Шип теплообменной трубы Советский патент 1992 года по МПК F23M5/04 

0г#еулзрн0л

MffCCCf

(Л

Использование: в зажигательных поясах котлоагрегатов различного назначения. Сущность изобретения: шип, ограниченный цилиндрической боковой поверхностью, выполнен в зоне верхнего основания в виде расположенных по периферии последнего нескольких выступов 1, имеющих форму пирамиды, усеченной цилиндрической поверхностью 2 шипа, на нижнее основание 3 которого нанесен слой легкоплавкого металла 4. 4 ил.

фиг Л

Изобретение относится к шипам для удержания изоляционной обмазки на теплообмен ной трубе и может быть использовано в зажигательных поясах котло- згрегатов различного назначения.

Известен шип теплообменной трубы в форме шара усеченного двумя параллельными плоскостями.

Основным недостатком такого шипа является ненадежность контакта с поверхно- стью трубы. Отсутствие надежного контакта объясняется тем, что в процессе его приварки наплавленный металл не полностью заполняет пространство между плоским основанием шипа и цилиндрической повер- хностью теплообменной трубы. Нарушение контакта между основанием шипов и поверхностью трубы приводит к перегреву верхней части шипа и его преждевременному выгоранию.

В другом известном устройстве шип теплообменной трубы выполняется в виде цилиндра с конусным основанием. При такой конструкции шипа нижнее его основание формируется в процессе приварки за счет плавки металла шипа.

Однако наплавление металла и формирование основания в процессе приварки шва затруднительно. В результате по поверхности контакта шипа и трубы образуют- ся непровары, которые уменьшают общую площадь контакта между ними. Уменьшение площади контакта между основанием шипов и поверхностью трубы, также как и в первом случае, приводит к перегреву шипа и его выгоранию.

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому техническому решению является выполнение шипа в виде полого цилиндра, который с целью повышения на- дежности у оснований снабжен периферийными кольцевыми выступами.

, К недостаткам этого устройства относятся сложность обеспечения монолитного контакта между основанием полого цилин- дрического шипа, снабженного периферийными выступами у основания с цилиндрической поверхностью теплообменной трубы, а также получения однородного покрытия при нанесении на ее поверхность огнеупорной массы.

Ненадежность контакта между основанием цилиндрического полого шипа объясняется тем, что при такой форме его основания приварка обеспечивается только по наружному периметру. В результате не- проваров между шипом и трубой не образуется монолитного соединения по всей площади основания шипа. Кроме того, площадь основания кольца полого шипа меньше площади основания сплошного цилиндрического шипа. Нарушение монолитности между основанием шипа и поверхностью теплообменной трубы, а также относительно малая площадь его основания затрудняет отвод тепла через шип к поверхности теплообменной трубы. Это приводит к перегреву шипа и его преждевременному выгоранию.

Наличие кольцевых периферийных выступов у верхнего основания шипов в зоне сближения их поверхностей, затрудняет заполнение пространства между ними, огнеупорной массой. В результате в этих местах могут образовываться пустоты. Это приводит к снижению качества огнеупорного покрытия теплообменных труб.

Целью изобретения является повышение надежности в работе шипов и качества огнеупорного покрытия теплообменных труб.

Поставленная цель достигается тем, что шип ограниченный цилиндрической боковой плоскостью выполняется в зоне верхнего основания в виде расположенных по периферии последнего нескольких выступов, имеющих форму пирамиды, усеченной упомянутой цилиндрической поверхностью шипа, на нижнее основание которого нанесен слой легкоплавкого металла.

В отличие от прототипа предлагаемый шип в зоне верхнего основания включает в себя выступы по форме пирамиды, усеченных с наружной стороны цилиндрической поверхностью шипа. Нижнее основание шипа покрыто слоем легкоплавкого металла.

Наличие в зоне верхнего основания шипа нескольких выступов по форме пирамиды, усеченных наружной цилиндрической поверхностью шипа, дает возможность на: дежно покрыть его верхнюю часть защитным слоем огнеупорной массы, которая удерживается выступами. Слой огнеупорной массы, расположенный на поверхности шипа между выступами, надежно защищает его нижнюю часть от непосредственного нагрева. Это способствует интенсификации теплопередачи от источника тепла к поверхности теплообменной трубы. Кроме того, огнеупорная масса в этом случае равномерно заполняет пространство между шипами, что улучшает качество огнеупорного покрытия. Слой легкоплавкого металла, нанесенный на нижнее основание шипа, в процессе приварки расплавляется и после остывания между ним и теплообменной трубой образуется монолитное со- единение. В этом случае непровары исключаются. Монолитное соединение основания шипа с теплообменной трубой также способствует улучшению передачи тепла через шип к теплообменной трубе.

Совместное действие приведенных факторов интенсифицирует теплопередачу через шип к теплообменной трубе и способствует снижению температуры нагрева шипа, а также огнеупорного покрытия, находящегося в зоне его теплового влияния. Снижение температуры нагрева шипа повышает надежность его в работе.

Предлагаемое устройство отличается от прототипа наличием в зоне верхнего основания шипа нескольких выступов по форме пирамиды, усеченных его наружной цилиндрической поверхностью и слоем легкоплавкого металла на нижнем основании.

На фиг. 1-3 изображен шип до приварки; на фиг. 4 - то же, после приварки к поверхности теплообменной трубы.

Шип теплообменной трубы 5 включает в себя выступы 1, имеющие форму пирамиды, усеченных с наружной стороны цилиндрической поверхностью 2, основание 3, покрытое слоем легкоплавкого металла 4.

0

5

0

5

Ограничение выступов 1 наружной цилиндрической поверхностью 2 позволяет при приварке шипов к поверхности тепло- обменных труб использовать широко распространенную аппаратуру для приварки шипов.

Таким образом, изобретение позволяет повысить надежность работы шипов и огнеупорного покрытия экранных поверхностей котлоагрегатов.

Формула изобретения Шип теплообменной трубы, выполненный с верхним и вогнутым нижним основаниями и цилиндрической боковой поверхностью, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем интенсификации теплопередачи, участок шипа в зоне верхнего основания выполнен в виде расположенных по периферии последнего нескольких выступов, имеющих форму пирамиды, усеченной упомянутой цилиндрической боковой поверхностью шипа, на нижнее основание которого нанесен слой легкоплавкого металла.

фиг, I

8uff-B

фиг.З

-г