Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
НАСАДКА РЕГЕНЕРАТОРА
НАСАДКА РЕГЕНЕРАТОРА

НАСАДКА РЕГЕНЕРАТОРА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к металлургии, в частности к устройствам для высокотемпературного нагрева воздуха и других газообразных теплоносителей. Сущность изобретения заключается в том, что насадка выполнена из блочных элементов в виде кирпичей с ребрами на одной широкой боковой грани шириной, равной толщине основания блока и высотой, равной, также как и расстояние между соседними ребрами, гидравлическому диаметру каналов насадки; при этом ребра и узкая боковая грань по длине имеют косые срезы или вертикальные вырезы на их торцах, причем средняя по длине ребра глубина косого среза или глубина вертикального выреза равна 0,1 oC 0,25, толщина основания блока . 2 з.п, ф-лы, 3 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2079557
Класс(ы) патента: C21B9/06
Номер заявки: 93029462/02
Дата подачи заявки: 15.06.1993
Дата публикации: 20.05.1997
Заявитель(и): Липецкий политехнический институт
Автор(ы): Соломенцев С.Л.; Басукинский С.М.; Бянкин И.Г.; Соломенцева Л.Ф.
Патентообладатель(и): Липецкий политехнический институт
Описание изобретения: Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам для высокотемпературного нагрева воздуха и других газообразных теплоносителей.
Известна насадка, выполненная из огнеупорных блоков шестигранной формы, образующих вертикальные каналы [1] Недостатком этой насадки является сравнительно низкая интенсивность теплообмена в ней из-за недостаточной турбулизации потока теплоносителя и невысокой относительной поверхности нагрева. Кроме того, в случае засорения отдельных каналов они полностью из теплообмена, снижая эффективность работы аппарата в целом.
Наиболее близким описываемому изобретению по технической сущности является насадка регенератора из огнеупорных кирпичей, образующих вертикальные каналы и горизонтальные каналы в виде вертикальных щелей [2] (прототип). Эта насадка характеризуется повышенной по сравнению с аналогом интенсивностью теплообмена. Однако насадка, выполненная из отдельных кирпичей, сложна при ее сборке, т. к. элементы неустойчивы, из них трудно точно сформировать насадку с требуемым гидравлическим диаметром каналов. Отдельные кирпичи насадки имеют малую массу, и ее сборка трудоемка и дорогостояща.
Предлагается насадка, выполненная из огнеупорных блоков, с ребрами на широкой боковой грани, ширина которых равна ширине основания блока, а высота ребер и расстояние между соседними ребрами равны диаметру отверстия вертикального канала, при этом высота горизонтального канала в виде вертикальной щели равна 0,1 0,25 ширины огнеупорного блока. Горизонтальные каналы в виде вертикальных щелей образованы либо косыми срезами, либо вертикальными вырезами, выполненными на узкой боковой грани огнеупорного блока и ребрах.
На фиг. 1, 2 показан блочный элемент насадки в аксонометрии, соответственно, с вертикальными вырезами и косыми срезами на ребрах. На фиг. 3 поперечный разрез насадки в сборе.
Насадка регенератора состоит из огнеупорных блоков 1, толщиной b, при сборке которых для прохода газов образуются вертикальные каналы с гидравлическим диаметром dг и горизонтальные каналы в виде вертикальных щелей 3 высотой δ. Укладка блоков осуществляется горизонтальными рядами с поворотом на 90oC в каждом последующем ряду.
Устройство работает следующим образом. Греющий газ (продукты сгорания), проходя через насадку сверху вниз, отдает тепло элементам насадки.
В следующий период работы регенератора снизу вверх поступает нагреваемая среда (воздух), которая получает тепло от нагретой насадки. Затем процесс циклически повторяется.
Выполнение насадки из огнеупорных блоков позволяет упростить и ускорить ее сборку, повысить точность формирования гидравлического диаметра каналов, исключить неустойчивость отдельных элементов при сборке. Блоки удобны при их обжиге и транспортировке. Ширина и высота ребер, а также расстояние между соседними ребрами обусловлены требованиями компановки насадки из таких блоков с формированием заданного гидравлического диаметра каналов. Оптимальное значение высоты горизонтальных каналов в виде вертикальных щелей щелевых каналов обусловлено следующим: при значениях относительной высоты горизонтальных каналов (по отношению к ширине основания блока) d/b менее 0,1 интенсивность теплообмена в предложенной насадке практически равна интенсивности теплообмена в насадке со сплошными гладкими каналами, при увеличении δ/b более 0,1 объемный коэффициент теплоотдачи αv растет, причем рост постоянно замедляется, что объясняется уменьшением поверхности нагрева граней непосредственно формирующих вертикальные каналы насадки (наиболее эффективных с точки зрения интенсивности теплообмена) при увеличении значений поверхностного коэффициента теплоотдачи конвекцией αF. При δ/b равном 0,25 значении объемного коэффициента теплоотдачи αv достигает максимального значения. При дальнейшем увеличении δ/b происходит уменьшение интенсивности теплоотдачи, т. к. эффект от увеличения αF оказывается меньше, чем от уменьшения поверхностей нагрева граней, формирующих вертикальные каналы насадки. Кроме того, снижается прочность насадки из-за уменьшения площади опорной поверхности блоков. Число ребер определяется требованиями технологии изготовления, габаритов и массы блочных элементов и может составлять от 2 до 5. Наличие разветвленной сети горизонтальных каналов теплоносителя, перераспределение газовых сред в поперечном направлении, что снижает перепад температур по сечению насадки и сохраняет стабильность работы всех вертикальных каналов при закупоривании некоторых из них.
Формула изобретения: 1. Насадка регенератора, содержащая огнеупорные блоки, расположенные с образованием вертикальных каналов и горизонтальных каналов, выполненных в виде вертикальных щелей, отличающаяся тем, что огнеупорные блоки на широкой боковой грани выполнены с ребрами, ширина которых равна ширине основания блока, а высота ребер и расстояние между соседними ребрами равны диаметру отверстия вертикального канала, при этом высота горизонтального канала в виде вертикальной щели равна 0,1 0,25 ширины основания огнеупорного блока.
2. Насадка по п. 1, отличающаяся тем, что горизонтальные каналы в виде вертикальных щелей образованы косыми срезами, выполненными на узкой боковой грани огнеупорного блока и ребрах.
3. Насадка по п. 1, отличающаяся тем, что горизонтальные каналы в виде вертикальных щелей образованы вертикальными вырезами, выполненными на узкой боковой грани огнеупорного блока и ребрах.