CS238975B1

CS238975B1 - Heat Exchanger

Info

Publication number: CS238975B1
Application number: CS831648A
Authority: CS
Inventors: Jiri Ciganek; Jaromir Ivanek; Milan Strakos
Original assignee: Jiri Ciganek; Jaromir Ivanek; Milan Strakos
Priority date: 1983-03-10
Filing date: 1983-03-10
Publication date: 1985-12-16
Also published as: CS164883A1

Abstract

Účelem je zvýšení využití i poměrně malých zdrojů odpadního tepla horkých spalin unikajícím komínovým odtahem od plynových pecí a hořáků do ovzduší. Uvedeného účelu se dosáhne uspořádáním nejméně jednoho trubkového meandru 2 do tepelně izolovaného pláště 1, který~je zhora otevřen a opatřen přírubou 6 pro napojení komínového odtahu. Dolů je trubková meandr 2 napojen na svůj vstupní a výstupní rozváděč 5iy. Pod trubkovým meandrem 2 je v boční stěně pláště 1 vytvořen otvor opatřený hrdlem 4 pro napojení vstupního potrubí horkýcl? spalin.The purpose is to increase the utilization of even relatively small sources of waste heat of hot flue gases escaping through the chimney exhaust from gas furnaces and burners into the air. The stated purpose is achieved by arranging at least one pipe meander 2 in a thermally insulated casing 1, which is open from above and provided with a flange 6 for connecting the chimney exhaust. At the bottom, the pipe meander 2 is connected to its input and output distributor 5iy. Below the pipe meander 2, an opening is formed in the side wall of the casing 1 with a neck 4 for connecting the hot flue gas input pipe.

Description

(54)(54)

Výměník teplaHeat Exchanger

Účelem je zvýšení využití i poměrně malých zdrojů odpadního tepla horkých spalin unikajícím komínovým odtahem od plynových pecí a hořáků do ovzduší. Uvedeného účelu se dosáhne uspořádáním nejméně jednoho trubkového meandru 2 do tepelně izolovaného pláště 1, který~je zhora otevřen a opatřen přírubou 6 pro napojení komínového odtahu. Dolů je trubková meandr 2 napojen na svůj vstupní a výstupní rozváděč 5iy. Pod trubkovým meandrem 2 je v boční stěně pláště 1 vytvořen otvor opatřený hrdlem 4 pro napojení vstupního potrubí horký cl? spalin.The purpose is to increase the utilization of relatively small sources of waste heat of hot flue gases by escaping chimney exhaust from gas furnaces and burners into the atmosphere. This is achieved by arranging at least one tubular meander 2 in a thermally insulated casing 1 which is open from above and provided with a flange 6 for connecting the chimney flue. Down the tubular meander 2 is connected to its input and output distributor 5iy. Under the tubular meander 2, in the side wall of the housing 1, a hole is provided with a neck 4 for connecting the inlet pipe with a hot cl? flue gas.

238 975 (51) Int Cl?238,975 (51) Int Cl?

F 28 D 7/08F 28 D 7/08

238 97S238 97S

Vynález se týká výměníku tepla a řeší využití i poměrně malýčh zdrojů odpadního tepla horkých spalin unikajících komínovým odtahem od plynových pecí a hořáků do ovzduší, při minimálních nárocích na zastavěnou plochu.The invention relates to a heat exchanger and solves the utilization of relatively small sources of waste heat of hot flue gases escaping from the chimney exhaust from gas furnaces and burners to the atmosphere, with minimum demands on the built-up area.

V současné době jsou známy např. výměníky tepla s pevnými trubkovnicemi, jež sestávají z válcového pláště, který je na obou koncích uzavřen přivařenými trubkovnicemi. Vnitřní prostor pláště je vyplněn trubkami uspořádanými ve svazku, jejichž konce jsou upevněny v trubkovnicích·. Do pláště jsou vloženy příčné nebo podélné vodicí přepážky. Na trubkovnice jsou připojena víka, uzavírající z obou stran trubkový prostor. Jedno z obou vík je nahrazeno komorou se snímatelným víkem. Na plášti a na jednom víku či komoře jsou uspořádána přírubová hrdla pro vstup a výsv tup pracovních látek do pláštového a trubkového prostoru, který bývá dělicími přepážkami, uspořádanými ve víku či komoře, rozdělen na několik chodů. Obě trubkovnice jsou přivařeny na pevno k plášti, a proto není možný vzájemný pohyb pláště a trubkového svazku při rozdílném tepelném roztažení obou části výměníku. Tím s, vzniká v těchto částech přídavné namáhání, které je nutné v některých případech vyloučit zabudováním poddajného členu do pláště výměníku.For example, heat exchangers with fixed tube sheets are known which consist of a cylindrical shell which is closed at both ends by welded tube sheets. The inner space of the shell is filled with tubes arranged in a bundle, the ends of which are fixed in tube sheets. Transverse or longitudinal guide bars are inserted into the housing. There are lids attached to the tube sheet, enclosing the tubular space from both sides. One of the two lids is replaced by a chamber with a removable lid. On the housing and on one lid or chamber are arranged flange necks for the entry and exit of the working substances into the jacket and tubular space, which is usually divided into several courses by dividing partitions arranged in the lid or chamber. Both tube plates are welded firmly to the shell, and therefore the relative movement of the shell and the tube bundle is not possible with different thermal expansion of the two parts of the exchanger. As a result, additional stresses arise in these parts, which in some cases have to be avoided by incorporating the flexible member into the shell of the exchanger.

Nevýhodou je to, že vzhledem ke konstrukčnímu uspořádání výměníku je jejich použití možné jen tehdy, nedochází-li mezi pláštěm a trubkovým svazkem k podstatnějším rozdílůmV·tepelném roztažení a kdy povaha a vlastnosti pracovní látky proudící pláštěm je takový, že vnější povrch trubek svazku není nutno čistit.The disadvantage is that, due to the design of the exchanger, their use is only possible if there are no significant differences in thermal expansion between the jacket and the tube bundle and the nature and properties of the working fluid flowing through the jacket is such that clean.

238 975 ^Jinou nevýhodou je poměrné velká složitost výměníku, přičemž pro využití odpadního tepla kouřových spalin jej nelze použij a to z toho důvodu, že tlakové ztráty spalin hy byly poměrně značně vysoké, oož by zhoršilo tah komínů· ^J 238 975 Another disadvantage is relatively great complexity of the exchanger, the heat recovery flue gas can not be employed, and for this reason that the pressure loss of the flue gas hy were relatively very high, OOZ would impair the chimney draft ·

Také jsou používány jednoduché výměníky, jejichž nevýhodou je však to, že získané množství tepla je relativně velmi nízké, vzhledem k množství tepla, které by bylo teoreticky možno získat·Simple heat exchangers are also used, but the disadvantage is that the amount of heat obtained is relatively very low relative to the amount of heat that theoretically can be obtained.

Uvedené nedostatky se odstraní výměníkem tepla podle vynálezu, jenž sestává z tepelně izolovaného pláště, do kterév ho zaústuje vstupní a výstupní potrubí· Podstatou vynálezu je to, že v plášťi, jenž je. zhora otevřen a opatřen přírubou pro napojení komínového odtahu, je uspořádán nejméně jeden trubkový meandr nahoře uchycený ve tvarovém držáku· Dole je trubkový meandr pevně napojený na svůj vstupní a výstupní rozváděč#These drawbacks are overcome by a heat exchanger according to the invention, which consists of a thermally insulated jacket into which the inlet and outlet pipes enter it. The essence of the invention is that in the jacket which is. open at the top and fitted with a flange to connect the chimney flue, at least one tubular meander is mounted at the top and held in the shape bracket · Below the tubular meander is firmly connected to its input and output distributor

Ve svýoh dolních částech je trubkový meandr opstřen odkalovaoími šrouby a pod ním je v boční stěně pláště vytvořen otvor opat řený hrdlem pro napojení vstupního potrubí horkých spalin·In its lower parts, the pipe meander is lined with sludge screws and a hole is provided in the side wall of the shell with a socket for connecting the hot flue gas inlet pipe.

Výhodou výměníku tepla podle vynálezu je to, že ho je možno použít i pro relativně malé zdroje odpadního tepla horkých spalin, protože má malé nároky na zastavěnou plochu, a v mnoha případech je možné jej instalovat přímo do stávajících technologických zaŽízení· Další výhodou je jeho jednoduchost a možnost automatizace jeho provozu při získání poměrně velkého množství tepla s malými investičními náklady· Důsledkem je dosažení značnýoh energetických úspor i v těch případech, ve kterých jich dosud nebylo možno získat·The advantage of the heat exchanger according to the invention is that it can also be used for relatively small sources of waste heat of hot flue gases because it has a small footprint and can in many cases be installed directly in existing technological equipment. and the possibility of automating its operation while obtaining a relatively large amount of heat with low investment costs · As a result, considerable energy savings are achieved even in cases where it has not been possible to obtain them yet ·

Na přiložených výkresech je znázorněno příkladné provedení výměníku tepla podle vynálezu, kde na obr· 1 je jeho schematický nárys, na obr# 2 řez vedený rovinou B - B z obr# 1, na obr· 3 řez vedený rovinou A - A z obr· 2«The accompanying drawings show an exemplary embodiment of a heat exchanger according to the invention, in which FIG. 1 is a schematic front view, FIG. 2 shows a section along line B - B in FIG. 1; 2 «

Výměník tepla podle vynálezu v příkladném provedení sestává z tepelně izolovaného pláště i tvaru svisle uspořádáného podlouhlého hranolu, zhora otevřeného a opatřeného přírubou 6,The heat exchanger according to the invention in an exemplary embodiment consists of a thermally insulated jacket and a shape of a vertically arranged elongated prism, open from above and provided with a flange 6,

- 3 238 975 pro napojení komínového odtahu, V plášti J jsou vedle sebe uspořádány tři trubkové meandry 2 nahoře uchycené v tvarovaných držácích 2 » jenž jsou svými konci připevněny k protilehlým svislým stěnám pláště J. a dole pevně napojené na svůj vstup· ní a výstupní rozváděč J , J*·There are three tubular meanders 2 arranged at the top in the molded holders 2, which are fixed at their ends to the opposite vertical walls of the casing and fixedly connected to their inlet and outlet at the bottom. switchgear J, J * ·

Vstupní rozváděč J je na své celní ploše opatřen přírubou, ke vThe inlet distributor J is provided with a flange on its customs surface

které je připevněn pojištovací ventil 9« Všechny trubkové meand· ry 2 jsou v dolních částech opatřeny trubičkami zakončenými odkalovacími šrouby 8. Pod trubkovými meandry 2 je v plaš ťi 1 vytvořen otvor, ke kterému je zvnějšku připojeno hrdlo J pro napojení vstupního potrubí horkých spalin. Dolní čelní plocha tepelně izolovaného pláště 1 je tvořena demontovatelným odnímatelným víkem JO, skrze které jsou prostrčeny trubičky odkalovacích šroubů 3 »All tubular meanders 2 are provided in the lower parts with tubes terminated by sludge screws 8. Under the tubular meanders 2 an opening is formed in the sheath 1, to which an orifice J is connected externally to connect the hot flue gas inlet pipe. The lower face of the thermally insulated casing 1 is formed by a removable removable lid 10 through which the sludge screw tubes 3 are inserted »

Zdola je 'ke vstupnímu rozváděči J připojeno vstupní potrubí J vody a k výstupnímu rozváděči Jj/výstupní potrubíBottom is connected to the inlet manifold J with water inlet pipe J and to the outlet manifold Jj / outlet pipe

Horké spaliny jsou do vnitřního pláště J, přiváděny hrdlem J a otvorem pod svazky trubek trubkových meandrů 2 , Při prostu pu mezi svislými trubkami meandrů 2 zahřívají vodu, kterou trub· ky obsahují, Hahoře kouřové spaliny vystupují zpLáště j. a vstupuji přírubou do vlastního komína. Zahřátá voda, případně pára> v trubkách trubkových meandrů 2, pak vystupuje z výměníku tepla- výstupním rozváděčem J *do výstupního potrubí J *, které horkou vodu odvádí do místa její spotřeby, V pravidelných intervalech je nutno vypouštět usazený kal, a to povolením odkalovacích šroubů 8 umístěných v obloucích dolních částí trubkových meandrů £ « V případě poruchy či poškození některé vnitřní části výměníku tepla je možno vyměnit celou teplovýměníkovou část pouhou demontáží příruby 6, pro napojení komínového odtahu a uvolněním dolního odnímatelného víka 10 s následným vytažením této části.The hot flue gases are fed into the inner casing J, fed through the throat J and through the opening below the bundles of tube meanders 2. In a simple pu between the vertical tubes of the meanders 2 they heat the water contained therein. . The heated water or steam> in the tubes of the pipe meanders 2 then exits from the heat exchanger - through the outlet distributor J * to the outlet pipe J *, which drains the hot water to the place of its consumption. In the event of failure or damage to any of the internal parts of the heat exchanger, it is possible to replace the entire heat exchanger part by simply removing the flange 6, to connect the chimney exhaust and release the lower removable lid 10 and then pull out this part.

Claims

Object of the invention

238 '875

A heat exchanger, consisting of a thermally insulated shell, into a heat exchanger

inlet and outlet pipes, characterized in that at least one tubular meander (2) mounted at the top in the molded bracket (7) is arranged in the housing (1) which is open from above and has a flange (6) for connecting the chimney flue (4), rigidly connected to its inlet and outlet manifold (5, 5 *) at the bottom and provided with sludge screws (9) in its lower parts, where under the pipe meander (2)

an opening provided with a neck (4) for connecting the hot flue gas inlet pipe is formed in the side wall of the housing (1).