CS261073B1 - Heat exchanger - Google Patents
Heat exchanger Download PDFInfo
- Publication number
- CS261073B1 CS261073B1 CS869280A CS928086A CS261073B1 CS 261073 B1 CS261073 B1 CS 261073B1 CS 869280 A CS869280 A CS 869280A CS 928086 A CS928086 A CS 928086A CS 261073 B1 CS261073 B1 CS 261073B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- tubes
- heat exchanger
- melting point
- guide collar
- expansion sleeve
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
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 šachovitě. Volné uloženie je utěsněné pomocou dilatačného puzdra. 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.The solution relates to a heat exchanger for industrial furnaces, for example impact furnaces. The system in the exchanger consists of tubes, one end of which is firmly mounted in a header box and the other end is loosely mounted in the header box, with the tubes arranged in a staggered manner. The loose mounting is sealed by means of an expansion sleeve. The expansion sleeve consists of a guide collar mounted in the openings of the header box, with the lower end of the guide collar being mounted in a seat with a sealing compound with a lower melting point than the melting point of the tube material, for example an aluminum ring, mounted on the free end of the tubes.
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.
The present invention relates to a heat exchanger for industrial furnaces, for example ram furnaces. The system in the heat exchanger is formed by tubes, one end of which is fixed in the collection box and the other end is free in the collection box, the tubes being spaced. The free mounting is sealed with an expansion sleeve. The expansion sleeve is formed by a guide collar located in the apertures of the collection box, the lower end of the guide collar being seated in a seat with a sealant at a lower melting point than the melting point of the pipe material, for example an aluminum ring fixed at the free end of the pipes.
261073 4
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a metal tubular heat exchanger which operates at a temperature of up to 1200 ° C.
When heating various materials, in particular metallurgical semi-finished products in industrial furnaces, heat is generated which is used in heat exchangers for heating various media. The design of the heat exchangers is diverse. In our case, it is a heat exchanger - a recuperator, with vertically mounted pipes, the ends of which are fixed in the collection boxes. The tubes are usually made of chromium-nickel steel and the first 4 rows are bent in the middle against the flue gas deterioration. This bend is intended to compensate for thermal expansion of the material. "Pipes get heat by radiation, pass through the flue gas passage from the heating furnaces, and heat the air through the pipes. The flue gas inlet exchanger at 950 to 1150 ° C causes considerable heat expansion of the pipes. Excessive bending of the pipes and fixed storage in the collection boxes leads to excessive heat expansion. tense to damage the entire heat exchanger.
The aforementioned disadvantages are eliminated by a heat exchanger formed by a stack of chess-mounted pipes. one end of the tubes is housed in one collection box with a gas-tight seal, the other is fixed in the other collection box. The free ends of the tubes are housed in an expansion housing. The essence of the invention is that the expansion sleeve is formed by a guide collar located in the apertures of the collecting box, wherein the lower end of the guide collar is seated in a seat with a sealant at a lower melting point than the melting point of the tube material, e.g. at the free end of the tubes. The advantage of the present heat exchanger seal is that it has a high efficiency with excellent temperature change resistance, thereby extending the multiple lifetime of the exchanger. In doing so, the chess arrangement of the pipes provides a sinusoidal flow of outgoing flue gas, thereby increasing the heat transfer efficiency of the pipes and eliminating the free passage of flue gas. The loose fit of one end of the tubes with the seal eliminates deformation when the thermal expansion of the tubes changes and prevents unwanted gas leakage. An example of a metal tubular heat exchanger according to the invention is shown in the accompanying drawing, wherein in Fig. 1 a cross-section is shown, in Fig. 2 a cross-section of the exchanger and in Fig. 3 is a detail of the free end of the tubes in an expansion housing.
The exchanger tubes 1 are fixed at one end in the apertures of the collection box 2 by welding and the other end loosely arranged in the apertures of the collection box 3. The tubes 1 are arranged in chess. At the free end of the tubes 1, the seat 7 is welded with the sealant 8 inserted, in this case with an aluminum ring which melts during operation in the seat 7. The opening in the second collecting box 3, into which the free end of the tubes 1 extends, is provided with a guide collar 8, which with the seat 7 with the aluminum ring inserted as a sealant, forms a dilatation sleeve 5. During the operation of the tube 1, they are free to dilate and gas-tight joint and there is no leakage of heated medium.
The aluminum ring can be replaced by a ring made of another refractory metal, eg zinc, lead or their alloys, possibly a pressed glass ring. In order to prevent the aggressive effects of the sealing material on the heat exchanger tubes, it is advisable to protect them from the surface.
Said heat exchanger is intended for blast furnaces, which serve to heat the blades to 1250 to 1300 ° C, in which the exhaust gases have a temperature of 950 to 1150 ° C, and are made of centrifugal thin-walled chromium-nickel tubes. As the tubes are vertically and chess-arranged, the flowing medium performs a sinusoidal path. The lifetime of the heat exchanger according to the invention greatly exceeds the lifetime of previously used tubular heat exchangers.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS869280A CS261073B1 (en) | 1986-12-12 | 1986-12-12 | Heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS869280A CS261073B1 (en) | 1986-12-12 | 1986-12-12 | Heat exchanger |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS928086A1 CS928086A1 (en) | 1988-06-15 |
| CS261073B1 true CS261073B1 (en) | 1989-01-12 |
Family
ID=5443690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS869280A CS261073B1 (en) | 1986-12-12 | 1986-12-12 | Heat exchanger |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS261073B1 (en) |
-
1986
- 1986-12-12 CS CS869280A patent/CS261073B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS928086A1 (en) | 1988-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5927163B2 (en) | Pipe manufacturing method | |
| US4368777A (en) | Gas-liquid heat exchanger | |
| US4416325A (en) | Heat exchanger | |
| CN1965093A (en) | Heat exchanger system used in steel making | |
| EP2072938A2 (en) | Heat exchanger for boiler, method and tool for the manufacture thereof | |
| WO1983000380A1 (en) | Heat pipe heat exchanger | |
| EP0405621A2 (en) | Recuperative furnace | |
| CN106979535A (en) | A kind of combined air air preheater with denitration function | |
| JP6357706B2 (en) | Heat exchanger | |
| US4168737A (en) | Heat exchange recuperator | |
| JP2023158019A5 (en) | ||
| CS261073B1 (en) | Heat exchanger | |
| GB1444847A (en) | Gas-to-gas cross-flow tubular heat exchanger | |
| JP2705545B2 (en) | Low temperature corrosion prevention structure of heat exchanger | |
| CS209534B2 (en) | Elbow for exhausting the gas waste products | |
| US20110308780A1 (en) | Heat exchanger for an annealing furnace for exchanging heat between two fluids | |
| JP2023548367A (en) | Multi-semi-tube heat exchange system for electric arc, metallurgy or smelting furnace and its system | |
| CS270243B2 (en) | Heat exchanger for hot streaming gases | |
| HU180581B (en) | Recuperator,preferably for industrial furnaces | |
| CN211823952U (en) | Heat exchange tube and heat exchanger | |
| JP7713577B1 (en) | Exhaust heat recovery equipment | |
| CN1162734A (en) | Heat exchanging apparatus | |
| KR101611364B1 (en) | Channel type recuperator | |
| US3105544A (en) | Recuperator | |
| CN217057482U (en) | External exhaust-heat boiler of coiled pipe fillet weld |