RU135102U1

RU135102U1 - DEVICE FOR DISPOSAL OF HEAT OF SMOKE GASES

Info

Publication number: RU135102U1
Application number: RU2013121114/06U
Authority: RU
Inventors: Сергей Владимирович Сериков; Татьяна Николаевна Ильина; Руслан Юсупович Мухамедов
Priority date: 2013-05-07
Filing date: 2013-05-07
Publication date: 2013-11-27

Abstract

Устройство для утилизации тепла дымовых газов, содержащее корпус, в котором расположена труба теплоносителя, теплообменник и металлическое оребрение, отличающееся тем, что теплообменник выполнен в виде теплообменной камеры и размещен между корпусом и трубой теплоносителя, а пространство между ними заполнено теплоизоляцией, при этом оребрение выполнено на внешней поверхности трубы теплоносителя и расположено по спирали, причем в верхней части теплообменной камеры тангенциально расположен воздухозаборный патрубок, а в нижней части камеры, также под углом к поверхности последней, размещен подающий патрубок, внутри которого установлен нагнетающий вентилятор, кроме того, в торце корпуса под теплообменной камерой и трубой теплоносителя закреплен соединенный с ее полостью конденсатосборник.A device for recovering flue gas heat, comprising a housing in which a heat transfer pipe, a heat exchanger and metal fins are located, characterized in that the heat exchanger is made in the form of a heat exchange chamber and is placed between the body and the heat transfer pipe, and the space between them is filled with thermal insulation, while the fins are made on the outer surface of the coolant pipe and is located in a spiral, moreover, in the upper part of the heat exchange chamber the air intake pipe is tangentially located, and in the lower part of EASURES also at an angle to the surface of the latter is arranged a feed pipe, inside which the blowing fan is mounted, in addition, the side of the case under the heat exchange chamber and the heat medium pipe is fixed connected with its cavity condensate.

Description

Полезная модель относится к области утилизации тепла отработанных в энергетических установках газов и может быть применена в целях энергосбережения в системах воздушного отопления и вентиляции для использования полученного тепла для обогрева помещений.The utility model relates to the field of heat recovery of gases exhausted in power plants and can be used for energy saving in air heating and ventilation systems to use the received heat for space heating.

Из существующего уровня техники известны различные устройства для утилизации тепла дымовых газов. Известно, например, техническое решение по патенту (RU) №2349854, МПК F28F 13/12, опубл. 27.12.2007, «Способ утилизации низкопотенциального тепла и устройство для его осуществления», в котором теплоутилизатор содержит канал жидкого теплоносителя с входом и выходом и канал нагреваемой среды с входом и выходом, канал нагреваемой среды и канал теплоносителя отделены друг от друга теплопроводящей стенкой. Канал теплоносителя представляет собой металлическую трубу, а канал нагреваемой среды в виде пространственной спирали образован пространством между трубами, расположенными одна в другой.Various devices for recovering flue gas heat are known in the art. It is known, for example, the technical solution according to the patent (RU) No. 2349854, IPC F28F 13/12, publ. 12/27/2007, "A method of utilizing low-grade heat and a device for its implementation", in which the heat exchanger contains a channel of a liquid coolant with an inlet and an outlet and a channel of a heated medium with an inlet and an outlet, a channel of the heated medium and a coolant channel are separated from each other by a heat-conducting wall. The coolant channel is a metal pipe, and the channel of the heated medium in the form of a spatial spiral is formed by the space between pipes located one in the other.

Недостатком известного устройства является то, что при применении известной конструкции требуется дополнительный подогрев теплоносителя (воды или газа).A disadvantage of the known device is that when applying the known design requires additional heating of the coolant (water or gas).

Наиболее близким аналогом (прототипом) является патент (RU), №2351864, МПК F28D 15/00, опубл. 10.04.2009 «Теплообменник», содержащий корпус, в котором размещена труба теплоносителя и тепловые оребренные трубки. Одним концом тепловые трубки установлены внутри трубы теплоносителя наклонно к образующим цилиндрической поверхности трубы теплоносителя по винтовой линии, а другим - в корпусе. Ребра выполнены на той части тепловых трубок, которая расположена в корпусе. Тепловые оребренные трубки вакуумированы и заполнены порциями воды.The closest analogue (prototype) is the patent (RU), No. 2351864, IPC F28D 15/00, publ. 04/10/2009 “Heat exchanger”, comprising a housing in which a heat transfer pipe and heat finned tubes are located. One end of the heat pipe is installed inside the coolant pipe obliquely to the generatrix of the cylindrical surface of the coolant pipe along a helix, and the other in the housing. The ribs are made on the part of the heat pipes that is located in the housing. Thermal finned tubes are evacuated and filled with portions of water.

Недостатком известного устройства является сложность конструкции, отсутствие термозащиты и невысокая износостойкость устройства из-за применения воды, способствующей коррозии поверхности тепловых трубок.A disadvantage of the known device is the design complexity, lack of thermal protection and low wear resistance of the device due to the use of water, which contributes to corrosion of the surface of the heat pipes.

Задачей предлагаемой полезной модели является повышение эффективности теплопередачи за счет снижения потери тепла, упрощение конструкции устройства и повышение ее износостойкости.The objective of the proposed utility model is to increase the efficiency of heat transfer by reducing heat loss, simplifying the design of the device and increasing its wear resistance.

Задача решается за счет того, что в известном устройстве, содержащем корпус, в котором размещена труба теплоносителя, теплообменник и металлическое оребрение, теплообменник выполнен в виде теплообменной камеры и размещен между корпусом и трубой теплоносителя, пространство между камерой и корпусом заполнено теплоизоляцией, способствующей сохранению тепла в камере. Оребрение выполнено на внешней поверхности трубы теплоносителя и расположено по спирали, что способствует интенсификации нагрева. В верхней части теплообменной камеры, тангенциально закреплен воздухозаборный патрубок, а в ее нижней части, также под углом к поверхности последней, закреплен подающий патрубок, внутри которого размещен нагнетающий вентилятор. В торце корпуса, под теплообменной камерой и трубой теплоносителя закреплен соединенный с её полостью конденсатосборник. В качестве нагреваемой среды используется приточный воздух, что повышает износостойкость и долговечность устройства.The problem is solved due to the fact that in a known device comprising a housing in which a heat transfer pipe is placed, a heat exchanger and metal fins, the heat exchanger is made in the form of a heat exchange chamber and is placed between the body and the heat transfer pipe, the space between the camera and the housing is filled with thermal insulation, which helps to preserve heat in the camera. The fins are made on the outer surface of the coolant pipe and are arranged in a spiral, which contributes to the intensification of heating. In the upper part of the heat-exchange chamber, the air intake pipe is tangentially fixed, and in its lower part, also at an angle to the surface of the latter, the supply pipe is fixed, inside which there is a blowing fan. A condensate collector connected to its cavity is fixed at the end of the housing, under the heat exchange chamber and the coolant pipe. Supply air is used as the heated medium, which increases the wear resistance and durability of the device.

Сущность полезной модели поясняется графической частью:The essence of the utility model is illustrated by the graphic part:

На фиг.1 изображена схема устройства утилизации тепла дымовых газов.Figure 1 shows a diagram of a device for heat recovery of flue gases.

Устройство утилизации тепла дымовых газов сдержит корпус 1, внутри которого размещена теплообменная камера 2, в верхней части камеры, под углом к ее поверхности расположен воздухозаборныйThe flue gas heat recovery device will restrain the housing 1, inside which a heat exchange chamber 2 is located, in the upper part of the chamber, an air intake is located at an angle to its surface

патрубок 3, а в нижней ее части - подающий патрубок 4, размещенный под таким же углом к ее поверхности; между внутренней поверхностью корпуса и внешней боковой поверхностью теплообменной камеры размещена теплоизоляция 5. Внутри теплообменной камеры размещена труба теплоносителя 6, по внешней поверхности которой выполнено металлическое оребрение 7, расположенное на последней по спирали. Внутри подающего патрубка 4 размещен нагнетающий вентилятор 8. Под корпусом 1, установлен конденсатосборник 9, соединенный с трубой теплоносителя. В качестве нагреваемой среды используют приточный воздух.pipe 3, and in its lower part - the supply pipe 4, placed at the same angle to its surface; heat insulation 5 is placed between the inner surface of the housing and the outer side surface of the heat exchanger chamber. Inside the heat exchanger chamber is placed a heat-transfer pipe 6, on the outer surface of which a metal fin 7 is made, located on the latter in a spiral. Inside the supply pipe 4 there is a blowing fan 8. Under the body 1, a condensate collector 9 is installed, connected to the coolant pipe. Supply air is used as a heated medium.

Утилизацию тепла осуществляют следующим образом.Heat recovery is as follows.

Дымовые газы, выходящие из нагревательного котла, поступают в трубу теплоносителя 3. Одновременно вентилятор 8 прогоняет наружный (с улицы) или внутренний (с обслуживаемого или другого помещения) приточный воздух, который поступает через воздухозаборный патрубок 3, в теплообменную камеру 2, и направляет нагретый воздух через подающий воздуховод 4 в обслуживаемое помещение. Движение нагреваемого воздуха в теплообменной камере 2 сопровождается его интенсивным завихрением. Угол наклона заборного 3 и подающего 4 воздуховодов совпадает с углом спирального оребрения 7. Воздух, двигаясь между спиральными ребрами 7 и термозащитой 5, интенсивно турбулирует поток и приобретает спиралевидную траекторию, увеличивая теплоотдачу. Наличие ребер увеличивает теплообменную поверхность, в результате чего значительно возрастает скорость теплопередачи между воздухом и дымовыми газами через стенку трубы теплоносителя 6, после чего нагретый воздух используется по назначению. Теплопередача осуществляется через стенку трубы теплоносителя 6. Смешивания дымовых газов с нагреваемым воздухом не происходит. Дымовые газы охлаждаются до точки росы и удаляются через трубу теплоносителя 6.The flue gases leaving the heating boiler enter the coolant pipe 3. At the same time, the fan 8 drives the external (from the street) or internal (from a serviced or other premises) supply air that enters through the intake pipe 3 into the heat exchange chamber 2 and directs the heated air through the supply duct 4 to the serviced room. The movement of the heated air in the heat exchange chamber 2 is accompanied by its intense turbulence. The angle of inclination of the intake 3 and supply 4 ducts coincides with the angle of the spiral fins 7. The air, moving between the spiral ribs 7 and thermal protection 5, intensively turbulates the flow and acquires a spiral-shaped trajectory, increasing heat transfer. The presence of fins increases the heat exchange surface, as a result of which the heat transfer rate between air and flue gases through the wall of the coolant pipe 6 increases significantly, after which the heated air is used for its intended purpose. Heat transfer is carried out through the wall of the coolant pipe 6. Mixing of flue gases with heated air does not occur. Flue gases are cooled to the dew point and removed through the coolant pipe 6.

В случае образования конденсата, он скапливается в поддоне 9 и периодически сливается через спускной кран.In the case of condensation, it accumulates in the pan 9 and periodically drains through the drain valve.

Полученное тепло поступает потребителю, например, в обслуживаемое помещение.The heat received goes to the consumer, for example, in a serviced room.

Предлагаемое устройство отличается простотой конструкции, максимально сохраняет полученное тепло (за счет теплоизоляции) и не подвергается коррозии в той мере, как при использовании в качестве нагреваемой среды (в прототипе) воды.The proposed device is simple in design, retains the maximum received heat (due to thermal insulation) and does not corrode to the extent that when using water as a heated medium (in the prototype).

Таким образом, задача поставленная перед полезной моделью выполнена.Thus, the task assigned to the utility model is completed.

Claims

A device for recovering flue gas heat, comprising a housing in which a heat transfer pipe, a heat exchanger and metal fins are located, characterized in that the heat exchanger is made in the form of a heat exchange chamber and is placed between the body and the heat transfer pipe, and the space between them is filled with thermal insulation, while the fins are made on the outer surface of the coolant pipe and is located in a spiral, moreover, in the upper part of the heat exchange chamber the air intake pipe is tangentially located, and in the lower part of EASURES also at an angle to the surface of the latter is arranged a feed pipe, inside which the blowing fan is mounted, in addition, the side of the case under the heat exchange chamber and the heat medium pipe is fixed connected with its cavity condensate.