RU2269071C1 - Heater - Google Patents

Heater Download PDF

Info

Publication number
RU2269071C1
RU2269071C1 RU2004113750/06A RU2004113750A RU2269071C1 RU 2269071 C1 RU2269071 C1 RU 2269071C1 RU 2004113750/06 A RU2004113750/06 A RU 2004113750/06A RU 2004113750 A RU2004113750 A RU 2004113750A RU 2269071 C1 RU2269071 C1 RU 2269071C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
insert
housing
heater
medium
gap
Prior art date
Application number
RU2004113750/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004113750A (en
Inventor
Александр Геннадьевич Божко (RU)
Александр Геннадьевич Божко
Александр Иванович Винников (RU)
Александр Иванович Винников
Сергей Владимирович Колесников (RU)
Сергей Владимирович Колесников
Владимир Семёнович Кострюков (RU)
Владимир Семёнович Кострюков
Леонид Иванович Щуров (RU)
Леонид Иванович Щуров
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие Центральное конструкторское бюро машиностроения (ФГУП "ЦКБМ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие Центральное конструкторское бюро машиностроения (ФГУП "ЦКБМ") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие Центральное конструкторское бюро машиностроения (ФГУП "ЦКБМ")
Priority to RU2004113750/06A priority Critical patent/RU2269071C1/en
Publication of RU2004113750A publication Critical patent/RU2004113750A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2269071C1 publication Critical patent/RU2269071C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

FIELD: heat exchange of equipment, applicable in electric heaters designed for gas heating.
SUBSTANCE: the heater is designed for removal of moisture from zeolite filters installed in the gas cleaning system of the atomic power station. The heater has a body with a cover provided with inlet and outlet branch pipes, insert coaxially installed inside the body forming a gap with the body walls, and U-shaped electroheating components. The insert is made in the form of the upper and lower end plates and a helically wound shell located between the end plates and connected to them with formation of a labyrinth channel. The inlet of the labyrinth channel is connected to the mentioned gap between the body wall and the insert, and its outlet is connected to the branch pipe for passage of the medium positioned in the center of the lower end plate of the insert, butt-joined to the branch pipe for withdrawal of the body medium. The electroheating components located in the labyrinth channel are fastened in the body cover.
EFFECT: provided permanent temperature over the entire length of the electric heater and intensive abstraction of heat.
5 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к теплообменному оборудованию, в частности к теплообменникам, работающим на электрических нагревателях и предназначенным для нагрева газа. Нагреватель предназначен для удаления влаги из цеолитовых фильтров, установленных в системе очистки газов на АЭС. Нагреватель может также применяться в легкой, текстильной, пищевой, химической и целлюлозно-бумажной промышленности.The invention relates to heat exchange equipment, in particular to heat exchangers operating on electric heaters and designed to heat gas. The heater is designed to remove moisture from zeolite filters installed in the gas cleaning system at nuclear power plants. The heater can also be used in the light, textile, food, chemical and pulp and paper industries.

Одной из проблем в атомной промышленности при эксплуатации АЭС является очистка радиоактивных газообразных продуктов деления парогазовой смеси. Эта очистка осуществляется цеолитовыми фильтрами, качество работы которых зависит от накопившейся в них влаги. Эту влагу необходимо периодически удалять. Наиболее перспективным как с точки зрения минимизации трудозатрат, так и с точки зрения достижения качественной очистки является метод продувки через цеолитовые фильтры нагретого до температуры порядка 450°С газа.One of the problems in the nuclear industry during the operation of nuclear power plants is the purification of radioactive gaseous fission products of the vapor-gas mixture. This cleaning is carried out by zeolite filters, the quality of which depends on the moisture accumulated in them. This moisture must be removed periodically. The most promising both from the point of view of minimizing labor costs and from the point of view of achieving high-quality cleaning is the method of purging gas heated to a temperature of about 450 ° C through zeolite filters.

Известно электронагревательное устройство (FR №2683025, опубл. 30.04.93 г.), которое содержит корпус, выполненный из отрезка трубы, на противоположных концах которого расположены фланцы, образующие опоры для нагревательных элементов. Таких труб несколько, они расположены друг под другом, в некоторых из них могут быть установлены нагревательные элементы. В известном устройстве передача тепла осуществляется от электронагревательного элемента к воздуху, находящемуся в трубах, трубам и затем наружному воздуху. Поэтому известное устройство обладает невысокой эффективностью нагрева.Known electric heating device (FR No. 2683025, publ. 04/30/93), which contains a housing made of a pipe segment, at the opposite ends of which are flanges that form supports for heating elements. There are several such pipes, they are located under each other, in some of them heating elements can be installed. In the known device, heat is transferred from the electric heating element to the air located in the pipes, pipes and then the outside air. Therefore, the known device has a low heating efficiency.

Известен нагреватель (SU №1377511, опубл. 29.02.88 г.), включающий корпус, трубчатый нагреватель, патрубки для подвода и отвода среды, вставку, размещенную соосно между трубчатыми электрическими нагревателями. В этом устройстве осуществляется конвективный теплообмен между трубчатыми электрическими нагревателями и средой. Поэтому в известном устройстве невысокая эффективность нагрева среды и относительно короткий срок службы электрических нагревателей.A known heater (SU No. 1377511, publ. 02.29.88 g.), Comprising a housing, a tubular heater, pipes for supplying and discharging the medium, an insert placed coaxially between the tubular electric heaters. In this device, convective heat exchange is carried out between tubular electric heaters and the medium. Therefore, in the known device, the low heating efficiency of the medium and the relatively short life of electric heaters.

Известен электронагреватель (SU №1733865, опубл. 15.05.92 г.), содержащий снабженный патрубками подвода и отвода корпус с крышкой, выполненные в крышке и в корпусе кольцевые выступы, размещенные концентрично один в другом с образованием лабиринтного канала, и электронагреватель, закрепленный на выступе корпуса по ходу теплоносителя. Однако в известном устройстве в нижней части электронагревателя образуется застойная зона для теплоносителя, поэтому интенсивный отвод тепла от электронагревателя отсутствует, что приведет к его преждевременному выходу из строя.Known electric heater (SU No. 1733865, publ. 05/15/92), comprising a housing with a lid equipped with inlet and outlet pipes, ring protrusions made in the lid and in the housing, arranged concentrically in one another with the formation of a labyrinth channel, and an electric heater mounted on the protrusion of the housing along the coolant. However, in the known device, a stagnant zone for the coolant is formed in the lower part of the electric heater, so there is no intensive heat removal from the electric heater, which will lead to its premature failure.

Известен нагреватель (SU №985630, опубл. 30.01.82 г.), содержащий корпус с патрубками для подвода и отвода среды, полую вставку, соосно установленную внутри корпуса, образующую со стенками корпуса зазор, электрические нагревательные элементы, расположенные в вышеуказанном зазоре, причем в стенке вставки, обращенной к патрубку подвода среды, выполнены отверстия. Наличие вставки и отверстий в стенке вставки позволяет производить дополнительный обдув наиболее нагретых частей электронагревателя, что частично устраняет недостатки, присущие предыдущему аналогу. Однако значительная часть тепловых потоков передается друг другу рядом расположенными электрическими нагревателями за счет излучения. Поэтому температура поверхности электрических нагревателей достаточно высока, особенно в местах гибов, что уменьшает срок службы нагревателя.A known heater (SU No. 985630, publ. 30.01.82), comprising a housing with nozzles for supplying and discharging the medium, a hollow insert coaxially mounted inside the housing, forming a gap with the walls of the housing, electric heating elements located in the above gap, holes are made in the wall of the insert facing the medium supply pipe. The presence of the insert and holes in the wall of the insert allows for additional blowing of the most heated parts of the electric heater, which partially eliminates the disadvantages inherent in the previous analogue. However, a significant part of the heat flux is transmitted to each other by adjacent electric heaters due to radiation. Therefore, the surface temperature of electric heaters is quite high, especially in places of bends, which reduces the life of the heater.

Наиболее близким по своей технической сущности по отношению к заявляемому изобретению является нагреватель (SU №1751622, опубл. 30.07.92 г.), содержащий снабженный патрубками подвода и отвода среды корпус с крышкой, вставку, соосно установленную внутри корпуса, образующую со стенками корпуса зазора. В зазоре размещены нагревательные элементы, а в стенке вставки, обращенной к патрубку подвода, выполнены отверстия. Вставка выполнена с продольными ребрами, размещенными между U-образными нагревательными элементами. В известной конструкции среда для нагрева разделяется на три потока, из которых два потока обдувают вертикальные участки U-образных электронагревателей, а третий поток через отверстия вставки подается на U-образные изгибы нагревателей. При этом потоки, воздействующие на вертикальные участки U-образных электронагревателей, разделяются дополнительно ребрами вставки на потоки по числу электронагревателей. Таким образом, в съеме тепла с единичного электронагревателя принимает участие не весь газовый поток, подаваемый через патрубок подвода, а только некоторая его часть, при этом вертикальные участки нагревателей и U-образные изгибы нагревателей обдуваются своей частью потока. В силу этого съем тепла с электронагревателей недостаточно эффективен, а участки нагревателя находятся в разных температурных полях.The closest in its technical essence with respect to the claimed invention is a heater (SU No. 1751622, published July 30, 1992) containing a housing with a cover equipped with nozzles for supplying and discharging the medium, an insert coaxially mounted inside the housing forming a gap with the walls of the housing . Heating elements are placed in the gap, and holes are made in the wall of the insert facing the supply pipe. The insert is made with longitudinal ribs placed between the U-shaped heating elements. In a known design, the heating medium is divided into three streams, of which two streams blow around the vertical sections of the U-shaped electric heaters, and the third stream through the insertion holes is fed to the U-shaped bends of the heaters. In this case, the flows acting on the vertical sections of the U-shaped electric heaters are additionally separated by the insert ribs into the flows according to the number of electric heaters. Thus, in the removal of heat from a single electric heater, not all of the gas flow supplied through the supply pipe takes part, but only a part of it, while the vertical sections of the heaters and the U-shaped bends of the heaters are blown by their part of the stream. Because of this, the removal of heat from electric heaters is not efficient enough, and the heater sections are in different temperature fields.

В основу изобретения была положена задача создать нагреватель газа, который обеспечивал бы нагрев газового потока до температуры, обеспечивающей эффективное удаление влаги из цеолитового фильтра.The basis of the invention was the task of creating a gas heater, which would ensure the heating of the gas stream to a temperature that effectively removes moisture from the zeolite filter.

В основу изобретения была поставлена также задача обеспечить простой контроль и легкую замену поврежденных электронагревателей.The basis of the invention was also tasked to provide simple control and easy replacement of damaged electric heaters.

Технический результат от использования изобретения заключается в повышении эффективности теплосъема с электронагревателей и в обеспечении постоянной температуры по всей длине электронагревателя.The technical result from the use of the invention is to increase the efficiency of heat removal from electric heaters and to ensure a constant temperature along the entire length of the electric heater.

Заявляемый технический результат достигается за счет того, что в известном нагревателе, содержащем снабженный патрубками подвода и отвода среды корпус с крышкой, вставку, соосно установленную внутри корпуса, образующую со стенками корпуса зазор, и U-образные электронагревательные элементы, согласно изобретению вставка выполнена в виде верхней и нижней торцовых пластин и навитой по спирали обечайки, расположенной между торцовыми пластинами и соединенной с ними, с образованием лабиринтного канала, вход которого соединен с вышеупомянутым зазором между стенкой корпуса и вставкой, а выход соединен с расположенным по центру нижней торцовой пластины патрубком для прохода среды, состыкованным с патрубком отвода среды корпуса, а расположенные в лабиринтном канале электронагревательные элементы закреплены в крышке корпуса.The claimed technical result is achieved due to the fact that in a known heater comprising a housing with a cover equipped with nozzles for supplying and discharging medium, an insert coaxially mounted inside the housing, forming a gap with the walls of the housing, and U-shaped electric heating elements, according to the invention, the insert is made in the form the upper and lower end plates and the spiral wound shell located between the end plates and connected to them, with the formation of the labyrinth channel, the input of which is connected to the above a gap between the housing wall and the insert, and an output connected to a centrally located lower end nozzle plate for the passage of the medium, docked with the pipe retraction body environment, and located in the labyrinth channel electric heating elements mounted in the housing cover.

Отличительной особенностью заявляемого изобретения является размещение электронагревательных элементов в лабиринтном канале. Это позволяет обеспечить направленное перемещение потока среды по всей длине электронагревательного элемента, а следовательно, обеспечить постоянную температуру по всей длине электронагревательного элемента и интенсивный съем тепла от него. Кроме того, за счет неравномерного зазора между стенкой лабиринта и частями электронагревательного элемента возникает турбулизация потока среды, что обеспечивает более интенсивный съем тепла от электронагревательного элемента. Крепление нагревательных элементов в крышке корпуса нагревателя позволяет упростить разборку нагревателя, обеспечить контроль его внутренней полости, вставки и упростить замену вышедших из строя электронагревательных элементов. Создание лабиринтного канала с помощью вставки позволяет простым способом обеспечить направленное перемещение потока среды, что способствует упрощению конструкции нагревателя.A distinctive feature of the claimed invention is the placement of electric heating elements in the labyrinth channel. This allows you to provide directional movement of the flow of the medium along the entire length of the electric heating element, and therefore, to ensure a constant temperature along the entire length of the electric heating element and intensive heat removal from it. In addition, due to the non-uniform gap between the wall of the labyrinth and the parts of the electric heating element, turbulence of the medium flow occurs, which provides a more intensive removal of heat from the electric heating element. The fastening of the heating elements in the lid of the heater body makes it possible to simplify the disassembly of the heater, provide control of its internal cavity, insertion and simplify the replacement of failed electric heating elements. Creating a labyrinth channel using the insert allows for a simple way to provide directional movement of the medium flow, which simplifies the design of the heater.

Создание полости между верхним торцом вставки и крышкой корпуса, соединенной с входным патрубком корпуса, создает условие для предохранения от перегрева концов электронагревательных элементов, выступающих из вставки и проходящих в крышку корпуса. Кроме того, такая полость обеспечивает растекание подаваемой среды по всей торцевой поверхности вставки и ее прохода в корпус нагревателя по всему периметру зазора между вставкой и корпусом, что способствует интенсивному отводу тепла от стенки корпуса нагревателя.Creating a cavity between the upper end of the insert and the housing cover connected to the inlet of the housing creates a condition for protecting the ends of the electric heating elements protruding from the insert and passing into the housing cover from overheating. In addition, such a cavity ensures the spreading of the feed medium over the entire end surface of the insert and its passage into the heater casing along the entire perimeter of the gap between the insert and the casing, which contributes to intensive heat removal from the wall of the heater casing.

Выполнение в крышке корпуса конической расточки снижает сопротивление проходу потока среды в корпус и обеспечивает его более равномерное растекание по всей торцевой поверхности вставки, а следовательно, равномерное распределение потока среды по периметру зазора между корпусом и вставкой.The implementation of a conical bore in the housing cover reduces the resistance to the passage of the medium flow into the housing and ensures its more uniform spreading over the entire end surface of the insert, and therefore, uniform distribution of the medium flow along the perimeter of the gap between the housing and the insert.

Для обеспечения отвода тепла от нижней торцовой пластины вставки и создания объема для размещения узла соединения вставки с патрубком отвода среды корпуса между нижним торцом корпуса нагревателя и нижним торцом вставки образован зазор, в котором находится еще незначительно нагретая среда.In order to ensure heat removal from the lower end plate of the insert and to create a volume for accommodating the connection node of the insert with the body medium outlet pipe, a gap is formed between the lower end of the heater body and the lower end of the insert, in which the medium is still slightly heated.

Частичное расположение патрубка отвода среды корпуса в зазоре между нижним торцом корпуса нагревателя и нижней торцевой пластиной вставки позволяет поддерживать на необходимом уровне температуру уплотнения патрубка вставки с патрубком корпуса.Partial location of the outlet pipe of the housing medium in the gap between the lower end of the heater body and the lower end plate of the insert allows maintaining the temperature of the seal of the insert pipe with the body pipe at the required level.

Эти и другие особенности и преимущества заявляемого изобретения будут приведены ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, где:These and other features and advantages of the claimed invention will be given below with reference to the accompanying drawings, where:

фиг.1 - нагреватель в разрезе, без электронагревательных элементов,figure 1 - sectional heater, without electric heating elements,

фиг.2 - разрез по А-А с электронагревательными элементами (фиг.1),figure 2 is a section along aa with electric heating elements (figure 1),

фиг.3 - крепление электронагревательных элементов в крышке корпуса.figure 3 - fastening of the electric heating elements in the housing cover.

Заявляемый нагреватель 1 содержит снабженный патрубками подвода 2 и отвода 3 среды корпус 4 с крышкой 5, вставку 6, соосно установленную внутри корпуса 4, образующую со стенками 7 корпуса зазор 8, и U-образные электронагревательные элементы 9. Вставка 6 выполнена в виде верхней 10 и нижней 11 торцовых пластин и навитой по спирали обечайки 12, расположенной между торцовыми пластинами 10, 11 и соединенной с ними, с образованием лабиринтного канала 13, вход 14 которого соединен с вышеупомянутым зазором 8 между стенкой 7 корпуса 4 и вставкой 6, а выход 15 соединен с расположенным по центру нижней торцовой пластины 11 патрубком 16 для прохода среды, состыкованным с патрубком отвода 3 среды корпуса, а расположенные в лабиринтном канале 13 электронагревательные элементы 9 закреплены в крышке 5 корпуса 4.The inventive heater 1 comprises a housing 4 with a cover 5 equipped with nozzles for supplying 2 and venting 3 of the medium, an insert 6 coaxially mounted inside the housing 4, forming a gap 8 with the walls 7 of the housing, and U-shaped electric heating elements 9. The insert 6 is made in the form of the upper 10 and the bottom 11 of the end plates and the spiral wound shell 12 located between the end plates 10, 11 and connected with them, with the formation of the labyrinth channel 13, the input 14 of which is connected to the aforementioned gap 8 between the wall 7 of the housing 4 and the insert 6, and the output 15 conjunction with a centrally located lower end plate 11, nozzle 16 for the passage of the medium, docked with the outlet nozzle 3 of the medium casing and disposed in the labyrinth passage 13 electric heating elements 9 are fixed in the cover 5 of the housing 4.

Соединение патрубка 16 вставки 6 с патрубком отвода 3 среды из корпуса 4 нагревателя 1 герметизировано узлом уплотнения 17, исключающим возможность проникновения горячей среды из вставки 6 в корпус 4. В верхней торцовой пластине 10 для прохода через нее электронагревателей 9 выполнены пазы 18, а для перекрытия этих пазов пластина 10 соединена с диском 19. Фактически пластина 10 и диск 19 в сборе являются верхним торцом вставки 6. В диске 19 имеются отверстия для прохода через них цилиндрических вертикальных частей электронагревательных элементов 9. В этих отверстиях установлены уплотнения 20, предназначенные для герметизации электронагревательных элементов в диске 19 и исключения проникновения среды из патрубка подвода 3 во вставку 6 через проходки электронагревательных элементов через диск 19. Крепление электронагревательных элементов 9 в крышке 5 корпуса 4 осуществляется при помощи муфт 21, вворачиваемых в крышку 5, и скоб 22, фиксирующих электронагревательные элементы в крышке 5. Муфты 21 дополнительно обеспечивают деформацию уплотнений 23, герметизирующих проходки для электронагревательных элементов в крышке 5. Такой метод крепления электронагревательных элементов в крышке корпуса нагревателя позволяет произвести его быструю разборку для контроля внутренней полости нагревателя и вставки и осуществить простым способом замену поврежденных электронагревательных элементов на новые.The connection of the nozzle 16 of the insert 6 with the nozzle of the outlet 3 of the medium from the housing 4 of the heater 1 is sealed by a seal assembly 17, which excludes the possibility of penetration of hot medium from the insert 6 into the housing 4. In the upper end plate 10, grooves 18 are made for passage of electric heaters 9 through it, and for overlapping of these grooves, the plate 10 is connected to the disk 19. In fact, the plate 10 and the disk 19 assembly are the upper end of the insert 6. The disk 19 has openings for the cylindrical vertical parts of the electric heating elements 9 to pass through them. their openings have seals 20 designed to seal electric heating elements in the disk 19 and to prevent the penetration of the medium from the supply pipe 3 into the insert 6 through the penetrations of the electric heating elements through the disk 19. The electric heating elements 9 are fixed in the cover 5 of the housing 4 by means of couplings 21 screwed into the cover 5, and the brackets 22, fixing the electric heating elements in the cover 5. The couplings 21 additionally provide deformation of the seals 23, sealing the penetrations for the electric heater elements in the cover 5. Such a method of fastening electric heating elements in the heater housing cover allows it to produce a rapid disassembly for controlling the heater and the interior cavity inserts and simple way to implement the replacement of the damaged heating elements with new ones.

Между верхним торцом вставки 6, образованным, как было указано выше, пластиной 10, диском 19 и крышкой 5 корпуса 4, имеется полость 24, соединенная с патрубком подвода 2. Эта полость, с одной стороны, обеспечивает растекание подаваемой через патрубок подвода среды по всей торцевой поверхности вставки и ее прохода в корпус 4 нагревателя по всему периметру зазора 8 между вставкой 6 и стенкой 7 корпуса, что способствует интенсивному снижению температуры снаружи стенки корпуса нагревателя 1. С другой стороны, эта полость 24 за счет нахождения в ней холодной среды предохраняет от перегрева концы электронагревательных элементов, выступающих из вставки 6 и проходящих в крышку 5 корпуса. Выполнение в крышке 5 корпуса конической расточки 25 снижает сопротивление проходу потока среды из патрубка подвода 2 в корпус 4 и обеспечивает его более равномерное растекание по всей торцовой поверхности вставки, а следовательно, равномерное распределение потока среды по периметру зазора 8 между корпусом и вставкой.Between the upper end of the insert 6, formed, as was indicated above, by the plate 10, the disk 19, and the cover 5 of the housing 4, there is a cavity 24 connected to the supply pipe 2. This cavity, on the one hand, ensures the spreading of the medium supplied through the supply pipe throughout the end surface of the insert and its passage into the housing 4 of the heater around the perimeter of the gap 8 between the insert 6 and the wall 7 of the housing, which contributes to an intensive decrease in temperature outside the wall of the housing of the heater 1. On the other hand, this cavity 24 due to the cold oh medium prevents overheating of the ends of the electric heating elements extending from the insert 6 and extending into the cover 5 of the housing. The execution in the cover 5 of the body of the conical bore 25 reduces the resistance to the passage of the fluid flow from the supply pipe 2 to the housing 4 and ensures its more uniform spreading over the entire end surface of the insert, and therefore, the uniform distribution of the fluid flow along the perimeter of the gap 8 between the housing and the insert.

Для обеспечения отвода тепла от нижней торцовой пластины 11 вставки 6 и создания объема для размещения узла соединения патрубка 16 вставки с патрубком отвода 3 среды корпуса 4 между нижним торцом 26 корпуса 4 нагревателя 1 и нижней торцовой пластиной 11 вставки 6 образована полость 27. В этой полости происходит смешивание потока среды, проходящей через зазор 8, находящейся еще в относительно незначительно нагретом состоянии. Этот поток позволяет снимать часть тепла с нижней торцовой пластины 11 вставки. В этой же полости 27 частично расположен патрубок отвода среды из корпуса 4, что позволяет поддерживать на необходимом уровне температуру узла уплотнения 17 патрубка 16 вставки с патрубком отвода 3 корпуса 4.In order to provide heat removal from the lower end plate 11 of insert 6 and create a volume for accommodating the connection node of the nozzle 16 of the insert with the branch pipe 3 of the medium of the housing 4, a cavity 27 is formed between the lower end 26 of the housing 4 of the heater 1 and the lower end plate 11 of the insert 6. In this cavity mixing of the flow of medium passing through the gap 8, which is still in a relatively slightly heated state. This flow allows you to remove part of the heat from the lower end plate 11 of the insert. In the same cavity 27, a branch pipe of the medium outlet from the housing 4 is partially located, which makes it possible to maintain at the required level the temperature of the seal assembly 17 of the insert pipe 16 with the branch pipe 3 of the housing 4.

Клеммные наконечники 28 электронагревательных элементов 9 соединяются с монтажными проводами (не показаны) и через клеммную коробку 29 соединяются с источником напряжения (не показан).The terminal lugs 28 of the electric heating elements 9 are connected to the mounting wires (not shown) and are connected to a voltage source (not shown) through the terminal box 29.

Процесс нагрева среды осуществляется в следующей последовательности. Среда (газ) через патрубок подвода 2 подается под давлением в полость 24. В этой полости газ равномерно растекается по всей торцовой поверхности вставки 6, чему способствует наличие конической расточки 25 в крышке 5 корпуса нагревателя. А это, в свою очередь, обеспечивает равномерное распределение потока газа по периметру зазора 8 между стенкой 7 корпуса и вставкой 6. Подаваемый через патрубок 2 газ имеет низкую температуру, что способствует поддержанию в заданном диапазоне температуры верхней торцовой пластины 10 вставки, диска 19 и предохраняет от перегрева концы электронагревательных элементов 9, выступающих из вставки 6 и проходящих в крышку 5 корпуса нагревателя. Поскольку площадь сечения зазора между обечайкой 12 вставки 6 и стенкой 7 корпуса 4 намного превосходит площадь сечения входа лабиринтного канала 14, то практически вся масса газа будет протекать через зазор 8 и только некоторая его часть непосредственно сразу поступит в лабиринтный канал 13. Протекая по зазору 8, газ будет снижать температуру стенки 7 корпуса 4. Далее газ через зазор 8 поступает в полость 27, находящуюся в нижней части корпуса нагревателя. Протекающий по зазору 8 газ имеет форму ламинарного потока, а в полости 27, в которой происходит смешивание потока, он приобретает начальную турбулентность. В силу этого в полости 27 происходит более интенсивный съем тепла с нижней торцевой пластины 11 вставки, а узел уплотнения 17 предохраняется от перегрева. Далее газ из полости 27 проходит через вход 14 в лабиринтный канал 13. На входе 14 встречаются два потока газа: холодный поток из полости 24 и частично нагретый поток из полости 27, что приводит к дополнительной турбулизации потока газа. Проходя по спиралевидному лабиринтному каналу, газ нагревается электронагревательными элементами 9, размещенными в этом канале. Поскольку лабиринтный канал 13 узок и имеет форму дуги, а электронагревательные элементы 9 имеют форму, отличную от дуги, то в месте расположения электронагревательных элементов в лабиринтном канале за счет неравномерного зазора между стенкой лабиринтного канала и частями электронагревательного элемента возникает дальнейшая турбулизация потока газа, которая обеспечивает более интенсивный съем тепла от электронагревательных элементов 9. При этом передача тепла газовому потоку происходит не только за счет контакта газового потока с электронагревательными элементами, но также за счет контакта турбулизированного потока газа с обечайкой 12 вставки 6, которая нагревается электронагревательными элементами. Поскольку турбулизированный поток газа находится в контакте с обечайкой более длительное время, чем в контакт с электронагревательными элементами, то в результате поток газа от контакта с обечайкой 12 дополнительно нагревается. Далее поток газа, нагретый до требуемой температуры, через выход 15 лабиринтного канала, патрубок 16 вставки 6 и патрубок отвода 3 корпуса нагревателя 1 направляется по трубопроводу к цеолитовому фильтру.The process of heating the medium is carried out in the following sequence. The medium (gas) through the supply pipe 2 is supplied under pressure to the cavity 24. In this cavity, the gas evenly spreads over the entire end surface of the insert 6, which is facilitated by the presence of a conical bore 25 in the cover 5 of the heater body. And this, in turn, ensures a uniform distribution of the gas flow along the perimeter of the gap 8 between the wall 7 of the housing and the insert 6. The gas supplied through the pipe 2 has a low temperature, which helps to maintain the temperature of the upper end plate 10 of the insert, disk 19 and protects from overheating, the ends of the electric heating elements 9 protruding from the insert 6 and passing into the cover 5 of the heater body. Since the cross-sectional area of the gap between the casing 12 of the insert 6 and the wall 7 of the housing 4 is much larger than the cross-sectional area of the entrance of the labyrinth channel 14, almost the entire mass of gas will flow through the gap 8 and only some part of it will directly enter the labyrinth channel 13. Flowing through the gap 8 , the gas will reduce the temperature of the wall 7 of the housing 4. Next, the gas through the gap 8 enters the cavity 27 located in the lower part of the heater body. The gas flowing through the gap 8 has the form of a laminar flow, and in the cavity 27, in which the flow is mixed, it acquires initial turbulence. Because of this, a more intense heat removal from the lower end plate 11 of the insert occurs in the cavity 27, and the seal assembly 17 is protected from overheating. Further, the gas from the cavity 27 passes through the inlet 14 into the labyrinth channel 13. At the inlet 14 there are two gas flows: a cold stream from the cavity 24 and a partially heated stream from the cavity 27, which leads to additional turbulization of the gas stream. Passing through a spiral labyrinth channel, the gas is heated by electric heating elements 9 located in this channel. Since the labyrinth channel 13 is narrow and has an arc shape, and the electric heating elements 9 have a different shape from the arc, further turbulence of the gas flow occurs in the location of the electric heating elements in the labyrinth channel due to the uneven gap between the wall of the labyrinth channel and the parts of the electric heating element, which ensures more intensive removal of heat from electric heating elements 9. In this case, heat transfer to the gas stream occurs not only due to the contact of the gas stream with electric heating elements, but also due to the contact of the turbulized gas flow with the shell 12 of the insert 6, which is heated by electric heating elements. Since the turbulized gas stream is in contact with the shell for a longer time than in contact with electric heating elements, as a result, the gas stream from contact with the shell 12 is additionally heated. Next, the gas stream, heated to the required temperature, through the outlet 15 of the labyrinth channel, the nozzle 16 of the insert 6 and the branch pipe 3 of the heater body 1 is directed through the pipeline to the zeolite filter.

Claims (5)

1. Нагреватель, содержащий снабженный патрубками подвода и отвода среды корпус с крышкой, вставку, соосно установленную внутри корпуса, образующую со стенками корпуса зазор, и U-образные электронагревательные элементы, отличающийся тем, что вставка выполнена в виде верхней и нижней торцевых пластин и навитой по спирали обечайки, расположенной между торцевыми пластинами и соединенной с ними, с образованием лабиринтного канала, вход которого соединен с вышеупомянутым зазором между стенкой корпуса и вставкой, а выход соединен с расположенным по центру нижней торцевой пластины вставки патрубком для прохода среды, состыкованным с патрубком отвода среды корпуса, а расположенные в лабиринтном канале электронагревательные элементы закреплены в крышке корпуса.1. A heater comprising a housing with a lid equipped with nozzles for supplying and discharging a medium, an insert coaxially mounted inside the housing, forming a gap with the walls of the housing, and U-shaped electric heating elements, characterized in that the insert is made in the form of upper and lower end plates and wound along a spiral of a shell located between the end plates and connected to them, with the formation of a labyrinth channel, the input of which is connected to the aforementioned gap between the housing wall and the insert, and the output is connected to the m Central lower end nozzle insert plate for the passage of the medium, docked with the outlet nozzle housing environment, and located in the labyrinth channel electric heating elements mounted in the housing cover. 2. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что между верхним торцом вставки и крышкой корпуса образована полость, соединенная с входным патрубком корпуса.2. The heater according to claim 1, characterized in that between the upper end of the insert and the housing cover a cavity is formed connected to the inlet pipe of the housing. 3. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что на торце крышки корпуса со стороны вставки выполнена коническая расточка, образующая входной коллектор для прохода среды во вставку.3. The heater according to claim 1, characterized in that at the end of the housing cover on the side of the insert there is a conical bore forming an input manifold for the passage of the medium into the insert. 4. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что между нижним торцом корпуса нагревателя и нижним торцом вставки образован зазор для прохода среды в лабиринт.4. The heater according to claim 1, characterized in that between the lower end of the heater body and the lower end of the insert, a gap is formed for the medium to pass into the labyrinth. 5. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что патрубок отвода среды корпуса частично расположен в зазоре между нижним торцом корпуса нагревателя и нижней торцевой пластиной вставки.5. The heater according to claim 1, characterized in that the outlet pipe of the housing medium is partially located in the gap between the lower end of the heater body and the lower end plate of the insert.
RU2004113750/06A 2004-05-05 2004-05-05 Heater RU2269071C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004113750/06A RU2269071C1 (en) 2004-05-05 2004-05-05 Heater

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004113750/06A RU2269071C1 (en) 2004-05-05 2004-05-05 Heater

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004113750A RU2004113750A (en) 2005-10-20
RU2269071C1 true RU2269071C1 (en) 2006-01-27

Family

ID=35863027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004113750/06A RU2269071C1 (en) 2004-05-05 2004-05-05 Heater

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2269071C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2690610C1 (en) * 2017-06-07 2019-06-04 Эбершпехер Клаймит Контрол Системз Гмбх Унд Ко. Кг Heat exchanger device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2690610C1 (en) * 2017-06-07 2019-06-04 Эбершпехер Клаймит Контрол Системз Гмбх Унд Ко. Кг Heat exchanger device
US10488119B2 (en) 2017-06-07 2019-11-26 Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG Heat exchanger unit

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004113750A (en) 2005-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101357666B1 (en) Condensation heat exchanger including 2 primary bundles and a secondary bundle
KR100359416B1 (en) Heating chamber for solid body with heating tube
EP0132112A2 (en) Sludge removing apparatus for a steam generator
EP2828587B1 (en) Dual purpose heat exchanger
SE1250107A1 (en) Heat exchanger adapted for the production of carbon black
JP6813516B2 (en) Heat exchanger
EP1957883A1 (en) Improved heat exchanger
HU215992B (en) Heat-exchanger
RU2269071C1 (en) Heater
CN110947354A (en) Methane hydrochlorination reactor
TW500622B (en) Gas scrubber system
KR100934716B1 (en) Reactor and Reaction Method
US20090294085A1 (en) Steam shower having improved maintenance access
RU95110690A (en) Heat-recovery boiler
FI65628C (en) ANLAEGGNING FOER FRAMSTAELLNING AV SOT
US4346054A (en) Fluidizable bed apparatus
US3850233A (en) Reaction apparatus for carrying out endothermic chemical processes
KR100858353B1 (en) Induction boiler apparatus
RU2225964C1 (en) Gas heater
KR100629572B1 (en) Apparatus having the dual healing wire for heating the gas
JPS5840081B2 (en) Blowdown equipment for steam generators
RU2296921C2 (en) Liquid or gas heater
KR20060116447A (en) A double pipe for heating fluid
RU2354909C1 (en) Process heat exchanger of nuclear power plant
US3298672A (en) Cooling tower distribution manifold having filter screen therein

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner