BG2600U1

BG2600U1 - Heat exchanger

Info

Publication number: BG2600U1
Application number: BG3674U
Authority: BG
Inventors: Илия ИЛИЕВ; Кръстев Илиев София Илия; Стефан Лазаров; Стефанов Лазаров Ямбол Стефан; Веселка Камбурова; Иванова Камбурова Веселка; Ангел Терзиев; Костадинов Терзиев София Ангел
Original assignee: Стефан Сте Фанов Лазаров; Илия Кръстев Илиев
Priority date: 2017-02-08
Filing date: 2017-02-08
Publication date: 2017-05-31

Abstract

The utility model is applicable in the energy, chemical and industrial sectors, in particular in power boilers and gas and oil-fired furnaces. The utility model is intended for utilization of waste heat from flue gas by heating water or other liquid fluids. The utility model comprises a corpus (6) of sheet material with parallelepiped shape. The upper side of the corpus (6) is a tubular grid (9) with staggered holes in which thermosyphons (1) are mounted vertically. On each thermosyphon (1), a heat exchanger tube (10) is mounted in the cooling zone (11). The connecting pipes (13) connect the upper end of the previous ones to the lower end of the subsequent heat exchange tubes (10). The heat released from the upwardly moving heat transfer medium (8) is transmitted through the walls of the thermosyphons (1) to the heated water upstream of the heat exchangers (10). The heat exchanger efficiently utilizes waste heat from heated flue gases as a result of the forced directed movement of the heated water. 1 claim, 4 figures

Description

Отделената топлина от движещите се нагоре пари на топлоносител (8) се предава през стените на термосифоните (1) към загряваната вода, движеща се нагоре в топлообменните тръби (10). С топлообменника ефективно се утилизира отпадъчната топлинна енергия от нагрети димни газове в резултат на насоченото принудително движение на загряваната вода.The heat released from the upward vapor of the heat carrier (8) is transferred through the walls of the thermosyphons (1) to the heated water moving upwards in the heat exchange pipes (10). The heat exchanger effectively utilizes the waste heat energy from heated flue gases as a result of the directed forced movement of the heated water.

претенция, 4 фигуриclaim, 4 figures

2600 UI (54) ТОПЛООБМЕННИК2600 UI (54) HEAT EXCHANGER

Област на техникатаField of technology

Полезният модел е приложим в енергетиката, химическата промишленост и индустрията, по-специално при енергийни котли и пещи, работещи на течно или газово гориво.The utility model is applicable in the energy, chemical and industrial industries, in particular for energy boilers and furnaces running on liquid or gas fuel.

Топлообменникът е предназначен за утилизация на отпадъчна топлинна енергия от отпадни димни газове, чрез загряване на вода или друг течен флуид.The heat exchanger is designed to utilize waste heat energy from flue gases by heating water or other liquid fluid.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

В процеса на горене на течно или газово гориво се изхвърлят отпадни димни газове, които са носител на топлинна енергия.In the process of burning liquid or gaseous fuel, waste flue gases are discharged, which are a carrier of heat energy.

Известен е топлообменник от димни газове, които протичат около термосифони в зоната им на загряване. В пространството около термосифоните, в зоната им на охлаждане, се движи загрявана вода. Топлопредаването от топлоносителя в термосифоните към загряваната вода се осъществява чрез свободна конвекция при ниска скорост.A heat exchanger is known from flue gases that flow around thermosyphons in their heating zone. In the space around the thermosyphons, in their cooling zone, heated water moves. The heat transfer from the heat carrier in the thermosyphons to the heated water is carried out by free convection at low speed.

Недостатък на известния топлообменник е, че коефициентът натоплопредаване от външната повърхност на стените на термосифоните към загряваната вода е нисък и оползотворяването на отпадъчна топлинна енергия е недостатъчно ефективно.A disadvantage of the known heat exchanger is that the heat transfer coefficient from the outer surface of the walls of the thermosyphons to the heated water is low and the utilization of waste heat is insufficiently efficient.

Техническа същност на полезния моделTechnical essence of the utility model

Задачата на полезния модел е да се създаде топлообменник с по-ефективно оползотворяване на отпадъчна топлинна енергия от отпадни димни газове.The task of the utility model is to create a heat exchanger with more efficient utilization of waste heat energy from waste flue gases.

Задачата е решена чрез топлообменник, в който загряваната вода се движи принудително и еднопосочно около термосифоните в зоната им на загряване, което води до значително повишаване на коефициента на топлопредаване от външната повърхност на стените на термосифоните към загряваната вода.The problem is solved by a heat exchanger in which the heated water moves forcibly and unidirectionally around the thermosyphons in their heating zone, which leads to a significant increase in the heat transfer coefficient from the outer surface of the walls of the thermosyphons to the heated water.

Топлообменникът съдържа корпус от листов материал, с паралелепипедна форма. Две от противоположните вертикални страни са отворени и са с монтирани към тях фланци. Горната страна на корпуса е тръбна решетка с шахматно разположени отвори, в които вертикално са монтирани термосифони с херметично затворен в тях топлоносител. Горната част на термосифо ните, която е зона на охлаждане, се намира над корпуса. Върху разположената във вътрешността на корпуса долна част на всеки термосифон, представляваща зона на загряване, е монтиран спирален радиатор. Върху горната страна на корпуса е монтирана кутия с паралелепипедна форма. Зоната на охлаждане на термосифоните е във вътрешността на кутията.The heat exchanger contains a housing made of sheet material, with a parallelepiped shape. Two of the opposite vertical sides are open and have flanges mounted to them. The upper side of the housing is a tubular grid with checkerboard openings, in which thermosyphons with hermetically sealed heat carrier are mounted vertically. The upper part of the thermosyphons, which is a cooling zone, is located above the housing. A spiral radiator is mounted on the lower part of each thermosyphon located inside the housing, representing a heating zone. A box with a parallelepiped shape is mounted on the upper side of the case. The cooling zone of the thermosyphons is inside the box.

Върху всеки термосифон, в зоната на охлаждане, съосно е монтирана топлообменна тръба, затворена в горния край, а в долния край е уплътнена към тръбната решетка. Свързващи тръби съединяват последователно горния край на предходните с долния край на следващите топлообменни тръби. Към топлообменната тръба със свободен долен край е свързана входна тръба, а към топлообменната тръба със свободен горен край е свързана изходна тръба.On each thermosyphon, in the cooling zone, a heat exchange tube is coaxially mounted, closed at the upper end, and at the lower end it is sealed to the pipe grid. Connecting pipes connect in series the upper end of the previous ones with the lower end of the next heat exchange pipes. An inlet pipe is connected to the heat exchange pipe with a free lower end, and an outlet pipe is connected to the heat exchange pipe with a free upper end.

Предимството на предложения топлообменник е, че значително се подобрява оползотворяването на отпадъчна топлинна енергия от отпадни димни газове чрез повишаване коефициента на топлопредаване от външната повърхност на стените на термосифоните към загряваната вода, в резултат на насоченото принудително движение на загряваната вода.The advantage of the proposed heat exchanger is that the utilization of waste heat energy from waste flue gases is significantly improved by increasing the heat transfer coefficient from the outer surface of the walls of the thermosyphons to the heated water, as a result of the directed forced movement of the heated water.

Пояснение на приложените фигуриExplanation of the attached figures

Примерно приложение на полезния модел е схематично показано на приложените фигури, от които:An exemplary application of the utility model is schematically shown in the attached figures, of which:

фигура 1 представлява топлообменник, общ вид;Figure 1 is a general view of a heat exchanger;

фигура 2 - термосифон в топлообменна тръба;figure 2 - thermosyphon in a heat exchange tube;

фигура 3 - топлообменник, вертикален разрез;figure 3 - heat exchanger, vertical section;

фигура 4 - тръбна решетка, схема на свързване на топлообменните тръби.Figure 4 - pipe grid, connection diagram of heat exchange pipes.

Пример за изпълнение на полезния моделExample of implementation of the utility model

Едно примерно изпълнение на полезния модел е показано на фиг. 1-4.An exemplary embodiment of the utility model is shown in FIG. 1-4.

Топлообменникът съдържа корпус 6 от листов материал, с паралелепипедна форма. Две от противоположните вертикални страни са отворени и са с монтирани към тях фланци 7. Горната страна на корпуса 6 е тръбна решетка 9 с шахматно разположени отвори, в които вертикално са монтирани термосифони 1 с херметично затворен в тях топлоносител 8. Горната част наThe heat exchanger comprises a housing 6 of sheet material with a parallelepiped shape. Two of the opposite vertical sides are open and have flanges mounted on them 7. The upper side of the housing 6 is a tubular grid 9 with checkerboard holes, in which are mounted vertically thermosyphons 1 with hermetically sealed coolant 8. The upper part of the

2600 UI термосифоните 1, която е зона на охлаждане 11, се намира над корпуса 6. Върху разположената във вътрешността на корпуса 6 долна част на всеки термосифон 1, представляваща зона на загряване 12, е монтиран спирален радиатор 2. Върху горната страна на корпуса 6 е монтирана кутия 4 с паралелепипедна форма. Зоните на охлаждане 11 на термосифоните 1 са във вътрешността на кутията 4.2600 UI thermosyphons 1, which is a cooling zone 11, is located above the housing 6. On the lower part of each thermosyphon 1, representing a heating zone 12, located inside the housing 6, a spiral radiator 2 is mounted. On the upper side of the housing 6 a box 4 with a parallelepiped shape is mounted. The cooling zones 11 of the thermosyphons 1 are inside the box 4.

Върху всеки термосифон 1, в зоната на охлаждане 11, съосно е монтирана топлообменна тръба 10, затворена в горния край, а в долния край е уплътнена към тръбната решетка 9. Свързващи тръби 13 съединяват последователно горния край на предходните с долния край на следващите топлообменни тръби 10. Към топлообменната тръба 10 със свободен долен край е свързана входна тръба 5, а към топлообменната тръба 10 със свободен горен край е свързана изходна тръба 3.On each thermosyphon 1, in the cooling zone 11, a heat exchange tube 10 is coaxially mounted, closed at the upper end, and at the lower end is sealed to the pipe grid 9. Connecting pipes 13 connect in series the upper end of the previous with the lower end of the next heat exchange pipes 10. An inlet pipe 5 is connected to the heat exchange tube 10 with a free lower end, and an outlet pipe 3 is connected to the heat exchange tube 10 with a free upper end.

Действието на топлообменника се основава на пренасяне топлината от димните газове, преминаващи през корпуса 6, към загрявана вода 14, която не е елемент на полезния модел. Димните газове протичат около термосифоните 1 и спиралните радиатори 2. Температурата на топлоносителя 8, намиращ се в зоната на загряване 12 в течно състояние, се повишава. Парите на топлоносителя 8 се придвижват нагоре в зоната на охлаждане 11 на термосифоните 1, където отдават топлина, кондензират се и втечнените му капки се връщат надолу. В междината между термосифоните 1 и топлообменните тръби 10 се движи загряваната вода 14, постъпваща от входната тръба 5 и излизаща през изходната тръба 3. Отделената топлина от движещите се нагоре пари на топлоносителя 8 се предава през стените на термосифоните 1 към загряваната вода 14, движеща се нагоре в топлообменните тръби 10.The operation of the heat exchanger is based on the transfer of heat from the flue gases passing through the housing 6 to the heated water 14, which is not an element of the utility model. The flue gases flow around the thermosyphons 1 and the spiral radiators 2. The temperature of the heat carrier 8, located in the heating zone 12 in a liquid state, rises. The vapors of the heat carrier 8 move upwards in the cooling zone 11 of the thermosyphons 1, where they give off heat, condense and its liquefied droplets return downwards. In the gap between the thermosyphons 1 and the heat exchange tubes 10 moves the heated water 14 coming from the inlet pipe 5 and exiting through the outlet pipe 3. The heat separated from the upward vapor of the heat carrier 8 is transferred through the walls of the thermosyphons 1 to the heated water 14 moving. upwards in the heat exchange tubes 10.

Claims

A heat exchanger comprising a housing (6) of sheet material with a parallelepiped shape, two of the opposite vertical sides being open and having flanges (7) mounted thereon, and the upper side of the housing (6) being a tubular grid (9). with checkerboard openings in which thermosyphons (1) are mounted vertically with a heat-sealed heat carrier (8) in them, so that the upper part of the thermosyphons (1), which is a cooling zone (11), is located above the housing (6) , and a spiral radiator (2) is mounted on the lower part of each thermosyphon (1), located inside the housing (6), representing a heating zone (12), and a box is mounted on the upper side of the housing (6). 4) with a parallelepiped shape, so that the cooling zones (11) of the thermosyphons (1) are inside the box (4), characterized in that on each thermosyphon (1), in the cooling zone (11), coaxially a heat exchange tube (10) is installed, closed at the upper end, and at the lower end it is sealed to the tube re brush (9), and in that inclined connecting pipes (13) connect in series the upper end of the previous ones with the lower end of the next heat exchange pipes (10), as an inlet pipe is connected to the heat exchange pipe (10) with a free lower end. 5), and an outlet pipe (3) is connected to the heat exchange pipe (10) with a free upper end.