Теплоутилизационная установка Советский патент 1992 года по МПК F28D15/02 

Изобретение относится к теплотехническому оборудованию и может быть использовано при проектировании, изготовлении и эксплуатации теплообменных аппаратов энергетических, отопительных и технологических установок при нагреве жидких сред. Известна теплоутилизационная установка, содержащая закрепленный в трубной доске пучок тепловых труб, зоны испарения и конденсации которых размещены в камерах охлаждаемой и нагреваемой среды соответственно, при этом каждая тепловая труба снабжена ограничительным упором, контактирующим с трубной доской и торцовым прижимным устройством, причем пучок тепловых труб разделен на несколько пакетов, расположенных рядами поперек потока в камере охлаждаемой среды, а камера нагреваемой среды выполнена в виде отдельных секций по числу пакетов, причем секции соединены по нагреваемой среде по последовательно-параллельной схеме, между пакетами тепловых труб в каждом ряду установлены огнеупорные перегородки, а ограничительные упоры размещены со стороны камеры охлаждения.

Недостатки установки - конструктивного и эксплуатационного характера. При работе в высокотемпературной охлаждаемой среде происходит искривление тепловых труб, которое приводит к прогару или накладке труб одна на другую и неравномерному распределению теплового потока, вследствие чего изменяется аэродинамическое сопротивление в межтрубном пространстве, что приводит к снижению эффективности теплообмена.

Цель изобретения - повышение надежности при работе в высокотемпературной охлаждаемой среде и повышение эффектив- ности теплообмена при использовании труб с наружным оребрением путем регулирования величины аэродинамического сопротивления.

В теплоутилизационной установке, включающей закрепленный в трубной доске пучок тепловых труб, зоны испарения и конденсации которых размещены в камерах охлаждаемой и нагреваемой сред соответственно, каждая тепловая труба снабжена ограничительным упором, контактирующим

с трубной доской и торцовым прижимным устройством, при этом пучок тепловых труб разделен на несколько пакетов, расположенных рядами поперек потока в камере охлаждаемой среды, а камера нагреваемой

среды выполнена в виде отдельных секций по числу пакетов, секции соединены по нагреваемой среде по последовательно-параллельной схеме, между пакетами тепловых труб в каждом ряду установлены

огнеупорные перегородки, а ограничительные упоры тепловых труб размещены со стороны камеры охлаждения, каждый пакет тепловых труб закреплен с возможностью перемещения в дополнительной трубной

доске, установленной в нижней части камеры охлаждаемой среды, а тепловые трубы с наружной стороны дополнительной трубной доски снабжены регулирующими шайбами и торцовыми прижимными устройствами, причем шайбы имеют отверстия, по- вторяющие сечение тепловой трубы, и соединены с дополнительной трубной доской резьбовыми штырями.

Сущность изобретения заключается в

том, что свободные концы сребренных тепловых труб в камере охлаждаемой среды закреплены в дополнительной трубной доске с помощью торцовых прижимных устройств, а устанавливая тепловые трубы с

помощью регулируемой шайбы под определенным углом и закрепляя их в этом положении, регулируют аэродинамическое сопротивление в межтрубном пространстве камеры охлаждаемой среды.

Пример конкретного исполнения теплоутилизационной установки показан на фиг. 1-5 для случая изготовления корпусов камер теплообменника прямоугольной формы.

На фиг. 1 показаны теплообменные пакеты, размещенные в камере охлаждаемой среды, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг.

1; на фиг. 3 - пакет тепловых труб, продольный разрез; на фиг. 4 узел на фиг. 3; на фиг. 5 - узел соединения регулирующей шайбы, вид снизу.

Теплоутилизационная установка содержит закрепленный в трубной доске 1 пакет тепловых труб 2, разделенный на несколько пакетов, зоны испарения и конденсации которых размещены в камерах охлаждаемой 3 и нагреваемой 4 сред. При этом камера нагреваемой среды выполнена в виде отдельных секций по числу пакетов, а секции соединены по нагреваемой среде трубопроводами 5 по последовательно-параллельной схеме.

Между пакетами тепловых труб 2 в каждом ряду установлены огнеупорные перегородки 6, являющиеся одновременно направляющими каркаса камеры 4 нагреваемой среды. Тепловые трубы снабжены ограничительными упорами 7, установленными со стороны камеры 3 охлаждения.

Тепловые трубы 2 прижимаются к трубной доске с помощью прижимного устройства, выполненного в виде вспомогательной трубной доски 8 и натяжных устройств, каждое из которых жестко соединено с торцами тепловых труб 2. Натяжные устройства выполнены в виде резьбовых стержней 9, установленных в отверстия вспомогательной трубной доски 8.

Тепловые трубы крепятся к трубной доске 1 с помощью глухих гаек 10, навинчиваемых на резьбовые стержни 9 до контакта с вспомогательной трубной доской 8 через прокладки, упорные и натяжные шайбы. Секции камеры 4 нагреваемой среды снабжены входными 11 и выходными 12 патрубками и перегородками 13, выполненными сплошными через все сечение камеры нагреваемой среды, причем для нагреваемой среды через перегородку в ней выполнена перфорация.

Для защиты нарезной части натяжного устройства стержня 9 на каждую секцию камеры 4 установлен защитный кожух 14, а для выполнения монтажно-ремонтных работ секции камеры снабжены петлями 15.

Нижние концы тепловых труб 2 для ограничения искривления труб в вертикальной плоскости на концах имеют резьбовые стержни 9, с помощью которых тепловые трубы 2 крепятся к дополнительной трубной диске 16с отверстиями 17 для прохода тепловых труб, причем отверстия имеют диаметр больше диаметра .оребрения труб и не препятствуют линейному перемещению тепловых труб в вертикальной плоскости.

Трубы 2 крепятся к трубной доске 16 с помощью стержней 9 и гаек 10. Между дополнительной трубной доской 16 и гайкой 10 установлена регулирующая шайба с цент- 5 ральным отверстием, повторяющим форму сребренной трубы 19, и симметрично размещенными пазами 20. В дополнительной трубной доске 16 имеются резьбовые штыри 21 для фиксации регулируемой шайбы, а

10 следовательно, и тепловой трубы под определенным углом для изменения аэродинамического сопротивления в межтрубном пространстве при проходе дымовых газов. Теплоутилизационная установка рабо15 тает следующим образом. ,

Горячие Дымовые газы проходят по газоходу (камера 3) через ряды пакетов тепло-, вых труб 2 и отдают тепло их испарительным участкам, что вызывает парообразование

0 рабочей жидкости в тепловых трубах 2. Попадая в зону конденсации, пар за счет отвода тепла нагреваемой жидкостью конденсируется, а конденсат вновь возвращается в испаритель. Таким образом,

5 осуществляется передача тепла от дымовых охлаждаемых газов к нагреваемой жидкости.

Использование изобретения позволяет избежать искривления тепловых труб в га0 зоходе при работе теплоутилизационной установки в высокотемпературных дымо- вых газах.

Закрепление тепловых труб с возможностью поворота их вокруг своей оси позво5 ляет регулировать аэродинамическое

-сопротивление в межтрубном пространстве, улучшая эффективность теплообмена в теплообменной установке,

0 Формула изобретения

Теплоутилизационная установка по авт. № 1408189, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности при работе в высокотемпературной охлаждаемой

5 среде и повышения эффективности теплообмена при использовании труб с наружным оребрением путем регулирования

-величины аэродинамического сопротивления, каждый пакет тепловых труб закреп0 лен с возможностью перемещения в дополнительной трубной доске, установленной в нижней части камеры охлаждаемой среды, а тепловые трубы с наружной стороны трубной доски снабжены регудиру- 5 ющими с шайбами и торцовыми прижимны- ми устройствами, причем шайбы имеют отверстия, повторяющие сечение тепловой трубы, и соединены с дополнительной трубной доской резьбовыми штырями.

Изобретение относится к теплотехническому оборудованию, предназначенному для нагрева жидких сред. Цель изобретения - повышение надежности при работе в высокотемпературной охлаждаемой среде и повышение эффективности теплообмена. Теплоутилизационная установка содержит пакеты тепловых труб 2, нижние испарительные участки которых расположены в камере 3 охлаждаемой среды. Верхние конденсационные участки размещены в отдельных камерах 4 нагреваемой среды, сое

%г/

aosoossssoos

ХЬ6666666& Х 66Х

Ра г 2

Вид А

4

21

Фиг. 5

I

#

Фиг. 4