Теплоутилизационная установка Советский патент 1986 года по МПК F23L15/04 

1чЭ

О5

4

ТЕПЛОУТИЛИЗАЦИОННАЯ УСТАНОВКА, содержащая размещенные продольно в газоходе вертикальные теплообменные трубы, разделенные на крайние и среднюю группы, сообщенные с полостью газохода и закрепленные в трубных досках, ограничивающих их межтрубное пространство, в котором в зоне крайних групп оппозитно установлены поперечные направляющие перегородки, образующие в зоне средней группы проем, причем межтрубное пространство выще и ниже перегородок подключено к парам встречно расположенных соответственно подводящих и отводящих воздушных патрубков, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной эффективности путем улучшения утилизации тепла газов и снижения аэродинамического сопротивления, трубы средней группы выполнены с диаметрами и суммарным проходным сечением, превышающим на 12-20% диаметры и соответствующее прос «е ходное сечение труб каждой крайней группы, а в газоходе после каждой группы (Л установлены щиберы. /

t I

75

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано в топливосжигающих устройствах.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной эффективности путем улучшения утилизации тепла газов и снижения аэродинамического сопротивления.

На чертеже схематично изображена теплоутилизационная установка, разрез.

Теплоутилизационная- установка содержит размещенные продольно в газоходе 1 вертикальные теплообменные трубы 2, разделенные на крайние 3 и 4 и среднюю 5 группы, сообщенные с полостью газохода 1 и закрепленные в трубных досках 6 и 7, ограничивающих их межтрубное пространство, в котором в зоне крайних групп 3 и 4 установлены поперечные направляющие перегородки 8, образующие в зоне средней группы 5 проем 9, причем межтрубное пространство выше и ниже перегородок 8 подключено к парам встречно расположенных соответственно подводящих и отводящих воздушных патрубков 10-13 соответственно. Трубы

2средней группы 5 выполнены с диаметрами и суммарным проходным сечением, превышаюшими на 12-20% диаметры и соответствующее проходное сечение труб 2 каждой край} ей группы 3 и 4, а в газоходе 1 после каждой группы 3, 4 и 5 установлены шиберы 14, 15 и 16, после которых в газоходе размещен теплообменник 17.

Теплоутилизационная установка работает следующим образом.

Воздух подается в установку двумя потоками. Один поступает через патрубок 10 в межтрубное пространство группы 3 под перегородку 8, затем в межтрубное пространство группы 5, поворачивает на 180° и поступает снова в межтрубное пространство группы 3, но под перегородкой 8, и нагретый за счет контакта с поверхностью труб 2 групп

3и 5 удаляется к потребителю через патрубок 12. Второй поток поступает через патрубок 11 в межтрубное пространство группы

4под ее перегородку 8, затем в межтрубное пространство группы 5, поворачивает на

180° и поступает снова в межтрубное пространство группы 4, но также над перегородкой 8, и нагретый отводится к потребителю через патрубок 13.

Греющие газы из газохода 1 поступают внутрь труб 2 групп 3, 4 и 5, проходя через них, отдают тепло их стенкам, выходят из них и через шиберы 14, 15 и 16 поступают в теплообменник 17, где отдают еще часть тепла перед выбросом в атмосферу.

Шиберы 14, 15 и 16 находятся в полузакрытом положении.

При увеличении расхода греющих газов, проходящих через установку шиберы 14 и 15, расположенные после крайних групп 3 и 4

прикрываются, а шибер 17, расположенный после средней группы 5, открывается, при этом осуществляется перераспределение расхода газов через боковые группы 3 и 4 с одной стороны и среднюю группу 5 с другой. Путем изменения положения шиберов 14, 15 и 16

достигается пропуск избыточного количества газов через среднюю группу 5, которая имеет диаметр труб 2 и суммарное проходное сечение по газу на 12-20% больше, чем боковые группы 3 и 4.

Указанное соотношение получено на основании экспериментальных данных, которые показали, что увеличение диаметра труб 2 и проходного сечения по газу меньше, чем на 12%, не приводит к снижению аэродинамического сопротивления при увеличении

расхода уходящих газов до 20%. При увеличении диаметра труб 2 и сечения для прохода газов свыше 20%, хотя аэродинамическое сопротивление уменьшается, одновременно начинает уменьшаться интенсивность теплообмена (у.меньшается коэффициJ ент конвективной теплоотдачи со стороны газов) вследствие снижения скорости газов. Таким образом, при увеличении диаметра труб 2 и проходного сечения по газу средней группы 5 в указанных пределах (на 12-20%) обеспечивает снижение аэродинамического

0 сопротивления воздухоподогревателя при повышении эффективности теплообмена и без увеличения металлоемкости установки.