SU1740947A1

SU1740947A1 - Packing

Info

Publication number: SU1740947A1
Application number: SU894707942A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Львович Бергауз; Юрий Григорьевич Брук; Владимир Евсеевич Злотин; Александр Зияутдинович Курбанов; Татьяна Рудольфовна Миронова
Priority date: 1989-06-21
Filing date: 1989-06-21
Publication date: 1992-06-15

Abstract

Использование: в металлургии и машиностроении , в области теплоутилизационных устройств - рекуператоров. Сущность изобретени : насадка образована воздушными 1 и дымовыми 2 перекрестно располо- женнымм сребренными пластинами. Продукты сгорани при движении передают теплоту ребрам 3 и основани м пластины . Турбулизаци потока продуктов сгорани увеличиваетс выполнением верхнего кра ребер гофрированным по закону sinX (0,007-0,011) (h/b), h - высота ребра, мм; б- толщина ребра, мм. 3 ил.Usage: in metallurgy and mechanical engineering, in the field of heat-recovery devices - recuperators. SUMMARY OF THE INVENTION: The nozzle is formed by air 1 and smoke 2 cross-sectioned silver plates. Combustion products transfer heat to the ribs 3 and the base plate when moving. Turbulization of the flow of combustion products is increased by making the upper edge of the ribs corrugated according to the law sinX (0.007-0.011) (h / b), h is the height of the rib, mm; b - rib thickness, mm. 3 il.

Description

Изобретение относитс к теплоутилизационным устройствам рекуператорам, примен емым дл нагрева воздуха за счет тепла уход щих продуктов сгорани в нагревательных и термических печах машинострои- тельнойиметаллургическойThe invention relates to heat utilization devices for heat exchangers used to heat air due to the heat of exhausting combustion products in heating and heat-treatment furnaces of machine-building and metallurgical industry.

промышленности.industry.

Известны теплообменники с монолитной теплообменной насадкой типа термоблок , котора представл ет собой пучок стальных труб, залитых чугуном, в котором система труб дл прохождени воздуха и система труб или отверстий дл прохождени продуктов сгорани расположены во взаимно перпендикул рных направлени х. Крупным недостатком термоблоков вл етс их громоздкость, больша удельна масса , примерно 2 кг/м3 ч, недостаточно развита теплообменна поверхность, 10- 15 м /м обьема насадки.Heat exchangers with a monolithic heat exchanger nozzle of the thermoblock type, which is a bundle of steel pipes filled with cast iron, are known in which the pipe system for passing air and the system of pipes or openings for passing the combustion products are arranged in mutually perpendicular directions. A major disadvantage of thermoblocks is their bulkiness, a large specific mass, about 2 kg / m3 h, insufficiently developed heat exchange surface, 10-15 m / m of packing volume.

Наиболее близким техническим решени м вл ютс рекуператоры из пластин с ребрами - из сребренных панелей сThe closest technical solutions are recuperators of plates with fins - of silver panels with

перекрестным расположением панелей, образующих насадку с каналами дл прохода воздуха и продуктов с:орани . Така насадка компактна, до 100 объема и более, может иметь малую удельную массу 0,1-0,2 кг/м ч, однако обладает относительно высоким аэродинамическим сопротивлением, особенно по дымовому тракту, недостаточно высокой теплоотдачей на воздушной стороне , что ограничивает общий коэффициент теплоотдачи.cross arrangement of panels forming a nozzle with channels for the passage of air and products with: ORANI. Such a nozzle is compact, up to 100 volumes or more, may have a low specific weight of 0.1-0.2 kg / m h, however, it has relatively high aerodynamic resistance, especially along the smoke path, and insufficiently high heat transfer on the air side, which limits the overall coefficient heat transfer.

Целью изобретени вл етс интенсификаци теплообмена в рекуператоре. Указанна цель достигаетс тем, что в насадке, содержащей размещенные друг за другом пластины, снабженные ребрами, с образованием каналов дл прохода среды, верхний край ребер выполнен гофрированным по законуThe aim of the invention is the intensification of heat exchange in a recuperator. This goal is achieved by the fact that in a nozzle containing plates placed one behind the other, provided with fins, with the formation of channels for the passage of the medium, the upper edge of the fins is corrugated according to the law

слcl

4 4 О О4 4 О О

4four

smX (0.007-0.011).§smX (0.007-0.011) .§

где h - высота и д - толщина ребра, мм.where h is the height and d is the thickness of the rib, mm.

На фиг.1 схематично показана в аксонометрии насадка рекуператора; на фиг.2 - форма гофрировани ребер; на фиг.З - геометрические соотношени синусоидальной гофрировки.In Fig.1 schematically shown in axonometric nozzle of the heat exchanger; Fig. 2 shows the shape of the ribs; FIG. 3 shows geometrical proportions of sinusoidal corrugation.

Насадка образована воздушными 1 и дымовыми 2, перекрестно расположенными сребренными пластинами, причем ребра со стороны дыма (продуктов сгорани ) 3 распоThe nozzle is formed by air 1 and smoke 2, cross-arranged silver plates, with fins on the side of the smoke (products of combustion) 3

ложены с зазором 4 по отношению к противоположному основанию пластины 1, а ребра 5 со стороны воздуха расположены без зазора с противолежащим основанием дымовой пластины 2.with a gap 4 relative to the opposite base of the plate 1, and the ribs 5 on the air side are located without a gap with the opposite base of the smoke plate 2.

Продукты сгорани движутс сверху вниз (снизу вверх) по каналам, передава теплоту ребрам 3 и основани м воздушной 1 и дымовой 2 пластин. Ребра 3 переизлучают теплоту к основани м пластин 1 и 2, увеличива косвенно теплоотдачу от продуктов сгорани к основани м пластин. Гофрирование ребер увеличивает турбули- зацию потока продуктов сгорани , повыша конвективную теплоотдачу к ребрам. Воз- дух, двига сь справа налево по воздушным каналам, воспринимает конвективно теплоту от оснований пластин 1 и 2 и ребер 5, последние воспринимают теплоту излучением от оснований пластин 1 и 2. Гофриро- вание ребер увеличивает турбулизацию воздушного потока, повышает конвективную теплоотдачу к воздуху.The combustion products move from top to bottom (bottom to top) through the channels, transferring heat to the fins 3 and the bases of the air 1 and smoke 2 plates. The ribs 3 re-radiate heat to the bases of the plates 1 and 2, increasing indirectly the heat transfer from the combustion products to the bases of the plates. Ribbed ribs increase turbulization of the combustion products flow, increasing convective heat transfer to the fins. The air moving from right to left through the air ducts perceives convective heat from the bases of plates 1 and 2 and fins 5, the latter perceives heat by radiation from the bases of plates 1 and 2. Corrugating the ribs increases the turbulization of the air flow, increases the convective heat transfer to the air .

Расположение ребер пластин дымового тракта с зазором 4, превышающим, напри- мер, в два раза высоту ребер, позвол ет при той же площади теплообмена и практически маломен ющемс коэффициенте теплоотдачи в 2-3 раза уменьшить аэродинамическое сопротивление, что играет важную роль при установке рекуператоров на печах, где дымова т га ограничена определеннойThe arrangement of the fins of the flue duct plates with a gap of 4, which is, for example, twice the height of the fins, allows, with the same heat exchange area and almost hardly varying heat transfer coefficient, to reduce aerodynamic drag by a factor of 2-3, which plays an important role when installing recuperators on furnaces where smoke fume ha is limited to a certain

00

5five

0 5 0 0 5 0

5 0 50

высотой дымовой трубы или параметрами дымососа.chimney height or smoke exhauster parameters.

Величина коэффициента 0,,011 с учетом относительной толщины ребер в выражении дл определени sinX вл етс оптимальной . Как показали эксперименты по нагреву воздуха в рекуператоре, дальнейшее увеличение гофрировани насадки (увеличени изгиба каналов) приводит к заметному увеличению аэродинамического сопротивлени .The value of the coefficient 0,, 011, taking into account the relative thickness of the ribs in the expression for determining sinX, is optimal. As shown by experiments on the heating of air in the recuperator, a further increase in the corrugation of the nozzle (an increase in the curvature of the channels) leads to a noticeable increase in the aerodynamic drag.

В пределах значени коэффициента 0,007-0,011 величина коэффициента теплоотдачи составл ет 52-55 Вт/м град, увеличение по сравнению с гладкими каналами составл ет 30-35%, аэродинамическое сопротивление увеличено лишь на 20-30%. При значении коэффициента 0,011 аэродинамическое сопротивление заметно возрастает при небольшом увеличении коэффициента теплоотдачи. Гофрирование кра ребер каналов на воздушной стороне насадки позвол ет на 30-35% увеличить коэффициент теплоотдачи и соответственно на 10-15 с общий коэффициент теплопередачи , что приводит к заметному увеличению производительности и уменьшению удельной массы и габаритов рекуператора.Within the value of the coefficient of 0.007-0.011, the value of the heat transfer coefficient is 52-55 W / m hail, an increase compared to smooth channels is 30-35%, the aerodynamic drag is increased only by 20-30%. With a coefficient of 0.011, the aerodynamic drag increases noticeably with a slight increase in the heat transfer coefficient. Shirring the edges of the channels on the air side of the nozzle allows for a 30–35% increase in the heat transfer coefficient and, accordingly, a total heat transfer coefficient by 10–15 s, which leads to a noticeable increase in productivity and a decrease in the specific gravity and dimensions of the heat exchanger.

Claims

Invention Formula

A nozzle, preferably for a heat exchanger, containing plates arranged one behind the other, provided with fins, to form channels for the passage of the medium, characterized in that, in order to intensify heat exchange, the upper edge of the ribs is corrugated by law

sinX (0,00-S 011} | j

where h is the height of the edge mm; d - rib thickness, mm.

| 4 II

(par1

fa g 2

fie.Z