Виносний економайзер

Виносний економайзер, що містить трубчастий теплообмінник, колектори, який відрізняється тим, що він містить два встановлені горизонтально та з'єднані вертикальними рядами труб циліндричні колектори, які утворюють пакет економайзера, кожний наступний пакет економайзера з'єднаний з попереднім через загальний збірний колектор, при 3 труб золою і сажею, знижують техніко-економічні показники чавунних економайзерів. Найбільш близьким до запропонованого рішення є сталевий водяний економайзер, який являє собою трубчастий теплообмінник з підвищеним робочим тиском води вище 2,4МПа у порівнянні з чавунним економайзером (Н.И. Павлов, М.Н. Федоров "Котельные установки и тепловые сети". М. Стройиздат, 1986, стр.109-110, pиc.IV 40, а). Сталевий економайзер по конструкції складається з гнутих змійовикових сталевих труб малого діаметру (28...30мм), кінці яких приварені до збірних колекторів. Колектори виготовляють з труб діаметром 200...300мм. Змійовики розташовані горизонтально в шаховому порядку і омиваються ззовні вертикальным потоком продуктів згоряння. В залежності від площі поверхні змійовикових труб економайзер може комплектуватися (по ходу газів) в окремі пакети висотою 0,9-1,5м. Підживлююча вода потрапляє в нижній колектор, де розподіляється по паралельно ввімкненим змійовикам, пройшовши їх, нагріта вода збирається у верхньому колекторі, звідки поступає в котел. Швидкість руху води в економайзері визначається числом паралельних змійовиків. Сталеві економайзери киплячого типу утворюють одне ціле з котлом. Змійовики сталевого економайзера кріплять за допомогою опорних стойок, ці стійки опираються на порожнисті, повітрям балки, що оходжуються повітрям, які розташовуються під економайзером всередині газоходу. Стійки мають спеціально приварені до них крюки (гребінки), на які зпираються трубки змійовиків. Недоліками сталевих змійовикових економайзерів є наявність конвективної шахти, значна металоємкість, збільшення габаритів котельної установки і теплових втрат в зовнішнє середовище. Задачею запропонованого рішення є вдосконалення конструкції економайзера з розміщенням його після парового чи водогрійного котла, або групи котлів з підвищенням ККД котельної установки на 7...10%. Поставлена задача досягається тим, що виносний економайзер, що включає трубчастий теплообмінник, колектори, згідно з корисною моделлю, він містить два встановлені горизонтально та з'єднані вертикальними рядами труб циліндричні колектори, які утворюють пакет економайзера, кожний наступний пакет економайзера з'єднаний з попереднім через загальний збірний колектор, при цьому труби, що з'єднують горизонтальні колектори, розташовують у кожному пакеті економайзера таким чином, щоб дотримати шахового їх розташування в одній площині щодо горизонтального потоку продуктів згоряння, крім того, між пакетами, у нижній та верхній частинах пакетів економайзера, виконані газонаправляючі перегородки, а перепускні труби, розташовані збоку, з'єднують попарно сусідні циліндричні колектори, при цьому циліндричні колектори і теплообмінні труби мають оребрення, а економайзер виконаний з можливістю монтажу безпосередньо між димососом і димовою трубою котла та виготовлений з котлової сталі з захисним антикорозійним покриттям. 50491 4 При розробці технічних рішень за даною пропозицією прийнята конструкція теплоутилізатора виносного економайзера (BE), у якій як поверхня нагріву використовується пласкоовальна труба (Фіг.1) з неповним поперековим оребренням (Письменний Є.М., Терех О.М., Рогачов В.А., Бурлей В.Д. Теплообмінна труба / Деклараційний патент на корисну модель. 4871. Україна. 15.02.2005р., бюл. №2 та Письменний Є.М., Терех О.М., Рогачов В.А., Бурлей В.Д. Теплообмінна труба / Патент на корисну модель №25025. Україна.25.07.2007р., бюл. №11). Застосування пакетів з таких труб збільшує в 10...15 разів площу поверхні теплообміну (у порівнянні з гладкотрубними пучками), що, у свою чергу, дозволяє знизити габаритні розміри теплоутилізатора. Використання пласкоовальних труб як поверхні нагріву забезпечує в 1,4...1,8 менший аеродинамічний опір у порівнянні з пучками труб круглого профілю, що мають поперекове спірально-стрічкове оребрення. Плоскоовальні труби з неповним оребренням прості у виготовленні. З'єднання прямокутних ребер здійснюється за допомогою контактного зварювання. Такий тип оребрення дає можливість практично необмежено розвивати поверхню. При виготовленні поверхні використовується безвідхідна технологія виробництва. Экономайзер BE одноходовий по газах і воді. В якості колекторів використовуються труби круглого профілю, у які вварені пласкоовальні труби з неповним поперековим оребренням. Вони, в свою чергу, утворюють секції, з яких і набирається економайзер. Ці секції за допомогою фланцевого з'єднання прикріплюються до збирального та роздавального колекторів (Фіг.2). Поздовжній крок між секціями S2=120...150мм (Фіг.1). Таке технічне рішення дає змогу від'єднувати у разі поломки чи аварії окремі секції, не зупиняючи при цьому роботу всього економайзер. Поперековий розмір несучої пласкоовальної труби d1=15мм, поздовжній розмір - d2=42мм, товщина стінки труби 2мм. Висота ребра h=25мм; товщина ребра s=0,8мм; крок ребер t=3,75мм. Розташування труб у економайзері BE шахове. Економайзер BE розташовується в газоході за димососом поза будівлею котельні (Фіг.3). Температуру димових газів за економайзером необхідно приймати з врахуванням охолодження їх у газоходах та димовій трубі, щоб не досягнути температури конденсації водяної пари. Адже випадіння конденсату у димових газах призведе до утворення азотної кислоти (H2NO3), що в свою чергу, пришвидшить процеси корозії. На Фіг.1 показані вертикальні пласкоовальні труби 1, і їх шахове розташування. На Фіг.2 зображений загальний вигляд запропонованого економайзера, горизонтальні колектори 1, з'єднані між собою вертикальним рядом труб 2, утворюють пакет економайзера, кожний пакет економайзера з'єднаний загальною перепускною трубою 3, яка з'єднує вхідний і вихідний колектор кожного пакету економайзера котла. На Фіг.3 показана Схема розташування економайзера BE в газоході котла, де 1 - економай 5 зер, 2 - газохід; 3 - цегляний боров; 4 - стіна котельні. Економайзер котла працює наступним чином. Вода, що нагрівається, поступає у вхідний горизонтальний колектор 3, і, рухаючись по горизонтальному ряду труб 1, надходить у вертикальний пакет пласкоовальних труб з неповним попереко 50491 6 вим оребренням 2, звідки знову збирається в збірному колекторі 3, проходячи послідовно усі пакети економайзера. Нагріта вода поступає в котел, при цьому вода рухається протитоком відносно продуктів згоряння, які омивають ззовні вертикальні колектори пакету, горизонтальні ряди труб і перепускні труби. 7 Комп’ютерна верстка О. Рябко 50491 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601