CS261073B1 - Heat exchanger - Google Patents

Description

Riešenie sa týká výmenníka tepla pre priemyslové pece, například narážacie pece. Sústava vo výmenníku je tvořená trubkami, ktorých jeden koniec je pevne uložený v zbernej krabici a druhý koniec je v zbernej krabici uložený volné, pričom trubky sú rozmiestnené šachovite. Volné uloženie je utěsněné pomocou dilatačného puzdrá. Dilatačně puzdro je tvořené vodiacim nákružkom uloženým v otvoroch zbernej krabice, pričom spodný koniec vodiaceho nákružku je uložený v sedle s tesniacou hmotou o nižšom bode tavenia ako je bod tavenia materiálu trubiek, například z hliníkového krúžku, upevnenom na volnom konci trubiek.

261073 4

Vynález sa týká kovového trubkového výmenníka tepla, ktorý pracuje pri teplote do 1 200 C.

Pri ohřevu roznych materiálov, predovšetkým hutnických polotovarov v priemyslových peciach, vzniká odpadně teplo, ktoré sa využívá vo výmenníkoch tepla na ohřev roznych médií. Konštrukcia výmenníkov tepla je róznorodá. V našom případe ide o výmenník tepla — rekuperátor, so zvislými za sebou uloženými trubkami, ktorých konce sú uložené pevne vo zberných krabiciach. Trubky sú vyrobené obyčajne válcováním z chromniklovej ocele a prvé 4 rady sú v střede ohnuté proti zmaru prúdu spalin. Toto ohnutie má slúžiť na vyrovnanie tepelnej dilatácie materiálu. "Trubky získávajú teplo sáláním, priecliodom spalin z ohrievacích pecí a teplo odovzdávajú vzduchu prúdiacemu v trubkách. Do priestoru výmenníka prichádzajňce spaliny o teplote 950 až 1150 °C spůsobujú značnú tepelnú roztažnost trubiek. V miestach ohnutia trubiek a pevného uloženia v zberných krabiciach dochádza k nadměrným pnutiam, až k poškodeniu celého výmeníka.

Uvedené nevýhody odstraňuje výmenník tepla tvořený sústavou trubiek šachovito rozmiestnených. jeden koniec trubiek je volné uložený do jednej zbernej krabice s plynotesným uzáverom, druhý je pevne spojený v druhej zbernej krabici. Volné konce trubiek sú uložené v dilatačnom puzdre. Podstata vynálezu spočívá v tom, že dilatačně puzdro je tvořené vodiacim nákružkom uloženým v otvoroch zbernej krabice, pričom spodný koniec vodiaceho nákružku je uložený v sedle s tesniacou hmotou o nižšom bode tavenia, ako je bod tavenia materiálu trubiek, napr. z hliníkového krúžku, upevnenom na volnom konci trubiek. Výhodou předloženého tesnenia výmenníka tepla je, že má vysokú účinnost' pri dokonalej odolnosti voči změnám teplot, čím sa predlžuje mnohonásobné životnost výmenníka. Přitom šachoviié usporiadanie trubiek zaisťuje sinusové prúdenie odchádzajúcich spalin, čím sa zvýši účinnost odovzdávania tepla trubkám a vylučuje volný priechod spalin. Volné uloženie jedného konca trubiek s utěsněním vylučuje deformáciu pri zmene tepelnej roztažnosti trubiek a zabraňuje nežiaducemu úniku plynov. Příklad kovového trubkového výmenníka tepla podlá vynálezu je zobrazený na pripojenom výkrese, kde na obr. 1 je pozdížny rez, na obr. 2 priečny rez výmenníkom a na obr. 3 ie detail uloženia volného konca trubiek v dilatačnom puzdre.

Trubky 1 výmenníka sú jedným koncom upevněné v otvoroch zbernej krabice 2 zvarom a druhým koncom volné uložené v otvoroch zbernej krabice 3. Trubky 1 sú usporiadané šachovito. Na volnom konci trubiek 1 je privarené sedlo 7 s vloženou tesniacou hmotou 8, v danom případe s hliníkovým krúžkom, ktorý sa pri prevádzke v sedle 7 roztaví. Otvor v druhej zbernej krabici 3, do ktorého zasahuje volný koniec trubiek 1, je opatřený vodiacim nákružkom 8, ktorý so sedlom 7 s vloženým hliníkovým krúžkom ako s tesniacou hmotou, tvoří dilatačně puzdro 5. Pri prevádzke trubky 1 volné dilatujú, pričom je zabezpečený plynotesný spoj a nedochádza k úniku ohrievaného média.

Hliníkový krúžok može byť nahradený krúžkom z iného lahkotavitelného kovu, napr. zo zinku, olova alebo ich zliatinami, připadne krúžkom z lisovaného skelného materiálu. Pre zamedzenie agresívnych účinkov tesniaceho materiálu na trubky výmeníka je vhodné tieto povrchovo chránit.

Uvedený výmenník tepla je určený pre narážacie pece, slúžiace pre ohřev brám na 1 250 až 1 300 °C, u ktorých odchádzajúce spaliny majú teplotu 950 až 1150 °C, a je zhotovený z odstredivoliatych tenkostenných chromniklových trubiek. Tým, že trubky sú zvislé a šachovito usporiadané, vykonává prúdiace .médium sinusová dráhu. Životnost výmenníka tepla podlá vynálezu vysoko převyšuje životnost doposial užívaných trubkových výmenníkov tepla.

Claims (1)

1. PREDMET Výmenník tepla tvořený sústavou šachovite rozmiestnených trubiek s jedným koncom pevne uloženým a druhým koncom volné pomocou dilatačného puzdra uloženým v zbernej krabici, vyznačujúci sa tým, že dilatačně puzdro (5) je tvořené vodiacim nákružkom (6) uloženým v otvoroch zbernej VYNALEZU krabice (3), pričom spodný koniec vodiaceho nákružku (6) je uložený v sedle (7) s tesniacou hmotou (8) o nižšom bodu tavenia, ako je bod tavenia materiálu trubiek (lj, napr. z hliníkového krúžku, upevnenom na volnom konci trubiek (1). 1 list výkresov 261073