Рекуперативный трубчатый теплообменник Советский патент 1989 года по МПК F28D7/16 F24H3/10 F28F19/00 

Поток среды

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в теплообменниках, работающих в условиях образования золовых и сажевых отложений, в частности в воздухоподогревателях и экономайзерах, рабо- та|сг1их в условиях низкотемпературное коррозии и образования сажистых отложений.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности путем очистки поверхности труб в процессе работы теплообменника.

На фиг. 1 изображена схема уста- новки дополнительных трубопроводов, обеспечивающих переключение движения потока среды, содержащей загрязняющие вещества на противоположное; на фиг. 2 - размещение очищающих элемен- тов при обтекании загрязненной средой наружной поверхности теплообменных труб; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг.2 на фиг. 4 - размещение очип(ающих элементов при обтекании загрязненной средой внутренней поверхности тепло - обменных труб; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 4.

Теплообменник содержит секции труб 1, заключенные в корпусе 2, ма- гистрал:ь 3 подвода и магистраль 4 отвода загрязненной тешюобменной среды, соединенные обводными трубопроводами 5, 6. На магистралях 3, 4 в местах соединения с обводными трубопроводами 5, 6 расположены заслонки 7, 8, 9, 10, которые закрывают трубопроводы от магистрали или перекрывают магистраль, открьшая обводные трубопроводы 5, 6, Движение заслонок производится по линиям управления 11 от регулятора 12. На поверхности труб 1 со стороны загрязненной среды размещены с возможность перемещения под действием потока очищающие элементы в форме тонкостенных колец 13 с наклонными лопастями 14. Если загрязненная среда проходит в межтрубном пространстве, кольцо 13 насажено на наружную поверхность трубы 1 и лопасти 14 расположены снаружи, причем высота лопасти должна быть меньше половины расстояния между трубами в пучке, чтобы при движении не происходило заклинивание соседних элементов. При прохождении загрязненной среды внутри трубы 1 кольца 13 примыкают к внутренней по

Q „ 5

5

верхности трубы 1, а лопасти |4 направлены к оси трубы 1. Для ограничения движения очищающего элемента на концах труб 1 установлены стопоры 15 в виде тонких колец. Количество лопастей 14 может быть любым.

В процессе работы заслонка 7 перекрывает трубопровод 5, а заслонка 8 перекрывает трубопровод 6. В это время заслонки 9, 10 открыты и загрязненная среда поступает по входной магистрали 3 в секции труб 1 вдоль оси труб 1. Вторая среда движется через теплообменник перпендикулярно оси труб 1. Пусть в это время кольцо 13 занимает в трубе 1 крайнее по ходу загрязняющей cpeд:Jl положение у стопора 15. В процессе работы на внутренней поверхности трубы 1 возникают отложения, снижающие эффективность теплообмена, что приводит к снижению температуры на выходе из теплообменника. Когда эта температура падает ниже допустимой, по сиг налу от регулятора 12 по линиям 1I происходит синхронное закрытие заслонок 9, 10 и открытие заслонок 7, 8.

Благодаря указанным переключением среда меняет направление движения. При этом направление вращения коль - ца 13 изменяется на противоположное и под действием потока оно перемещается вдоль трубы 1, пока не достигнет противоположного стопора 15, При своем движении очищающий элемент удаляет отложения, которые уносятся потоком. В дальнейщем процесс повтог ряется. Помимо самоочистки секции труб 1, повышающей эффективность работы теплообменника, изменение наг правления движения теплоносителя приводит к снижению интенсивности коррозионного износа и увеличению долговечности теплообменника.

Формула изобретения

Рекуперативный трубчатый теплообменник с каналами для загрязненной теплообменной среды, соединенными между собой обводными трубопроводами с заслонками переключения направления потока, о тличающийс я тем, что, с целью повьппения эксплу- атациг)нной надежности путем самоочистки поверхности труб в процессе

0

W

fpuij

%|Л

c::i

Изобретение может быть использовано в теплообменниках, работающих в условиях образования золовых и сажевых отложений, и позволяет повысить их эксплуатационную надежность. Теплообменник с каналами для загрязненной теплообменной среды, соединенными между собой обводными трубопроводами с заслонками переключения направления потока, содержит размещенные на поверхности труб 1 со стороны загрязненной среды очищающие элементы в форме тонкостенных колец 13 с наклонными лопастями 14. Под действием потока кольца 13 вращаются и перемещаются вдоль трубы 1, удаляя отложения, которые уносятся потоком. При изменении направления потока направления вращения и перемещения кольца 13 меняются на противоположное. Движение периодически повторяется. Эксплуатационная надежность повышается за счет самоочистки труб в процессе работы. 5 ил.

Фаг.З

15

ч

/5

В

фиг. А

Фиг. 5