Насадка регенератора

Область техники
Полезная модель относится преимущественно к высокотемпературному нагреву воздуха и других газообразных теплоносителей, используемых в металлургии и энергетике.
Уровень техники
Известна насадка, выполненная из кирпичей, укладываемых один перпендикулярно другому и образующих сплошные гладкие каналы для прохода газообразных потоков (Доменное производство. Справочник под ред. И.П. Бардина, 1962, ч. II, с. 184, рис. 104а).
Причины, по которым нельзя достичь технического результата является то, что насадка характеризуется небольшой поверхностью нагрева и низкой интенсивностью теплообмена. Кирпичи укладываются вплотную один к другому, поверхность кирпичей в местах их контакта не омывается газами и, следовательно, не участвует в теплообмене. Этим и объясняется относительно небольшая поверхность нагрева насадки. Низкая интенсивность теплообмена в насадке обусловлена отсутствием турбулизирующих элементов в её каналах.
Наиболее близкой по технической сущности является насадка регенератора из огнеупорных кирпичей в основании узких боковых длинных граней которых выполнены по два дистанционных поперечных выступа с косыми или закругленными срезами (Авторское свидетельство СССР № 1109441, С21 В 9/02; F 28 D 17/00).
Причины, по которым нельзя достичь технического результата является то, что известная насадка обладает низкой стойкостью из-за дробления контактной поверхности выступов, высокое гидравлическое сопротивление, вызываемое поперечными выступами и высокие трудозатраты, обусловленные сложной формой кирпичей. Всё это снижает эффективность её применения.
Общими признаками с прототипом являются огнеупорные кирпичи с дистанционными выступами.
Раскрытие сущности полезной модели
Техническая проблема заключается в разработке долговечной и эффективной насадки.
Технический результат заключается в повышении эксплуатационной надёжности и эффективности ее использования.
Технический результат достигается тем, что насадка регенератора состоящая из огнеупорных кирпичей с дистанционными выступами на узких боковых длинных гранях, при этом дистанционные выступы выполнены продольными, причем ширина контактной поверхности выступов равна 0,1 – 0,3, а высота 0,10-0,25 ширины узкой боковой длинной грани кирпича, длина выступов равна 1,0 высоты кирпича.
При ширине контактной поверхности выступов < 0,1 снижается стойкость насадки из-за её уменьшения, а при > 0,3 снижается интенсивность её нагрева из-за уменьшения поверхности нагрева. При высоте выступов < 0,10 снижается интенсивность нагрева насадки из-за резкого снижения турбулизации потока газов, а при высоте > 0,25 – из-за уменьшения поверхности нагрева. При длине выступов < 1,0 снижается стойкость и увеличивается гидравлическое сопротивление насадки, повышаются трудозатраты на изготовление её кирпичей.
Описание чертежей
Сущность изобретения поясняется фигурами.
На фиг.1 показан вариант кирпича насадки с продольными дистанционными без расширения к основанию выступами на узких боковых длинных гранях;
На фиг.2 – варианты кирпича (вид сверху) с разной формой продольных выступов:
а – без расширения к основанию, в – с расширением к основанию и с – с закруглением в основании;
На фиг.3 – насадка в сборе из кирпичей с выступами без расширения  к основанию, разрез А-А на фиг.4;
На фиг.4 – то же, разрез Б-Б на фиг.3
Осуществление полезной модели
Насадка регенератора работает следующим образом.
В период нагрева продукты сгорания (греющий газ), проходя через насадку сверху вниз, отдают тепло огнеупорным кирпичам. Через определенный период подачу продуктов сгорания отключают и через насадку снизу вверх пропускают воздух или другой нагреваемый газ.
Дистанционные выступы кирпичей предлагаемой насадки способствуют увеличению её относительной поверхности нагрева (охлаждения) и турбулизации газовых потоков и соответственно интенсификации теплообмена.
Увеличение относительной поверхности нагрева (охлаждения) и интенсификации теплообмена при неизменной теплопроизводительности дают возможность уменьшить габариты насадки, а при неизменных её габаритах – увеличить температуру нагрева воздуха (газа). Первое ведёт к экономии капиталовложений, а второе – к повышению эффективности работы агрегата, оборудованного такой насадкой.
3
Внедрение насадки, выполненной из кирпичей с продольными выступами, характеризуемых средними параметрами, вместо базовых кирпичей размером 40х130х230 мм, применяемых в насадке воздухонагревателей доменной печи объёмом 2000 м, позволит повысить температуру нагрева дутья на 85°С, что эквивалентно увеличению на 1% производительности печи.