SU1668818A1 - Рекуператор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к теплообменной технике и может быть использовано в топливосжигающих установках. Цель изобретени  - снижение металлоемкости при обеспечении тепловой эффективности. Трубы (Т) 2 обогреваютс  снаружи газами. Воздух (В) проходит из коллектора 6 в канал 7, где частично нагреваетс . Затем через отверстие 9 В перетекает в полость вставки 8 и истекает из сопла 12 с большой скоростью. При этом имеет место удар потока В о стенку Т 2, что повышает турбулентность, а на определенной длине Т 2 за соплом 12 разрушаетс  ламинарна  пленка. В результате теплова  эффективность сохран етс  при уменьшении длины вставки 8. 1 ил.

Description

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано в топливосжигающих установках, например печах.

Цель изобретения - снижение металлоемкости при обеспечении тепловой эффективности. .

На чертеже показан предлагаемый рекуператор. разрез.

Рекуператор содержит установленные в газоходе 1 U-образные трубы 2, подключенные своими выходными 3 и входными 4 прямолинейными ветвями к отводящему 5 и подающему 6 коллекторам. В примыкающих к коллектору 6 участках входных ветвей 4 установлены с образованием кольцевого канала 7 трубчатые вставки 8 с отверстиями 9 в боковой поверхности, с одним заглушенным торцом 10 и закрепленной на другом открытом торце шайбой 11, установленной поперечно в канале 7 с примыканием к стенке трубы 2. Рекуператор содержит также выпускные сопла 12, закрепленные на открытых торцах вставок 8 соосно с ними. Вставки 8 установлены с ориентацией заглушенного торца 10 в сторону подающего коллектора 6, их длина составляет 0,3-0,6 длины прямолинейной ветви коллектора 5 трубы 2. Отверстия 9 расположены непосредственно над шайбой 11.

Рекуператор работает следующим образом.

Горячие дымовые газы, проходящие по газоходу 1, омывают U-образные теплообменные трубы 2. В результате конвекции и излучения от дымовых газов теплообменные трубы 2 разогреваются. Холодный воздух поступает через подающий коллектор 6 в U-образные теплообменные трубы 2, где воздух сначала проходит по кольцевому каналу 7, где подогревается и увеличивается в объеме, затем через отверстия 9 входит в полость вставки 8 и истекает с большой скоростью из сопла 12 в канал теплообменной трубы 2.

При истечении из сопла 12 осевой импульс воздушного потока в несколько раз превышает осевой импульс потока при обычном входе в цилиндрический канал теплообменной трубы или импульс, характеризующий движение потока в кольцевом канале 7, образованном теплообменной трубой 3 и вставкой 8. При истечении потока из сопла 12 имеет место удар потока, вследствие которого резко повышается его турбу лентность. Наряду с этим на определенном участке теплообменной трубы 2, расположенном за соплом 12, на ее поверхности разрушается ламинарная пленка. В результате возрастает теплоотдача от теплообменной трубы 2 к нагреваемому воздуху, повышается подогрев воздуха. Подогретый воздух выходит в коллектор 5.

Осевой импульс воздушного потока при истечении из сопла 12. почти в 5 раз превышает осевой импульс потока при обычном его входе в канал теплообменной трубы 2 из коллектора 6 и в 2,5 раза - осевой импульс потока в кольцевом канале 7.

Общая площадь отверстий 9 равна или больше площади сечения вставки 8 по внутреннему ее диаметру. При меньшей суммарной площади отверстий 9 возрастает скорость перехода воздуха из кольцевого канала 7 в полость вставки 8 и соответственно аэродинамическое сопротивление на данном участке.

Длина вставки 8 должна составлять 0,30,6 длины прямолинейной ветви 4 теплообменной трубы. При меньшей длине вставки 8 заметно снижается ее эффективность. При большей длине вставки 8 эффективность ее увеличивается в малой мере, но сильно возрастает масса вставки 8 и возрастает, следовательно, металлоемкость рекуператора. В результате описанного выполнения рекуператора снижается его металлоемкость при обеспечении тепловой эффективности.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Рекуператор, содержащий установленные в газоходе U-образные трубы, подключенные своими выходными и входными прямолинейными ветвями к отводящему и подающему коллекторам и установленные в примыкающих к последнему участках входных ветвей с образованием кольцевого канала трубчатые вставки, каждая с отверстиями в боковой поверхности, с одним заглушенным торцом и с закрепленной на другом открытом торце шайбой, установленной поперечно в упомянутом кольцевом канале, отличающийся тем, что, с целью снижения металлоемкости при обеспечении тепловой эффективности, он дополнительно содержит выпускные сопла, закрепленные на открытых торцах вставок соосно с ними, при этом последние установлены с ориентацией заглушенного торца в сторону подающего коллектора, а их длина составляет 0,3-0,6 длины прямолинейной ветви трубы.