Устройство нагрева теплоносителя

Авторы патента:

F28D7/1607 - Теплообменные аппараты с неподвижными трубчатыми каналами для двух теплоносителей, причем оба теплоносителя контактируют с разделяющими стенками канала

F28D7/16 - с каналами, параллельно расположенными в пространстве (F28D 7/02-F28D 7/10 имеют преимущество)

F24H1/12 - в которых вода отделена от нагревающей среды

F24B9/04 - в закрытых контейнерах

Владельцы патента RU 2648805:

Ларин Сергей Аркадьевич (RU)

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в устройствах для нагрева текучей среды. Устройство нагрева теплоносителя, представляющее собой теплообменную поверхность из продольно расположенных стальных трубопроводов, с переменным направлением движения теплоносителя посредством разворота стальных трубопроводов в сторону расположения горелочного устройства на 180 градусов, и примыкание друг к другу с образованием цилиндрической конструкции из рядов трубопроводов, при этом концевой трубопровод имеет ответвление, которое соединяется с поворотной плитой, образующейся за счет трубопроводов, являющихся продолжением цилиндрической конструкции и расположенных по отношению к цилиндрической конструкции под углом 90 градусов, имеющих различную длину, и с помощью стальных отводов обеспечивающих поворот движения теплоносителя на 180 градусов таким образом, что трубопроводы поворотной плиты, идущие в противоположном направлении, примыкают к трубопроводам поворотной плиты, идущим в прямом направлении, формируя поворотную плиту в виде круглого диска. Технический результат – расширение арсенала технических средств. 4 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области энергетики. Известно, что нагрев теплоносителя в котлах происходит с помощью теплопередачи от продуктов сгорания топлива через теплообменную поверхность.

Существуют различные конфигурации расположения в пространстве и геометрия поверхностей теплопередачи. Это необходимо для обеспечения эффективной теплопередачи, компенсации температурного расширения поверхностей теплопередачи и расчетного теплонапряжения камеры сгорания.

Одним из примеров расположения в пространстве поверхности теплопередачи является змеевик из стальных труб, который формируется за счет круглых витков труб, образующих ряд расположенных друг за другом стальных труб. В концевой части змеевика располагается поворотная плита, с которой соединяются трубопроводы змеевика, обеспечивая циркуляцию теплоносителя через поворотную плиту. Поворотная плита предназначена для обеспечения поворота направления движения дымовых газов и при этом участвует в теплообменном процессе.

Вся конструкция змеевика с поворотной плитой жестко закреплена со стороны горелочного устройства и имеет возможность деформироваться при нагревании в направлении поворотной плиты вместе с плитой.

Целью предлагаемого устройства является обеспечение теплообмена между продуктами сгорания топлива и теплоносителем таким образом, при котором изготовление поверхности теплообмена не потребует изготовление змеевика. В предлагаемом устройстве цилиндрический набор трубопроводов, формирующий теплообменную поверхность, формируется не в виде змеевика, в котором направление течения теплоносителя располагается на 90 градусов относительно направления потока дымовых газов сжигания топлива, а в продольном направлении образуя противоток греющей и нагреваемой сред. Для достижения цели предлагаемого изобретения трубы теплообменной поверхности сначала идут от места расположения горелочного устройства к противоположной стороне. Затем с помощью стальных отводов поворачивают направление движения теплоносителя на 180 градусов, обеспечивая расположение стальных трубопроводов в сторону расположения горелочного устройства. Стальные отводы расположены таким образом, что трубопроводы, идущие к горелочному устройству, расположены на минимальном расстоянии к трубопроводам, идущим от горелочного устройства. Стальные трубопроводы, примыкая друг к другу, образуют ряд продольно расположенных трубопроводов, образующих цилиндрическую конструкцию. Концевой трубопровод цилиндрической конструкции имеет ответвление, которое соединяется с поворотной плитой. Поворотная плита формируется за счет трубопроводов, которые являются ответвлением от цилиндрической конструкции расположения трубопроводов. Трубопроводы, расположенные по отношению к цилиндрической конструкции под углом 90 градусов, имеют различную длину и с помощью стальных отводов обеспечивают поворот движения теплоносителя на 180 градусов таким образом, что трубопроводы поворотной плиты, идущие в противоположном направлении, примыкают к трубопроводам поворотной плиты, идущим в прямом направлении. Трубопроводы поворотной плиты, имея различную длину, формируют поворотную плиту в виде круглого диска, на поверхность которого приходят дымовые газы от сжигания топлива в горелочном устройстве, которые передают часть тепловой энергии теплоносителю, циркулирующему в поворотной плите. Дымовые газы, соприкасаясь с поверхностью поворотной плиты, меняют направление своего движения на 180 градусов. Изменив направление движения, дымовые газы соприкасаются с внешними трубопроводами цилиндрической конструкции, передавая тепловую энергию теплоносителю, циркулирующему в трубопроводах. Для описания предлагаемого устройства была рассмотрена его конструкция.

Краткое описание чертежей

На Фиг. 1 изображен продольный разрез рассматриваемого устройства, в конструкцию которого входят:

- стальные трубопроводы цилиндрической конструкции, поз. 1;

- стальные трубопроводы поворотной плиты, поз. 2;

- место установки горелочного устройства, поз. 3.

На Фиг. 2 изображен разрез 1-1 рассматриваемого устройства, в конструкцию которого входят:

- стальные трубопроводы поворотной плиты, поз. 2.

На Фиг. 3 изображен разрез 2-2 рассматриваемого устройства, в конструкцию которого входят:

- стальные трубопроводы цилиндрической конструкции, поз. 1.

На Фиг. 4 изображен разрез 3-3 рассматриваемого устройства, в конструкцию которого входят:

- стальные трубопроводы поворотной плиты, поз. 2.

Нагреваемый теплоноситель подается в трубопроводы поворотной плиты поз. 2. После циркуляции в поворотной плите теплоноситель подается в трубопроводы цилиндрической конструкции, поз. 1. Из трубопроводов цилиндрической конструкции теплоноситель подается на выход из предлагаемого устройства. При циркуляции теплоносителя по трубопроводам происходит передача тепловой энергии от дымовых газов сжигания топлива в горелочном устройстве через теплообменную поверхность трубопроводов. Таким образом, достигается цель предлагаемого устройства.

ЛИТЕРАТУРА

1. Григорьев В.А., Зорин В.М. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника: Энегоатомиздат, 1991. - 588 с.

2. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика: Наука, 1991. - 601 с.

Устройство нагрева теплоносителя, представляющее собой теплообменную поверхность, отличающееся тем, что с целью передачи тепла от греющего теплоносителя нагреваемому теплоносителю теплообменная поверхность представляет собой продольно расположенные стальные трубопроводы, которые сначала идут от места расположения горелочного устройства к противоположной стороне, после чего с помощью стальных отводов поворачивают направление движения теплоносителя на 180 градусов, обеспечивая расположение стальных трубопроводов в сторону расположения горелочного устройства и примыкание друг к другу, образуя ряд трубопроводов, формируя два ряда цилиндрической конструкции, концевой трубопровод которых имеет ответвление, которое соединяется с поворотной плитой, образующейся за счет трубопроводов, являющихся продолжением цилиндрической конструкции трубопроводов и расположенные по отношению к цилиндрической конструкции под углом 90 градусов, имеющих различную длину, и с помощью стальных отводов обеспечивающих поворот движения теплоносителя на 180 градусов таким образом, что трубопроводы поворотной плиты, идущие в противоположном направлении, примыкают к трубопроводам поворотной плиты, идущим в прямом направлении, формируя поворотную плиту в виде круглого диска.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть применено в отопительных котлах. У трубы (5) теплообменника отопительного котла (2), имеющей наружную трубу (10), по которой могут протекать уходящие газы топки котла, и которая может быть окружена с наружной стороны греющей водой, и вдвинутую в наружную трубу профильную вставку (11), которая для увеличения внутренней поверхности наружной трубы (10) имеет ребра (14), проходящие в ее продольном направлении (12), и находится в теплопроводящем контакте с наружной трубой (10), первый продольный участок (22) наружной трубы (10) выполнен в виде гладкостенного цилиндра, а второй продольный участок (23) наружной трубы (10) имеет по меньшей мере один элемент (24) для сужения поперечного сечения, сужающий проточное поперечное сечение, при этом профильная вставка (11) распространяется исключительно по первому продольному участку (22) наружной трубы (10).

Теплообменник кожухотрубчатый с изогнутыми трубками // 2639439

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в теплообменниках и реакторах кожухотрубчатой конструкции. В теплообменник, состоящий из корпуса, трубных решеток, перегородок и труб, трубы установлены с предварительным прогибом, при этом предварительный прогиб осуществляется за счет смещения отверстий для труб в перегородках или за счет смещения перегородок механизмом перемещения, а перегородки установлены с возможностью смещения в направлении предварительного смещения, причем перегородки в средней части теплообменника установлены неподвижно со смещением отверстий для труб, а корпус может быть выполнен с прогибом.

Теплообменник с вторичной складчатостью // 2635673

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении теплообменников, содержащих множество теплообменных элементов. Каждый теплообменный элемент выполнен из ребристого листа, имеющего множество полых ребер для создания внутреннего объема.

Теплообменный аппарат // 2629306

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в теплообменных аппаратах, в частности, для установок с интегральным ядерным реактором. В теплообменном аппарате коллектор 2 подвода питательной среды выполнен в крышке 4.

Экспериментальная установка для изучения теплообменных аппаратов // 2619037

Настоящее изобретение относится к области лабораторных теплофизических измерений и, в частности, к определению тепловых, аэродинамических и гидравлических параметров рекуперативных теплообменных аппаратов различных типов, выполняемых в ходе учебной подготовки специалистов в области теплотехнического оборудования, испытаний теплообменных аппаратов с целью определения их основных параметров.

Аппарат для охлаждения суспензий и растворов // 2614707

Изобретение относится к оборудованию гидрометаллургических производств, предназначено для охлаждения суспензий и растворов, например, в процессе разложения алюминатных растворов методом декомпозиции при производстве глинозема из любых видов глиноземсодержащего сырья.

Теплообменный элемент кожухотрубных теплообменников // 2596910

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в энергетической, нефтехимической, пищевой и других отраслях. Сущность изобретения: теплообменный элемент кожухотрубных теплообменников, имеющий в своем составе трубные доски и теплообменные трубки, характеризующийся тем, что теплообменные трубки после короткого технологического прямолинейного участка выполнены по винтообразной линии диаметром, соответствующим месту входа-выхода трубки в трубных досках, а теплогидравлические характеристики трубок по направлению от периферии к центру выравниваются увеличением по дуге угла между входом-выходом трубки, изменением диаметра трубок, дросселированием, а также их комбинацией, выдерживая равенство отношения I/dэ.

Система трубопроводов для теплообменников // 2596705

Изобретение относится к системе трубопроводов для теплообменников для транспорта вязких жидкостей с большим количеством отдельных теплообменников в виде элементов трубопроводов и с предопределенным контролируемым распределением температуры и/или давления вдоль системы трубопроводов, а также в поперечном сечении трубопроводов, отличающейся тем, что на равных промежутках системы трубопроводов предусматриваются теплообменники в виде элементов трубопроводов, причем равные промежутки выбираются таким образом, чтобы поддержать предопределенное распределение температуры и/или давления, причем в теплообменниках предусматриваются средства, поддерживающие определенную температуру вязкой жидкости, транспортируемой в трубопроводе для теплообменника, а также в качестве опции смесительные элементы, чтобы в зависимости от поперечного сечения трубопроводов поддерживать заданное распределение температуры и/или давления в поперечном сечении трубопроводов, и причем, по меньшей мере, 30% длины системы трубопроводов для теплообменников оборудовано теплообменниками, а также к способу транспорта вязких жидкостей с помощью трубопроводов для теплообменников.

Теплообменный модуль // 2596685

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для создания высокоэффективных малогабаритных теплообменников. В теплообменном модуле, включающем полый цилиндрический корпус, ограниченный торцевыми концевыми пластинами с отверстиями для прохождения первой среды по расположенным внутри корпуса сквозным каналам и имеющий в боковой стенке вблизи торцевых концевых пластин отверстия для входа и выхода второй среды, а также примыкающие к наружным сторонам торцевых концевых пластин замкнутые полости для подвода и отвода первой среды, все соседние каналы для прохождения первой среды соединены между собой продольными ребрами, разделяющими межканальное пространство на отдельные продольные каналы для прохождения второй среды и имеющими длину, меньшую длины каналов для прохождения первой среды с образованием кольцевых камер для накапливания второй среды, включающих отверстия в стенке корпуса для входа и выхода второй среды.

Способ проведения экзотермических и эндотермических каталитических процессов частичного превращения углеводородов и реакторная группа для его осуществления // 2588617

Изобретение относится к химической, нефтехимической и энергетической промышленности и может быть использовано для проведения каталитических процессов со значительными тепловыми эффектами при частичном превращении углеводородов.

Теплообменный аппарат // 2647942

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в теплообменных аппаратах с поперечными перегородками в межтрубных полостях. Изобретение заключается в том, что в теплообменном аппарате, содержащем корпус с патрубками подвода и отвода теплоносителей трубной и межтрубной полостей и расположенный в нем пучок труб с по крайней мере одной имеющей свободные проходы в заданных местах для перетока среды межтрубной полости поперечной перегородкой, цилиндрическая поверхность которой снабжена дугообразным упругим уплотнительным элементом, охватывающим эту поверхность и входящим в контакт с внутренней поверхностью корпуса, упругий уплотнительный элемент выполнен из сетчатого материала, а свободный объем под дугообразным элементом заполнен эластичным материалом.

Кожухотрубные теплообменники в процессах дегидрирования углеводородов c3-c5 (варианты) // 2642440

Изобретение относится к кожухотрубному противоточному теплообменнику для нагрева паров сырья в процессах дегидрирования парафиновых углеводородов Сз-С5 теплом контактного газа, выходящего из реактора дегидрирования, содержащему вертикальный цилиндрический кожух (1), пучок теплообменных труб (2) с верхней (4) и нижней (3) трубными решетками, патрубок (5) и раздающую камеру (6) для ввода контактного газа в верхнюю часть трубного пространства (2) теплообменника (11), собирающую камеру (7) и патрубок (8) для вывода охлажденного контактного газа из нижней части трубного пространства, а также патрубки (9) для ввода паров сырья в межтрубное пространство теплообменника (11), разделенное на секции поперечными горизонтальными перегородками сегментного типа (13), и вывода (10) из него нагретых паров сырья.

Теплообменник воздух-воздух // 2634652

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в вентиляционных системах. В теплообменнике (10) воздух-воздух для вентиляционных систем, содержащем пучок (30) прямых, параллельно расположенных труб (32), расположенный в цилиндрическом корпусе (12), и вентилятор (14), расположенный на конце цилиндрического корпуса (12), причем этот вентилятор (14) включает в себя внутреннее кольцо (18) и наружное кольцо (20), транспортирующие потоки теплоносителя во встречном направлении, при этом пространства наружного кольца (20) и внутреннего кольца (18) отделены друг от друга цилиндрической стенкой (22), концевые части (34) труб (32) плотно прилегают друг к другу, на обращенной к вентилятору (14) стороне заключены в кольцевой конец (42) цилиндрической стенки (22), а на противоположной стороне - в конец (44) цилиндрического патрубка (46), и которые между своими концевыми частями (34) сходят на конус к средним участкам (36), между которыми внутри пучка (30) имеются промежутки (40), при этом внутренняя стенка (24) корпуса (12) в области средних участков (36) снабжена изолирующей вставкой (50) в форме втулки или оболочки, которая облицовывает и сужает внутренний диаметр корпуса (12).

Самоочищающийся кожухотрубный теплообменник // 2631963

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для нагрева и охлаждения газов и жидкостей в различных отраслях народного хозяйства. В самоочищающемся кожухотрубном теплообменнике, содержащем кожух, в котором размещен пучок труб, соединенных с трубными решетками, и патрубки ввода и вывода трубной среды, турбулизаторы, размещенные внутри каждой трубы соосно по всей ее длине и представляющие собой металлический прут или проволоку, к которым по всей длине на расстоянии Δ друг от друга прикреплены турбулизирующие элементы, турбулизирующие элементы выполнены в виде лепестков в форме пропеллера или скрутки проволоки, при этом концы прутьев или проволоки прикреплены к опорным стержням, вставленным в пазы между буртиками, прикрепленными к наружной поверхности трубных решеток.

Змеевик сухого теплообменника с двойными стенками с одностенными обратными коленами // 2629793

Изобретение относится к энергетике. Теплообменный змеевик сухого теплообменника с множеством прямых внутренних трубок, соединенных множеством обратных колен.

Теплообменный аппарат // 2620618

Предлагаемое изобретение относится к теплообменным устройствам, применяемым в химической и других отраслях промышленности, и предназначено для охлаждения жидких сред.

Кожухотрубный теплообменник // 2614266

Изобретение относится к области нефтехимической промышленности и теплоэнергетики. Кожухотрубный теплообменник содержит корпус с встроенной в него поверхностью теплообмена в виде прямотрубного пучка с подвижной нижней трубной решеткой с коллектором, патрубки для ввода и вывода газожидкостных теплоносителей, расположенные на корпусе.

Вертикальный кожухотрубчатый теплообменник // 2603450

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для теплообмена жидких сред (вода-вода) в технологических процессах любой отрасли народного хозяйства, преимущественно нефтеперерабатывающей, нефтехимической или смежных с ними областях.

Конденсационный теплообменник с фальштрубками // 2602947

Настоящее изобретение относится к конденсационному теплообменнику с фальштрубками, в котором множество конденсационно-теплообменных трубок, соединённых через водяные рубашки, служат для рекуперации скрытой теплоты циркулирующей воды, а фальштрубки, введённые между конденсационно-теплообменными трубками сквозь водяные рубашки, обеспечивают равномерность распределения давления, действующего на водяные рубашки, и потока циркулирующей воды.

Вертикальный кожухотрубчатый теплообменный аппарат с конденсацией паров в межтрубном пространстве // 2594449

Изобретение относится к теплообменным аппаратам, в которых осуществляется конденсация паров в межтрубном пространстве, и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Котел с принудительной циркуляцией // 2639438

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для отопления зданий коммунального бытового и производственного назначения, имеющих систему отопления с теплоносителем.