Теплообменник-утилизатор

 

Изобретение предназначено для применения в теплообменном оборудовании для утилизации тепла запыленных отходящих газов технологических процессов. Теплообменник-утилизатор содержит корпус с каналами для прохождения газов, разделенными между собой трубной доской, выполненной секционной и установленной на жестких опорах с уплотняющими затворами, в которой закреплены термосифоны, обеспечивающие тепловую связь между каналами, причем секции трубной доски, установленные в корпусе на жестких опорах, обеспечивают возможность демонтажа в вертикальной плоскости и газоуплотнения за счет сдавливания герметика в уплотняющих затворах. Изобретение позволяет обеспечить надежность газоуплотненности конструкции и повышение оперативной очистки и замены части теплообменной поверхности без остановки технологического процесса. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к теплообменному оборудованию, в частности к телообменникам-утилизаторам, и может быть использовано для утилизации теплоты запыленных отходящих газов технологических процессов.

Известные поверхностные теплообменники (Промышленная теплоэнергетика и теплотехника: Справочник, А.М. Бакластов, Б.М. Бродянский, Б.П. Голубев и В. М. Зорина. М.: Энергоатомиздат, 1983, 552 с., ил. Котлы-утилизаторы и котлы энерготехнологические. Отраслевой каталог. М.: НИИЭнинформэнергомаш, 1981), применяющиеся в системах утилизации, не могут устойчиво и надежно работать в потоках агрессивных и запыленных газов. Например, утилизация теплоты отходящих газов при наличии в них паров серной кислоты с целью нагрева воздуха приводит к коррозии пакета труб со стороны входа холодного потока воздуха, при этом очистка и замена прокорродировавшейся части поверхности в таких конструкциях затруднена вследствие неразборности конструкции и отсутствия доступа к элементам теплообменной поверхности (Справочник по ремонту котлов и вспомогательного оборудования под ред. В.Н. Шастина. М.: Энергоиздат, 1981).

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является теплообменник-утилизатор (патент РФ N 2066432, F 28 D 15/02, БИ N 25, 1996 г.), содержащий корпус с каналами для прохода газов, разделенные между собой трубной доской, выполненной секционной и установленной в корпусе теплообменника на скользящих опорах с уплотняющим песочным затвором, в котором закреплены термосифоны, обеспечивающие тепловую связь между каналами. Данная конструкция позволит оперативно с помощью средств механизации осуществлять замену отдельных секций без остановки технологического процесса или оперативно произвести очистку секций простыми и доступными средствами (обдув, промывка). Очистка части теплообменной поверхности обеспечивает доступность обслуживания каждого термосифона, простоту организации удаления и нейтрализации продуктов очистки. Однако известная конструкция теплообменника не позволяет обеспечить надежную газоплотность конструкции, так как при установке секции в корпус теплообменника происходит выдавливание сыпучего наполнителя из лотка уплотняющего пневмозатвора. При давлениях воздуха выше 1470 - 1960 Па (150 - 200 мм вод.ст.) происходит выдувание песка и газоплотность стыков нарушается. Воздействие повышенных температур дополнительно приводит к потере подвижности скользящих опор, что затрудняет замену отдельных секций.

Предлагаемое изобретение решает техническую задачу обеспечения надежной газоплотности конструкции и повышения оперативной очистки и замены части теплообменной поверхности без остановки технологического процесса.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном теплообменнике-утилизаторе, содержащем корпус с каналами для прохода газов, разделенными между собой трубной доской, выполненной секционной и установленной в корпусе на опорах с уплотняющими затворами, в которой закреплены термосифоны, обеспечивающие тепловую связь между каналами, согласно изобретению секции трубной доски установлены на жестких опорах с возможностью демонтажа в вертикальной плоскости и обеспечения газоуплотнения за счет сдавливания герметика в уплотняющих затворах.

На чертеже изображен теплообменник-утилизатор.

Он содержит корпус 1 с каналами для прохода газов 2, 3, разделенными между собой трубной доской 4, выполненной в виде секции 5, корпус снабжен боковой крышкой 6, в средней части секции 5 отделены друг от друга лотком 7, заполненным герметиком 8, образующим уплотняющий пневмозатвор, для сдавливания герметика аппарат содержит фартук 9. В каждой секции 4 установлен теплообменный сменный модуль 10 с термосифонами 11.

Предлагаемый теплообменник-утилизатор работает следующим образом. Загрязненные отходящие газы прокачиваются через каналы 3, где с помощью термосифонов 11 отдают теплоту потоку чистого воздуха, который прокачивается через канал 2. При достижении определенного уровня загрязнения в соответствующей части корпуса 1 теплообменный модуль 10 вынимается по вертикали из корпуса 1. После очистки поверхности модуль 10 вновь устанавливается в корпусе 1 теплообменника-утилизатора, при этом фартук 9 входит в лоток 7 с герметиком 8, обеспечивая газоуплотнение за счет сдавливания последнего.

Заявляемое изобретение найдет применение в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, на предприятиях строительной индустрии и других отраслях промышленности, где имеется система утилизации теплоты запыленных отходящих газов технологических агрегатов.

Использование предлагаемой конструкции теплообменника-утилизатора позволит решить проблему эксплуатации утилизаторов в агрессивных и запыленных средах - очистку оребренных поверхностей простыми и доступными средствами при обеспечении высокой газоплотности конструкции.

Формула изобретения

Теплообменник-утилизатор, содержащий корпус с каналами для прохода газа, разделенными между собой трубной доской, выполненной секционной и установленной в корпусе на опорах с уплотняющими затворами, в которой закреплены термосифоны, обеспечивающие тепловую связь между каналами, отличающийся тем, что секции трубной доски установлены на жестких опорах с возможностью демонтажа в вертикальной плоскости и обеспечения газоуплотнения за счет сдавливания герметика в уплотняющих затворах.

РИСУНКИ

Рисунок 1