Теплообмінник для утилізації гарячих відхідних газів

Теплообмінник для утилізації тепла гарячих ВІДХІДНИХ газів різних печей і котлів шляхом нагрівання води, оснащений трубною решіткою, вико наною у вигляді ЗМІЙОВИКІВ із труб, підвішених за допомогою спеціальних ПІДВІСОК ЧИ обпертих на каркас із стояків і балок, який відрізняється тим, що його виконано з елементів гладкої стальної труби ЗОВНІШНІМ діаметром від 27 до 60 мм, порізаних під кутом 45о+2° до поздовжньої осі труби, зварених між собою на віддалі не більше ЗО мм у зигзагоподібні секції, котрі зварені у прямокутний блок через перехідники з віддалю не більше ЗО мм, утворивши трубну решітку, з можливістю надходження у міжтрубний простір газу з температурою, не нижчою за 200 °С, а всередину труб - послідовно через кожну трубу - води, що нагрівається до 100 °С Винахід відноситься до теплопостачання і може бути використаний у різних печах дм утилізації тепла гарячих ВІДХІДНИХ І газів з температурою не нижче 200°С шляхом нагрівання води до 100°С і використання її за відкритою схемою циркуляції в системі опалення, для господарчих потреб чи в технологічних процесах Відомо багато конструктивних схем теплообмінників для передачі тепла ви гарячого теплоносія до холодного через стінку, що розділяє ці теплоносії Найближчими аналогами пропонованого теплообмінника є водяні економайзери котельних установок, пропікаючих і нагрівальних печей різних виробництв Для одержання ефективного теплообміну в них традиційно застосовують кольорові метали, які мають високу теплопровідність, чи великі поверхні теплообміну Велика поверхня теплообміну досягається застосуванням труби великої довжини або всіляким оребренням труби (чавунні литі ребристі, стальні з шипами, плавниками, пелюстками та ціальні заводи, вони трудомісткі, схильні до засмічення ЗОВНІШНІХ поверхонь труб за наявності пилу в ВІДХІДНИХ газах, розраховані на високий тиск води Найближчим аналогом є стальний економайзер, описаний у книзі Р І Естеркіна "Промислові котельні установки", Енергоатоміздат, Ленінград, 1985 р стор 256 - 257, мал 8 - 6 Заявлюваний теплообмінник і відомий водяний економайзер мають такі схожі риси призначені для нагрівання води ВІДХІДНИМИ газами, змійовики, виготовлені з металевих труб, що поперечно омиваються газами, розташування ЗМІЙОВИКІВ найчастіше шахове, змійовики підвішують за допомогою спеціальних ПІДВІСОК ЧИ опирають на каркас за допомогою стояків і балок, для полегшення монтажу змійовики, за необхідності, виготовляють блоками Однак відомий економайзер відрізняється від пропонованого тим, що його виготовляють із металевих труб діаметром від 28 до 38мм, зігнутих у змійовики Мінімальний радіус згину труби в заводських умовах при використанні спеціальної технології дорівнює зовнішньому діаметру зігнутої труби, а без спеціальної технології - не менше 3,5 номінального діаметра Це визначає мінімальний крок труб у змійовику Крок труб у колекторі визна ІНШІ) ВІДОМІ конструкції водяних економайзерів з оребрених труб мають високу ефективність теплопередачі, однак для їх виготовлення потрібні спе О Ю О 49015 чається можливістю приварювання Для забезпечення необхідної КІЛЬКОСТІ грітої води застосовано паралельне вмикання ЗМІЙОВИКІВ В одному блоці, використовуючи проміжні колектори Таке конструктивне виготовлення економайзера має серйозні вади великі габарити і масу, виготовлення лише на спеціальному виробництві, висока вартість, значні капітальні видатки за установку на МІСЦІ експлуатації В основу винаходу поставлене завдання створити малогабаритний ефективний теплообмінник, виготовлений з металевих труб зовнішнього діаметра від 27 до 60мм з віддаллю між трубами у змійовику та між секціями блоку не більше 30мм, що не потребує спеціальної технології виготовлення і монтажу, зручний для очищення зовнішньої поверхні труб від забруднення ВІДХІДНИМИ газами, придатний для установки як утилізатора тепла на будь-якій печі в горизонтальному чи вертикальному положенні за напрямом ВІДХІДНИХ газів з температурою не менше 200°С і нагріванню води до 100°С, яка може використовуватись для господарчих потреб, в технологічних процесах чи системі опалення за відкритою схемою Це завдання вирішено за рахунок нетрадиційного технічного рішення, котре полягає в тому, що пропонований теплообмінник, зображений на кресленнях (фіг 1 - фронтальна, фіг 2 - бокова проекції) виконано цілком звареним з металевих труб, нарізаних на елементи 1, 2, 3, 4 і 5 під кутом 45 о+2 ° до поздовжньої осі труби, з'єднаних перехідниками З у зигзагоподібну секцію6, котра у свою чергу, з'єднана з подібною секцією 7 перехідником 5, утворюючи таким чином прямокутний блок (трубну решітку) з різною за бажанням КІЛЬКІСТЮ труб у секції і секцій у блоці Гарячі гази протікають у міжтрубному просторі блока, підігріта вода - послідовно всередині труб блока КІЛЬКІСТЬ блоків, їхні розміри можуть бути будьякими залежно від конкретних умов теплообміну За напрямом ВІДХІДНИХ газів, при установці на одній печі кількох блоків, з'єднання їх лише послідовне, за нагрітою водою - послідовне або паралельне залежно від температури ВІДХІДНИХ газів температури і КІЛЬКОСТІ циркулюючої води Конструктивна схема теплообмінника функціонально об'єднала високий економічний ефект теплообміну (більш у 1,5 - 2 рази) при тих самих габаритах, низьку трудоємність виготовлення (менше в 2 - 3 рази), незначні капітальні видатки на МІСЦІ експлуатації, простоту обслуговування порівняно з відомим При виготовленні теплообмінника застосовують 3 технологічні операції різання труб, зварювання, гідравлічні випробування Експлуатація не вимагає додаткового обслуговування ВІДХІД! гази №: — ; •r f E -: 1 — вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 ! '• I j• Фіг. 2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) ! "И J ТЧ n T вода ;; ВІДВІДНІ гази