COMPARAÇÃO TÉCNICA
Exemplo comparativo
Os desenhos mostram um bloco de grelha SI-AL na parte inferior do regenerador atualmente em uso, do tipo hexagonal, com uma distância interaxial dos canais verticais de 45 mm – e, portanto, o lado do hexágono regular da rede de 90 mm – e o diâmetro interno dos canais verticais varia em altura entre 30 mm na base e 27 mm no topo (em média, 28,5 mm). Em operação, a área de transferência de calor por metro cúbico da estrutura é de aproximadamente 51 m²/m³, independentemente da altura do bloco de grelha. À direita, temos um bloco de grelha similar, fabricado de acordo com a patente. A altura dos dois blocos de grelha é idêntica e definida em 60 mm para ilustrar a importância desse valor no caso do novo bloco de grelha (ele é inversamente proporcional ao número de canais horizontais possíveis por unidade de volume da estrutura).
Os dados de volume e superfície são apresentados na tabela comparativa e baseiam-se nas figuras fornecidas pelos desenhos “3D” gerados por computador. Deve-se notar que os valores de fabricação diferem dos valores em operação devido à expansão do material refratário, portanto, os valores exatos constam dos desenhos de fabricação.
Vista superior de um tijolo clássico
Vista superior do novo tijolo
Vista inferior de um tijolo clássico
Vista inferior do tijolo novo
Tabela comparativa - exemplo de um tijolo quadriculado de acordo com a patente
– Dimensões durante a fabricação de acordo com os desenhos –
Usar:
Juntamente com os desenhos dos tijolos quadriculados, são apresentadas também vistas dos mesmos e da estrutura em versão 3D, elaborada com a nova solução técnica.
Para minimizar possíveis aumentos de pressão na circulação vertical de gás, foi utilizada uma alteração muito pequena na porosidade da nova estrutura em comparação com a atual nessa direção (menos de 5%). As juntas dos novos tijolos quadriculados na estrutura são do tipo “1 sobre 4 e 4 sobre 1” e estão orientadas radialmente em direção ao centro dos tijolos quadriculados para evitar problemas devido à expansão.
Devido às diferenças nas áreas de superfície das seções horizontais dos canais verticais aos quais os canais horizontais internos se unem, a vazão de gás através dos canais horizontais será maior do que a da circulação vertical principal e, devido às pequenas seções desses canais horizontais, o gás em fluxo terá um regime laminar e não turbulento como no caso da circulação vertical.
Ao assentar tijolos em uma grade, a maioria dos canais horizontais da face superior se sobrepõe aos canais horizontais da face inferior da fileira seguinte, maximizando a superfície de apoio. Em operação, devido à dilatação, essa sobreposição diminui. A tabela mostra o valor extremo (hipotético) em que a folga é total. Essa situação é vantajosa para a superfície de transferência de calor, que, na realidade, terá um valor maior durante a operação do que o mostrado na tabela, correspondente à situação hipotética.
Observa-se que os problemas de fabricação do novo tipo de tijolos quadriculados, em comparação com os existentes, não são significativos, visto que a criação desses canais horizontais nas superfícies dos tijolos quadriculados é facilmente obtida através da criação de nervuras triangulares nas placas de prensagem dos moldes. É compreensível que as arestas vivas precisem ser substituídas por juntas curvas e raios apropriados.
Conjunto de tijolos quadriculados - nova estrutura
Outro exemplo
Tabela comparativa – exemplo de um tijolo quadriculado de acordo com a patente
– Dimensões durante a fabricação de acordo com os desenhos –
Circulação horizontal e turbulência
Circulação horizontal e vertical
Usar:
O exemplo mostra um tipo de tijolo quadriculado de sílica na parte superior do regenerador, onde a distância interaxial entre os canais verticais é de 55 mm, a altura do tijolo quadriculado é de 150 mm e seu diâmetro médio é de 32 mm. Os canais horizontais no novo modelo estão presentes apenas na face inferior do tijolo quadriculado. As dimensões e os cálculos foram realizados no tijolo quadriculado durante a fase de fabricação.
São apresentadas também duas figuras esquemáticas que ilustram a ocorrência de vórtices horizontais provocados pelos canais horizontais no fluxo vertical dos canais verticais principais, bem como a alternância na direção de entrada e saída horizontal dos gases de uma fileira para outra na estrutura dos canais verticais. Isso ocorre porque esses canais são compostos por vãos de alturas alternadamente diferentes.
Seção vertical de tijolo quadriculado clássico antigo
Novo tijolo em padrão xadrez
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