Утилізатор тепла

Утилізатор тепла, що містить теплообмінник з оребреними термосифонами, герметично закріп леними в трубній дошці, верхня частина термосифонів розташована у водяній камері, а нижня їх частина розташована у верхній частині газоходу, розділеному горизонтальною перегородкою, а ни Корисна модель відноситься до області теплообмінної техніки по утилізації тепла відпрацьованих газів газотурбінних установок (ГТУ) і може бути використана на компресорних станціях магістральних газопроводів Особливістю функціонування таких теплообмінників є необхідність зупинки ГТУ на час пуску утилізатора, оскільки для заповнення циркуляційного контуру теплообмінника водою необхідно його охолодити до температури 150 - 200°С При відключеному циркуляційному контурі поверхня теплообмінника розігрівається до температури газів, тобто до 500сС Такі високі температури не дозволяють заповнити теплообмінники водою ВІДОМІ утилізатори тепла, які містять корпус із торцевим газопровідним патрубком, обладнаним встановленими поперечно і з частковим перекриттям його прохідного перерізу теплообмінними поверхнями, перед якими по ходу газу розміщені на поворотних валах шибери [див а с СРСР № 1449831 покл F28F27/02, 1989 р ] Недоліком функціонування відомого утилізатора тепла є залежність його від режиму роботи ГТУ, тому що експлуатація його передбачає відключення ГТУ й охолодження теплообмінних поверхонь до 150°С перед черговим пуском Необхідність зупинки ГТУ під час пуску ускладнює умови експлуатації Кожен пуск знижує моторесурс ГТУ Найближчим аналогом-прототипом рішення, що заявляється, є утилізатор тепла, який містить встановлені по периметру газоходу вертикальні теплові труби, виконані у вигляді верхніх та нижніх ділянок, розташованих між собою із зазором в зоні якого по периметру газоходу до труб щільно прикріплений заповнений рідиною короб, а в шар рідини введено ущільнюючий елемент, також щільно прикріплений до труб [див а с СРСР № 1511538, М кл 4F23L15/04, 1989р] Основним недоліком конструкції є низька надійність роботи із-за руйнування її елементів при "гарячому" пуску на працюючій ГТУ та малій компенсації температурних подовжень труб, що пов'язано з ненадійною роботою ущільнюючого елементу Висока різниця температур після декількох циклів "пуск-зупинка" на працюючій ГТУ призводить до утворення тріщин і виривання труб із трубних дошок Задачею даного винаходу є підвищення експлуатаційної надійності шляхом включення в роботу утилізатора тепла незалежно від режиму роботи ГТУ Запропонований утилізатор тепла, що містить водяну камеру і теплообмінник з оребреними термосифонами, герметично закріпленими в трубній дошці, розташований в горизонтальній ДІЛЯНЦІ жня частина газоходу є байпасною ЛІНІЄЮ, ЯКИЙ відрізняється тим, що на газоході перед теплообмінником установлено гідравлічний колектор, обладнаний форсунками для розпилювання в газовому потоці охолоджуючої води, яка з ємності подається насосом через запірно-регулювапьну арматуру по підвідному трубопроводу в гідравлічний колектор і по трубопроводу в водяну камеру 00 CD 1488 газоходу, розділеному горизонтальною перегородкою, у верхній частині якого знаходиться теплообмінник, а нижня частина є байпасною ЛІНІЄЮ, на газоході перед теплообмінником розміщено гідравлічний колектор, обладнаний форсунками для розпилювання охолоджуючої води в газовому потоці, а на лінії подачі води встановлено блок ємності з насосом і запірно-регулюючою арматурою На фіг 1 схематично зображено пристрій, на фіг 2 - розріз А-А фіг 1, на фіг 3 - розріз Б-Б фіг 1 До системи всережимного утилізатора тепла входить теплообмінник 1, розміщений в горизонтальній ДІЛЯНЦІ вихлопного газоходу 2 ГТУ, розділений горизонтальною перегородкою 3, у верхній частині знаходиться теплообмінник 1, а нижня частина є байпасною ЛІНІЄЮ Теплообмінник 1 виконано на базі оребрених термосифонів 4, герметично закріплених в трубній дошці 5, яка розділяє потоки теплоносіїв, і водяної камери 6 підведення і відведення теплоносія через патрубки 7 і 8 Перед теплообмінником по ходу вихлопних газів встановлені жалюзі 9 для регулювання потоку і розташовано гідравлічний колектор 10 з форсунками 11 Охолоджуюча вода подається насосом 12 із ємності 13 по підвідному трубопроводу 14 до гідравлічного колектора 10 і по трубопроводу 15 у водяну камеру 6 По ходу охолоджуючої води встановлена запірно-регулююча арматура 16 На водяній камері 6 встановлено клапан 17 Пристрій працює наступним чином охолоджуюча вода з ємності 13 насосом 12 через запірнорегулюючу арматуру 16 по підвідному трубопроводу 14 подається до гідравлічного колектора 10 і Униптя ГТ№і Фіг. 1 за допомогою форсунок 11 розпилюється дрібними краплями в потік вихлопних газів перед теплообмінником 1 Охолоджений потік знижує температуру термосифонів до 150 - 200°С Потім охолоджуюча вода подається також по трубопроводу 15 до водяної камери 6, де відбувається кипіння води за рахунок підтримання постійного рівня, а пара, що утворилася, випускається через клапан 17 Після досягнення необхідної температури металоконструкцій теплообмінника 1 відключається насос 12, припиняється подача охолоджуючої води до гідравлічного колектора 10 і до водяної камери 6 Разом з відключенням насоса 12 включається циркуляційний контур теплоносія, подача якого проводиться по патрубку 7, а ВІДВІД теплоносія через патрубок 8 Регулювання теплової потужності теплообмінника 1 проводиться за допомогою повороту жалюзі 9 Виконання охолодження металоконструкцій теплообмінника 1 шляхом розпилювання охолоджуючої води дозволяє інтенсифікувати теплопередачу, зняти в цій зоні високопотенційну частину тепла гріючого теплоносія і тим самим захистити від зруйнування термосифони 4, чим забезпечується запуск і зупинка системи утилізації без зупинки ГТУ Утилізатори тепла за наведеною схемою охолодження металоконструкцій теплообмінників знайдуть широке застосування не тільки в газовій промисловості, але й на об'єктах нафтової, металургійної галузей, на скляних, цегельних та інших підприємствах, що мають обладнання з високотемпературними відпрацьованими газами Фіг. 2 Фіг. З ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет' вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71