat output per unit of heating surface, a larger heat transfer coefficient, increase the reliability and service life of the recuperator, and also reduce fuel consumption for heating heating and thermal furnaces.
SU843764473A 1984-07-16 1984-07-16 Recuperator for heating and heat-treating furnaces SU1232915A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843764473A SU1232915A1 (en) 1984-07-16 1984-07-16 Recuperator for heating and heat-treating furnaces

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843764473A SU1232915A1 (en) 1984-07-16 1984-07-16 Recuperator for heating and heat-treating furnaces

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1232915A1 true SU1232915A1 (en) 1986-05-23

Family

ID=21128175

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843764473A SU1232915A1 (en) 1984-07-16 1984-07-16 Recuperator for heating and heat-treating furnaces

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1232915A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство- СССР № 964356, кл. F 23 L 15/04, 1982. Авторское свидетельство СССР № 235234, кл. F 27 D 17/00, 1969. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102357468B1 (en) Recuperator burner with auxiliary heat exchanger
US3908628A (en) Jet impingement recuperator
EP0056312B1 (en) Air preheater
JP2986982B2 (en) Small gas fired air heater
US4367697A (en) Multi-zone boiler for firing with solid and liquid fuel
US4333524A (en) High efficiency furnace
US4249594A (en) High efficiency furnace
SU1232915A1 (en) Recuperator for heating and heat-treating furnaces
US4305455A (en) Multipass corrosion proof air heater
US1864087A (en) Recuperator
SU1216614A1 (en) Heat exchanger
RU187793U1 (en) Dual flow cross-precision recuperator
CN212747327U (en) Metallurgical firing kiln
US4560349A (en) Heat recuperator and method for use with gas-fired furnace using nozzle or pre-mix burners
KR20000008536U (en) Heat exchanger with heat transfer fin
ITMI951644A1 (en) HEAT EXCHANGER FOR A LOW TEMPERATURE BOILER
SU1211574A1 (en) Recuperator for heating and heat-treating furnaces
RU2168121C1 (en) Process heater
SU1756745A1 (en) Hot-water boiler
SU1267115A1 (en) Recuperator
RU1800242C (en) Air heater
SU569802A1 (en) Slit recuperator
SU908975A1 (en) Apparatus for high-temperature air heating
SU1562605A2 (en) Recuperator unit section
SU1642191A1 (en) Stream-type recuperative heat exchanger