SU1751606A1

SU1751606A1 - Slotted radiation recuperator

Info

Publication number: SU1751606A1
Application number: SU894765951A
Authority: SU
Inventors: Виталий Алексеевич Волков; Игорь Всеволодович Кутасевич; Александр Иванович Тюрин
Original assignee: Научно-Производственное Объединение "Техэнергохимпром"
Priority date: 1989-12-06
Filing date: 1989-12-06
Publication date: 1992-07-30

Abstract

Использование: в теплообменной технике . Сущность изобретени : дл увеличени жесткости в кольцевом канале, образованном внутренним 1 и наружным цилиндрами, размещены направл ющие перегородки 8, закрепленные на внутреннем цилиндре 1, кольца 9 жесткости, снабженные размещенными с обеих сторон дистанционирующими ребрами 10 и заведенные с образованием обводного канала в полость конденсаторов. 3 ил,Usage: in heat exchange technology. SUMMARY OF THE INVENTION: To increase the rigidity in the annular channel formed by the inner 1 and outer cylinders, baffles 8 fixed to the inner cylinder 1 are placed, stiffening rings 9 provided with spacer ribs 10 placed on both sides and formed with the formation of a bypass channel into the cavity of capacitors . 3 or

Description

мЗm3

Изобретение относитс к теплообмен- ной технике и может быть использовано в радиационных щелевых рекуператорах, особенно в высокотемпературных.The invention relates to heat exchange engineering and can be used in radiation gap recuperators, especially in high temperature ones.

Известен радиационный щелевой рекуператор , состо щий из двух концентрических обечаек, снабженных подвод щим и отвод щим коллекторами дл нагреваемой среды, В щели между обечайками предусмотрены наклонно расположенные ребра. Фланцы коллекторов выполн ют роль компенсаторов .A radiation slot-hole heat exchanger is known, consisting of two concentric shells, provided with inlet and outlet headers for a heated medium. Inclined ribs are provided in the gap between the shells. The flanges of the collectors serve as compensators.

Недостатком известного рекуператора вл етс низка строительна прочность внутренней обечайки, что приводит к выпучиванию ее стенки внутрь дымового канала. Кроме того, в случае большой высоты рекуператора , особенно при высоком подогреве среды, фланцы коллекторов не обеспечивают компенсацию разницы термических расширений обечаек.A disadvantage of the known recuperator is the low structural strength of the inner shell, which causes its wall to bulge into the inside of the smoke channel. In addition, in the case of a large height of the heat exchanger, especially when the medium is heated high, the flanges of the collectors do not compensate for the difference in thermal expansions of the shells.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс радиационный щелевой рекуператор , состо щий из двух концентрических цилиндров, наружный из которых снабжен компенсаторами температурных удлинений , а внутренний - направл ющими перегородками , и подвод щего и отвод щего коллекторов. В некоторых случа х при небольших размерах радиационных рекуператоров компенсаторы могут быть совмещены с кольцевыми воздушными коробками.The closest to the present invention is a radiation slit heat exchanger consisting of two concentric cylinders, the outer one of which is equipped with temperature expansion extensions, and the inner one with guide baffles, and the inlet and outlet collectors. In some cases, with small sizes of radiation recuperators, the compensators can be combined with annular air boxes.

Однако опыт работы радиационных щелевых рекуператоров показывает, что во врем эксплуатации температура материала стенок внутреннего цилиндра рекуператора значительно превышает максимальную температуру подогрева воздуха (на 250 - 300°С), поэтому почти во всех рекуператорах внутренние цилиндры выполн ют из дорогосто щих, жаростойких марок сталей типа Х23Н18, Кроме того, недостаточна строительна прочность внутреннего цилиндра приводит к необходимости увеличени толщины его стенок в среднем в два раза, а при максимальном давлении воздуха в щели рекуператора более 15-20 кН/м2 наблюдаетс выпучивание листов внутреннего цилиндра внутрь дымового канала.However, the experience of radiation gap heat exchangers shows that during operation the temperature of the material of the walls of the internal cylinder of the heat exchanger significantly exceeds the maximum air heating temperature (by 250 - 300 ° C), therefore, in almost all recuperators, the internal cylinders are made of expensive, heat-resistant steel X23H18. In addition, the insufficient building strength of the inner cylinder makes it necessary to increase the thickness of its walls by an average of two times, and at maximum pressure ear in a gap recuperator 15-20 kN / m2 observed buckling of sheets of the inner cylinder into the flue.

Цель изобретени - повышение эксплуатационной надежности рекуператора путем увеличени жесткости внутреннего цилиндра.The purpose of the invention is to increase the operational reliability of the heat exchanger by increasing the stiffness of the inner cylinder.

На фиг.1 изображен рекуператор, общий вид; на фиг,2 - узел I на фиг.1 (компенсатор с кольцом жесткости); на фиг.З - внутренний цилиндр в аксонометрии. Figure 1 shows the heat exchanger, general view; FIG. 2 shows the assembly I in FIG. 1 (a compensator with a stiffening ring); on fig.Z - an internal cylinder in a perspective view.

Радиационный щелевой рекуператор состоит из коаксиально установленных внутреннего цилиндра 1 и наружного цилиндра 2, подключенных к подвод щему коллектору 3 и отвод щему коллектору 4. Наружный цилиндр 2 составлен из отдельных секций 5, скрепленных компенсаторами б термических удлинений. Внутренний цилиндр 1 и наружный цилиндр 2 установ0 лены так, что образуют кольцевой канал 7, внутри которого установлены направл ющие перегородки 8, укрепленные на внешней поверхности внутреннего цилиндра 1The radiative slotted recuperator consists of a coaxially mounted inner cylinder 1 and an outer cylinder 2 connected to the inlet manifold 3 and the outlet manifold 4. The outer cylinder 2 is composed of separate sections 5 sealed with compensators of thermal extensions. The inner cylinder 1 and the outer cylinder 2 are installed so that they form an annular channel 7, inside of which are installed guide walls 8, fixed on the outer surface of the inner cylinder 1

5 вдоль его образующей.5 along its generatrix.

Внутренний цилиндр 1 несет кольца 9 жесткости, снабженные размещенными с обеих сторон дистанционирующими ребрами 10, установленными друг над другом вThe inner cylinder 1 bears rings 9 stiffness, fitted with spacing ribs 10 arranged on both sides, mounted one above the other in

0 кольцевом канале 7 в зоне компенсаторов 6. Кольца 9 жесткости закреплены на внешней поверхности внутреннего цилиндра 1 перпендикул рно его образующей и заведены в полости компенсатора 6 с обра5 зованием обводного канала 11.0 annular channel 7 in the zone of compensators 6. Rigidity rings 9 are fixed on the outer surface of the inner cylinder 1 perpendicularly forming it and are inserted in the cavity of the compensator 6 with the formation of the bypass channel 11.

Рекуператор работает следующим образом .The recuperator operates as follows.

Дымовые газы поступают во внутренний цилиндр 1, обогрева его стенки, а на0 греваема среда (воздух, газ) движетс в кольцевом канале 7, огиба по обводному каналу 11 кольца 9 жесткости, размещенные в полости компенсатора 6. Внутренний цилиндр 1, обогреваемый дымовыми газами,Flue gases enter the inner cylinder 1, heat its walls, and the heated medium (air, gas) moves in the annular channel 7, bending around the bypass channel 11 stiffness ring 9 placed in the cavity of the compensator 6. The inner cylinder 1 heated by flue gases

5 имеет наиболее высокую температуру стенки и подвержен внешнему давлению нагреваемой среды. Установка колец 9 жесткости, закрепленных на внешней поверхности внутреннего цилиндра 1,обеспе0 чивает достаточную жесткость последнего, несмотр на снижение прочностных характеристик металла внешнего цилиндра 1 при высоких температурах.5 has the highest wall temperature and is subject to external pressure of the heated medium. The installation of stiffening rings 9 fixed on the outer surface of the inner cylinder 1 ensures sufficient rigidity of the latter, despite the decrease in the strength characteristics of the metal of the outer cylinder 1 at high temperatures.

В процессе работы из-за разницы тер5 мических расширений цилиндры 1 и 2 перемещаютс друг относительно друга на величину, обусловленную термодинамическим режимом теплообменивающихс сред, причем внутренний цилиндр 1 нагреваетс During operation, due to the difference in thermal expansions, cylinders 1 and 2 are displaced relative to each other by an amount due to the thermodynamic mode of heat exchanging media, and the internal cylinder 1 is heated

0 значительно сильнее и вследствие этого получает большее термическое удлинение. Разница этих удалений поглощаетс компенсатором 6, при этом его боковые стенки, имеющие кольцевую форму, выгибаютс ,0 is much stronger and as a result receives greater thermal elongation. The difference of these deletions is absorbed by the compensator 6, while its side walls, having an annular shape, are curved,

5 отход в месте креплени к секци м 5 от дистанционирующих ребер 10. Таким образом , кажда из половин двух близлежащих компенсаторов 6 обеспечивает поглощение разницы термических удлинений размещенной между ними секции 5 наружного цилиндра 2 и участка внутреннего цилиндра5 waste at the point of attachment to sections 5 from the spacing ribs 10. Thus, each of the two halves of two nearby compensators 6 absorbs the difference in thermal elongations of the section 5 of the outer cylinder 2 and the section of the inner cylinder located between them

1 между кольцами 9 жесткости, расположенными в полост х упом нутых компенсаторов 6.1 between the stiffening rings 9 located in the cavities of said compensators 6.

Дистанционирующие ребра 10 преп тствуют уменьшению зазора между кольцом 9 жесткости и боковыми стенками компенсатора 6.The spacing ribs 10 prevent the gap between the stiffness ring 9 and the side walls of the compensator 6 from decreasing.

Claims

Claims of Radiation Slit Heat Exchanger, containing an inner coaxially mounted and made up of sections joined by compensators to outer cylinders, forming an annular channel connected to the inlet and outlet headers and fitted with baffles installed along the forming inner cylinder, such that in order to increase operational reliability by increasing the stiffness of the inner cylinder, the latter

additionally contains stiffening rings, fitted with spacing ribs placed on both sides, mounted one above the other in the annular channel in the zone of compensators, attached to

the inner cylinder and wound up in the cavity of the compensator with the formation of a bypass channel,

five