Теплообменник с u-образной трубой
Теплообменник с U-образной трубой включает в себя: основной корпус теплообменника, сформированный передней пластиной, задней пластиной, левой пластиной и правой пластиной, и имеющий открытые верхний и нижний участки, предназначенные для прохождения тепла от источника; множество U-образных труб, расположенных между левой и правой пластинами, при этом каждая из них образована двумя теплообменными трубками, расположенными параллельно друг другу и U-образным участком, соединяющим концевые участки двух теплообменных трубок; и множество водяных рубашек, прикрепленных, по меньшей мере, к одной наружной поверхности левой пластины и правой пластины, соединяющих открытые концевые участки двух смежных теплообменных трубок с обеспечением возможности циркуляции низкотемпературной воды вдоль множества U-образных труб. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[1] Для данной заявки испрашивается приоритет по заявке на патент №10-2016-0054463, поданной 3 мая 2016 года в патентное ведомство Кореи, содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[2] Настоящее изобретение относится к теплообменнику с U-образной трубой, и, в частности, к теплообменнику с U-образной трубой, который включает в себя основной корпус теплообменника, имеющий множество U-образных труб, каждая из которых выполнена с возможностью взаимного интегрирования теплообменных трубок и U-образного участка, и осуществления теплообмена между низкотемпературной водой и источником тепла.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[3] Теплообменник смешивает нагревающую жидкость и нагреваемую жидкость, имеющие разные температуры, обеспечивая перенос тепла между ними, и используется для нагрева низкотемпературной воды, циркулирующей в бойлере, или водонагревателе, для подачи горячей воды или сетевой воды.
[4] В теплообменнике имеется множество теплообменных труб, с установкой в основном корпусе теплообменника, с соединением друг с другом по обеим сторонам основного корпуса, и при этом низкотемпературная вода циркулирует в основном корпусе в зигзагообразном направлении. Такой теплообменник определяется как теплообменник с U-образной трубой, или тип с водяной рубашкой, в зависимости от типа коннектора.
[5] Как показано на фигуре 1, в теплообменнике с U-образной трубой, который описан, например, в Корейской патентной публикации №10-2010-0032543, выложенной для всеобщего ознакомления, множество теплообменных труб 30 с установкой в теплообменную камеру 40 и U-образные трубы с установкой на боковых поверхностях основного корпуса теплообменной камеры 40 соединяют соседние теплообменные трубы 30.
[6] Как показано на фигуре 2, в теплообменнике с водяной рубашкой, который описан, например, в Корейской патентной публикации №10-2010-0115601, выложенной для всеобщего ознакомления, множество теплообменных труб 10, с помещением между первой пластиной 21 фиксации и второй пластиной 22 фиксации, соединены одна с другой посредством параллельных заглушек 31 прохода воды (водяные рубашки).
[7] Однако, в теплообменнике с U-образной трубой, общий размер теплообменника увеличивается из-за того, что U-образные трубы выступают наружу от основного корпуса. Кроме того, тепловая эффективность понижается из-за рассеивания тепла в U-образных трубах, выступающих наружу, с образованием потери тепла.
[8] Вышеуказанные недостатки теплообменника с U-образной трубой могут быть компенсированы с помощью теплообменника с водяной рубашкой. Однако теплообменник с водяной рубашкой не удовлетворяет критериям испытаний на устойчивость к высокому давлению. То есть в теплообменнике с водяной рубашкой деформация под давлением или повреждение может произойти из-за расширения боковых поверхностей теплообменника по причине давления или недостаточной равномерности при пайке в процессе производства.
[9] (Патентный документ 1) Корейская патентная публикация №10-2010-0032543, выложенная для всеобщего ознакомления
(Патентный документ 2) Корейская патентная публикация №10-2010-0115601, выложенная для всеобщего ознакомления
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[10] Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения представляют теплообменник с U-образной трубой, который препятствует выступанию U-образных участков труб наружу от основного корпуса теплообменника и сводит к минимуму использование водяных рубашек, тем самым снижая общий размер теплообменника, подавляя потери тепла, а также повышая устойчивость к высокому давлению.
[11] В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, представлен теплообменник с U-образной трубой, включающий в себя: основной корпус теплообменника, сформированный передней пластиной, задней пластиной, левой пластиной и правой пластиной, и имеющий открытые верхний и нижний участки, через которые обеспечивается возможность прохода тепла от источника; множество U-образных труб, вставленных между левой пластиной и правой пластиной, каждая из множества U-образных труб включает в себя две теплообменные трубки, установленные параллельно друг другу, и U-образный участок трубы, соединяющий концевые участки двух теплообменных трубок; и множество водяных рубашек, прикрепленных, по меньшей мере, к одной наружной поверхности левой пластины и правой пластины, соединяющих открытые концевые участки двух смежных теплообменных трубок с обеспечением возможности циркуляции низкотемпературной воды вдоль множества U-образных труб. Каждый U-образный участок множества U-образных труб прикреплен к внутренней поверхности левой или правой пластины, а соответствующие концевые участки двух теплообменных трубок вставлены, соответственно, в правую или левую пластину, и соединены с водяными рубашками.
[12] В некоторых вариантах осуществления, каждая из множества U-образных труб может быть овальной трубой, имеющей овальное поперечное сечение.
[13] В некоторых вариантах осуществления, по меньшей мере, один фиксирующий элемент U-образного участка, расположен в левой или правой пластине, при этом, по меньшей мере, один фиксирующий элемент U-образного участка выполнен в виде монтажного паза, образованного во внутренней поверхности правой пластины, и такой монтажный паз может представлять собой участок правой пластины, выступающий наружу.
[14] В некоторых вариантах осуществления, множество U-образных труб включает теплообменную трубу понижения СО с установкой в положение с пространственным разделением в направлении вниз от верхней пластины основного корпуса теплообменника на заданное расстояние, и имеет в качестве двух теплообменных трубок первую теплообменную трубу понижения СО и вторую теплообменную трубу, расположенные параллельно друг другу; и множество основных теплообменных трубок, установленных ниже теплообменной трубы понижения СО, при этом каждая из множества основных теплообменных трубок имеет теплообменное оребрение, с установкой на внешней периферийной поверхности каждой из множества основных теплообменных труб.
[15] В некоторых вариантах осуществления, одна из двух теплообменных трубок, составляющая первую теплообменную трубу понижения СО, закреплена к передней пластине, и одна из двух теплообменных трубок, составляющая вторую теплообменную трубу понижения СО, закреплена к задней пластине.
[16] В некоторых вариантах осуществления, теплообменник с U-образной трубой может дополнительно включать вспомогательную теплообменную трубу, установленную поверх теплообменной трубы понижения CO, выполненную из двух теплообменных труб с закреплением к передней пластине и задней пластине, соответственно.
[17] В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, U-образные трубы, каждая из которых представляет собой единый элемент, и U-образный участок, вставлены и собраны внутри основного корпуса теплообменника, и только открытые концевые участки U-образных труб соединены с водяными рубашками.
[18] Таким образом, использование водяных рубашек можно свести к минимуму, при этом не давая U-образным трубам выходить наружу. В дополнение, можно обеспечить устойчивость к высокому давлению, при этом препятствуя увеличению общего размера теплообменника и потере тепла.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[19] Фигура 1 иллюстрирует вид в перспективе традиционного теплообменника с U-образной трубой.
[20] Фигура 2 иллюстрирует частичный вид традиционного теплообменника с водяной рубашкой.
[21] Фигура 3 иллюстрирует вид в перспективе теплообменника с U-образной трубой, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
[22] Фигура 4 иллюстрирует другой вид в перспективе теплообменника с U-образной трубой, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
[23] Фигура 5 иллюстрирует вид сверху теплообменника с U-образной трубой, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
[24] Фигура 6 иллюстрирует коннектор боковой пластины теплообменника с U-образной трубой, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
[25] Фигура 7 иллюстрирует U-образные трубы теплообменника с U-образной трубой, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
[26] Фигура 8 иллюстрирует частичный увеличенный вид фиксирующего элемента по фигуре 3.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[27] Здесь и далее будет подробно описываться теплообменник с U-образной трубой, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, со ссылкой на сопроводительные чертежи.
[28] В нижеследующем описании, сторона, где установлена горелка, и противоположная ей сторона, определяются, как «верхняя сторона» и «нижняя сторона», соответственно. Однако очевидно, что определение верхней и нижней сторон можно поменять в соответствии с установочным положением горелки.
[29] В дополнение, в нижеследующем описании, основной корпус теплообменника представляет собой переднюю, заднюю, левую и правую пластины. Однако очевидно, что направления вперед, назад, влево и вправо могут варьироваться, в зависимости от точки зрения.
[30] Фигура 3 иллюстрирует вид в перспективе теплообменника с U-образной трубой, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Фигура 4 иллюстрирует еще один вид в перспективе теплообменника с U-образной трубой, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Фигура 5 иллюстрирует вид сверху теплообменника с U-образной трубой, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
[31] Как показано на фигурах 3-5, теплообменник с U-образной трубой, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, включает в себя основной корпус 110 теплообменника, через который проходит источник тепла, множество U-образных труб 120, вдоль которых циркулирует низкотемпературная вода, и водяные рубашки 130, соединяющие U-образные трубы 120.
[32] Низкотемпературная вода, введенная из впуска IN воды, циркулирует вдоль U-образных труб 120 и затем сбрасывается через выпуск OUT воды. Теплообмен между низкотемпературной водой и источником тепла осуществляется во время такой циркуляции. Низкотемпературная вода, нагреваемая при помощи такого теплообмена, подается в качестве горячей воды или сетевой воды.
[33] Каждая U-образная труба 120, выполнена в виде единой детали из теплообменных трубок 121, и U-образного участка трубы 122, собраны внутри основного корпуса 110 теплообменника, и открытые концевые участки U-образных труб 120, которые расположены на одной стороне, соединены с водяными рубашками 130.
[34] При такой конфигурации, U-образные участки 122 не выходят за пределы основного корпуса 110 теплообменника, и использование водяных рубашек 130 сводится к минимуму, тем самым обеспечивается устойчивость к высокому давлению, без увеличения общего размера теплообменника и без потери тепла.
[35] В частности, основной корпус 110 теплообменника образует основной корпус, например, первичный теплообменник, и включает в себя переднюю пластину F, заднюю пластину В, левую пластину L и правую пластину R.
[36] Пластины F, В, L и R соединяются посредством, например, сварки, в состоянии, когда они расставлены в заданных положениях переднем, заднем, левом и правом, соответственно. В некоторых вариантах осуществления, как это проиллюстрировано на фигуре 6, участки левой пластины L и правой пластины R штампуются с образованием выступающих коннекторов 113, а передняя пластина F и задняя пластина В вдавливаются и фиксируются коннекторами 113. В этом состоянии, пластины F, В, L и R можно легко сварить воедино.
[37] Основной корпус 110 теплообменника собирается таким образом, что имеются открытые верхний и нижний участки для обеспечения сброса вниз высокотемпературного горючего газа, введенного из камеры сгорания, с расположением поверх основного корпуса 110 теплообменника. Газовая горелка с предварительным смешиванием типа верх-низ может быть установлена поверх основного корпуса 110 теплообменника.
[38] В традиционной конденсационной горелке или горелке с предварительным смешиванием, обменник явной теплоты, обменник скрытой теплоты и узел сброса расположены в нисходящем порядке. Основной корпус 110 теплообменника, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, используется в качестве обменника явной теплоты.
[39] Далее, U-образная труба 120 вставляется между левой пластиной L и правой пластиной R, со сборкой внутри основного корпуса 110 теплообменника. Множество U-образных труб 120 устанавливается внутри основного корпуса 110 теплообменника, и каждая из U-образных труб 120 служит, как единица системы теплообменных труб.
[40] Как показано на фигуре 7, каждая из множества U-образных труб 120 (120а, 120b и 120с) включает в себя две теплообменных трубки 121 (121а, 121b и 121с), установленных параллельно друг другу, и U-образный участок 122 (122а, 122b и 122с), обеспечивающий соединение концевых участков двух теплообменных трубок 121 друг с другом. Таким образом, каждая из U-образных труб 120 имеет U-образную форму.
[41] Каждая из U-образных труб 120 подготавливается заранее посредством вставки со сваркой U-образного участка 122 в две теплообменных трубки 121 перед процессом сборки теплообменника, и подготовленные таким образом U-образные трубы 120 собираются внутри основного корпуса 110 теплообменника, то есть без выхода наружу.
[42] U-образные трубы 120 делятся на три типа, в том числе теплообменная труба 120a понижения СО - для понижения содержания угарного газа, основная теплообменная труба 120b для повышения тепловой эффективности, и вспомогательная теплообменная труба 120с для усиления.
[43] Как будет подробно описано далее, теплообменная труба 120а понижения СО, основная теплообменная труба 120b и вспомогательная теплообменная труба 120с расставляются в средней стадии, в нижней стадии и в верхней стадии, соответственно, и выполняют свое предназначение.
[44] U-образные трубы 120, проиллюстрированные на фигурах 3 и 4, расставляются таким образом, чтобы их открытые концевые участки были обращены на одну сторону, например, к левой пластине L. Таким образом, можно повысить производительность, установив множество водяных рубашек 130 на одной стороне.
[45] В качестве альтернативы и в отличие от конфигурации, проиллюстрированной на фигурах 3 и 4, некоторые из U-образных труб 120 могут располагаться таким образом, чтобы их открытые концевые участки были обращены к другой стороне, например, правой пластине R. В этом случае, водяные рубашки 130 устанавливают, распределяя их по одной стороне и по второй стороне, в зависимости от направлений расстановки их соответствующих U-образных труб 120.
[46] Далее, каждая из водяных рубашек 130 соединяет две примыкающих U-образных трубы 120. Таким образом, множество U-образных труб 120 соединяется последовательно.
[47] Более конкретно, одна из двух теплообменных трубок, составляющих одну U-образную трубу 120 соединяется с одной из двух теплообменных трубок, составляющих другую U-образную трубу 120, тем самым соединяют две U-образных трубы 120.
[48] При соединении множества U-образных труб 120 с использованием множества водяных рубашек 130, как описано ранее, низкотемпературная вода течет последовательно вдоль всего множества U-образных труб 120 (стрелки на фигуре 3 показывают направление течения низкотемпературной воды).
[49] Среди водяных рубашек 130, две водяные рубашки 130 устанавливают в левом и правом верхних участках, с возможностью образования L-образной формы и прямой формы, соответственно, для усиления участков, иных, нежели участков соединения труб. Таким образом, можно предотвратить тепловую деформацию или повреждение под воздействием тепла, вырабатываемого при горении горелки.
[50] В некоторых вариантах осуществления, может быть образован дополнительный проход для потока сетевой воды в водяных рубашках 130 для адсорбции тепла, выработанного при горении горелки, в самих водяных рубашках 130, и для предотвращения тепловой деформации или повреждения на левой пластине L.
[51] Такие водяные рубашки 130, которые также называются «заглушки прохода воды» или «водяные резервуары», прикреплены к боковой пластине основного корпуса 110 теплообменника посредством пайки, с образованием прохода для жидкости между водяными рубашками 130 и боковой пластиной основного корпуса 110 теплообменника. Водяные рубашки 130 соединяют открытые концевые участки U-образных труб 120, со вставкой в боковую поверхность основного корпуса 110 теплообменника.
[52] Водяные рубашки 130 присоединены по меньшей мере к левой пластине L или правой пластине R в зависимости от направления расстановки U-образных труб 120. В случае, когда U-образные трубы 120 имеют то же направление расстановки, как проиллюстрировано на фигурах 3 и 4, все водяные рубашки 130 установлены на левой пластине L.
[53] Однако, как описано выше, водяные рубашки 130 можно установить также на левой пластине L и правой пластине R, в зависимости от направлений открытых концевых участков U-образных труб 120. То есть в случае, когда U-образные трубы 120 расположены так, что некоторые из U-образных труб 120 обращены налево, а другие U-образные трубы 120 обращены направо, водяные рубашки 130 распределены по левой пластине L и по правой пластине R.
[54] Как описано выше, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, U-образные участки 122 U-образных труб 120 прикреплены к внутренней поверхности левой пластины L или правой пластины R, в то время, как другие концевые участки двух теплообменных трубок 121 вставлены в боковую пластину напротив боковой пластины, где U-образные участки 122 прикреплены, с соединением с водяными рубашками 130.
[55] Например, как это проиллюстрировано на фигурах 3 и 4, U-образные участки 122 U-образных труб 120 прикреплены к внутренней поверхности правой пластины R, при этом открытые концевые участки теплообменных трубок 121 прикреплены к левой пластине L, а водяные рубашки 130 установлены на наружной поверхности левой пластины L.
[56] В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, и в противоположность предшествующему уровню техники, как это проиллюстрировано на фигуре 1, где U-образные трубы видны и выступают из камеры 40 теплообмена, U-образные участки 122 расположены внутри основного корпуса 110 теплообменника. Таким образом, можно уменьшить общий размер теплообменника и также предотвратить деградацию тепловой эффективности из-за рассеивания тепла вовне.
[57] Также, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, в противоположность предшествующему уровню техники, как это проиллюстрировано на фигуре 2, где оба концевых участка теплообменных труб открыты, только по одному концевому участку теплообменных трубок 121 открыты (другие концевые участки соединены U-образными трубами). Таким образом, можно уменьшить число водяных рубашек 130, соединяющих открытые концевые участки наполовину, тем самым повысив устойчивость к высокому давлению.
[58] В некоторых вариантах осуществления, каждая из U-образных труб 120 - это овальная труба с овальным поперечным сечением. Таким образом, и обе теплообменные трубки 121, и U-образный участок 122 в некоторых вариантах осуществления - это трубы, имеющие овальное поперечное сечение, и сделанные из различных материалов, таких как нержавеющая сталь, например.
[59] Как можно увидеть из известного общего числа Нуссельта, овальная труба, имеющая овальное (или в форме яйца) поперечное сечение, имеет теплопроводность выше, чем таковая трубы с круглым поперечным сечением, и таким образом имеет большую тепловую эффективность.
[60] В дополнение, U-образные трубы 120, имеющие овальное поперечное сечение, имеют коэффициент трения примерно 40% в сравнении с трубами, имеющими круглое поперечное сечение. Таким образом, можно уменьшить потери давления на трение в трубах и обеспечить гладкое течение источника тепла.
[61] В некоторых вариантах осуществления, по меньшей мере на одном из перечисленного - левая пластина L и правая пластина R, в составе основного корпуса 110 теплообменника, имеются фиксирующие элементы 111 U-образной трубы, посредством которых U-образные участки 122 U-образных труб 120 вставлены и закреплены.
[62] В качестве фиксирующих элементов 111, можно использовать зажимы, которые крепятся к боковым пластинам, вокруг наружных периферийных поверхностей U-образных участков 122, монтажные стойки, с верхними участками, на которых монтируются U-образные участки 122, монтажные пазы, в которые вставляются U-образные участки 122, и т.д.
[63] В частности, как это проиллюстрировано с увеличением на фигуре 8, в случае, когда используются монтажные пазы в качестве фиксирующих элементов 111 U-образных труб, можно осуществлять сборку в одно касание посредством лишь вставки U-образных участков 122 в монтажные пазы.
[64] Такие монтажные пазы 111 могут быть образованы при помощи прессовки участков правой пластины R и/или левой пластины L таким образом, чтобы участки выступали наружу. Если необходимо, U-образные участки 122, вставленные в монтажные пазы, могут быть приварены, например, посредством пайки.
[65] Соответственно, U-образные участки 122 U-образных труб 120 могут быть легко собраны без выхода наружу из основного корпуса 110 теплообменника. Таким образом, теплообменник можно значительно усовершенствовать.
[66] В некоторых вариантах осуществления, создаются длинные пазы 112, с длиной, достаточной для теплообменных трубок 121 U-образных труб 120 в передней пластине F и задней пластине В. Длинные U-образные трубы 120 можно вставить в длинные пазы 112, образованные в передней пластине F и задней пластине В. Длинные пазы 112 служат механизмом сборки теплообменных трубок 121. Благодаря длинным пазам 112, U-образные трубы 120 можно собирать с возможностью разборки, а основной корпус 110 теплообменника можно усилить.
[67] В некоторых вариантах осуществления, U-образные трубы 120 включают в себя теплообменную трубы 120а понижения СО, основную теплообменную трубу 120b и вспомогательную теплообменную трубу 120с, которые классифицируются в соответствии с выполняемыми ими ролями.
[68] Теплообменная труба 120а понижения СО включает в себя две U-образных трубы 120, то есть первую теплообменную трубу СО и вторую теплообменную трубу СО, с расположением параллельно друг другу, с установкой в положении с пространственным разделением в направлении вниз от верхнего участка основного корпуса 110 теплообменника на заданное расстояние, например, положение половины высоты основного корпуса 110 теплообменника.
[69] Теплообменная труба 120а понижения СО служит в качестве теплообменной трубы, не позволяя высокотемпературному горючему газу начать теплообмен сразу после поступления горючего газа внутрь основного корпуса 110 теплообменника из камеры сгорания горелки.
[70] Горючий газ содержит большое количество СО (угарный газ). Если теплообмен осуществляется быстро, до химической реакции, в которой СО реагирует с О2 с образованием СО2, горючий газ быстро охлаждается и получается выброс СО, поскольку не успевает осуществиться вышеуказанная химическая реакция.
[71] Таким образом, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, обеспечивается медленный перепад температуры таким образом, что температура горючего газа понижается медленно, и СО химически преобразовывается в СО2, тем самым понижается выброс вредных веществ.
[72] Более конкретно, одна из двух теплообменных трубок 121а, составляющая первую теплообменную трубу 120а СО, крепится к передней пластине F, и одна из двух теплообменных трубок 121а, составляющая вторую теплообменную трубу 120а СО, крепится к задней пластине В, с таким расчетом, чтобы первое и второе были обращены друг к другу.
[73] При установке теплообменной трубы 120а понижения СО в соответствии с вышеуказанной расстановкой, первая теплообменная труба СО и вторая теплообменная труба СО могут обеспечить повышение жесткости при креплении к передней пластине F, и к задней пластине В, соответственно. Таким образом, можно повысить устойчивость к высокому давлению при эксплуатации при высокой температуре.
[74] В дополнение, поскольку первая теплообменная труба СО и вторая теплообменная труба СО образуют пространство между собой, будучи разнесены вниз от горелки на заданное расстояние, можно предотвратить быстрое охлаждение горючего газа. Таким образом, выработка СО может быть понижена, а горючий газ может течь гладко.
[75] Далее, основная теплообменная труба 120b осуществляет основной теплообмен с источникам тепла, генерируемого в горелке камеры сгорания с установкой поверх основного корпуса 110 теплообменника. Теплообменное оребрение HE_F для улучшения эффективности теплопереноса установлено на наружных периферийных поверхностях теплообменных трубок 121b, составляющих основную теплообменную трубу 120b.
[76] Основная теплообменная труба 120b установлена под теплообменной трубой 120а понижения СО, то есть вниз по потоку в направлении течения горючего газа. Основная теплообменная труба 120b имеет конфигурацию, в которой множество из, например, трех U-образных труб 120 располагается горизонтально, параллельно друг другу.
[77] Поскольку теплообменное оребрение HE_F присоединено к наружным периферийным поверхностям теплообменных трубок 121b, основная теплообменная труба 120b не вставлена в длинные пазы, образованные в передней пластине F и задней пластине В. Вместо этого, основная теплообменная труба 120b прикреплена по меньшей мере к одному из механизмов сборки, образованных на левой пластине L и правой пластине R.
[78] Далее вспомогательная теплообменная труба 120с служит для понижения СО, осуществления вспомогательного теплообмена и усиления устойчивости основного корпуса 110 теплообменника к высокому давлению, при установке поверх теплообменной трубы 120а понижения СО.
[79] При конфигурации со вспомогательной теплообменной трубой 120с, две теплообменных трубки 121с крепятся к передней пластине F и задней пластине В, соответственно, а U-образный участок 122 крепится к левой пластине L или правой пластине R.
[80] Вспомогательная теплообменная труба 120с конфигурируется посредством одной U-образной трубы 120, при том что две теплообменных трубки 121с крепятся к передней пластине F и задней пластине В, соответственно. Таким образом, длина U-образной трубы 122с больше, чем длина U-образных участков 122а и 122b теплообменной трубы 120а понижения СО и основной теплообменной трубы 120b.
[81] Вспомогательная теплообменная труба 120c также собирается посредством вставки U-образного участка 122с в монтажный паз 111, то есть механизм сборки, который формируется в левой пластине L или правой пластине R, и вставки двух теплообменных трубок 121c в длинные пазы 112, сформированные в передней пластине F и задней пластине B.
[82] При том, что здесь описаны некоторые варианты осуществления изобретения, эти варианты осуществления были представлены только в качестве примера, не имеющего ограничительного характера. В действительности, описанные здесь варианты осуществления могут быть реализованы в различных других формах. Кроме того, различные исключения, замены и изменения по форме вариантов осуществления, описанных в данном документе, могут быть сделаны без отступления от существа изобретения. Прилагаемая формула изобретения и ее эквиваленты предназначены для охвата таких форм модификации, которые соответствуют объему и существу изобретения.
1. Теплообменник с U-образной трубой, содержащий:
основной корпус теплообменника, сформированный передней пластиной, задней пластиной, левой пластиной и правой пластиной, и имеющий открытые верхний и нижний участки, предназначенные для прохождения тепла от источника;
множество U-образных труб, расположенных между левой и правой пластинами, при этом каждая из них образована двумя теплообменными трубками, расположенными параллельно друг другу и U-образным участком, соединяющим концевые участки двух теплообменных трубок; и
множество водяных рубашек, прикрепленных, по меньшей мере, к одной наружной поверхности левой пластины и правой пластины, соединяющих открытые концевые участки двух смежных теплообменных трубок с обеспечением возможности циркуляции низкотемпературной воды вдоль множества U-образных труб,
отличающийся тем, что
каждый U-образный участок множества U-образных труб прикреплен к внутренней поверхности левой или правой пластины, а соответствующие концевые участки двух теплообменных трубок вставлены, соответственно, в правую или левую пластину, и соединены с водяными рубашками,
по меньшей мере, один фиксирующий элемент U-образного участка, расположен в левой или правой пластине, при этом, по меньшей мере, один фиксирующий элемент U-образного участка выполнен в виде монтажного паза, образованного во внутренней поверхности правой пластины, и такой монтажный паз может представлять собой участок правой пластины, выступающий наружу,
множество U-образных труб включает теплообменную трубу понижения СО с установкой в положение с пространственным разделением в направлении вниз от верхней пластины основного корпуса теплообменника на заданное расстояние, и имеет в качестве двух теплообменных трубок первую теплообменную трубу понижения СО и вторую теплообменную трубу, расположенные параллельно друг другу; и множество основных теплообменных трубок, установленных ниже теплообменной трубы понижения СО, при этом каждая из множества основных теплообменных трубок имеет теплообменное оребрение, с установкой на внешней периферийной поверхности каждой из множества основных теплообменных труб,
каждый U-образный участок из теплообменной трубы понижения CO вставлен, по меньшей мере, в один фиксирующий элемент U-образного участка, представляющий собой монтажный паз, выполненный в правой пластине, и каждый U-образный участок основных U-образных теплообменных труб вставлена в другой, по меньшей мере один, фиксирующий элемент U-образного участка, представляющий собой монтажный паз, выполненный в правой пластине,
при этом одна из двух теплообменных трубок, составляющая первую теплообменную трубу понижения СО, закреплена к передней пластине, и одна из двух теплообменных трубок, составляющая вторую теплообменную трубу понижения СО, закреплена к задней пластине.
2. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что каждая из множества U-образных труб – это овальная труба, имеющая овальное поперечное сечение.
3. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит вспомогательную теплообменную трубу, установленную поверх теплообменной трубы понижения CO, выполненную из двух теплообменных труб с закреплением к передней пластине и задней пластине, соответственно.
