Теплообменник

 

Изобретение относится к утилизации тепла уходящих газов газомотокомпрессоров . Цель изобретения - повышение экономичности путем регулирования теплосьема и аэродинамического сопротивления. В газоходе размещен пучок вертикальных теплообменных труб 1, снабженных наружным оребрением и подключенных к коллекторам . Трубы 1 заключены в телескопические рубашки 2. установленные с возможностью их продольного перемещения, а над пучком труб 1 размещен электромагнит. Трубы 1 при этом снабжены ограничителями перемещения рубашек 2. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 28 F 1/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

I

А-А

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4760561/06 (22) 21.11.89 (46) 30.11.91. Бюл. ЬЬ 44 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по транспорту природного газа (72) H.È.Ñåðåäà (53) 621.565.94(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 274142, кл. F 28 F 1/14, 1968, (54) ТЕПЛООБМЕННИК (57) Изобретение относится к утилизации тепла уходящих газов гаэомотокомпрессо„„5U,, 1695122 Al ров. Цель изобретения — повышение экономичности путем регулирования .теплосьема и аэродинамического сопротивления. В газоходе размещен пучок вертикальных теплообменных труб 1, снабженных наружным оребрением и подключенных к коллекторам. Трубы 1 заключены в телескопические рубашки 2, установленные с возможностью их продольного перемещения, а над пучком труб 1 размещен электромагнит.

Трубы 1 при этом снабжены ограничителями перемещения рубашек 2. 1 э.п. ф-лы, 2 ил.

1695122

ЬО

Предлагаемое изобретение относится к теплообменной технике, а именно к газожидкостным теплообменникам, и может найти применение для утилизации тепла уходящих газов различных технологических процессов, в том числе газовых турбин, Известна теплоабменная поверхность, содержащая расположенные параллельными рядами трубы с поперечным пластинчаTblM оребрением, которое выполнено в виде желобов, смещенных в смежных рядах на пол шага и обращенных вогнутостью в разные стороны, К недостаткам данного устройства относятся: неэффективность работы из-за значительных энергозатрат на перемещение теплоносителя вследствие постоянного загромождения сечения канала; недостаточная экономичность работы из-за отсутствия возможности регулирования теплосьема

Известен теплообменник, преимущественно для утилизации тепла отработавших в турбине газов, содержащий размещенные в кожухе трубы с продольными ребрами, в межтрубном пространстве которого и на трубах между ребрами помещены вставки из звукопоглощающего материала.

К недостаткам устройства относятся; неэффективность работы из-за значительных энергозатрат на перемещение теплоносителя вследствие постоянного во времени загромождения сечения канала„недостаточная экономичность работы из-за отсутствия вазможности регулирования теплосьема.

Цель — повышение экономичности путем регулирования тепласъема и аэродинамического .сопротивления — достигается тем, что в устройстве теплообменника, содержащем пакет вертикальных оребренных труб, размещенных в канале газоваготеплоносителя и закрепленных в камерах согласно предполагаемому изобретению, трубы снабжены защитными телескопическими рубашками с возможностью их линейного ступенчатого перемещения па вершинам ребер, а над верхней частью теплообменника размещен электромагнит, причем телескопические рубашки могут быть выполнены из элементов овального профиля, большой осью овала, размещенных параллельно потоку теплоносителя, проходящего в межтрубном пространстве, Использование в трубном пучке оребренных труб с защитными телескопическими рубашками с возможностью линейного вертикального ступенчатого перемещения рубашек по вершинам ребер позволяет обеспечить регулирование теплосъема и аэродинамического сопротивления теплообменника путем изменения площади теплоабменной поверхности при движении рубашек под дейстием электромагнитного поля вверх или вниз.

Применение в теплообменнике для регулирования теплосъема изменяемой теплообменной поверхности нагрева, обеспечивающей переход ат труб с развитым аребрением до гладких, коэффициенты теплопередачи и сопротивления которых различаются на порядок, позволяет значительно расширить диапазон и уменьшить кривизну регулирования, в отличие от шибернога регулирования и тем самым увеличить экономичность работы теплообменника.

Максимальный теплосьем в теплообменнике достигается при выключенном электромагните, когда защитные телескопические рубашки под действием сил тяжести удерживаются у нижних концов труб и теплообменник эксплуатируется в режиме поперечного обтекания оребренных труб.

Минимальный теплосьем и аэродинамическое сопротивление теплаобменника обеспечивается при полном падьеме защитных телескопических рубашек под действием электромагнитного поля.

Эта позволяе-: увеличить экономичность эксплуатации геплаобменника за счет снижения затрат на перемещение газового теплоносителя при отсутствии или минимальной тепловой нагрузке, что особенно важна при использовании теплообменников для теплафикационных потребителей, характеризующихся минимальными тепловыми нагрузками вне отопительного сезона.

Использование для защитных телескопических рубашек элементов овального профиля позволяет уменьшить аэродинамическое сопротивление теплообменника.

На фиг.1 схематически изображен предлагаемый теплаабменник; на фиг.2 — разрез

А — А на фиг.1.

Устройство содержит пакет вертикальных оребренных труб 1 с защитными телескопическими рубашками 2. размещенных в канале газового теплоносителя 3 и закрепленных концами ва входной 4 и выходной 6 камерах с подводящими 5 и отводящими 7 штуцерами.

Теплообменник работает следующим образом.

Жидкостный теплоноситель (ЖТ) через подводящий штуцер 5 поступает во входную камеру4, где распределяется по трубам пучка 1, протекая через которые ЖТ в зависимости от назначения теплообменника нагревается или охлаждается и поступает через промежуточную камеру 8 в выходную

1695122

Составитель М. Косоротов

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор M. Шароши

Редактор А. Далинич

Заказ 4154 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 камеру 6, откуда ЖТ выводится через отводящий штуцер 7.

Регулирование теплосъема в теплообменнике достигается следующим образом.

Максимальный теплосъем достигается, 5 когда защитные рубашки расположены у нижних концов труб, а уменьшение теплосъема осуществляется при подъеме рубашек под воздействием электромагнитного поля. 10

Для обеспечения размещения элементов телескопических рубашек при включении электромагнита по всей длине оребренных труб на последних установлены кольцевые упоры 9, 15

Снаружи оребренные трубы омываются газовым теплоносителем (ГТ), который, и роходя через межтрубное пространство, отдает или получает тепло от ЖТ, проходящего по трубам. 20

Применение предлагаемого устройства позволяет увеличить экономичность работы за счет улучшения регулировочных характеристик и снижения энергозатрат на перемещение газового теплоносителя, так как 25 конструкция обеспечивает в случае необходимости возможность перехода к гладким трубам и снижение аэродинамического сопротивления.

Формула изобретения

1, Теплообменник, содержащий размещенный в газоходе пучок вертикальных теплообменных труб, снабженных наружным оребрением и подключенных к коллекторам подвода и отвода теплоносителя, о т л и ч а- . ю шийся тем, что, с целью повышения экономичности путем регулирования теплосъема и аэродинамического сопротивления, трубы заключены в телескопические рубашки, установленные с возможностью их продольного перемещения, а над пучком труб размещен электромагнит, причем трубы снабжены ограничителями перемещения рубашек.

2. Теплообменник по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что телескопические рубашки выполнены из элементов овального поперечного сечения с большей осью овала, расположенной параллельно продольной оси газохода.