CS246667B1

CS246667B1 - Flue pipe provided with honeycomb recuperators

Info

Publication number: CS246667B1
Application number: CS853091A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Hyncica
Original assignee: Vaclav Hyncica
Priority date: 1985-04-29
Filing date: 1985-04-29
Publication date: 1986-10-16

Abstract

Zařízení řeší otázku dalšího zlepšení vlastností rekuperátoru, umístěného do kouřovodu, zejména s ohledem na zvýšení životnosti: Podstata řešení spočívá v tom, že teplosměnná komora je vytvořena dvěma soustřednými plášti souosými s kouřovodem Alespoň jedna z komor přívodu a odvodu ohřívaného média je opatřena přepážkou, připevněnou k vnějšímu plášti a/nebo vnitřnímu víku. Mezi touto přepážkou a vnějším víkem je vytvořena mezera.The device solves the issue of further improving the properties of a recuperator placed in a flue, especially with regard to increasing its service life: The essence of the solution lies in the fact that the heat exchange chamber is formed by two concentric shells coaxial with the flue. At least one of the chambers for the supply and exhaust of the heated medium is provided with a partition attached to the outer shell and/or the inner cover. A gap is formed between this partition and the outer cover.

Description

Vynález se týká kouřovodu opatřeného plástovým rekuperátorem určeného zejména k předehřevu spalovacího vzduchu, nebo k ohřevu vzduchu k sušení a případně k jiným technologickým účelům, přičemž se využívá odpadního tepla spalin.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a flue gas duct having a honeycomb recuperator, in particular for preheating combustion air or for heating air for drying and, optionally, for other technological purposes, utilizing the waste heat of the flue gas.

Známé pláštové kovové rekuperátory jsou obvykle konstruovány tak, že rekuperátor je tvořen dvěma soustřednými plášti, mezi nimiž je vytvořena štěrbina pro průtok ohřívaného média, přičemž jen jeden z pláštů je v přímém styku s ochlazovaným médiem a dále komorami přívodu a odvodu ohřívaného média, které nejsou ani zčásti v přímém styku s ochlazovaným médiem. Tyto rekuperátory jsou charakterizovány zejména vysokým podílem spotřeby kovu na jednotku teplosměnné plochy s nízkým tepelným výkonem na jednotku zastavěného prostoru. Komory přívodu a odvodu ohřívaného média se charakterizují tím, že rychlost proudění ohřívaného média uvnitř komor je proměnná a obvykle dosahuje výrazně menších hodnot, než ve štěrbině mezi plášti; v důsledku čehož dochází k přehřevu těchto pláštů a následně k jejich přepálenl.Known sheath metal heat exchangers are generally designed such that the heat exchanger is formed by two concentric shells between which a heated fluid flow slot is formed, with only one of the sheaths in direct contact with the cooled medium and the heated medium inlet and outlet chambers. or partially in direct contact with the cooled medium. These recuperators are characterized in particular by a high proportion of metal consumption per unit of heat transfer surface with low heat output per unit of built-up space. The heated medium inlet and outlet chambers are characterized in that the flow velocity of the heated medium within the chambers is variable and usually achieves significantly lower values than in the slot between the shells; as a result of which the tires are overheated and subsequently burnt.

Uvedené nedostatky odstraňuje kouřovod opatřený plástovým rekuperátorem podle vynálezu. Tento rekuperátor seBtává z komory přívodu ohřívaného média s přívodním’ potrubím a komory odvodu ohřívacího média s odvodním potrubím, mezi kteréžto komory je připevněna teplosměnná koiAora.These drawbacks are overcome by a flue gas duct equipped with a heat exchanger according to the invention. This recuperator consists of a heated medium inlet chamber with an inlet pipe and a heating medium outlet chamber with an outlet pipe, between which a heat exchange coil is mounted.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že teplosměnná komora je vytvořena dvěma soustřednými plášti, které jsou souosé s kouřovodem. Alespoň jedna z komor přívodu a odvodu ohřívaného média je přitom opatřena přepážkou, která je připevněna k vnějšímu plášti a/nebo vnitřnímu víku. Mezi přepážkou a vnějším vlkem je vytvořena mezera. Přívodní potrubí může být s výhodou ke komoře přívodu ohřívaného média připojeno proti přepážce, co nejblíže vnitřnímu víku a podobně může být ke komoře odvodu ohřívaného média s výhodou připojeno i odvodní potrubí. Vnitřní a vnější soustředné pláště mohou být s výhodou ze strany ohřívaného média opatřeny žebry.The principle of the invention is that the heat exchange chamber is formed by two concentric shells which are coaxial with the flue gas duct. At least one of the chambers of the inlet and outlet of the heated medium is provided with a partition which is fixed to the outer shell and / or the inner lid. A gap is formed between the partition and the outer wolf. Advantageously, the supply line may be connected to the heated medium supply chamber against the septum as close as possible to the inner lid, and similarly, an exhaust line may also be advantageously connected to the heated medium supply chamber. The inner and outer concentric shells may advantageously have ribs on the side of the medium to be heated.

Výhodou kouřovodu podle vynálezu je usměrněný proud média, který se ohřívá podél stěn všech tří komor. Tím se snižují tepelné rozdíly stěn komor a zvyšuje životnost zařízeni.An advantage of the flue gas duct according to the invention is a rectified flow of medium which is heated along the walls of all three chambers. This reduces the thermal differences of the chamber walls and increases the service life of the device.

Další výhodou jsou relativní úspory kovu vztažené na jednotku teplosměnné plochy a zvýšení tepelného výkonu na jednotku objemu zastavěného prostoru.Another advantage is the relative metal savings per unit of heat exchange surface and an increase in heat output per unit of built-up volume.

Příkladné provedení řešení podle vynálezu je představeno na přiloženém výkrese, znázorňujícím podélný řez plášEovým rekuperátorem, umístěným do kouřovodu.An exemplary embodiment of the invention is shown in the accompanying drawing, showing a longitudinal section through a shell recuperator placed in the flue gas duct.

Kovový plášEový rekuperátor 2 sestává ze soustředně uloženého vnitřního pláště 2 a vnějšího pláště 2» které jsou napojeny na komoru 2 přívodu a komoru 5 odvodu ohřívaného média. Komora 4_ přívodu s vnitřním víkem 6 a vnějším víkem J_ a s přívodním potrubím 2 js opatřena přepážkou, vytvořenou ve formě ucpávky 2 ³ pláštěm 10 ucpávky nerozebíratelně a neprodyšně spojeným s vnitřním víkem 2« přičemž ucpávka 2 zajišEuje suvné uložení mezi vnitřním pláštěm 2 spojeným s konstrukci komory 2 přívodu a na druhé straně s konstrukcí komory 2 odvodu a dále s vnějším pláštěm 2 ^a mezi vnějším pláštěm 2· Vlastní ucpávka 2 plní taktéž tepelně izolační funkci.The metal shell recuperator 2 consists of a concentrically arranged inner shell 2 and an outer shell 2, which are connected to the inlet chamber 2 and the outlet chamber 5 of the heated medium. The inlet chamber 4 with the inner cover 6 and the outer cover 7 and with the inlet pipe 2 is provided with a baffle formed in the form of a gland 2 ^{3 by} a gland housing 10 inseparably and tightly connected to the inner gland 2. the inlet chamber 2 and, on the other hand, the construction of the outlet chamber 2 and further with the outer casing 2 ^and between the outer casing 2.

• Komora 2 odvodu s vnějším víkem 11 a vnitřním víkem 12 a s odvodním potrubím 13 je opatřena přepážkou 14 nerozebíratelně a neprodyšně spojenou s vnitřním víkem 12, přičemž přepážka 14 plní funkci neprodyšného a tepelně-izolačního odděleni prostor komory 2 P° obou stranách přepážky 21· Na straně protilehlého nerozebíratelného spoje ucpávky 2 ^s vnitřním víkem 6 a přepážky 14 s vnitřním víkem 12 je mezi ucpávkou 2 ^a vnějším víkem T_, respektive mezi přepážkou 14 a vnějším víkem 11 mezera, kterou proudí ohřívané médium. Rekuperátor 2 je umístěn v kouřovodu 25.' přičemž ochlazované médium 16 proudí vnitřním pláštěm 2 a prostorem mezi vnějším pláštěm 2 ³ konstrukcí komor 2 ^a 2 ^a kouřovodem 22' Čímž se docílí, že rekuperátor 2 3^e celý omýván ochlazovaným médiem 16 vyjma části přívodního potrubí 2 ^a odvodního potrubí 22» a to na úseku od úrovně vnitřní stěny 17 kouřovodu 15 do okolí. Ohřívané médium 18 vstupuje přívodním potrubím 2< postupuje do komory 2 ^a podél pláště 10 ucpávky 2 ^a mezerou podél vnějšího víka Ί_ do štěrbiny 19 mezi plášti 2 a 3, dále podél přepážky 14 do komory 5 a mezerou podél víka 11 a dále podél druhé stěny přepážky 14 do odvodního potrubí 13.The drain chamber 2 with an outer lid 11 and an inner lid 12 and with a drain pipe 13 is provided with a partition 14 permanently and impermeably connected to the inner lid 12, the partition 14 serving as an airtight and thermally insulating compartment of the chamber 2 P ° on both sides of the partition 21. On the side of the non-removable connection of the seal 2 ^{to the} inner lid 6 and the partition 14 to the inner lid 12, there is a gap between the seal 2 ^{and the} outer lid T and between the partition 14 and the outer lid 11 through which the heated medium flows. The recuperator 2 is located in the flue gas duct 25. ' whereby the cooled medium 16 flows through the inner casing 2 and the space between the outer shell 2 ³ structures chambers 2 ^and 2 ^and a duct 22 'thus producing the recuperator 2 ³ and the whole is washed with a cooled, the medium 16 except the portion of the supply conduit 2 ^and outlet conduit 22 »and at a section from the level of the inner wall 17 of the flue gas duct 15 to the surroundings. The heated medium 18 enters the inlet conduit 2 and passes into the chamber 2 ^and along the seal housing 10 ^{and through the} gap along the outer cover 7 into the slot 19 between the jackets 2 and 3, along the partition 14 into the chamber 5 and through the gap 11 and further along the second wall the baffle 14 into the outlet pipe 13.

Je účelné, aby pláště 2 a 3 ze strany štěrbiny 19 byly opatřeny žebry 20 zvyšujícími přenos tepla od ochlazovaného média k ohřívanému. Na příkladném provedení je znázorněno protiproudé uspořádání, u něhož vzájemný směr proudění ohřívaného média 18 a ochlazovaného média 16 je protichůdný. Uspořádání může být taktéž souprpudé, tj. takové, že by se bud změnil směr proudění ochlazovaného média 16 na protichůdný, nebo ohřívané médium 18 by se přivádělo komorou 5, přičemž je žádoucí, aby ucpávka 9 byla umístěna v komoře přívodu ohřívaného média,' kde jsou nižší provozní teploty.Suitably, the shells 2 and 3 on the side of the slot 19 are provided with fins 20 increasing heat transfer from the cooled medium to the heated medium. In an exemplary embodiment, a countercurrent arrangement is shown in which the flow direction of the heated medium 18 and the cooled medium 16 are opposed. The arrangement may also be co-current, i.e., that either the flow direction of the cooled medium 16 be changed to the opposite or the heated medium 18 is fed through the chamber 5, it being desirable that the gland 9 be placed in the heated medium supply chamber. operating temperatures are lower.

iand

Uspořádáním rekuperátoru podle příkladného provedení je možno oproti známým pláštovým rekuperátorům docílit relativní úspory kovu vztažené na jednotku teplosměnné plochy o hodnotě až 60 % a na jednotku objemu zastavěného prostoru je možno docílit relativního zvýšení tepelného výkonu až o 50 %.By providing a heat exchanger according to an exemplary embodiment, relative metal heat savings per unit of heat exchange surface of up to 60% can be achieved over known shell heat exchanger units and a relative increase in heat output of up to 50% per unit of built-up space.

Claims

A chimney flue having a jacket-type heat exchanger, comprising a heated medium supply chamber provided with a supply line and a heated medium discharge chamber provided with a discharge conduit between which a heat exchange chamber is attached, characterized in that the heat exchange chamber is formed by two concentric shells (2, 3) coaxial with a flue gas duct (15), wherein at least one of the heating medium supply and exhaust chambers (4, 5) is provided with a partition (14, 9) attached to the outer casing (3) and / or the inner lid (6, 12) of the chamber (4); 5), wherein a gap is formed between the partition (14, 9) and the outer cover (7, 11).

Flue gas duct according to claim 1, characterized in that the supply line (8) to the heated medium supply chamber (4) and the discharge line (13) to the heating medium discharge chamber (5) are connected as close as possible to the partition (14, 9) the inner lid (6, 12).

Flue gas duct according to Claim 1, 2, characterized in that the inner and outer concentric shells (2, 3) have ribs (20) on the side of the medium to be heated.