SU1755011A1 - Recuperator - Google Patents

Recuperator Download PDF

Info

Publication number
SU1755011A1
SU1755011A1 SU904853484A SU4853484A SU1755011A1 SU 1755011 A1 SU1755011 A1 SU 1755011A1 SU 904853484 A SU904853484 A SU 904853484A SU 4853484 A SU4853484 A SU 4853484A SU 1755011 A1 SU1755011 A1 SU 1755011A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
screens
pipes
tubes
heat exchanger
recuperator
Prior art date
Application number
SU904853484A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Иванович Ситало
Александр Александрович Руденко
Владимир Самойлович Хедекель
Владимир Валерьевич Письмеров
Original Assignee
Днепропетровский Завод Металлургического Оборудования
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 Днепропетровский Завод Металлургического Оборудования filed Critical Днепропетровский Завод Металлургического Оборудования
Priority to SU904853484A priority Critical patent/SU1755011A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1755011A1 publication Critical patent/SU1755011A1/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

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

Использование: преимущественно дл  подогрева воздуха отход щими газами на промышленных печах в металлургической промышленности. Сущность изобретени : рекуператор, состо щий из плоских ширм, образованных подключенными к подвод щему и отвод щему коллекторам 1 и 2 U-образными трубами 4, содержит дополнительные р ды труб 5, расположенных внутри ширм под углом 45-90° к ним, что позвол ет использовать объем рекуператора внутри ширм без увеличени  габаритов. , 5 ил. ВоздихUsage: mainly for air preheating with waste gases from industrial furnaces in the metallurgical industry. SUMMARY OF THE INVENTION: A recuperator consisting of flat screens formed by U-tubes 4 connected to supply and discharge headers 1 and 2 contains additional rows of tubes 5 located inside the screens at an angle of 45-90 °. to them, which makes it possible to use the volume of the heat exchanger inside the screens without increasing the dimensions. , 5 il. Airborne

Description

Фиг.11

Изобретение относитс  к теплообмен- ным устройствам и может быть использовано преимущественно дл  подогрева воздуха отход щими газами на промышленных печах в металлургической промышленности.The invention relates to heat exchangers and can be used primarily for preheating air with flue gases in industrial furnaces in the metallurgical industry.

Известны металлические чугунно- стальные рекуператоры (термоблоки), представл ющие собой пучок труб круглого или овального сечени , залитых (бронированных ) чугуном.Metal cast iron-steel recuperators (thermoblocks) are known, which are a bundle of pipes of circular or oval cross-section, which are cast (armored) with cast iron.

Недостатками Данной конструкции  вл ютс  трудоемксйсть изготорлени , относительно больша  масса т рмоблокз, большое засорение узких дымовых каналов термоблока , мала  эффективность и непригодность длч условий высоких температурThe disadvantages of this design are the laboriousness of the exhaust, a relatively large mass of thermoblocks, a large clogging of the narrow smoke channels of the thermoblock, low efficiency and unsuitability for high temperature conditions.

Известна также конструкци  металлического игольчатого рекуператора, основным элементом которого  вл етс  чугунна  игольчата  труба овальной формы в сечении с наружными и внутренними иглами.Also known is the design of a metal needle heat exchanger, the main element of which is an oval-shaped cast-iron needle pipe in cross section with external and internal needles.

Недостатками указанной конструкции  вл ютс  часто встречающеес  растрескивание и прогар труб в рекуператорах, большое исло стыков между фланцами труб, что приводит к значительному снижению эффективности работы рекуператоров вследствие утечки части во чухаThe disadvantages of this design are frequent cracking and burnout of pipes in heat exchangers, a large number of joints between pipe flanges, which leads to a significant decrease in the efficiency of operation of heat exchangers due to the leakage of part of the material

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  рекуператор , содержащий подключенные к подвод щему и отвод щему коллекторами U-образные трубы, расположенные одна в другой с образованием плоских ширм, установленных в газоходе параллельными р дами с образованием между собой внутренней ПОЛОСТИ. The closest to the proposed technical entity is a heat exchanger containing U-tubes connected to the inlet and outlet manifolds, located one inside the other with the formation of flat screens installed in a duct in parallel rows with the formation of an internal CAVITY between them.

Недостатком известной конструкции рекуператора  вл етс  сравнительно низка  теплоотдача от греющей среды к наружным стенкам труб, а также от внутренних стенок труб к на-реваемой среде Это обус ловлено невозможностью использовани  объема рекуператора внутри плоских трубных ширм из-за недопустимости дальнейшего уменьшени  минимального радиуса гиба теплообменных труб (материал трубы, ее размеры и технологи  гиСа на заводе определ ют минимальный радиус гиба труб). Вследствие этого недостаточно эффективно используетс  рекуператор.A disadvantage of the known design of the heat exchanger is the relatively low heat transfer from the heating medium to the outer walls of the pipes, as well as from the inner walls of the pipes to the heated medium. This is due to the inability to use the volume of the heat exchanger inside the flat tube screens due to the inadmissibility of further reducing the minimum bend radius of the heat exchange tubes. (the pipe material, its dimensions and the technology of gyS at the factory determine the minimum bending radius of the pipes). As a result, the recuperator is not used effectively.

Цель изобретени  - интенсификаци  теплопередачи.The purpose of the invention is to intensify heat transfer.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что рекуператор, содержащий U-образные тр бы, расположенные одна в другой с образованием плоских ширм, установленных в газоходе параллельными р дами с образованием между собой внутренней полос™,This goal is achieved by the fact that a heat exchanger containing U-shaped pipes located one inside the other with the formation of flat screens installed in a duct in parallel rows with the formation of an internal strip ™ between them,

содержит дополнительные U-образные трубы , кажда  из которых подключена к подво- д щему и отвод щему коллекторам и установлена в упом нутой полости в плоскости , размещенной под углом а 45-90° к плоскост м ширм.It contains additional U-shaped tubes, each of which is connected to the supply and discharge manifolds and installed in the said cavity in a plane placed at an angle of 45-90 ° to the planes of the screens.

На фиг.1 изображен трубчатый рекупе ратор, вид сбоку; на фиг.2 -4 - разрез А-А на фи(.1 (варианты расположена дополнитольь х р дов U-образных труб внутри Тру5ных ширг}; Hd фиг 5 - разрез Б Ь на фиг .4,Figure 1 shows a tubular recuperator, side view; in Figures 2-4, section A-A in phi (.1 (variants are additional to a number of U-shaped tubes inside the Truss shirg}; Hd of Figure 5 - section B in Fig. 4,

1 р гбчатыи рекуператор состоит из подвод щего коллектора 1, отвод щего коллектора 2, трубной доски 3, к которой приварены теплообгченные У-образныетру- бч 4, составл ющие трубные ширмы, и до- полн)тельного р да груб 5, расположенных внутри шири под углом а 45-90° к ним.The 1-section heat exchanger consists of a supply manifold 1, a discharge manifold 2, a tube plate 3, to which heat-insulated U-shaped tube 5, which make up tube screens, and an additional row of coarse 5, located inside the width at an angle a 45-90 ° to them.

Коигды каждой U-образной трубы 5 в дополнит г льных р дах обозначены одинаковыми инфрзм /г Г -Г ; 2 -2 , 3 -3 ; 4 -4 ; 5-5 ; G -б Т-Т ;8 -8 .The coefficients of each U-shaped pipe 5 in the additional rows are denoted by the same infr / g-y; 2 -2, 3 -3; 4 -4; 5-5; G-b T-T; 8-8.

Установка дополнительного р да теплообменных труб 5 под уьчом а - 45-90° к плоскост м трубных ширм позвол ет ис- по ьзочать объем рекуператора внутри тр/бчых ширм без увеличени  гзоаритоьре- ьуператора по сравнению с известнымиThe installation of an additional row of heat exchange tubes 5 under the weight of a - 45-90 ° to the planes of pipe screens allows us to use the volume of the heat exchanger inside the tr / hot screens without increasing the thrust ratio compared to the known

ко гсгрукци ми и без уменьшени  мини- Мсльного допустимого радиуса гибо труб. Это обеспечивав нагрев воздуха на 40- 60°С выше по сравнению с известными трубчатыми рекуператорам1- такой же рроизводи (вльиости и габаритов, В известных TpyCnaiux рекуперстгрих невозможчо ис- попь овагьобьем внутри трубных , так как это требует уменьшени  минимального радиуса гиба труб, а минимальный радиусwithout any reduction in the minimum permissible bending radius of pipes. This provided air heating by 40-60 ° C higher compared to the known tubular recuperators 1 — the same production (dimensions and dimensions; radius

гиба не может быть меньше величины, определенной технологией,bending can not be less than the value determined by the technology

Нижний предел а- 45° угла установки дппэтнительных радов т еплообменныхтруб выГфэн исход  из минимального радиусаThe lower limit of a- 45 ° of the angle of installation of dpatnitelnyh rads and heat exchanging tubes of a high angle, starting from the minimum radius

гиба U образных труб, Меньший угол не позвол ет установить теплообменные трубы внутри трубных ширм,bending of U-shaped tubes, the smaller angle does not allow the installation of heat exchange tubes inside the tube screens,

Верхний предел а- 90° выбран дл  установки енутри трубных ширм также дополнительчь-х U-образных труб с радиусом гибз, большим минимального радиуса.The upper limit of a- 90 ° is chosen for the installation of an enutri of pipe screens as well as additional U-shaped pipes with a bend radius greater than the minimum radius.

Металлический трубчатый рекуператор работает следующим образом. Рекуператор устанавливэргс  в боров, по которому движутс  отход щие гор чие дымозыс газы, омывающие теплообмениые труби 4 и . Холодный воздух проходит через подвод щий коллектор 1, теплообменные трубы 4 и 5, нагреваетс  в них и через отвод щий коллектор 2 поступает к горелкам печиMetal tubular heat exchanger works as follows. The recuperator is installed in the burs, through which exhaust fumes are flowing, washing the heat exchange pipes 4 and. The cold air passes through the inlet manifold 1, the heat exchange tubes 4 and 5, is heated in them and through the outlet manifold 2 enters the furnace burners

Пример. Предлагаемое устройство (например, вариант по фиг 2) можно реализовать в известном рекуператоре, имеющем 88 U-образных трубок с наружным диаметром 0 76 мм, толщиной стенки 4-5 мм, радиусами гиба от 250 мм до 1125 мм. Материал труб: сталь 15 х 25 Т.Example. The proposed device (for example, the variant of FIG. 2) can be implemented in a known recuperator having 88 U-shaped tubes with an outer diameter of 0 76 mm, a wall thickness of 4-5 mm, bending radii from 250 mm to 1125 mm. Pipe material: steel 15 x 25 T.

Внутрь трубных ширм (фиг 2) под углом к ним (например, 58 и 68°) установлены дополнительные р ды U-образных труб с радиусом гиба R 250 и R 340 Это повышает отношение теплообменной площади рекуператора к объему нагреваемого воздуха без увеличени  габаритов рекуператора , что обуславливает повышение температуры воздуха на 40-СО°С по сравнению с известным рекуператором.Additional rows of U-shaped tubes with a bend radius R 250 and R 340 are installed inside the tube screens (Fig. 2) at an angle to them (for example, 58 and 68 °). This increases the ratio of the heat exchange area of the heat exchanger to the volume of heated air without increasing the size of the heat exchanger, which causes an increase in air temperature by 40 ° -C ° C compared with the known recuperator.

Предлагаемое устройство дает возможность интенсифицировать теплопередачу от греющей среды к нагреваемой среде, улучшить работу нагревательных и термических за с«ет увеличени  температуры подогрева воздуха в рекуператоре, снизить расход топлива, подаваемого в печь.The proposed device makes it possible to intensify the heat transfer from the heating medium to the heated medium, to improve the operation of the heating and thermal effects of increasing the temperature of heating the air in the recuperator, and to reduce the consumption of fuel supplied to the furnace.

Интенсификаци  теплоотдачи от внутренних стенок труб к нагреваемой среде увеличиваетс , так как увеличиваетс  отношение поверхности ч грева труб к объему нагреваемого газа (воздуха), омывающего данную поверхностьIntensification of heat transfer from the inner walls of the pipes to the heated medium increases as the ratio of the surface of the heated pipes to the volume of the heated gas (air) washing the given surface increases.

Нар ду с этим при расположении дополнительных труб U-образной формы подAlong with this, with the location of additional U-shaped pipes under

А-АAa

22

углом к потоку отход щих газов создаютс  услови  дл  дополнительной турбулизации потока димовых газов, что увеличивает теплоотдачу от греющей среды к наружнымangle to the flow of exhaust gases creates conditions for additional turbulence in the flow of dima gases, which increases the heat transfer from the heating medium to the outer

стенкам труб В результате интенсификации теплоотдачи от греющей среды к наружной поверхности труб и интенсификации теплоотдачи от внутренней поверхности труб к нагреваемой среде, возрастает теплопередача от греющей среды к нагреваемой среде в рекуператоре.pipe walls As a result of the intensification of heat transfer from the heating medium to the outer surface of the pipes and the intensification of heat transfer from the inner surface of the pipes to the heated medium, the heat transfer from the heating medium to the heated medium in the heat exchanger increases.

Экономический эффект от использовани  предлагаемого устройства достигаетс  за счет повышени  температуры нагревавThe economic effect of using the proposed device is achieved by increasing the temperature by heating

мой среды на 40-60°С по сравнению с подогревом воздуха в трубчатом рекуператоре известной конструкции.my environment at 40-60 ° C compared with the heated air in a tubular heat exchanger of known design.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Рекуператор, содержащий подключенные к подвод щему и отвод щему коллекторам U-образные трубы, расположенные одна в петле другой с образованием плоских ширм, установленных в газоходе параллельными р дами с образованием между собой внутренней полос™, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации теплопередачи, он содержит дополнительные U-сбразные трубы, кажда  из которых подключена к подвод щему и отвод щему коллекторам и усыновлена в упом нутой полости в плоскости, размещенной под углом а 45-90° к плоскост м ширм.A recuperator containing U-shaped pipes connected to the inlet and outlet manifolds, located one in the loop with the other to form flat screens installed in a gas duct in parallel rows with the formation of an internal strip ™ between them, characterized in that, in order to intensify heat transfer, it contains additional U-branch pipes, each of which is connected to the inlet and outlet manifolds and adopted in the said cavity in a plane placed at an angle of 45-90 ° to the planes of the screens. , У , Y Фм.ЗFm.z 5five Н-4- +H-4- + H--I--TH - I - T ДЫмо8ыеп Ь-1-И--И- -Н- -t- Н-4-4Dymo8yep L-1-I-AND- -H- -t- H-4-4 газыgases $ Jf  $ Jf HiHi ЈJ ffff tfftff Редактор А.ОгарEditor A. Ogar fl)wa5fl) wa5 Составитель Т,Незеоова. .Compiled by T, Nezeova. . Техред М.МоргенталКорректор Т.ПалийTehred M.MorgentalKorrektor T.Paly /га / ha 4four МЫWE ооздух аair Ш2.Чг -f Ш2.Чг -f
SU904853484A 1990-07-20 1990-07-20 Recuperator SU1755011A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904853484A SU1755011A1 (en) 1990-07-20 1990-07-20 Recuperator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904853484A SU1755011A1 (en) 1990-07-20 1990-07-20 Recuperator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1755011A1 true SU1755011A1 (en) 1992-08-15

Family

ID=21528881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904853484A SU1755011A1 (en) 1990-07-20 1990-07-20 Recuperator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1755011A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Тебеньков Б.П. Рекуператор дл промышленных печей, М Металлурги , 1975, с 85 рис. 40. Там же, с. 61, рис 28. Авторское свидетельство СССР W 1206564, кл. F 23 L 15/04, 1986 Воздух *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1872062B1 (en) Heat exchanger for condensing wall-mounted boilers
US5448986A (en) Heat exchanger
US4060379A (en) Energy conserving process furnace system and components thereof
JPH0359397A (en) Tubular heat exchanger with fin
CA1211016A (en) Compact high efficiency furnace
US6811756B2 (en) Exhaust gas cooler
RU2187763C1 (en) Hot-water boiler
JP2986982B2 (en) Small gas fired air heater
SU1755011A1 (en) Recuperator
WO2016017864A1 (en) High-efficiency eco-friendly sensible-heat heat exchanger
RU2386905C1 (en) Heat generator
KR200284927Y1 (en) High Efficiency Heat Recovery Apparatus
RU53410U1 (en) DEVICE FOR GAS AND OIL HEATING
SU1015194A1 (en) Recuperator
JP2000146464A (en) Heat exchanger
RU187793U1 (en) Dual flow cross-precision recuperator
RU2810836C1 (en) Plate heat exchanger with plug-in turbulators
CN218469299U (en) Seawater type low-nitrogen condensation integrated normal-pressure hot water boiler
RU2778804C1 (en) Heat transfer increaser device and boiler containing this device
CN216384597U (en) Heat exchange coil and full-premix condensation wall-mounted furnace heat exchanger using same
CN215413342U (en) Fin structure, heat exchanger and hot water device
EP0751363A1 (en) Heat exchanger
CN208588261U (en) A kind of novel plate heat exchanger
JP2694894B2 (en) Heat exchanger
RU10845U1 (en) NATURAL GAS HEATER