CS262943B1

CS262943B1 - Tubular convection metal recuperator

Info

Publication number: CS262943B1
Application number: CS872633A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Ing Csc Hyncica
Original assignee: Hyncica Vaclav
Priority date: 1987-04-13
Filing date: 1987-04-13
Publication date: 1989-04-14
Also published as: CS263387A1

Abstract

Řečení se týká zvýšení životnosti konyekčního rekuperátoru. Jeho podstata spočívá v tom, že funkční trubky jsou připevněny k trubkovnici na straně vstupu ohřívaného média a suvně uloženy v ucpávce vytvořené v trubkovnici na straně vstupu^ohřívanóho média. Tyto trubkovnice ^sou připevněny k nosná konstrukci, tvořené alespoň dvěma žebry tvaru L, která,, jsou druhým^ramenem připevněna k alespoň jednomu příčnému nosníku a k alespoň jednomu podélnému nosníku, ke kterým jsou připevněny boční stěnová panely, trubkovnice jsou opatřeny komorami vstupu a výstupu, jejichž vnější povrch je opatřen vrstvou tepelné izolace.The invention relates to increasing the service life of a convection recuperator. Its essence lies in the fact that functional tubes are attached to the tube sheet on the side of the heated medium inlet and slidably mounted in a seal formed in the tube sheet on the side of the heated medium inlet. These tube sheets are attached to a supporting structure formed by at least two L-shaped ribs, which, by their second arm, are attached to at least one transverse beam and to at least one longitudinal beam, to which side wall panels are attached, the tube sheets are provided with inlet and outlet chambers, the outer surface of which is provided with a layer of thermal insulation.

Description

(54)(54)

Trubkový konvekční kovový rekuperátorTube convection heat exchanger

Řečení se týká zvýšení životnosti konyekčního rekuperátoru. Jeho podstata spočívá v tom, že funkční trubky jsou připevněny k trubkovnici na straně vstupu ohřívaného média a suvně uloženy v ucpávce vytvořené v trubkovnici na straně vstupu^ohřívanóho média. Tyto trubkovnice ^sou připevněny k nosná konstrukci, tvořené alespoň dvěma žebry tvaru L, která,, jsou druhým^ramenem připevněna k alespoň jednomu příčnému nosníku a k alespoň jednomu podélnému nosníku, ke kterým jsou připevněny boční stěnová panely, trubkovnice jsou opatřeny komorami vstupu a výstupu, jejichž vnější povrch je opatřen vrstvou tepelné izolace.Said refers to increasing the lifetime of the convection heat exchanger. It is based on the fact that the functional tubes are fixed to the tubesheet on the inlet side of the heated medium and are slidably mounted in a plug formed in the tubesheet on the inlet side of the heated medium. The tubesheets are attached to a support structure comprising at least two L-shaped ribs which are attached by the other arm to at least one crossbeam and to at least one longitudinal beam to which side wall panels are attached, the tubesheets being provided with inlet and outlet chambers whose outer surface is provided with a layer of thermal insulation.

262 943262 943

Vynález se týká trubkového konvekčního kovového rekuperátoru, určeného k předehřívání spalovacího vzduchu nebo k ohřívání jiné tekutiny, případně i pro jiné účely, přičemž je využívánu odpadního tepla spalin, nebo jiných plynných produktů odváděných do komína. Z hlediska konstrukčního provedení se jedná o rekuperátory, které obvykle tvoří ú>ek kanálu odtahu spalin, nebo odtahu ochlazovaného média, u nichl ochlazované médium obvykle proudí vně trubek, ohřívané uvnitř trubek, ^unkčně jsou konvekční rekuperátory určeny zejména pro činnost v oblasti středních a nižších teplot ochlazovaného média na vstupu do rekuperátoru.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a tubular convectional metal heat exchanger intended to preheat combustion air or to heat other fluids, possibly for other purposes, utilizing the waste heat of the flue gas or other gaseous products discharged into the stack. From the constructional point of view, these are heat exchangers, which usually form an outlet of the flue gas duct or the cooled medium, in which the cooled medium usually flows outside the tubes heated inside the tubes. lower temperatures of the cooled medium at the inlet to the recuperator.

Známá provedení konvekčních kovových rekuperótorů uvažované konstrukce jsou charakterizována tím, že kanál odvodu spalin nebo ochlazovaného média je tvořen stěnami, z nichž u kanálu obdélníkového průřezu dvě protilehlé stěny tvoří trubkovnice a další dvě stěny tvoří kovové desky napevno napojené na trubkovnice, nebo zdivo vytvořené na úseku mezi trubkovnicemi. Funkční trubky rekuperátoru jsou na obou koncích napevno spojeny s trubkovnicemi, čímž je také zabezpečena požadovaná pevnost a tuhost konstrukce rekuperátoru.Known embodiments of the convective metal heat exchanger of the construction are characterized in that the flue gas or cooled medium outlet channel is formed by walls of which, in a rectangular channel, two opposing walls form tubesheets and the other two walls form metal plates rigidly connected to tubesheets or between tube sheets. The heat exchanger function tubes are rigidly connected to the tube plates at both ends, thereby also ensuring the required strength and rigidity of the heat exchanger structure.

Citovaná konstrukce vykazuje nedostatky, které se projevují v omezené použitelnosti těchto rekuperátorů v podmínkách zvýšeného obsahu prachu nebo různého mechanického úletu obsaženého v ochlazovaném médiu, jelikož je značně snížena nebo dokonce vyloučena možnost čištění vnějšího povrchuThe cited construction exhibits drawbacks which manifest in the limited applicability of these recuperators under conditions of increased dust content or various mechanical drift contained in the cooled medium, since the possibility of cleaning the outer surface is greatly reduced or even eliminated.

- J 282 843 trubek, což dále způsobuje snížení tepelného výkonu rekuperátorů. Dále se pro j evuj< ve snížení životnosti těchto rekuperátorů, neboť u této konstrukce trubkových rekttperátorů jednotlivé trubky pracují v odlišných teplotních podmínkách, a tím i v různých podmínkách mechanického napětí. Trubky dilatují a deformují se různě, trubky nejvíce namáhané se poruší a rekuperátor je vyřazen z provozu·J 282 843 pipes, which further causes a reduction in the heat output of the heat exchangers. Furthermore, it is proposed to reduce the service life of these recuperators, since in this design of the tube rectifier the individual tubes operate under different temperature conditions and thus under different mechanical stress conditions. Tubes are dilated and deformed differently, tubes most stressed are broken and the heat exchanger is taken out of service ·

Uvedené nedostatky odstraňuje trubkový kortVekční kovový rekuperátor podle vynálezu· Tento rekuperátor sestává z pláště, v němž jsou dvě trubkovnice navzájem propojené funkčními trubkami. Podstata vynálezu spočívá v tom, že funkční trub ky jsou připevněny k trubkovnici na straně vstupu ohřívaného média a jsou současně suvně uloženy v ucpávce vytvořené v trubkovnici na straně výstupu ohřívaného média» Každá trubkovnice je připevněna alespoň ke dvěma žebrům tvaru L, které jsou svým druhým ramenem připevněny alespoň k jednomu podélnému a příčnému nosníku. K těmto nosníkům jaou připevněny boční stěnové panely, které současně plní i tepelně izolační funkci. Trubkovnice ze strany vstupu a výstupu vzduchu jsou opatřeny komorami vstupu a výstupu a u vícechodého provedení též komorami převodu· Komory převodu slouží k převodu ohřívaného média z jednoho chodu do dalšího. Vnější povrch těchto komor je opatřen vrstvou tepelné izolace.The above mentioned drawbacks are overcome by the corrugated corrugated metal heat exchanger according to the invention. This heat exchanger consists of a casing in which two tube plates are interconnected by functional tubes. The principle of the invention is that the functional tubes are attached to the tubesheet on the inlet side of the heated medium and are simultaneously slidably mounted in a gland formed in the tubesheet on the outlet side of the heated medium »Each tubesheet is attached to at least two L-shaped fins an arm attached to at least one longitudinal and transverse beam. To these beams are attached side wall panels, which at the same time fulfill the thermal insulation function. Tubes from the air inlet and outlet side are equipped with inlet and outlet chambers and in the multi-run version also with transmission chambers · The transmission chambers are used to transfer the heated medium from one run to the next. The outer surface of these chambers is provided with a layer of thermal insulation.

Výhodou rekuperátoru podle vynálezu je jeho vyšší životnost zejména v podmínkách zvýšeného obsahu prachu» Zvýšená dilataoe méně prachovými částicemi zanesených, a tím i více tepelně namáhaných funkčních trubek^ nepřináší zvýšené mechanické namáhání. Další výhodou je možnost snadného a rychlého čištění funkčních trubek.The advantage of the recuperator according to the invention is its longer service life, especially in conditions of increased dust content. The increased dilatation of the less dust particles clogged and thus of the more thermally stressed functional tubes does not result in increased mechanical stress. Another advantage is the possibility of easy and quick cleaning of functional pipes.

Vynález je dále blíže obja»tÝ*r» ne. příkladech provedení pomocí výkresu, kde obr.1 znázorňuje pohled na trubkový konvekční kovový rekuperátor ve směru postupu ochlazovaného média, obr.2 řez A-A tímto rekuperátorem a obr.3 řez rekuperátoru s pěti chody.The invention is further described in more detail. 1 shows a view of a tubular convection metal heat exchanger in the direction of cooling medium flow, FIG. 2 shows a section A-A of this heat exchanger and FIG. 3 shows a section of a five-course heat exchanger.

Ohřívané médium 1 vstupuje do vstupní komory 2, postu— 3t *282 S43 puje uvnitř funkčních trubek 2 umístěných v trubkovnicích £ do výstupní komory 2· ^u vícechodého provedení ze strany ohřívaného média, ohřívané médium 1 po průchodu funkčních trubek 2 v jednotlivých Chodech je převodními komorami převáděno do dalšího chodu až do výstupní komory Ochlazované médium 2 postupuje vně trubek £ prostorem vymezeným trubkovnicemi £ a bočními stěnovými panely 8. V místě vstupu ohřívaného média 1 je funkční trubka 2. spojena s trubkovnicí £ napevno a v místě výstupu je uložeha suvně pomocí ucpávky Na trubkovnice £ jsou navařena žebra 10 tvaru L, jejichž rameno napojené na trubkovnici £ tvoří součást bočních stěn vstupní komory 2 a výstupní komory % a případně i převodní komory 6. Druhé rameno žebra 10 je napevno nebo rozebíratelně spojeno s podélnými nosníky 11 a příčnými nosníky 12· Boční stěnové panely 8 jsou kotveny konstruk cí 13 > Povrch převodních komor 6 a výstupní komory 2» případně dalších ploch vystavených do okolí je proti ztrátám tepla do okolí chráněn vrstvou 14 tepelné izolace·Heated medium 1 enters the inlet chamber 2, procedures 3 t * 282 S43 puje functional inside the tubes 2 disposed in tube into the outlet chamber £ 2 · ^for multiple threads from the medium to be heated, the heated medium 1 after passing through the functional tubes 2 in the various dishes is interworking The cooled medium 2 flows outside the tubes 8 through the space defined by the tube sheets 8 and the side wall panels 8. At the inlet of the heated medium 1, the functional tube 2 is rigidly connected to the tube plate 6 and is slidably mounted at the outlet. L-shaped ribs 10 are welded onto the tube sheet 4, the arm of which is connected to the tube sheet 6 forming part of the side walls of the inlet chamber 2 and the outlet chamber 6 and possibly the transfer chamber 6. The second rib arm 10 is rigidly or detachably connected to the longitudinal beams 11 and cross beams 12 · Side wall the new panels 8 are anchored by the structure 13> The surface of the transfer chambers 6 and the outlet chamber 2 »or other surfaces exposed to the surroundings is protected against heat loss to the surroundings by a layer 14 of thermal insulation ·

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A tubular convection metal convector consisting of a shell in which two tube plates and functional tubes are characterized, characterized in that the functional tubes (3) are attached to the tube plate (4) on the inlet side of the heated medium (1) and are slidably mounted in the gland ( 9) formed in a tubesheet (4) on the outlet side of the heated medium (1), these tubesheets (4) are attached to at least two ribs (10) tv _and ru L which are attached by the other arm to at least one longitudinal beam (11) and at least one transverse beam (12) with side wall panels (8) attached to the beams (11, 1-2), and on the inlet and outlet side of the heated medium (1), these tube plates (<) are provided with an inlet and outlet chamber or transmission, the outer surface of which is provided with a layer (14) of thermal insulation *