CS 269 418 B1CS 269 418 B1
Vynález řeší konstrukci trubkového tepelného výměníku pracujícího s teplosmén-nými módil vzduěninn-oloj. K předehřívání kapalných nebo plynných médii se používají tepelné výměníky růz-ných konstrukcí, pracujících na různých principech sdílení tepla na jejich teploeměn-ných plochách. Například k předehřevu spalovacího vzduchu přiváděného s otopným ply-nem ke spalování do hořáku vyhřívajícího šachtici ohřívače větru yysokých pecí se ně-kdy používá parního ohřevu, jednoduchého ohřevu vzduchového přiváděoího potrubí hor-kými spalinami nebo i dokonalejších tepelných výměníků s konvekčním nebo sálavě kon-vekčním způsobem ohřevu. Výhodou prvního typu předehřívačů je jejich konstrukční jed-noduchost a relativně nízké pořizovací i provozní náklady, nevýhodou vSak zůstávávelmi nízká tepelná účinnost těchto zařízení. Naopak dokonalejší typy konvekčních nebosálavě konvekčních rekuperátorů jsou sice dražší, ale mají podstatně vySSÍ tepelnouúčinnost. Mají také ale značné stavební rozměry a ve stísněných zástavbových poměrechu ohřívačů větru se instalují s velkými obtížemi. Jejich kompaktní řeSení je také vel-kou překážkou v případě poruchy rekuperátoru, protože opravy mohou být prováděny jenpo jeho odstavení a vlastni oprava spočívající v náhradě propálených nebo popraskanýchteplosměnných ploch je zdlouhavá a jejím důsledkem je prodloužení cyklu ohřevu regene-račních tepelných výměníků.The invention solves the construction of a tubular heat exchanger operating with heat-exchange modes of air-oil. Heat exchangers of different designs are used to preheat liquid or gaseous media, employing different principles of heat transfer at their heat exchanger surfaces. For example, steam heating, simple heating of the hot air inlet pipe or hot convection or convection heat exchangers are sometimes used to preheat the combustion air supplied with the combustion gas to the burner to heat the blast furnace of the high furnace heater. heating method. The advantage of the first type of preheaters is their simplicity of design and relatively low acquisition and operating costs, but the disadvantage is the low thermal efficiency of these devices. On the other hand, the improved types of convection or radiant convection recuperators are more expensive, but have significantly higher thermal efficiency. However, they also have considerable construction dimensions and are installed with great difficulty in confined building conditions of wind heaters. Their compact solution is also a major obstacle in the event of a recuperator failure, since repairs can only be carried out when it is shut down and the actual repair consisting of replacing burnt or cracked interchangeable surfaces is lengthy and results in an extension of the heating cycle of the regenerative heat exchangers.
Uvedené nedostatky odstraňuje tepelný trubkový výměník podle vynálezu, v němž sekapalné teplosměnné médium, například olej, ohřívá nosným plynem, zejména horkými spa-linami a podstata vynálezu spočívá v tom, že tento výměník se skládá ze spodního dílu,plášťových sekcí a kopule usazených na sobě a opatřených tepelnou izolací, kde spodnídíl je opatřen vstupním hrdlem spalin se vstupním deílektorem á výstupním hrdlem a vý-stupním deílektorem a je zespodu uzavřen vyspádovaným dnem s výpustí kapalných únikůa kde plástově sekce jsou rozděleny svislou přepážkou na dva poloprostory, v nichžjsou uloženy trubkové sekce teploeměnných trubek, které jsou mezi sebou propojeny sběr·nými komorami, zatímco trubkové sekce nad sebou jsou propojeny vertikálními přípojkamia kde kopule válcového tvaru je radiálně rozdělena přepážkou půlválcového tvaru.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the heat pipe heat exchanger according to the invention, in which the liquid heat transfer medium, for example oil, heats the carrier gas, in particular the hot combustion gases, and the essence of the invention is that the heat exchanger consists of a bottom part, a jacket section and a dome set on top of each other and provided with a thermal insulation, wherein the bottom is provided with an inlet neck of the flue gas with an inlet separator and an outlet orifice and is closed from below with a sloped bottom with a liquid leak outlet where the honeycomb sections are divided by a vertical partition into two semi-spaces in which the tubular sections of the heat exchanger are housed tubes which are interconnected by collecting chambers, while the tubular sections are interconnected by vertical connections where the cylindrical dome is radially divided by a half-cylindrical partition.
Konstrukce výměníku zajištuje vysokou účinnost přestupu tepla, jeho pláštové atrubkové sekce umožňují snadnou a rychlou montáž i opravy, díky zéměnnosti sekčníchdílů. Tepelný výkon lze navrhovat počtem sekcí, a proto vycházejí zástavbové rozměryvýměníku velmi výhodně. Stavebnicové řešení usnadňuje jednak opravy a jednak preventiv-ní prohlídky, čištění teplosměnných ploch a opravy netěsností olejové části výměníku,jehož hermětizační uzávěr vylučuje volný únik oleje v případě porušení hermetičnostispojů v olejové části výměníku. Výměník podle vynálezu je v příkladu provedeni znázorněn na výkresech, na nichžobr. 1 Je půdorysným pohledem, obr. 2 Je řezem A-A z obr. 1 a obr. 3 je řezem B-B zobr. 2. Výměník se skládá z plástových sekcí X shodného provedení, které jsou shora uza-vřeny válcovou kopulí 2. Spodní díl 3. výměníku je konstrukčně upraven pro usazení nastavebním základu. Plástové sekce 1, válcová kopule 2 i spodní díl J výměníku jsouopatřeny tepelnou izolací Do spodního dílu J výměníku Jsou kolmo na sebe zaústěnadvě potrubní hrdla 5., 1 z nichž hrdlo £ slouží pro vstup spalin 6 do výměníku a hrdlo 2. k Jejich výstupu. Vstup spalin 6 do teplosměnného prostoru výměníku optimalizujevstupní dsflektor 8 instalovaný ve spodním dílu X a převod spalin 6 kopulí 2 zajiátu-je půlváloová přepážka 2· Každá pléštová sekce 1 je v dělicí rovině rozdělena svisloupřepážkou 10 na dva prostory, v nichž jsou uloženy trubkové sekce 11, 12. Teplosměnnétrubky 13 každé sekce 11, 12 jsou mezi sebou propojeny sběrnými komorami 1± a jednotli-vé trubkové sekce 11. 12 jsou mezi sebou spojeny vetikélními přípojkami 15,. Vývodytrubek 13 horních trubkových sekcí 11, 12 jsou vyústěny do samočinného očvzduSňovače 16. Do trubek 13 spodní trubkové sekce 11. 12 je zaústěn přívod 17 a odvod 18 olejeThe design of the heat exchanger ensures high heat transfer efficiency, its casing sleeve sections allow for easy and quick assembly and repair, thanks to the sectional sectioning. The heat output can be designed with a number of sections and therefore the installation dimensions of the heat exchanger are very advantageous. The modular solution facilitates both repair and preventive inspections, cleaning of heat exchanger surfaces and repair of oil leaks in the heat exchanger, whose hermetic seal prevents free oil leakage in case of leakage in the oil part of the heat exchanger. In the exemplary embodiment, the exchanger according to the invention is shown in the drawings, in which FIG. 1 is a plan view, FIG. 2 is section A-A of FIG. 1, and FIG. 3 is section B-B of FIG. 2. The heat exchanger consists of the honeycomb sections X of the same design, which are closed from above by a cylindrical dome 2. The bottom part 3 of the exchanger is structurally adapted to seat the adjusting base. The casing sections 1, the cylindrical dome 2 and the bottom part J of the exchanger are provided with thermal insulation. In the lower part J of the exchanger are the ducts 5, 1, perpendicular to each other. The inlet of the flue gas 6 into the heat exchanger space of the exchanger optimizes the inlet duct 8 installed in the lower part X and the flue gas 6 of the dome 2 is secured by a half-cup partition 2 Each compartment 1 is divided in the dividing plane by a vertical duct 10 into two spaces in which the tube sections 11 are located 12. The heat transfer tubes 13 of each section 11, 12 are interconnected therebetween by the collecting chambers 1, and the individual tube sections 11, 12 are connected to each other by means of wind connections 15, 15. The outlets of the pipe 13 of the upper pipe sections 11, 12 are directed to the automatic nozzle 16 of the lower pipe section.