Exemplu comparativ

Desenele prezintă o cărămidă  SI-AL de la partea inferioară a regeneratorului folosită actualmente, de tip hexagonal, cu distanța interax a canalelor verticale de 45 mm - și, deci, latura hexagonului regulat al rețelei de 90mm - iar diametrul interior al canalelor verticale variază pe înălțime între 30mm la partea inferioară și 27 mm la cea superioară, (media 28,5). În exploatare, suprafața de transfer termic la metrul cub de structură e de aproximativ 51 mp/mc, indiferent de înălțimea cărămizii. Alăturat e prezentată o cărămidă similară corespondentă, realizată conform brevetului. Înălțimea celor două cărămizi e identică și stabilită la 60 mm pentru a ilustra importanța acestei valori în cazul cărămizii noi (e invers proporțională cu numărul de canale orizontale posibile la unitatea de volum a structurii).

Datele volumelor și suprafețelor sunt prezentate în tabelul comparativ și au la bază cifre furnizate de realizarea computerizata în “3D” a desenelor. Trebuie observat faptul că valorile de fabricație diferă de cele în exploatare datorită dilatărilor materialului refractar, astfel încât cifrele exacte aparțin desenelor de fabricație.

Classic chequer brick top view
New chequer brick top view

 

Classic brick bottom view
New brick bottom view

 

Tabel comparativ – exemplu de caramida conform brevetului

- dimensiuni la fabricație conform planșelor -

Tip cărămidă
Volum m3 Suprafață de rezemare  m2/m3 Suprafață de transfer termic m2/m3
Classic "hot" 0,612 0,368 51,055
Classic "cold" 0,598 0,345 47,19
Modernized "hot" 0,618 > 0,411 > 79,92
Modernized "cold" 0,604 > 0,386 > 73,87

 

Note :

Alaturat la desenele caramizilor sunt prezentate si vederi ale caramizilor si structurii in varianta 3D realizate  in solutia tehnica noua,

Pentru a minimaliza eventualele cresteri de presiune in circulatia pe verticala a gazelor  s-a recurs la o modificare foarte mica a porozitatii noii structuri fata de cea actuala pe aceasta directie (sub 5%)

Imbinarile noii caramizi in structura sunt de tipul “1 peste 4 si 4 peste 1” si  sunt orientate radial fata de centrul caramizilor pentru a nu genera probleme datorate dilatarii                                              

Din cauza diferentelor de suprafata a sectiunilor orizontale ale canalele verticale pe care canalele orizontale interne le unesc, viteza de curgere a gazelor prin canalele orizontale va fi mai mare decat cea a circulatiei principale verticale, iar datorita sectiunilor reduse ale acestor canale orizontale  curgerea gazelor  va avea regim laminar si nu turbulent ca in cazul circulatiei verticale.

La montajul caramizilor, majoritatea canalelor orizontale ale fetei superioare se suprapun cu canalele orizontale ale fetei inferioare din randul urmator, ceea ce face ca suprafata de rezemare sa fie maxima. In exploatare , datorita dilatarii, aceasta suprapunere se micsoreaza . In tabel a fost trecuta valoarea extrema (ipotetica) in care decalarea e totala. Aceasta situatie este in avantajul suprafetei de transfer termic , care va avea in realitate , la exploatare ,o valoare mai mare decat cea trecuta in tabel, corespunzatoare situatiei ipotetice.

Se observa ca problemele de fabricatie ale noului tip de caramizi fata de cel existent nu sunt importante, deoarece realizarea acestor canale orizontale pe suprafetele caramizilor se obtin usor prin profilarea unor nervuri triunghiulare pe placile de presare ale matritelor. E de inteles ca muchiile in unghiuri ascutite vor trebui inlocuite cu racordari curbe si raze potrivite.

 

Ansamblu de cărămizi - structura nouă

 

 

Un alt exemplu

Tabel comparativ – exemplu de caramida conform brevetului

- dimensiuni la fabricatie conform planselor -

Chequer brick type Volume Leaning surface Thermal transfer surface
Existent (h=150mm) 0,646 mc/mc 0,448 mp/mc 35,235 mp/mc
New (h=150mm) 0,647 mc/mc 0,494 mp/mc 49 mp/mc

 

Circulație orizontală și turbulență

Circulație orizontală și verticală

Note:

Exemplul prezintă un tip de cărămidă SILICA de la partea superioară a regeneratorului la care distanța interaxială între canalele verticale este de 55 mm, înălțimea cărămizii este de 150 mm, iar diametrul mediu al acestora este de 32 mm.  Canalele orizontale la noul model sunt prezente numai la fața inferioară a cărămizii. Dimensiunile și calculele s-au făcut  pe cărămida din stadiul de fabricație.

Sunt prezentate și două reprezentări schematizate ale apariției turbioanelor orizontale pe care canalele orizontale le provoacă în curgerea verticală a canalelor principale verticale precum și sensul alternant în care gazele intră și ies pe orizontală de la un rând la altul în structura la canalele verticale, datorită faptului că aceste canale sunt constituite pe înălțime din goluri de dimensiuni alternant diferite.

 

Cărămidă veche - secțiune verticală

Cărămida nouă

Dimensiunea canalelor
Cărămida nouă dimensiunile canalelor inferioare
Cărămida nouă dimensiunile canalelor inferioare
Cărămida nouă dimensiunile superioare