RU20789U1 - HEAT EXCHANGER WITH BYPASS - Google Patents

Description

Теплообменное устройство с байпасомHeat exchanger with bypass

Техническое решение относится к теплообменной технике и может быть использовано в утилизационных устройствах, преимущественно газотурбинных установок.The technical solution relates to heat transfer technology and can be used in recycling devices, mainly gas turbine units.

Известно Теплообменное устройство по авт.св. СССР № 1629733 (опубл. 23.02.91), содержащее теплообменные секции, установленные в диффузоре, с образованием между ними байпасного канала (окна), перед которым установлены шиберы, снабженные приводом их углового перемещения до полного закрытия. Шиберы выполнены многостворчатыми и укреплены в рамах, две из которых установлены на входе в окно под углом к потоку, а другие - на входе потока в теплообменные секции. Все створки каждого ншбера соединены общей планкой их углового перемещения. Для обеспечения безаварийной работы устройство содержит блокирующие элементы, исключающие одновременное закрытие шиберов перед окном и теплообменными секциями.Known heat exchanger according to auth. USSR No. 1629733 (publ. 23.02.91), containing heat exchange sections installed in the diffuser, with the formation of a bypass channel (window) between them, in front of which there are gates equipped with a drive for their angular movement until they are completely closed. The gates are multi-leafed and mounted in frames, two of which are installed at the window inlet at an angle to the flow, and the other at the flow inlet into the heat exchange sections. All flaps of each nshber are connected by a common bar of their angular movement. To ensure trouble-free operation, the device contains blocking elements, eliminating the simultaneous closing of the gates in front of the window and heat-exchange sections.

Известно Теплообменное устройство по авт.свид. СССР .№ 1663309, наиболее близкое к заявляемому по технической сущности, содержащее основной газоход, в котором установлены теплообменные поверхности, и примыкающий к нему байпасный газоход, причем в обоих газоходах размещен приводной блок газораспределительных клапанов, состоящих из поворотных створок (щиберов). Каждый клапан имеет собственный привод. Приводы снабжены блокирующим устройством в виде подпятников, закрепленных на взаимообращенных торцах тяг. Подпятники входят между собой в зацепление, что неIt is known Heat exchanger according to autosvid. USSR. No. 1663309, the closest to the claimed technical essence, containing the main gas duct, in which heat exchange surfaces are installed, and a bypass gas duct adjacent to it, and in both gas ducts there is a drive block of gas distribution valves consisting of rotary shutters (gates). Each valve has its own actuator. The drives are equipped with a locking device in the form of thrust bearings mounted on the mutually reversed ends of the rods. The thrust bearings engage with each other, which does not

F22B1/18,F28F27/02 F22B1 / 18, F28F27 / 02

позволяет поворотным створкам, расположенным в основном газоходе, закрываться до полного открытия поворотных створок, расположенных в байпасном газоходе.allows the rotary leaves located in the main duct to close until the rotary shutters located in the bypass duct fully open.

Рассмотренные конструкции теплообменных устройств за счет наличия в них блокирующих устройств и индивидуальных приводов, достаточно сложны.The considered designs of heat exchange devices due to the presence of blocking devices and individual drives in them are rather complicated.

Задачей заявляемого предложения является упрощение конструкции устройства.The objective of the proposed proposal is to simplify the design of the device.

Для решения этой задачи, в теплообменном устройстве с байпасом, содержащем по меньшей мере один основной газоход с установленными в нем поверхностями нагрева и по меньшей мере один байпасный газоход, а также приводной блок газораспределительных клапанов, выполненных из поворотных створок, поворотные створки клапанов основных газоходов установлены под углом 90° относительно поворотных створок клапанов байпасных газоходов, при этом привод газораспределительного клапана выполнен обеспечивающим одновременный поворот всех его створок. Отличительными признаками предлагаемого теплообменного устройства от указанного известного, наиболее близкого к нему, являются установка поворотных створок клапанов основных газоходов под углом 90° относительно поворотных створок клапанов байпасных газоходов, что позволяет поворачивать створки всех клапанов газораспределительного блока одновременно одним приводом. За счет этого конструкцию устройства можно упростить, исключив из нее блокирующие устройства и приводы отдельных клапанов. При этом обеспечивается высокая надежность работы теплообменного устройства, так как исключена возможность одновременного закрытия основных и байпасных газоходов.To solve this problem, in a heat exchanger with a bypass containing at least one main gas duct with heating surfaces installed in it and at least one bypass gas duct, as well as a drive block of gas distribution valves made of rotary flaps, rotary flaps of the main gas ducts are installed at an angle of 90 ° relative to the rotary valve flaps of the bypass ducts, while the gas distribution valve is designed to simultaneously rotate all its valves. Distinctive features of the proposed heat exchanger from the specified known closest to it are the installation of rotary valve flaps of the main gas ducts at an angle of 90 ° relative to the rotary valve flaps of the bypass ducts, which allows you to rotate the valves of all valves of the gas distribution unit simultaneously with one drive. Due to this, the design of the device can be simplified by eliminating blocking devices and actuators of individual valves from it. This ensures high reliability of the heat exchange device, since the possibility of simultaneous closure of the main and bypass flues is excluded.

Прилагаемые иллюстрации поясняют суть предложения. На фиг. 1 приведена принципиальная схема одного из вариантов выполнения устройства. На фиг.2 представлено это устройство при положении привода, в котором закрыт байпасный газоход. На фиг.З это же устройство представлено в положении привода, в котором закрыт основной газоход.The attached illustrations illustrate the essence of the proposal. In FIG. 1 shows a schematic diagram of one embodiment of the device. Figure 2 presents this device with the position of the actuator in which the bypass duct is closed. In Fig. 3, the same device is presented in the actuator position, in which the main gas duct is closed.

Предлагаемое теплообменное устройство (фиг.1) содержит основной газоход 1, в котором установлены поверхности 2 нагрева и байпасный газоход 3. Газы направляются к основному 1 или байпасному 3 газоходам блоком газораспределительных клапанов, состоящему, в данном примере, из клапана 4 основного 1 и клапана 5 байпасного 3 газоходов. Клапаны 4 и 5 выполнены из поворотных створок 6, на осях которых укреплены рычаги для их поворота, которые соединены общей для всех клапанов тягой 7. Газораспределительный клапан снабжен приводом 8. Поворотные створки 6 клапана 4 основного газохода 1 установлены под углом 90° относительно поворотных створок 6, клапана 5 байпасного газохода 3. Теплообменное устройство может иметь основных 1 и байпасных 3 газоходов более одного. Работает устройство следующим образом.The proposed heat exchanger device (Fig. 1) contains a main gas duct 1, in which heating surfaces 2 and a bypass gas duct 3 are installed. Gases are directed to the main 1 or bypass 3 gas ducts by the gas distribution valve block, consisting, in this example, of valve 4 of the main 1 and valve 5 bypass 3 ducts. Valves 4 and 5 are made of rotary flaps 6, on the axes of which levers for their rotation are fixed, which are connected by a thrust common to all valves 7. The gas distribution valve is equipped with a drive 8. The rotary flaps 6 of the valve 4 of the main gas duct 1 are installed at an angle of 90 ° relative to the rotary flaps 6, valve 5 of the bypass duct 3. The heat exchanger may have more than one main 1 and bypass 3 ducts. The device operates as follows.

В режиме максимальной теплопроизводительности створки клапана 5 байпасного канала 3 закрыты, отработанные газы, например газотурбинной установки, поступают из газового тракта через открытые створки клапана 4 в основной газоход 1 в межтрубное пространство поверхностей 2 нагрева. Регулирование расхода газов в основной канал осуществляется путем перепуска части потока в байпасный газоход 3 за счет открытия створок клапана 5 байпасного газохода, путем поворота приводом 8 всех створок газораспределительного клапана на требуемый угол. При разворотеIn the maximum heat output mode, the valve flaps 5 of the bypass channel 3 are closed, the exhaust gases, for example of a gas turbine unit, come from the gas path through the open valves of the valve 4 into the main gas duct 1 into the annular space of the heating surfaces 2. The flow rate of gases into the main channel is controlled by transferring part of the flow to the bypass duct 3 by opening the valve flaps 5 of the bypass duct, by turning the 8 drive valves all the valve flaps to the desired angle. When turning

угол 90 между поворотными створками 6 основного 1 и байпасного 3 газохода не изменяется, что позволяет надежно закрыть байпасный газоход 3 при открытом основном газоходе 1 (фиг.2) или наоборот (фиг.З) и исключает возможность одновременного закрытия створок всех клапанов. Таким образом постоянно открыты либо основной 1 либо байпасный 3 газоход, либо частично оба газохода вместе. Реализация предлагаемого устройства подтвердила простоту его конструкции и надежность работы, обеспечивающей регулирование теплопроизводительности от О до 100%.the angle 90 between the rotary shutters 6 of the main 1 and the bypass 3 duct does not change, which allows you to reliably close the bypass duct 3 with the main duct 1 open (Fig. 2) or vice versa (Fig. 3) and eliminates the possibility of simultaneously closing the shutters of all valves. Thus, either the main 1 or bypass 3 duct is constantly open, or partially both ducts together. The implementation of the proposed device confirmed the simplicity of its design and the reliability of the work, providing the regulation of heat output from O to 100%.

Claims (1)

Теплообменное устройство с байпасом, содержащее по меньшей мере один основной газоход с установленными в нем поверхностями нагрева и по меньшей мере один байпасный газоход, а также приводной блок газораспределительных клапанов, выполненных из поворотных створок, отличающееся тем, что поворотные створки клапанов основных газоходов установлены под углом 90^o относительно створок клапанов байпасных газоходов, при этом привод блока газораспределительных клапанов выполнен обеспечивающим одновременный поворот всех его створок.

A heat exchanger with a bypass, comprising at least one main gas duct with heating surfaces installed therein and at least one bypass gas duct, as well as a drive block of gas distribution valves made of rotary valves, characterized in that the rotary valves of the main gas ducts are installed at an angle 90 ^o relative to the valve flaps of the bypass ducts, while the valve block drive is designed to provide simultaneous rotation of all its valves.