Огневой подогреватель Советский патент 1988 года по МПК F24H1/06 F22B31/04 

10

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для огневого подогрева аминовых растворов.

Целью изобретения является повышение надежности и снижение металлоемкости огневого подогревателя путем более равномерного нагрева пучка теплообменных труб и более полного использования поверхности нагрева.

На фиг. 1 изображен огневой подогреватель, обилий вид; на фиг. 2 - сечение Л-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 1 (вариант выполнения огневого подогревателя с вытеснителем в пучке теплообменных труб).

Огневой подогреватель содержит корпус 1 по крайней мере с одной горелкой 2 и пучком 3 теплообменных труб. Корпус 1 разделен продольной перегородкой 4 на камеры 5 и 6 высокого и низкого давления соответ- |ственно. Камеры 5 и 6 соединены между собой каналом 7 охлаждения, в котором раз- меиден упомянутый пучок 3. Корпус 1 выполнен по крайней мере с одним с.меситель- ным патрубком 8, закрепленным на перегородке 4 напротив горелки 2. Горелка 2 уста- 25 iновлена в камере 6. низкого давления. Про- 1 дольная перегородка 4 выполнена с закраи- : ной 9, охватывающей пучок 3 теплообмен- ; ных труб сбоку И образующей с корпусом 1 канал 7 охлаждения переменного сечения.

15

20

тируюп его действия высокоскоростной струи в с.месительные патрубки 8 засасываются дымовые газы из внутреннего пространства камеры 6 низкого давления. Смесь продуктов сгорания с дымовыми газами направляется из смесительных патрубков 8 в рабочее пространство камеры 5 высокого давления. Геометрические характеристики сопла горелки 2 и смесительных патрубков 8 подобраны таким образом, чтобы обеспечить температуру газов в камере 5 порядка 500-600°С. При этой температуре дымовые | азы входят в .межтрубное пространство пуч-. ка 3, где охлаждаются до 150-200°С. Поскольку выходное сечение пучка 3 в 2-3 раза меньше входного сечения, дымовые газы движутся в межтрубном пространстве пучка 3 с возрастающей скоростью. Характер нарастания скорости зависит от фор.мы поперечного сечения трубного пучка 3 и формы обтекаемого вытеснителя 11, в глубине межтрубного пространства при этом одновременно происходят два процесса - уменьшение теплоотдачи от дымовых газов к трубам пучка 3 за счет понижения температуры дымовых газов и возрастание коэффициента теплоотдачи за счет увеличения скорости дымовых газов. С помощью вытеснителя 11 можно обеспечить любой характер увеличения скорости дымовых газов и получить полную компенсацию у.меньшения теплоотдачи в каждом из сечений межтрубного пространства

35

j уменьшающегося в направлении от камеры 5 0 пучка 3. Охлажденные дымовые газы удаляются из корпуса 1 в дымоход через щелевое отверстие 15. Часть охлажденных дымовых газов из камеры 6 засасывается (рецир- кулирует) в смесительные патрубки 8. Подогреваемый продукт (аминовый раствор) распределяется по трубам пучка 3 с помощью распределительных камер 10. Горизонтальный разъем 12 корпуса 1 в плоскости перегородки 4 дает возможность снять верхнюю часть корпуса 1 во время ремонта, после чего удалить из корпуса и трубный пучок 3 с камеры 10, т.е. обеспечивается почти полная разборка подогревателя при неподвижной нижней части корпуса 1.

В таком подогревателе появляется возI высокого давления к камере б низкого давления.

Пучок 3 теплообменных труб выполнен с сечением в форме круга или его части и подсоединен трубным пространством к распределительным камерам 10 нагреваемой

; среды. Пучок 3 может дополнительно содержать вытеснитель 11, размещенный в его центральной части.

Корпус 1 выполнен с разъе.мом 12, расположенным в плоскости продольной пере. городки 4, а пучок 3 теплообменных труб

вместе с камерами 10 выполнен съемным.

В огневом подогревателе в зависимости

от его мощности может быть использовано

40

несколько горелок 2 и, соответственно, не- ,г можность обеспечить равенство температур сколько смесительных патрубков 8. В этомвсех труб пучка 3 независимо от их распослучае в камере 6 низкого давления устанав-ложения в этом пучке. Повышение равноливают поперечные относительно корпуса 1мерности обогрева труб пучка 3 повышает

перегородки 13, а в пучке 2 теплообменных степень использования поверхности нагрева, труб - поперечные дистанционирующие ре-которую можно довести практически до едишетки 14, расположенные в плоскости пере- 50 ницы. городки 13. В нижней части корпуса 1 имеется щелевое отверстие 15 для выхода дымовых газов.

Огневой подогреватель работает следую щим образом.

; Раскаленные до 1200-1400°С продукты сгорания топлива с высокой скоростью порядка 150-200 м/с вытекают-из горелок 2 в смесительные патрубки 8. За счет инжекФормула изобретения

. Огневой подогреватель, содержащий корпус по крайней мере с одной горелкой и пучком теплообменных труб, разделенный продольной перегородкой на камеры высокого и низкого давления, соединенные между собой каналом охлаждения, в котором раз0

5

5

0

тируюп его действия высокоскоростной струи в с.месительные патрубки 8 засасываются дымовые газы из внутреннего пространства камеры 6 низкого давления. Смесь продуктов сгорания с дымовыми газами направляется из смесительных патрубков 8 в рабочее пространство камеры 5 высокого давления. Геометрические характеристики сопла горелки 2 и смесительных патрубков 8 подобраны таким образом, чтобы обеспечить температуру газов в камере 5 порядка 500-600°С. При этой температуре дымовые | азы входят в .межтрубное пространство пуч-. ка 3, где охлаждаются до 150-200°С. Поскольку выходное сечение пучка 3 в 2-3 раза меньше входного сечения, дымовые газы движутся в межтрубном пространстве пучка 3 с возрастающей скоростью. Характер нарастания скорости зависит от фор.мы поперечного сечения трубного пучка 3 и формы обтекаемого вытеснителя 11, в глубине межтрубного пространства при этом одновременно происходят два процесса - уменьшение теплоотдачи от дымовых газов к трубам пучка 3 за счет понижения температуры дымовых газов и возрастание коэффициента теплоотдачи за счет увеличения скорости дымовых газов. С помощью вытеснителя 11 можно обеспечить любой характер увеличения скорости дымовых газов и получить полную компенсацию у.меньшения теплоотдачи в каждом из сечений межтрубного пространства

0 пучка 3. Охлажденные дымовые газы удаляются из корпуса 1 в дымоход через щелевое отверстие 15. Часть охлажденных дымовых газов из камеры 6 засасывается (рецир- кулирует) в смесительные патрубки 8. Подогреваемый продукт (аминовый раствор) распределяется по трубам пучка 3 с помощью распределительных камер 10. Горизонтальный разъем 12 корпуса 1 в плоскости перегородки 4 дает возможность снять верхнюю часть корпуса 1 во время ремонта, после чего удалить из корпуса и трубный пучок 3 с камеры 10, т.е. обеспечивается почти полная разборка подогревателя при неподвижной нижней части корпуса 1.

Формула изобретения

. Огневой подогреватель, содержащий корпус по крайней мере с одной горелкой и пучком теплообменных труб, разделенный продольной перегородкой на камеры высокого и низкого давления, соединенные между собой каналом охлаждения, в котором размещен упомянутый пучок, и по крайней мере с одним смесительным патрубком, закрепленным на перегородке против горелки, установленной в камере низкого давления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и снижения металлоемкости, продольная перегородка выполнена с закраиной, охватывающей пучок теплообменных труб сбоку и образующей с корпусом кана.т охлаждения переменного сечения, уменьшающегося в направлении от камеры высокого давления к камере низкого давления.

2.Подогреватель по п. 1, отличающийся тем, что пучок теплообменных труб выполнен с сечением в форме круга или его части.

3.Подогреватель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, пучок дополнительно содержит вытеснитель, размещенный в его центральной части.

4.Подогреватель по пп. 1-3, отличающийся тем, что корпус вьшолнен с разъемом, расположенным в плоскости продольной перегородки.

Изобретение м.б. использовано для подогрева аминовых растворов. Цель изобретения - повышение надежности и снижение металлоемкости. Подогреватель содержит корпус 1 с горелкой 2 и пучком 3 теплооб- менных труб. Корпус 1 разделен продольной перегородкой 4 на камеры 5 и 6 высокого и низкого давления. Камеры 5 и 6 соединены между собой кана.том 7 о.хлаждения. В канале 7 размещен пучок 3 труб. В камере 6 низкого давления напротив горелки 2 на перегородке 4 закреплен смесительный патрубок 8 Перегородка 4 выполнена с закраиной 9. Закраина 9 охватывает пучок 3 труб сбоку и образует с корпусом канал 7 охлаждения переменного сечения, уменьшаюплий- ся в направлении от камеры 5 высокого давления к камере 6 низкого давления. Пучок 3 труб м.б. выполнен с сечением в форме круга или его части. Пучок 3 труб может содержать вытеснитель 11, размещенный в его центральной части. Корпус 1 м.б. выполнен с разъемом 12, расположенным в плоскости перегородки 4. Такая конструкция подогревателя обеспечивает более равномерный нагрев пучка труб и более полное использование поверхности нагрева. Разъем 12 дает возможность во время ремонта снять верхнюю часть корпуса 1 и обеспечить полную разборку подогревателя при неподвижной нижней части корпуса 1. 3 з.п. ф-лы, 4 ил. -х с (Л 4 СО о О5 со

2 3 6

А

фие. /

(pUQ.5