PL246408B1 - Wymiennik płytowy dla niskociśnieniowych mediów gazowych zwłaszcza o zbliżonej właściwej pojemności cieplnej - Google Patents
Wymiennik płytowy dla niskociśnieniowych mediów gazowych zwłaszcza o zbliżonej właściwej pojemności cieplnej Download PDFInfo
- Publication number
- PL246408B1 PL246408B1 PL442793A PL44279322A PL246408B1 PL 246408 B1 PL246408 B1 PL 246408B1 PL 442793 A PL442793 A PL 442793A PL 44279322 A PL44279322 A PL 44279322A PL 246408 B1 PL246408 B1 PL 246408B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- channel
- plate
- heating medium
- flow
- exchanger
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 25
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 238000009833 condensation Methods 0.000 abstract description 5
- 230000005494 condensation Effects 0.000 abstract description 5
- 239000003570 air Substances 0.000 description 10
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 10
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/0062—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
- F23J15/06—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of coolers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
- F28D21/0003—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/08—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning
- F28F3/083—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning capable of being taken apart
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/007—Auxiliary supports for elements
- F28F9/0075—Supports for plates or plate assemblies
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2240/00—Spacing means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2250/00—Arrangements for modifying the flow of the heat exchange media, e.g. flow guiding means; Particular flow patterns
- F28F2250/10—Particular pattern of flow of the heat exchange media
- F28F2250/104—Particular pattern of flow of the heat exchange media with parallel flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2280/00—Mounting arrangements; Arrangements for facilitating assembling or disassembling of heat exchanger parts
- F28F2280/02—Removable elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Wymiennik płytowy dla niskociśnieniowych mediów gazowych zwłaszcza o zbliżonej właściwej pojemności cieplnej, w którym przepony tworzą płyty wypełnienia rozmieszczone w obudowie wymiennika ulokowanej w ciągu kanału medium grzewczego charakteryzuje się tym, że wymiennik płytowy (1) ma przeciwprądowy układ okien dolotowych (2), (4) oraz odlotowych (3), (5), a przepływ medium grzewczego (spalin) jest ukierunkowany pionowo w dół, przy czym każda para (8), (9) zespolonych płyt wypełnienia tworzy kanał zamknięty (6) przepływu medium ogrzewanego (powietrza), trwale dystansowany od kolejnego kanału zamkniętego (6), a powstała przestrzeń stanowi kanał (7) przepływu medium grzejnego (spalin). Tworzące kanał zamknięty płyty wypełnienia są wstępnie uformowane tak, by płyta pokrywająca (8) miała przegięcia (8-1) w kształcie uskoku o wysokości kanału medium ogrzewanego (powietrza), a płyta zamykająca (9) miała dystansujące zagięcie (9-1) o wysokości kanału medium grzejnego (spalin). Relatywnie niska temperatura dolotowego powietrza otoczenia w odniesieniu do temperatury rosy spalin wymusza przemianę fazową (wykroplenie pary wodnej ze spalin) i przekazanie ciepła utajonego do podgrzania powietrza.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest wymiennik płytowy dla niskociśnieniowych mediów gazowych zwłaszcza o zbliżonej właściwej pojemności cieplnej.
Obniżenie temperatury wylotowej spalin prowadzi do minimalizacji straty wylotowej oraz powiększenia sprawności kotłowni i jest realizowane typowo do temperatur powyżej temperatury kondensacji pary zawartej w spalinach tzw. kwasowego punktu rosy, co zabezpiecza przed korozją kanały spalinowe i komin. Dalsze obniżenie straty wylotowej wymaga schłodzenia spalin wilgotnych poniżej temperatury kwasowego punktu rosy, co prowadzi do wykroplenia kondensatu ze spalin na zimnych powierzchniach wymiennika.
Znane są z patentu PL217784 „Sposób i instalacja odzysku ciepła i mokrego oczyszczania spalin odprowadzanych do otoczenia..” sposób i instalacje, w których połączono odzysk ciepła z mokrym oczyszczaniem spalin w zespole przeponowego wymiennika ciepła oraz bezprzeponowego wymiennika ciepła i masy. Instalacja ta zapewnia jednoczesny wzrost sprawności cieplnej instalacji kotłowej i zmniejszenie emisji pyłów i gazów odprowadzanych ze spalinami do środowiska z komory spalania kotła. Znacznym ograniczeniem stosowania instalacji łączącej odzysk ciepła z mokrym oczyszczaniem spalin jest brak chłodnicy spalin, zabezpieczonej przed nawarstwianiem popiołu na rurowym wypełnieniu wymiennika przy wystąpieniu kondensacji.
W opisie patentowym PL 234425 zastrzeżono trójczynnikowy wymiennik kondensacyjny do odzysku ciepła i mokrego oczyszczania niskotemperaturowych spalin, którego powierzchnie wymiany ciepła ulokowane w obudowie wymiennika umieszczonego w ciągu kanału spalinowego, utworzone są przez rzędy rur wypełnienia z uszczelnieniami przepustów, a powyżej rur wypełnienia wymiennika umieszczone są zraszacze wodne, a poniżej zbiornik ociekowy. Dodatkowy czynnik inertny w postaci natrysku wody zapewnia intensywnie omywanie rur wypełnienia wymiennika, co skutkuje rozwinięciem powierzchni wymiany masy i ciepła i stymuluje redukcję zanieczyszczeń, w tym popiołu i SO2 ze spalin.
Jednakże przy niskiej temperaturze rosy spalin np. węglowych, w większości kotłowni brak jest wodnego medium chłodzącego spaliny. Stwierdzono nieoczekiwanie, że wartościowym medium chłodzącym jest czerpane z otoczenia powietrze spalania, wykorzystane do bezpośredniej, przeponowej wymiany ciepła pomiędzy niskociśnieniowymi mediami - przykładowo spaliny kotłowe i powietrze w wymiennikach płytowych. Przeszkodą jest fakt, że produkowane wymienniki płytowe dla niskociśnieniowych mediów gazowych cechuje krzyżowa organizacja przepływów, która ogranicza wykorzystanie ok. 2/3 potencjału medium grzejnego - różnic temperatur, do podgrzania medium ogrzewanego.
Wymiennik płytowy dla niskociśnieniowych mediów gazowych zwłaszcza o zbliżonej właściwej pojemności cieplnej, w którym przepony tworzą płyty wypełnienia rozmieszczone w obudowie wymiennika przystosowanej do ulokowania w ciągu kanału medium grzejnego, charakteryzuje się tym, że wymiennik płytowy ma przeciwprądowy układ okien dolotowych i odlotowych, a przepływ medium grzejnego, korzystnie spalin, jest ukierunkowany pionowo w dół, przy czym każda para zespolonych płyt wypełnienia tworzy kanał zamknięty przepływu medium ogrzewanego, korzystnie powietrza, trwale dystansowany od kolejnego kanału zamkniętego, a powstała przestrzeń stanowi kanał przepływu medium grzejnego, korzystnie spalin, a także korzystnie jest jeśli tworzące kanał zamknięty płyty wypełnienia są wstępnie uformowane tak, by płyta pokrywająca miała przegięcia w kształcie uskoku o wysokości kanału medium ogrzewanego, korzystnie powietrza, a płyta zamykająca miała dystansujące zagięcie o wysokości kanału medium grzejnego, korzystnie spalin, a ponadto korzystnie jest, że płyty wypełnienia są usztywnione kołkami, które również warunkują turbulizację strumieni mediów gazowych a także, że kolejne zamknięte kanały przepływu powietrza, dodatkowo izolowane uszczelkami, tworzą rozbieralną konstrukcję wymiennika.
Wynalazek objaśniono w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat przeciwprądowego wymiennika płytowego dla niskociśnieniowych mediów gazowych o zbliżonej właściwej pojemności cieplnej tj. spalin odpływających z paleniska kotła energetycznego, schładzanych powietrzem spalania. Instalacja odzysku ciepła i mokrego oczyszczania niskotemperaturowych spalin zawiera przeciwprądowy wymiennik płytowy 1 dla niskociśnieniowych mediów gazowych o zbliżonej właściwej pojemności cieplnej, umieszczony w ciągu kanału z pionowym, ukierunkowanym w dół od okna 2 do 3, przepływem medium grzejnego, w przykładzie spalin. Każda para 8+9 zespolonych płyt wypełnienia tworzy kanał zamknięty 6 przepływu medium ogrzewanego, w przykładzie powietrza, od okna 4 do 5, trwale dystansowany od kolejnego kanału zamkniętego 6, a powstała przestrzeń stanowi kanał 7 przepływu od okna 2 do 3 medium grzejnego, w przykładzie spalin. Kolejne zamknięte kanały 6 przepływu medium ogrzewanego, w przykładzie powietrza oraz grzejnego, w przykładzie spalin, są dystansowane i usztywnione kołkami 10 oraz izolowane uszczelkami 11 co określa rozbieralną konstrukcję wymiennika 1, a usztywniające kołki 10 warunkują również turbulizację strumieni mediów. Relatywnie niska temperatura dolotowego powietrza otoczenia w odniesieniu do temperatury rosy spalin wymusza przemianę fazową tj. wykroplenie pary wodnej ze spalin i przekazanie ciepła utajonego do podgrzania powietrza. Pod przeciwprądowym wymiennikiem płytowym 1 umieszczony jest zbiornik 12 odcieku tzn. skroplin pary wodnej ze spalin z usuniętymi zanieczyszczeniami, którego nadmiar odprowadzany jest pompą odcieku 13.
Wynalazek zapewnia wzrost sprawności cieplnej kotłowni i obniżenie emisji popiołu, SO2, NO2, CO, a także CO2, na drodze schładzania i oczyszczania spalin odprowadzanych do otoczenia i przejęcie odzyskanego ciepła do podgrzania powietrza spalania. Wymiennik według wynalazku w układzie przeciwprądowym z rozbieralnym wypełnieniem płytowym, przy pionowym w dół przepływie spalin minimalizuje niebezpieczeństwo zabrudzenia powierzchni omywanych spalinami oraz zapewnia pełną możliwość prowadzenia prac konserwacyjnych.
Claims (4)
1. Wymiennik płytowy dla niskociśnieniowych mediów gazowych zwłaszcza o zbliżonej właściwej pojemności cieplnej, w którym przepony tworzą płyty wypełnienia rozmieszczone w obudowie wymiennika przystosowanej do ulokowania w ciągu kanału medium grzejnego, znamienny tym, że wymiennik płytowy (1) ma przeciwprądowy układ okien dolotowych (2, 4) oraz odlotowych (3, 5), a przepływ medium grzejnego, korzystnie spalin, jest ukierunkowany pionowo w dół, przy czym każda para (8 + 9) zespolonych płyt wypełnienia tworzy kanał zamknięty (6) przepływu medium ogrzewanego, korzystnie powietrza, trwale dystansowany od kolejnego kanału zamkniętego (6), a powstała przestrzeń stanowi kanał (7) przepływu medium grzejnego, korzystnie spalin.
2. Wymiennik płytowy według zastrz. 1, znamienny tym, że tworzące kanał zamknięty płyty wypełnienia są wstępnie uformowane tak, by płyta pokrywająca (8) miała przegięcia (8-1) w kształcie uskoku o wysokości kanału medium ogrzewanego, korzystnie powietrza, a płyta zamykająca (9) miała dystansujące zagięcie (9-1) o wysokości kanału medium grzejnego, korzystnie spalin.
3. Wymiennik płytowy według zastrz. 1, znamienny tym, że płyty wypełnienia (8, 9) są usztywnione kołkami (10), które również warunkują turbulizację strumieni mediów gazowych.
4. Wymiennik płytowy według zastrz. 1, znamienny tym, że kolejne zamknięte kanały (6) przepływu powietrza, dodatkowo izolowane uszczelkami (11), tworzą rozbieralną konstrukcję wymiennika (1).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL442793A PL246408B1 (pl) | 2022-11-10 | 2022-11-10 | Wymiennik płytowy dla niskociśnieniowych mediów gazowych zwłaszcza o zbliżonej właściwej pojemności cieplnej |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL442793A PL246408B1 (pl) | 2022-11-10 | 2022-11-10 | Wymiennik płytowy dla niskociśnieniowych mediów gazowych zwłaszcza o zbliżonej właściwej pojemności cieplnej |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL442793A1 PL442793A1 (pl) | 2024-05-13 |
| PL246408B1 true PL246408B1 (pl) | 2025-01-20 |
Family
ID=91070371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL442793A PL246408B1 (pl) | 2022-11-10 | 2022-11-10 | Wymiennik płytowy dla niskociśnieniowych mediów gazowych zwłaszcza o zbliżonej właściwej pojemności cieplnej |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL246408B1 (pl) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2304100Y (zh) * | 1996-10-25 | 1999-01-13 | 董鸿聚 | 不锈钢板式空气预热器 |
| PL379902A1 (pl) * | 2006-06-09 | 2007-12-10 | Mirosława Polak-Ćwik | Płytowy wymiennik ciepła |
| CN101886890A (zh) * | 2010-06-23 | 2010-11-17 | 通力盛达能源设备（北京）有限公司 | 空气换热装置、分流器及其制造方法 |
-
2022
- 2022-11-10 PL PL442793A patent/PL246408B1/pl unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2304100Y (zh) * | 1996-10-25 | 1999-01-13 | 董鸿聚 | 不锈钢板式空气预热器 |
| PL379902A1 (pl) * | 2006-06-09 | 2007-12-10 | Mirosława Polak-Ćwik | Płytowy wymiennik ciepła |
| CN101886890A (zh) * | 2010-06-23 | 2010-11-17 | 通力盛达能源设备（北京）有限公司 | 空气换热装置、分流器及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL442793A1 (pl) | 2024-05-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4275705A (en) | Two-stage heat exchanger | |
| EP0405621B1 (en) | Recuperative furnace | |
| RU2436011C1 (ru) | Устройство утилизации тепла дымовых газов и способ его работы | |
| CN110251983A (zh) | 一种气气换热混风消白器 | |
| CN201593800U (zh) | 垂直流动的烟气从高温降至低温的空气预热器 | |
| PL246408B1 (pl) | Wymiennik płytowy dla niskociśnieniowych mediów gazowych zwłaszcza o zbliżonej właściwej pojemności cieplnej | |
| RU2606296C2 (ru) | Способ глубокой утилизации тепла дымовых газов | |
| CN201028567Y (zh) | 热管式空气预热器 | |
| RU2381421C2 (ru) | Котел отопительный водогрейный газовый каскадный | |
| CN1202455C (zh) | 热翅板换热器 | |
| CN216448666U (zh) | 一种快装式碳化硅换热器 | |
| US4629117A (en) | Heat recovery system | |
| CN207567264U (zh) | 一种蓄热式换热炉及蓄热式换热器 | |
| JP2007163115A (ja) | 熱交換器 | |
| CA2573993A1 (en) | A method of and an apparatus for protecting a heat exchanger and a steam boiler provided with an apparatus for protecting a heat exchanger | |
| JP2003114057A (ja) | 熱交換装置及びそれを用いた熱交換システム | |
| SU1733838A1 (ru) | Котельна установка | |
| PL234425B1 (pl) | Trójczynnikowy wymiennik kondensacyjny do odzysku ciepła i mokrego oczyszczania niskotemperaturowych spalin zwłaszcza w kotłach energetycznych | |
| CN112985128A (zh) | 矿井新风加热系统中的多通道与多流程换热器 | |
| RU2289067C1 (ru) | Плоскоканальный стеклянный воздухоподогреватель | |
| CN207335526U (zh) | 一种石墨冷凝设备 | |
| CN220186861U (zh) | 一种立式玻璃管空气预热器 | |
| CN116678007B (zh) | 一种设置低能耗烟气余热回收装置的锅炉 | |
| RU2810836C1 (ru) | Пластинчатый теплообменник с вставными турбулизаторами | |
| RU49187U1 (ru) | Моноблочный воздухоподогреватель |