RU2163333C1

RU2163333C1 - Heat exchanger-recovery unit

Info

Publication number: RU2163333C1
Application number: RU99116804A
Authority: RU
Inventors: Х.Г. Нагуманов; А.Х. Нагуманов
Original assignee: Нагуманов Халит Галимович; Нагуманов Артур Халитович
Priority date: 1999-08-03
Filing date: 1999-08-03
Publication date: 2001-02-20

Abstract

FIELD: heat exchange apparatus for recovery of heat of dust-laden waste gases of production processes. SUBSTANCE: heat exchanger - recovery unit includes shell with gas-flow passages divided by sections tube sheet mounted on rigid supports with sealing gates; thermosiphons are secured in tube sheet to ensure thermal connection between passages; sections of tube sheet mounted in shell on rigid supports provide for dismantling in vertical plane and forming gas seal due to compression of sealant in sealing gates. EFFECT: enhanced reliability of gas tightness; enhanced efficiency of cleaning heat exchange surfaces without discontinuation of production process. 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к теплообменному оборудованию, в частности к телообменникам-утилизаторам, и может быть использовано для утилизации теплоты запыленных отходящих газов технологических процессов. The present invention relates to heat exchange equipment, in particular to heat exchangers, utilizers, and can be used to utilize the heat of dusty exhaust gases of technological processes.

Известные поверхностные теплообменники (Промышленная теплоэнергетика и теплотехника: Справочник, А.М. Бакластов, Б.М. Бродянский, Б.П. Голубев и В. М. Зорина. М.: Энергоатомиздат, 1983, 552 с., ил. Котлы-утилизаторы и котлы энерготехнологические. Отраслевой каталог. М.: НИИЭнинформэнергомаш, 1981), применяющиеся в системах утилизации, не могут устойчиво и надежно работать в потоках агрессивных и запыленных газов. Например, утилизация теплоты отходящих газов при наличии в них паров серной кислоты с целью нагрева воздуха приводит к коррозии пакета труб со стороны входа холодного потока воздуха, при этом очистка и замена прокорродировавшейся части поверхности в таких конструкциях затруднена вследствие неразборности конструкции и отсутствия доступа к элементам теплообменной поверхности (Справочник по ремонту котлов и вспомогательного оборудования под ред. В.Н. Шастина. М.: Энергоиздат, 1981). Well-known surface heat exchangers (Industrial heat and power engineering: Reference book, AM Baklastov, BM Brodyansky, BP Golubev and V. M. Zorina. M: Energoatomizdat, 1983, 552 pp., Ill. Kotly- energy-technology utilizers and boilers, Industry Catalog, Moscow: NIIEininformenergomash, 1981), used in utilization systems, cannot stably and reliably operate in flows of aggressive and dusty gases. For example, the utilization of the heat of the exhaust gases in the presence of sulfuric acid vapors in order to heat the air leads to corrosion of the pipe bundle from the inlet side of the cold air stream, while cleaning and replacing the corroded part of the surface in such structures is difficult due to the inseparability of the structure and lack of access to the heat exchange elements surface (Handbook for the repair of boilers and auxiliary equipment under the editorship of VN Shastin. M: Energoizdat, 1981).

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является теплообменник-утилизатор (патент РФ N 2066432, F 28 D 15/02, БИ N 25, 1996 г.), содержащий корпус с каналами для прохода газов, разделенные между собой трубной доской, выполненной секционной и установленной в корпусе теплообменника на скользящих опорах с уплотняющим песочным затвором, в котором закреплены термосифоны, обеспечивающие тепловую связь между каналами. Данная конструкция позволит оперативно с помощью средств механизации осуществлять замену отдельных секций без остановки технологического процесса или оперативно произвести очистку секций простыми и доступными средствами (обдув, промывка). Очистка части теплообменной поверхности обеспечивает доступность обслуживания каждого термосифона, простоту организации удаления и нейтрализации продуктов очистки. Однако известная конструкция теплообменника не позволяет обеспечить надежную газоплотность конструкции, так как при установке секции в корпус теплообменника происходит выдавливание сыпучего наполнителя из лотка уплотняющего пневмозатвора. При давлениях воздуха выше 1470 - 1960 Па (150 - 200 мм вод.ст.) происходит выдувание песка и газоплотность стыков нарушается. Воздействие повышенных температур дополнительно приводит к потере подвижности скользящих опор, что затрудняет замену отдельных секций. The closest technical solution to the claimed invention is a heat exchanger-heat exchanger (RF patent N 2066432, F 28 D 15/02, BI N 25, 1996), comprising a housing with channels for the passage of gases, separated by a tube board made sectional and installed in the housing of the heat exchanger on sliding supports with a sealing sand shutter, in which thermosiphons are fixed, providing thermal communication between the channels. This design will allow you to quickly replace individual sections with the help of mechanization without stopping the process or to quickly clean sections with simple and affordable means (blowing, washing). The cleaning of a part of the heat exchange surface ensures the availability of service for each thermosyphon, the ease of organizing the removal and neutralization of the cleaning products. However, the known design of the heat exchanger does not allow for reliable gas tightness of the structure, since when a section is installed in the heat exchanger body, granular filler is extruded from the tray of the sealing air trap. At air pressures above 1470 - 1960 Pa (150 - 200 mm water column) sand is blown and the gas density of the joints is violated. The impact of elevated temperatures additionally leads to a loss of mobility of the sliding supports, which makes it difficult to replace individual sections.

Предлагаемое изобретение решает техническую задачу обеспечения надежной газоплотности конструкции и повышения оперативной очистки и замены части теплообменной поверхности без остановки технологического процесса. The present invention solves the technical problem of ensuring reliable gas tightness of the structure and increasing operational cleaning and replacing part of the heat exchange surface without stopping the process.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном теплообменнике-утилизаторе, содержащем корпус с каналами для прохода газов, разделенными между собой трубной доской, выполненной секционной и установленной в корпусе на опорах с уплотняющими затворами, в которой закреплены термосифоны, обеспечивающие тепловую связь между каналами, согласно изобретению секции трубной доски установлены на жестких опорах с возможностью демонтажа в вертикальной плоскости и обеспечения газоуплотнения за счет сдавливания герметика в уплотняющих затворах. The specified technical result is achieved by the fact that in the known heat exchanger-utilizer, comprising a housing with channels for the passage of gases, separated by a pipe board, made sectional and installed in the housing on supports with sealing gates, in which thermosyphons are mounted, providing thermal communication between the channels, according to the invention, sections of the tube plate are mounted on rigid supports with the possibility of dismantling in a vertical plane and providing gas sealing by squeezing the sealant into the seal latching shutters.

На чертеже изображен теплообменник-утилизатор. The drawing shows a heat exchanger-utilizer.

Он содержит корпус 1 с каналами для прохода газов 2, 3, разделенными между собой трубной доской 4, выполненной в виде секции 5, корпус снабжен боковой крышкой 6, в средней части секции 5 отделены друг от друга лотком 7, заполненным герметиком 8, образующим уплотняющий пневмозатвор, для сдавливания герметика аппарат содержит фартук 9. В каждой секции 4 установлен теплообменный сменный модуль 10 с термосифонами 11. It contains a housing 1 with channels for the passage of gases 2, 3, separated by a tube plate 4, made in the form of a section 5, the housing is equipped with a side cover 6, in the middle part of the section 5 are separated from each other by a tray 7 filled with sealant 8, forming a sealing a pneumatic lock, for squeezing the sealant, the apparatus contains an apron 9. In each section 4, a heat exchange interchangeable module 10 with thermosiphons 11 is installed.

Предлагаемый теплообменник-утилизатор работает следующим образом. Загрязненные отходящие газы прокачиваются через каналы 3, где с помощью термосифонов 11 отдают теплоту потоку чистого воздуха, который прокачивается через канал 2. При достижении определенного уровня загрязнения в соответствующей части корпуса 1 теплообменный модуль 10 вынимается по вертикали из корпуса 1. После очистки поверхности модуль 10 вновь устанавливается в корпусе 1 теплообменника-утилизатора, при этом фартук 9 входит в лоток 7 с герметиком 8, обеспечивая газоуплотнение за счет сдавливания последнего. The proposed heat exchanger-utilizer operates as follows. Contaminated exhaust gases are pumped through channels 3, where heat is transferred through thermosyphons 11 to a stream of clean air that is pumped through channel 2. Upon reaching a certain level of pollution in the corresponding part of the housing 1, the heat exchange module 10 is removed vertically from the housing 1. After cleaning the surface, module 10 re-installed in the housing 1 of the heat exchanger-utilizer, while the apron 9 is included in the tray 7 with sealant 8, providing gas sealing by squeezing the latter.

Заявляемое изобретение найдет применение в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, на предприятиях строительной индустрии и других отраслях промышленности, где имеется система утилизации теплоты запыленных отходящих газов технологических агрегатов. The claimed invention will find application in the petrochemical and oil refining industries, in enterprises of the construction industry and other industries where there is a system for utilizing the heat of dusty exhaust gases of technological units.

Использование предлагаемой конструкции теплообменника-утилизатора позволит решить проблему эксплуатации утилизаторов в агрессивных и запыленных средах - очистку оребренных поверхностей простыми и доступными средствами при обеспечении высокой газоплотности конструкции. Using the proposed design of the heat exchanger-heat exchanger will solve the problem of operating the heat exchanger in aggressive and dusty environments - cleaning finned surfaces with simple and affordable means while ensuring high gas density of the structure.

Claims

A heat exchanger-utilizer comprising a housing with gas passage channels separated by a tube plate, sectional and installed in the housing on supports with sealing gates, in which thermosyphons are secured, providing thermal connection between the channels, characterized in that the tube plate sections are mounted on rigid supports with the possibility of dismantling in a vertical plane and providing gas sealing by squeezing the sealant in the sealing gates.