RU2062942C1 - Heat exchanger - Google Patents
Heat exchanger Download PDFInfo
- Publication number
- RU2062942C1 RU2062942C1 RU94006985A RU94006985A RU2062942C1 RU 2062942 C1 RU2062942 C1 RU 2062942C1 RU 94006985 A RU94006985 A RU 94006985A RU 94006985 A RU94006985 A RU 94006985A RU 2062942 C1 RU2062942 C1 RU 2062942C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- caissons
- heat exchanger
- smoke tubes
- gas duct
- jackets
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в конструкциях теплообменников, работающих на чистых газах, например в котлостроении. The invention relates to heat engineering and can be used in the design of heat exchangers operating on clean gases, for example in boiler building.
Известен теплообменник, газоход которого образован из цельносварных мембранных панелей, состоящих из труб с приваренными и ним проставками из металлических полос или оребренных труб, сваренных между собой по вершине ребер (см. патент США N 3406664, МКИ 122-7, 1968). A heat exchanger is known, the gas duct of which is formed of all-welded membrane panels consisting of pipes with spacers welded on it and metal strips or finned tubes welded together at the top of the fins (see US patent N 3406664, MKI 122-7, 1968).
Недостатком такого теплообменника является его потребность в несущем каркасе, так как жесткость элементов этой конструкции недостаточна для того, чтобы корпус теплообменника мог быть создан без каркаса. Это приводит и увеличению металлоемкости теплообменника. The disadvantage of such a heat exchanger is its need for a supporting frame, since the stiffness of the elements of this design is insufficient so that the body of the heat exchanger can be created without a frame. This leads to an increase in the metal consumption of the heat exchanger.
Известен теплообменник, газоход которого выполнен из кессoнов, представляющих собой объемную коробчатую листовую конструкцию, внутри которой циркулирует нагреваемая вода. Для организации протекания нагреваемой воды внутри кессонов установлены направляющие перегородки, для придания стенкам механической прочности, способной надежно воспринимать избыточное давление нагреваемой воды, боковые стенки кессонов соединены анкерными связями. Между собой кессоны соединены при помощи электросварки или болтовых соединений (см. О. Н. Багров. "Испарительное охлаждение печей в цветной металлургии", "Металлургия". М. 1979, с. 66 67, фиг. 33 34). A heat exchanger is known, the gas duct of which is made of caissons, which are a three-dimensional box-shaped sheet structure, inside of which heated water circulates. For organizing the flow of heated water inside the caissons, guide baffles are installed, to give the walls mechanical strength that can reliably absorb the excess pressure of the heated water, the side walls of the caissons are connected by anchor ties. The caissons are interconnected by electric welding or bolted joints (see O. N. Bagrov. “Evaporative Cooling of Furnaces in Non-Ferrous Metallurgy”, “Metallurgy”. M. 1979, p. 66 67, Fig. 33 34).
Недостатком известной конструкций теплообменника является то, что кессоны, образующие стенки газохода, воспринимают тепло преимущественно только одной стороной и только тепло излучения греющих газов из объема газохода. Доля конвективного тепла, воспринимаемая кессонами, образующими стенки газохода, является малой величиной, которой следует пренебречь. В связи с этим известный теплообменник обладает повышенной металлоемкостью и пониженной тепловой эффективностью, так как только за счет радиационного теплообмена весьма трудно охладить греющие газы до температуры, обеспечивающей достаточно высокую тепловую эффективность. A disadvantage of the known designs of the heat exchanger is that the caissons forming the walls of the duct take heat mainly only on one side and only the heat of radiation from the heating gases from the volume of the duct. The fraction of convective heat perceived by the caissons forming the walls of the duct is a small quantity that should be neglected. In this regard, the known heat exchanger has an increased metal consumption and reduced thermal efficiency, since it is only very difficult to cool the heating gases by radiation heat exchange to a temperature that ensures a sufficiently high thermal efficiency.
Изобретение направлено на повышение тепловой эффективности теплообменника. The invention is aimed at increasing the thermal efficiency of the heat exchanger.
Сущность изобретения заключается в том, что в известном теплообменнике, содержащем газоход, стенки которого образованы кессонами, включенными в контур циркуляции, по меньшей мере часть кессонов, образующих ограждающие стенки газохода, выполнены с дымогарными трубами, установленными внутри упомянутых кессонов и закреплены концами в отверстиях торцевых стенок, при этом упомянутые дымогарные трубы сообщены одной стороной с газоходом, а другой стороной с коллектором для отвода газов. The essence of the invention lies in the fact that in a known heat exchanger containing a gas duct, the walls of which are formed by caissons included in the circulation circuit, at least part of the caissons forming the enclosing walls of the gas duct are made with smoke tubes installed inside the said caissons and fixed with ends in the end openings walls, wherein said smoke tubes are communicated on one side with the gas duct, and the other side with a manifold for venting gases.
Дымогарные трубы каждого кессона могут быть сообщены непосредственно с газоходом и коллектором для отвода газов. The smoke tubes of each caisson can be communicated directly with the flue and the manifold for the removal of gases.
Дымогарные трубы кессонов, образующих несколько групп по меньшей мере из двух кессонов, могут быть сообщены с газоходом и коллектором для отвода газов отдельно для каждой группы кессонов. Smoke tubes of caissons, forming several groups of at least two caissons, can be communicated with a flue and a manifold for exhaust gases separately for each group of caissons.
Кессоны с дымогарными трубами могут иметь в сечении форму параллелограмма. Caissons with smoke tubes can have a parallelogram shape in cross section.
Кессоны с дымогарными трубами могут иметь в сечении форму трапеции. Caissons with smoke tubes may have a trapezoidal cross section.
Кессоны с дымогарными трубами могут иметь в сечении форму прямоугольника. Caissons with smoke tubes can have a rectangular shape in cross section.
Одна из сторон кессона с дымогарными трубами, образованная торцевой стенкой, может быть выполнена со ступенчатым выступом. One of the sides of the caisson with smoke tubes formed by the end wall can be made with a stepped protrusion.
Кессоны с дымогарными трубами могут быть выполнены в виде цилиндрического или конического сегмента. Caissons with smoke tubes can be made in the form of a cylindrical or conical segment.
Сопоставительный анализ с прототипом показал, что заявляемый теплообменник отличается тем, что по меньшей мере часть кессонов, образующих ограждающие стенки газохода, выполнены с дымогарными трубами, установленными внутри упомянутых кессонов, и закреплены донцами в отверстиях торцевых стенок, при этом упомянутые дымогарные трубы сообщены одной стороной с газоходом, а другой стороной с коллектором для отвода газов. Comparative analysis with the prototype showed that the inventive heat exchanger is characterized in that at least part of the caissons forming the enclosing walls of the gas duct are made with smoke tubes installed inside the said caissons and are fixed with bottoms in the holes of the end walls, while the said smoke tubes are communicated on one side with a gas duct, and the other side with a manifold for exhaust gases.
Другим отличием является то, что дымогарные трубы каждого кессона могут быть сообщены непосредственно с газоходом и коллектором для отвода газов. Another difference is that the smoke tubes of each caisson can be communicated directly with the flue and the manifold for the removal of gases.
Еще одним отличием является то, что дымогарные грубы кессонов, образующих несколько групп по меньшей мере из двух кессонов, могут быть сообщены с газоходом и коллектором для отвода газов отдельно для каждой группы кессонов. Another difference is that the smoke tubes of the caissons, forming several groups of at least two caissons, can be communicated with the flue and the manifold for the removal of gases separately for each group of caissons.
Отличием так же является то, что кессоны с дымогарными трубами могут иметь в сечении форму параллелограмма. The difference is also that the caissons with smoke tubes can have a parallelogram shape in cross section.
Отличием является и то, что кессоны с дымогарными трубами могут иметь в сечении форму трапеции. The difference is that caissons with smoke tubes can have a trapezoid shape in cross section.
Отличием является то, что кессоны с дымогарными трубами могут иметь в сечении форму прямоугольника. The difference is that caissons with smoke tubes can have a rectangular shape in cross section.
Отличием является и то, что одна из сторон кессона с дымогарными трубами, образованная торцевой стенкой, может быть выполнена со ступенчатым выступом. The difference is that one of the sides of the caisson with smoke tubes formed by the end wall can be made with a stepped protrusion.
Еще одним отличием является и то, что кессоны с дымогарными трубами могут быть выполнены в виде цилиндрического или конического сегмента. Another difference is that the caissons with smoke tubes can be made in the form of a cylindrical or conical segment.
На фиг. 1 изображен теплообменник, продольный разрез. На фиг. 2 6 изображены варианты соединения кессонов по газовому тракту и формы выполнения кессонов, разрез А-А фиг. 1. In FIG. 1 shows a heat exchanger, a longitudinal section. In FIG. 2 to 6 illustrate options for connecting caissons along the gas path and the forms of execution of caissons, section AA of FIG. 1.
Теплообменник имеет газоход 1, стенки которого образованы фронтовым 2, боковыми 3, задним 4, подовым 5 и потолочным 6 кессонами. Внутри фронтового 2, боковых 3 и заднего 4 кессонов установлены дымогарные трубы 7, закрепленные концами в отверстиях торцевых стеной 8. Боковые стенди кессонов 2, 3, 4, 5 и 6 соединены анкерными связями 9. В фронтовом кессоне 2 имеется отверстие 10 для подвода греющих газов или установки горелки. Подовый 5 и потолочный 6 кессоны снабжены соответственно патрубками для подвода 11 и отводы 12 нагреваемой воды. Между собой кессоны соединены при помощи электросварки или болтовых соединений. Снаружи газохода 1 установлены коллекторы 13 для отвода газов. В зависимости от компоновки газохода 1 и параметров теплоносителя, а также для использования при изготовлении широкой гаммы теплообменников минимального количества типов и размеров кессонов с дымогарными трубами 7, последние могут иметь ряд следующих конструктивных исполнений. The heat exchanger has a gas duct 1, the walls of which are formed by the
Кессон с дымогарными трубами 7 (фиг. 2) имеет в сечении форму параллелограмма. The caisson with smoke tubes 7 (Fig. 2) has a parallelogram shape in cross section.
Кессон с дымогарными трубами 7 (фиг. 3) имеет в сечении форму трапеции. The caisson with smoke tubes 7 (Fig. 3) has a trapezoidal cross section.
Кессон с дымогарными трубами 7 (фиг. 4) имеет в сечении форму прямоугольника. The caisson with smoke tubes 7 (Fig. 4) has a rectangular shape in cross section.
Кессон с дымогарными трубами 7 (фиг. 5) имеет в сечении форму прямоугольника, одна из сторон которого выполнена со ступенчатым выступом. The caisson with smoke tubes 7 (Fig. 5) has a cross-section in the shape of a rectangle, one of the sides of which is made with a stepped protrusion.
Кессон с дымогарными трубами 7 (фиг. 6) выполнен в виде цилиндрического или конического сегмента. The caisson with smoke tubes 7 (Fig. 6) is made in the form of a cylindrical or conical segment.
Дымогарные трубы 7 каждого кессона (фиг. 2) сообщены непосредственно с газоходом 1 и коллектором 13 для отвода газов.
Дымогарные трубы 7 кессонов, образующих несколько групп по меньшей мере из двух кессонов (фиг. 3) сообщены с газоходом 1 и коллектором 13 для отвода газов отдельно для каждой группы кессонов. Такое выполнение кессонов с дымогарными трубами 7 позволяет получить большое многообразие а способах соединения их друг с другом, например параллельно по нагреваемой воде и последовательно по греющим газам, что позволяет получить широкий диапазон теплопроизводительности без существенного увеличения многообразия примененных кессонов.
Количество дымогарных труб 7 в одном ряду и количество рядов в кессоне определяется тепловым и аэродинамическим расчетами, а сами дымогарные трубы 7 могут размещаться как на всей протяженности кессона, так и смещены и обоим или одному из концов кессона для обеспечения, например свободного размещения в пределах кеeccoнa лаза или отверстия для подвода газов или установки горелки. The number of
Теплообменник работает следующим образом. The heat exchanger operates as follows.
Через отверстие 10 в фронтовом кессоне 2 греющие газы поступают в газоход 1, и взаимодействуя со стенками кессонов 2, 3, 4, 5 и 6, частично охлаждаются я затем поступают в дымогарные трубы 7 фронтового 2, боковых 3 и заднего 4 кессонов, где дополнительно охлаждаются за счет конвективного теплообмена с нагреваемой водой через стенки дымогарным труб 7. Охлажденные газы из дымогарных труб 7 кессонов 2, 3 и 4 поступают в коллекторы 13 для отвода газов, расположенные снаружи газохода 1. Отобранное от греющих газов тепло передается нагреваемой воде, которая подается по подводящему патрубку 11 в подовый кессон 5, откуда она через фронтовой 2, боковые 3 и задний 4 кессоны поступает в потолочный кессон 6 и отводятся из последнего через отводящий патрубок 12. Through the hole 10 in the
При параллельном соединении кессонов 2, 3 и 4 (фиг. 2), греющие газы подводятся из газохода 1 к дымогарным трубам 7 и отводятся из них в коллекторы 13 отдельно для каждого кессона
При последовательном соединении кессонов 2, 3 и 4 (фиг. 3) греющие газы подводятся из газохода 1 к дымогарным трубам 7 и отводятся в коллектор 13 отдельно для каждой группы кессонов. ЫЫЫ2 ЫЫЫ4With the parallel connection of the
When the
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94006985A RU2062942C1 (en) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | Heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94006985A RU2062942C1 (en) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | Heat exchanger |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94006985A RU94006985A (en) | 1995-11-20 |
RU2062942C1 true RU2062942C1 (en) | 1996-06-27 |
Family
ID=20152995
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94006985A RU2062942C1 (en) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | Heat exchanger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2062942C1 (en) |
-
1994
- 1994-02-25 RU RU94006985A patent/RU2062942C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент США N 3400664, кл. 122-7, опубл. 1968. Багров О.Н. Испарительное охлаждение печей в цветной металлургии. - М.: Meталлургия, 1979, с. 66-67. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2230406T3 (en) | HEAT EXCHANGER FOR BOILER OF CONDENSATION. | |
US4448136A (en) | Boiler with waste heat recovery | |
EP0085470B1 (en) | A condensing boiler | |
EP0533856B1 (en) | Water tube boiler | |
CN210533121U (en) | Condensing heat exchanger | |
RU2062942C1 (en) | Heat exchanger | |
RU2007134650A (en) | BOILER HEATING WATER-GAS GAS CASCADE | |
RU2140608C1 (en) | Once-through vertical steam generator | |
RU2001132262A (en) | Hot water boiler | |
GB2103351A (en) | Flue arrangements for boilers | |
RU193331U1 (en) | WATER BOILER | |
CN214502105U (en) | Tail gas heat utilization device of gas type crucible furnace | |
RU2196278C2 (en) | Flame-tube boiler | |
GB2049126A (en) | Boiler | |
WO1985000649A1 (en) | Improvements in heating boilers | |
RU2194213C2 (en) | Cylindrical hot-water boiler plant (versions) and metal circular header | |
RU209298U1 (en) | WATER TUBE BOILER | |
CN216010795U (en) | Shell type coal-fired water pipe boiler with changed heat exchange mode | |
RU2132023C1 (en) | Hot-water boiler | |
RU2110730C1 (en) | Barrel boiler | |
RU2127853C1 (en) | Installation for hot-water heating and/or hot water supply | |
RU2124678C1 (en) | Hot-water boiler | |
SU1756745A1 (en) | Hot-water boiler | |
RU2157483C2 (en) | Forced-circulation boiler | |
RU2244206C2 (en) | Flue boiler |