RU2275559C1 - Device for contact heat recovery - Google Patents
Device for contact heat recovery Download PDFInfo
- Publication number
- RU2275559C1 RU2275559C1 RU2004135831/06A RU2004135831A RU2275559C1 RU 2275559 C1 RU2275559 C1 RU 2275559C1 RU 2004135831/06 A RU2004135831/06 A RU 2004135831/06A RU 2004135831 A RU2004135831 A RU 2004135831A RU 2275559 C1 RU2275559 C1 RU 2275559C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ring
- gas
- housing
- openings
- collector
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в установках для нагрева воды уходящими дымовыми газами котельных.The invention relates to a power system and can be used in installations for heating water with flue gas from boiler rooms.
Известный контактный теплоутилизатор содержит вертикальный корпус с верхним газоотводящим и нижним газоподводящим коллекторами, последний из которых выполнен с отверстиями, насадку с оросителями и конусные кольца с центральными газоперепускными патрубками, выходные торцы которых размещены выше нижних оснований тарелок (SU №1082464, 30.03.84, №12).The known contact heat exchanger contains a vertical casing with upper gas outlet and lower gas supply manifolds, the last of which is made with holes, a nozzle with sprinklers and conical rings with central gas transfer pipes, the outlet ends of which are placed above the lower bases of the plates (SU No. 1082464, 03.30.84, No. 12).
Известный теплоутилизатор эффективен для больших скоростей горячего газа. Ввод дополнительных конусных колец усложняет конструкцию теплоутилизатора. Конструкция кольцевых конических колец приводит к образованию застойных зон без теплообмена. Подача горячих газов в сторону дна теплоутилизатора приводит к дополнительному сопротивлению и потере их скорости. Отсутствие перераспределения подаваемого газа не позволяет создавать и поддерживать оптимальный режим при изменении параметров газа во время работы. Теплоутилизатор требует значительных капиталовложений.The well-known heat exchanger is effective for high speeds of hot gas. The introduction of additional conical rings complicates the design of the heat exchanger. The design of annular conical rings leads to the formation of stagnant zones without heat transfer. The supply of hot gases to the bottom of the heat exchanger leads to additional resistance and loss of speed. The lack of redistribution of the supplied gas does not allow to create and maintain an optimal mode when changing gas parameters during operation. Heat recovery unit requires significant investment.
Известный контактный теплоутилизатор (SU №1231330, 15.05.86, №18) содержит вертикальный корпус с верхним газоотводящим и нижним газоподводящим коллекторами, последний из которых выполнен с отверстиями, насадку с оросителем, регулирующую заслонку и перфорированное конусное кольцо с центральным газоперепускным патрубком, выходной торец которого размещен выше нижнего основания тарелки подвода горячего газа.The well-known contact heat exchanger (SU No. 1231330, 05.15.86, No. 18) contains a vertical housing with an upper gas outlet and lower gas supply manifolds, the last of which is made with holes, a nozzle with a sprinkler, a regulating flap and a perforated conical ring with a central gas outlet pipe, an outlet end face which is located above the lower base of the hot gas supply plate.
Боковое расположение подводящего газового патрубка создает неравномерность подаваемого горячего газа по сечению корпуса. Основной поток газа проходит через центральный участок корпуса. Пристенные участки корпуса образуют неэффективные зоны. Отсутствует регулирование направления подачи горячего газа. Теплоутилизатор обладает значительной сложностью. Нет возможности достижения оптимального режима работы этого аппарата для обеспечения увеличения производительности при небольших температурах теплоносителя.The lateral location of the gas supply pipe creates a non-uniformity of the supplied hot gas over the cross section of the housing. The main gas stream passes through the central portion of the housing. Wall sections of the body form inefficient zones. There is no regulation of the direction of supply of hot gas. The heat exchanger has considerable complexity. There is no way to achieve the optimal operating mode of this apparatus to ensure increased productivity at low temperatures of the coolant.
Задачей изобретения является повышение эффективности путем интенсификации тепломассообмена.The objective of the invention is to increase efficiency by intensifying heat and mass transfer.
Поставленная задача решается тем, что в контактном теплоутилизаторе, содержащем вертикальный корпус с верхним газоотводящим и нижним газоподводящим коллекторами, последний из которых выполнен с отверстиями, насадку с оросителем, размещенную в корпусе между коллекторами, подвижную регулирующую заслонку и перфорированное конусное кольцо с центральным газоперепускным патрубком, выходной торец которого размещен выше нижнего основания кольца, нижний газоподводящий коллектор образован кольцевой камерой, размещенной на корпусе и имеющей с последним общую стенку, на которой смонтирована подвижная регулирующая заслонка, причем в общей стенке и регулирующей заслонке выполнены упомянутые отверстия рядами по периметру корпуса, а их проходные сечения выполнены увеличивающимися снизу вверх. При этом выходной торец газоперепускного патрубка кольца выполнен с пилообразными зубцами.The problem is solved in that in a contact heat exchanger containing a vertical housing with an upper gas outlet and lower gas supply manifolds, the last of which is made with holes, a nozzle with a sprinkler placed in the housing between the collectors, a movable control damper and a perforated conical ring with a central gas outlet pipe, the output end of which is located above the lower base of the ring, the lower gas supply manifold is formed by an annular chamber placed on the housing and having with the latter, a common wall on which the movable control damper is mounted, wherein said openings are made in rows in the common wall and control damper in rows along the perimeter of the housing, and their passage sections are made increasing from the bottom up. In this case, the output end of the gas transfer pipe of the ring is made with sawtooth teeth.
На фиг.1 изображен контактный теплоутилизатор; на фиг.2 - узел I на фиг.1; на фиг.3 - расположение проходных отверстий при сдвиге подвижной регулирующей заслонки; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.1.Figure 1 shows the contact heat exchanger; figure 2 - node I in figure 1; figure 3 - the location of the through holes when shifting the movable control flap; figure 4 is a section aa in figure 1.
Контактный теплоутилизатор содержит вертикальный корпус 1 с верхним газоотводящим и нижним газоподводящим коллекторами 2 и 3. Камеры теплообмена 4 и каплеуловителя 5 снабжены насадками 6 и 7. Под насадкой 7 размещен ороситель 8. С целью предотвращения растекания воды по стенкам камеры теплообмена 4 над насадкой 6 установлено конусное кольцо 9 с центральным газоперепускным патрубком 10. Для исключения застойных зон теплообмена это конусное кольцо 9 снабжено перфорацией или в виде сетки с проходными сечениями отверстий 11, выполненными уменьшающимися снизу вверх пропорционально высоте насадки. Внутренний диаметр конусного кольца 9 выполнен по размеру меньше диаметра камеры теплообмена на величину, зависящую от температуры охлаждаемого газа на входе и выходе из аппарата, что позволяет интенсифицировать теплообмен за счет обеспечения постоянства скорости газа по сечению камеры. Для улучшения оттока жидкости от стенок камеры теплообмена кольцо 9 выполнено конусообразно с наклоном в сторону оси теплоутилизатора. Внутренний диаметр конусного кольца снабжен пилообразной перегородкой 12 с зубцами 13 (фиг.2), направленными вверх, которые предназначены для равномерного стекания воды по периметру кольца. Подводящий патрубок 3 подсоединен к нижнему закольцованному коллектору 14, который установлен на периметре теплообменной камеры 4. Внутренняя стенка 15 (фиг.3) нижнего коллектора 14 снабжена отверстиями 16. Коллектор 14 снабжен перегородкой 17 (фиг.4) с каналами 18 для разделения потоков горячего газа. Со стороны внутренней стенки 15 коллектора 14 с помощью заплечиков 19 подвешена подвижная регулирующая заслонка 20 с возможностью передвижения по периметру стенки коллектора 14. Эта регулирующая заслонка 20 (фиг.3) снабжена ступенчато расположенными отверстиями 21 с возможностью перекрытия отверстий 16 внутренней стенки 15 коллектора 14. Проходные сечения отверстий 16 и 21 выполнены возрастающими снизу вверх. При сдвиге регулирующей заслонки относительно отверстий 16 изменяются проходные сечения верхнего ряда отверстий коллектора в большую сторону (меньшую), а нижнего ряда - в меньшую (большую) сторону, т.е. в обратной пропорции.The contact heat exchanger contains a vertical housing 1 with the upper gas outlet and lower gas supply manifolds 2 and 3. The heat exchange chambers 4 and the drip trap 5 are equipped with nozzles 6 and 7. Under the nozzle 7 a sprinkler 8 is placed. In order to prevent water from spreading along the walls of the heat exchange chamber 4 above the nozzle 6, it is installed conical ring 9 with a
Теплоутилизатор работает следующим образом. Горячий газ подается через газоподводящий патрубок 3 в коллектор 14, в котором происходит разделение порций газа по отверстиям 16 и 21 (фиг.3) стенки 15 и заслонки 20. Увеличивающиеся по высоте суммарные сечения отверстий 16 и 21 способствуют выравниванию подачи горячего газа по поперечному сечению теплообменной камеры 4. Через отверстия верхнего ряда с большим суммарным проходным поперечным сечением, а значит, и меньшим сопротивлением, горячий газ проходит с небольшой скоростью. Уменьшению напора горячего газа верхнего ряда отверстий способствует перегородка 17 с каналами 18. Потоки газа с меньшей скоростью проходят ближе к стенкам камеры 4 в месте расположения насадки 6. Через нижний ряд отверстий с меньшим суммарным проходным сечением газ проходит с большей скоростью. Поступая в камеру теплообмена 4 из противоположно расположенных отверстий, потоки газа суммируются в центре. Регулировкой сечений отверстий задвижкой достигается оптимальное распределение газа. Передвижением подвижной регулирующей заслонки вдоль периметра стенки коллектора изменяются в обратной пропорции проходные сечения верхних и нижних рядов отверстий, т.е. при прикрытии верхних отверстий увеличивается проходное сечение нижних и наоборот. Таким образом, перераспределяется количество подаваемого горячего газа в камеру теплообмена 4 до достижения равномерного распределения по сечению. При этом организация направления основного потока охлаждаемого газа осуществляется проходным сечением кольца 9. Остальная часть газа проходит через отверстия 11 кольца 9.Heat exchanger works as follows. Hot gas is supplied through the gas supply pipe 3 to the manifold 14, in which the gas portions are divided into the
Холодная вода из оросителя 8 подается равномерно по сечению корпуса 1. Основной поток воды проходит через проходное сечение кольца 9. Попадая на кольцо 9, часть воды протекает через его отверстия 11, что предотвращает образование 5 застойных зон у стенок насадки 6. Другая часть воды стекает по конусной поверхности кольца 9 и равномерно перетекает через пилообразную перегородку 12 с зубцами 13, направленными вверх, за счет небольшого ее возвышения над внутренним периметром кольца. Стекая на насадку 6 в виде тонкой пленки, вода подогревается восходящим потоком охлаждаемых газов. Нагретая вода стекает в водосборник и отводится по назначению. Охлажденный газ через насадку каплеуловителя 5 отводится по патрубку 2. При глубоком охлаждении горячих газов в сочетании с конденсацией объем их значительно снижается по высоте камеры теплообмена и составляетCold water from the sprinkler 8 is supplied evenly over the cross section of the housing 1. The main flow of water passes through the passage section of the ring 9. Once on the ring 9, part of the water flows through its
V=0,9 V1(T+tвых)/(Т+tвх),V = 0,9 V 1 (T + t out) / (T + t Rin)
где 0,9 - коэффициент, учитывающий конденсацию 60-70% водяных паров, содержащихся в газах;where 0.9 is a coefficient taking into account the condensation of 60-70% of water vapor contained in gases;
V1, V - объемы охлаждаемых газов на входе и выходе теплоутилизатора;V 1 , V - volumes of cooled gases at the inlet and outlet of the heat exchanger;
tвх, tвых - температуры охлаждаемых газов на входе и выходе теплоутилизатора;t in , t out - temperature of the cooled gases at the inlet and outlet of the heat exchanger;
Т - абсолютная температура.T is the absolute temperature.
В такой же зависимости определяется внутренний диаметр кольца 9 (фиг.1)In the same dependence is determined by the inner diameter of the ring 9 (figure 1)
D=0,9 D1(T+tвых)/(Т+tвх),D = 0,9 D 1 (T + t out) / (T + t Rin)
где D1, D - диаметры начального проходного сечения камеры теплообмена и кольца.where D 1 , D are the diameters of the initial flow area of the heat transfer chamber and the ring.
Таким образом, интенсификация процесса теплообмена, увеличение производительности и приближение к оптимальному режиму работы теплоутилизатора обеспечивается простыми в изготовлении и использовании устройствами. Коническое кольцо организует направление основного потока горячего газа, а выполнение его проходного сечения меньшим диаметра камеры теплообмена на величину, зависящую от температуры охлаждаемого газа на входе и выходе из аппарата, позволяет обеспечить постоянство скорости газа по сечению камеры. Наличие конусного кольца улучшает отток жидкости от стенок камеры теплообмена и насадки. Перфорация конусного кольца уменьшает количество застойных зон теплообмена. Пилообразная перегородка способствует равномерному стеканию части воды с плоскости конического кольца. Увеличивающееся по высоте суммарное сечение каждого ряда отверстий в стенке кольцевой камеры и регулирующей заслонке выравнивает потоки горячего газа по поперечному сечению камеры теплообмена. Изменением проходного сечения верхних отверстий по отношению к нижним в обратной пропорции достигается перераспределение количества подаваемого горячего газа до достижения равномерного распределения по сечению теплообменной камеры. Этому также способствует установка перегородки в кольцевом коллекторе, позволяющая уменьшить скоростной напор верхнего ряда отверстий.Thus, the intensification of the heat transfer process, increasing productivity and approaching the optimal mode of operation of the heat exchanger is ensured by devices that are easy to manufacture and use. The conical ring organizes the direction of the main flow of hot gas, and the passage of its passage section is smaller than the diameter of the heat exchange chamber by an amount depending on the temperature of the gas to be cooled at the inlet and outlet of the apparatus, which ensures constant gas velocity over the chamber cross section. The presence of a conical ring improves the outflow of fluid from the walls of the heat transfer chamber and nozzle. Perforation of the cone ring reduces the number of stagnant heat transfer zones. The sawtooth partition contributes to the uniform draining of part of the water from the plane of the conical ring. The height-increasing total cross-section of each row of holes in the wall of the annular chamber and the control flap evens out the flow of hot gas along the cross-section of the heat exchange chamber. By changing the flow cross section of the upper holes in relation to the lower ones in inverse proportion, a redistribution of the amount of hot gas supplied is achieved until a uniform distribution over the cross section of the heat exchange chamber is achieved. This is also facilitated by the installation of a partition in the annular collector, which allows to reduce the speed pressure of the upper row of holes.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004135831/06A RU2275559C1 (en) | 2004-12-07 | 2004-12-07 | Device for contact heat recovery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004135831/06A RU2275559C1 (en) | 2004-12-07 | 2004-12-07 | Device for contact heat recovery |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2275559C1 true RU2275559C1 (en) | 2006-04-27 |
Family
ID=36655611
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004135831/06A RU2275559C1 (en) | 2004-12-07 | 2004-12-07 | Device for contact heat recovery |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2275559C1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2561791C2 (en) * | 2013-12-12 | 2015-09-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Contact heat regenerator with drop catcher |
CN105805930A (en) * | 2016-04-28 | 2016-07-27 | 句容市恒盛电子水表厂 | Distributed boiler |
CN105805939A (en) * | 2016-04-29 | 2016-07-27 | 句容市恒盛电子水表厂 | Impact type boiler |
CN105805940A (en) * | 2016-04-28 | 2016-07-27 | 句容市恒盛电子水表厂 | Multi-channel type boiler |
CN105805937A (en) * | 2016-04-28 | 2016-07-27 | 句容市恒盛电子水表厂 | Sliding way type boiler |
CN106568191A (en) * | 2016-10-18 | 2017-04-19 | 温涛 | Ordinary-pressure direct-heating boiler integrating opening type heat exchanger and filled tower |
-
2004
- 2004-12-07 RU RU2004135831/06A patent/RU2275559C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2561791C2 (en) * | 2013-12-12 | 2015-09-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Contact heat regenerator with drop catcher |
CN105805930A (en) * | 2016-04-28 | 2016-07-27 | 句容市恒盛电子水表厂 | Distributed boiler |
CN105805940A (en) * | 2016-04-28 | 2016-07-27 | 句容市恒盛电子水表厂 | Multi-channel type boiler |
CN105805937A (en) * | 2016-04-28 | 2016-07-27 | 句容市恒盛电子水表厂 | Sliding way type boiler |
CN105805930B (en) * | 2016-04-28 | 2018-11-23 | 句容市恒盛电子水表厂 | A kind of distributing boiler |
CN105805939A (en) * | 2016-04-29 | 2016-07-27 | 句容市恒盛电子水表厂 | Impact type boiler |
CN105805939B (en) * | 2016-04-29 | 2018-11-20 | 句容市恒盛电子水表厂 | A kind of impacting type boiler |
CN106568191A (en) * | 2016-10-18 | 2017-04-19 | 温涛 | Ordinary-pressure direct-heating boiler integrating opening type heat exchanger and filled tower |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2009101906A (en) | HOT GAS GENERATOR AND INSTALLATION FOR DRYING OR DEHYDRATION WHICH USES THIS GENERATOR | |
RU2275559C1 (en) | Device for contact heat recovery | |
EP3394522A1 (en) | Fired heat exchanger | |
JPH0264352A (en) | Hot water production unit | |
US5558819A (en) | Downflow heater plant for briefly heating a liquid with steam | |
EP2943729A1 (en) | Fired heat exchanger | |
RU2069829C1 (en) | Contact heat recovery unit | |
WO2010024727A1 (en) | Heat-generating apparatus (embodiments) | |
JPH03286990A (en) | Double pipe type open rack gasifying apparatus | |
RU97112464A (en) | GAS BURNER FOR HEATING INSTRUMENTS, IN PARTICULAR, WATER HEATERS | |
SU740161A3 (en) | Cooling tower for cooling system of unit with heat engine | |
RU2431100C2 (en) | Contact heat regenerator | |
SU806847A1 (en) | Flue | |
RU2282123C2 (en) | Heat-exchanger | |
RU2715127C1 (en) | Rotary regenerative heat exchanger | |
US20050072378A1 (en) | High efficiency combination direct/indirect water heater | |
US4481156A (en) | Atmospheric/liquid cooler construction | |
RU2798176C1 (en) | Shell and tube steam heat exchanger | |
CN210374351U (en) | Thermoelectric blast drying device for quartz crystal material production | |
US868085A (en) | Hot-water heater. | |
SU1272085A1 (en) | Cooling tower | |
RU2298753C1 (en) | Heat recovery unit | |
RU2181467C1 (en) | Sectional water boiler | |
JPS589090Y2 (en) | condenser | |
RU193374U1 (en) | Tower cooling tower |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061208 |