RU2291347C2 - Heat exchanger - Google Patents

Heat exchanger Download PDF

Info

Publication number
RU2291347C2
RU2291347C2 RU2005101249/06A RU2005101249A RU2291347C2 RU 2291347 C2 RU2291347 C2 RU 2291347C2 RU 2005101249/06 A RU2005101249/06 A RU 2005101249/06A RU 2005101249 A RU2005101249 A RU 2005101249A RU 2291347 C2 RU2291347 C2 RU 2291347C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
exhaust
battery
heat exchanger
heating
gas
Prior art date
Application number
RU2005101249/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005101249A (en
Inventor
Валентин Федорович Савченко (RU)
Валентин Федорович Савченко
Леонид Степанович Кузило (RU)
Леонид Степанович Кузило
Original Assignee
Валентин Федорович Савченко
Леонид Степанович Кузило
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 Валентин Федорович Савченко, Леонид Степанович Кузило filed Critical Валентин Федорович Савченко
Priority to RU2005101249/06A priority Critical patent/RU2291347C2/en
Publication of RU2005101249A publication Critical patent/RU2005101249A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2291347C2 publication Critical patent/RU2291347C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

FIELD: heating of gas or liquid agents with flue gases; heat-power engineering.
SUBSTANCE: proposed heat exchanger has housing with passage for medium to be heated where banks of heating tubes are arranged, exhaust tube, straightway passage connected with housing, fan or pump and pipe line. Arranged in straightway passage is battery of flat box-shaped heaters; heating tubes together with exhaust tubes and ash receivers form battery-type cleaning cyclone (which is heater simultaneously). Exhaust tubes are connected via pressure chamber with battery of flat box-shaped heaters which is connected in its turn with adjusting unit with dampers through takeoff chamber, smoke exhauster and gas duct. Adjusting unit is provided with inlet opening for flue gas and is connected with exhaust tube and with heating tubes of battery-type cleaning cyclone through mixing chamber and receiving chamber.
EFFECT: increased utilization of heat; avoidance of sparking and contamination of surrounding medium; increased service life.
4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области энергетики, в частности к оборудованию для нагрева газовых или жидких агентов топочными газами, получаемыми в тепловых установках при сжигании разных видов твердого топлива, например угля, соломы, обрезков древесины и т.п.The invention relates to the field of energy, in particular to equipment for heating gas or liquid agents with flue gases obtained in thermal installations by burning various types of solid fuels, such as coal, straw, wood scraps, etc.

Теплообменник для нагревания рабочего агента (газообразного или жидкого) применяется для отопления помещений, теплоснабжения сушильных камер и других технологических и бытовых нужд.A heat exchanger for heating a working agent (gaseous or liquid) is used for space heating, heat supply of drying chambers and other technological and domestic needs.

Теплообменник для нагревания рабочего агента (газообразного или жидкого) содержит корпус с каналом для нагревания рабочего агента, в котором расположены группы греющих труб, в сочетании с внутренними розетками-направляющими, выхлопными трубами и сборниками золы, образующие батарейный циклон-очиститель (одновременно нагреватель) и вытяжную трубу. Канал, соединенный с упомянутым корпусом вентилятором или насосом и трубопроводом, соединен с проходным каналом, при этом в проходном канале размещена батарея плоских коробов-нагревателей. Выхлопные трубы батарейного циклона-очистителя (одновременно нагревателя) через напорную камеру соединены с батареей плоских коробов-нагревателей, к которой через отборную камеру, дымосос и газоход присоединен регулирующий узел с заслонкамими. Регулирующий узел имеет входное отверстие для топочного газа, соединение с вытяжной трубой и камерой смешения и через приемную камеру с отключающими заслонками, подключен к греющим трубам батарейного циклона-очистителя (одновременно нагревателя).The heat exchanger for heating the working agent (gaseous or liquid) contains a housing with a channel for heating the working agent, in which groups of heating pipes are located, in combination with internal sockets-guides, exhaust pipes and ash collectors forming a battery cyclone cleaner (simultaneously a heater) and exhaust pipe. The channel connected to the said housing by a fan or pump and pipe is connected to the passage channel, while in the passage channel there is a battery of flat heater boxes. The exhaust pipes of a battery cyclone cleaner (simultaneously a heater) are connected through a pressure chamber to a battery of flat heater boxes, to which a control unit with shutters is connected through a selective chamber, a smoke exhaust and a gas duct. The control unit has an inlet for flue gas, connected to a chimney and mixing chamber and through a receiving chamber with shut-off dampers, connected to the heating pipes of the battery cyclone cleaner (at the same time as a heater).

Изобретение позволит повысить эффективность использования тепла, получить управляемый, экологически чистый и пожаробезопасный процесс теплообмена и увеличить срок службы оборудования (5 ил.).The invention will improve the efficiency of heat use, get a controlled, environmentally friendly and fireproof heat transfer process and increase the service life of the equipment (5 ill.).

Изобретение относится к теплообменникам для нагрева рабочего агента (газообразного или жидкого) топочными газами, получаемыми в тепловых установках, и может быть применено в угольной, сельскохозяйственной, лесной и деревообрабатывающей промышленности.The invention relates to heat exchangers for heating a working agent (gaseous or liquid) with flue gases obtained in thermal installations, and can be applied in the coal, agricultural, forestry and woodworking industries.

Известны тепловые установки, в топках которых ожигают топливо и полученный топочный газ направляют в теплообменник, где нагревают газообразный или жидкий агент. К таким установкам, наиболее близким к изобретению (прототипам), относятся следующие серийно выпускаемые установки:Thermal installations are known, in the furnaces of which fuel is burned and the resulting flue gas is sent to a heat exchanger where a gaseous or liquid agent is heated. Such installations, closest to the invention (prototypes), include the following commercially available installations:

1. Котлы серии Еу на основе топок "Шахтогаз" (Еу-0,1; Еу-0,2; Еу-04) фирмы "Спецмонтаж", г.Тверь (журнал "Лесопромышленник", 2003 г., №4 (20), стр.30, журнал "Лес и бизнес", 2004 г., №9, ноябрь);1. Eu series boilers based on Shakhtogaz furnaces (EU-0.1; EU-0.2; EU-04) from Spetsmontazh firm, Tver (magazine "Timber Industrialist", 2003, No. 4 (20 ), p. 30, "Forest and Business" magazine, 2004, No. 9, November);

2. Тепловентилятор серии ТВЕу на основе топок "Шахтогаз" (ТВЕу - 0,1; ТВЕу - 0,2; ТВЕу - 0,4) фирмы "Спецмонтаж", г.Тверь.2. The fan heater of the TVEu series based on the Shakhtogaz fire chambers (TVEu - 0.1; TVEu - 0.2; TVEu - 0.4) of the Spetsmontazh company, Tver.

3. Мобильная тепловая станция. Сушильная камера на всех видах топлива - Мобитес. Проектно-производственная фирма "Георгий", г.Ковров (сертификат соответствия № Росс RU МГ 03.800049, Ту 4864-003-21086603-2004 г., ГОСТ 12.1.812-90, ГОСТ 12.1.003-83, ГОСТ 12.2-028-84).3. Mobile thermal station. Drying chamber for all types of fuel - Mobites. Design and production company "George", Kovrov (certificate of conformity No. Ross RU MG 03.800049, Tu 4864-003-21086603-2004, GOST 12.1.812-90, GOST 12.1.003-83, GOST 12.2-028- 84).

4. Подогреватель жидких и газообразных сред, г.Подольск, ДАО "Центральное конструкторское бюро нефтепродукты" (патент RU 2182679, 20.05.2002, F 22 В 7/00).4. Heater of liquid and gaseous media, Podolsk, DAO "Central Design Bureau of Petroleum Products" (patent RU 2182679, 05.20.2002, F 22 B 7/00).

В таблице 1 представлены характеристики основных тепловых установок на разных видах твердого топлива, производимых в России.Table 1 presents the characteristics of the main thermal installations for various types of solid fuels produced in Russia.

Таблица 1Table 1 Характеристика тепловых установок на разных видах твердого топливаThe characteristic of thermal installations on different types of solid fuel ПроизводительManufacturer СМУ "Спецмонтаж" г.Тверь SMU "Spetsmontazh" Tver ППФ "Георгий" г.КовровPPF "George" Kovrov ЦКБ "Нефтепродукты" г.ПодольскCentral Design Bureau "Petroleum Products" Podolsk АгрегатUnit Котел серии ЕуEu series boiler Тепловентилятор серии ТВЕуFan heater of the TVEu series МТС водянаяMTS water МТС воздушнаяMTS Air Подогреватель жидких/воздушных средLiquid / Air Heater Тип топкиType of firebox "Шахтогаз"Shakhtogaz "Шахтогаз"Shakhtogaz ППФ "Георгий"PPF "George" ППФ "Георгий"PPF "George" ЦКБ "Нефтепродукты"Central Design Bureau "Petroleum Products" Номер теплообменникаHeat exchanger number №1No. 1 №2Number 2 №3Number 3 №4Number 4 №5Number 5 КонструкцияDesign Трубчатый змеевикTubular coil Трубчатая батареяTubular battery Трубчатая батареяTubular battery Трубчатая батареяTubular battery Группа трубPipe group Греющий агентHeating agent Топочный газFlue gas Топочный газFlue gas Топочный газFlue gas Топочный газFlue gas Топочный газFlue gas Ход газаGas stroke ПрямотокForward flow ПрямотокForward flow Прямоток U-образныйForward flow U-shaped ПрямотокForward flow ПрямотокForward flow Температура газа в °С теплообменника:Gas temperature in ° C heat exchanger: на входеat the entrance 800-1000800-1000 800-1000800-1000 800-1000800-1000 800-1000800-1000 800-1000800-1000 на выходеat the exit 250250 250250 250250 250250 250250 Удаление газаGas removal ДымососомSmoke exhauster ДымососомSmoke exhauster Дымовой трубойSmokestack Дымовой трубойSmokestack Дымовой трубойSmokestack Нагреваемый агентHeated agent ВодаWater ВоздухAir ВодаWater ВоздухAir Вода или воздухWater or air Перемещение нагреваемого агентаMoving heated agent НасосомPump ВентиляторомBlower НасосомPump ВентиляторомBlower НасосPump Температура нагреваемого агента в °С The temperature of the heated agent in ° C на входеat the entrance 20-8020-80 20-8020-80 20-8020-80 20-8020-80 20-8020-80 на выходеat the exit до 115up to 115 до 120up to 120 до 95up to 95 до 100up to 100 Размещение агентовAgent Placement газ - снаружи, вода - в змеевикеgas - outside, water - in the coil газ - снаружи воздух - в батарееgas - outside air - in the battery газ - в батарее, вода - снаружиgas in the battery, water outside газ - снаружи воздух - в батарееgas - outside air - in the battery газ - в батарее, воздух - внутриgas in the battery, air inside Прочистка теплообменникаHeat exchanger cleaning через люкиthrough hatches через люкиthrough hatches через люкthrough the hatch через люкthrough the hatch нетno

Теплообменник №1 и 2 - производитель СМУ "Спецмонтаж" применяет отдельностоящие, а у ППФ "Георгий" теплообменники №3, 4 и 5 размещаются непооредотвенно на топливной части агрегата.The heat exchanger No. 1 and 2 - the manufacturer of SMU "Spetsmontazh" uses freestanding, and at the PPF "George" heat exchangers No. 3, 4 and 5 are placed on the fuel part of the unit.

В теплообменнике №3 и 5 по трубам батарей проходит горячий газ, а нагреваемый агент находится вокруг труб. В теплообменниках №1, 2, 4 горячий газ расположен вокруг труб, а нагреваемый агент размещается в трубах.In the heat exchanger No. 3 and 5, hot gas passes through the pipes of the batteries, and the heated agent is around the pipes. In heat exchangers No. 1, 2, 4, hot gas is located around the pipes, and the heated agent is placed in the pipes.

Представленные в таблице 1 тепловые установки имеют корпус, проходной канал, в котором размещено теплообменное устройство, нагреваемое топочными газами, получаемыми при сгорании топлива в топках и подаваемых в проходной канал с помощью дутьевого вентилятора или за счет естественной тяги вытяжной трубы.The thermal units presented in table 1 have a housing, a passage channel, in which a heat exchanger is placed, heated by flue gases obtained by burning fuel in the furnaces and supplied to the passage channel using a blower fan or due to the natural draft of the exhaust pipe.

В тепловых установках №1, 2 проходной канал соединен с вытяжной трубой через дымосос. В тепловых установках №3, 4, 5 без дымососа, тяга осуществляется естественным образом с помощью вытяжной трубы.In thermal installations No. 1, 2 the passage channel is connected to the exhaust pipe through a smoke exhaust. In thermal installations No. 3, 4, 5 without a smoke exhaust, draft is carried out naturally with the help of an exhaust pipe.

Указанные выше теплообменники имеют ряд недостатков. Они нагреваются неочищенным топочным газом, который содержит золу, несгоревшие частицы, искры. Температура газов высокая. Регулировка температуры нагреваемого агента затруднена.The above heat exchangers have several disadvantages. They are heated by raw flue gas, which contains ash, unburned particles, sparks. The temperature of the gases is high. Temperature adjustment of the heated agent is difficult.

Из неочищенного газа выпадают и осаждаются на теплообменных поверхностях зола и другие частицы, что ухудшает условия теплопередачи. По этим причинам для очистки змеевиков или трубчатых батарей теплообменники снабжают люками и периодически останавливают на очистку.Other particles precipitate and precipitate from the crude gas on the heat-exchange surfaces of the ash, which worsens the heat transfer conditions. For these reasons, for cleaning coils or tubular batteries, heat exchangers are provided with hatches and periodically stopped for cleaning.

Через теплообменники, особенно при загрузке в топки порций топлива, с выходящими газами проскакивают зола и искры. Это представляет экологическую и пожарную опасность. Чтобы избежать этого необходимо устанавливать дополнительно аппараты для очистки выходящих газов.Through heat exchangers, especially when loading portions of fuel into the furnaces, ash and sparks slip through with exhaust gases. This poses an environmental and fire hazard. To avoid this, it is necessary to install additional devices for cleaning exhaust gases.

Из-за высокой температуры газов трубки в змеевиках или батареях часто перегорают, их изготавливают из высококачественных теплостойких материалов, что удорожает конструкцию. Кроме того, круглые трубки теплообменников имеют малую поверхность нагрева.Due to the high temperature of the gases, the tubes in the coils or batteries often burn out; they are made of high-quality heat-resistant materials, which makes the construction more expensive. In addition, the round tubes of the heat exchangers have a small heating surface.

Прямоточное прохождение газа в теплообменниках обуславливает высокую температуру газа на входе и выходе и снижает возможность регулирования температуры нагреваемого агента на выходе, что не позволяет точно выдерживать технологические параметры.The direct flow of gas in the heat exchangers determines the high temperature of the gas at the inlet and outlet and reduces the ability to control the temperature of the heated agent at the outlet, which does not allow to withstand the process parameters.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому теплообменнику является подогреватель жидких и газообразных сред №5 (патент RU №2182679, 20.05.2002 г., F 22 В 7/00), содержащий корпус с каналом для нагреваемого рабочего агента, заполненный жидким промежуточным теплоносителем, и расположенные внутри него трубчатый пучок нагреваемого рабочего агента, змеевик подогрева топочного газа, жаровую трубу, подключенную к горелочному устройству, и установленный над ней пучок дымогарных труб, соединенных с дымовой трубой. Жаровая труба подогревателя в нижней части снабжена двумя прямоугольными листами, расположенными по касательной к ее поверхности, с углом разворота и шириной, обеспечивающей охват зоны расположения пучка дымогарных труб и длиной, равной длине жаровой трубы. К поверхности дымогарных труб прикреплены по всей их длине и под заданным углом пластинчатые элементы. Внутренние полости дымогарных труб сходятся в короб, к которому присоединена вытяжная (дымовая) труба.The closest in technical essence to the proposed heat exchanger is a liquid and gaseous media heater No. 5 (patent RU No. 2182679, 05.20.2002, F 22 V 7/00), comprising a housing with a channel for a heated working agent, filled with a liquid intermediate heat carrier, and a tubular bundle of a heated working agent located inside it, a coil for heating the flue gas, a flame tube connected to the burner device, and a beam of smoke tubes mounted above it connected to the chimney. The heat pipe of the heater in the lower part is equipped with two rectangular sheets located tangentially to its surface, with a pivot angle and a width that provides coverage of the area of the beam of smoke tubes and a length equal to the length of the heat pipe. Lamellar elements are attached to the surface of the smoke tubes along their entire length and at a given angle. The internal cavities of the smoke tubes converge into a duct to which an exhaust (smoke) pipe is attached.

К недостаткам этого подогревателя жидких и газообразных сред следует отнести:The disadvantages of this heater for liquid and gaseous media include:

- малую поверхность теплообмена, особенно для нагрева газообразных рабочих агентов (сред);- a small heat exchange surface, especially for heating gaseous working agents (media);

- отсутствие регулировки температуры нагрева рабочих агентов и мощности подогревателя, что не позволяет точно выдерживать технологические параметры;- the lack of adjustment of the heating temperature of the working agents and the power of the heater, which does not allow to accurately withstand the technological parameters;

- высокую температуру газа в жаровой трубе и в других элементах, что снижает их долговечность и их изготовление требует высококачественных, теплостойких материалов, что удорожает конструкцию;- high gas temperature in the flame tube and in other elements, which reduces their durability and their manufacture requires high-quality, heat-resistant materials, which increases the cost of construction;

- усложнение конструкции, обусловленное наличием трубного пучка нагреваемого основного рабочего агента, который нагревается промежуточным теплоносителем, что снижает теплопередачу и усложняет конструкцию.- the complexity of the design, due to the presence of a tube bundle of heated main working agent, which is heated by an intermediate coolant, which reduces heat transfer and complicates the design.

Целью изобретения является повышение эффективности использования тепла, улучшение регулировки степени и уровня мощности нагрева, исключение выделения искр и загрязнения окружающей среды, увеличение срока службы оборудования.The aim of the invention is to increase the efficiency of heat use, improve the regulation of the degree and level of heating power, the elimination of sparks and environmental pollution, increase the service life of the equipment.

Поставленная цель достигается тем, что теплообменник для нагревания рабочего агента (газообразного или жидкого), содержаний корпус с каналом для нагреваемого агента, в котором расположены группы греющих труб и вытяжную трубу, снабжен проходным каналом, соединенным с упомянутым корпусом вентилятором или насосом и трубопроводом, при этом в проходном канале размещена батарея плоских коробов-нагревателей, греющие трубы в сочетании с внутренними розетками-направляющими, выхлопными трубами и сборниками золы, образуют батарейный циклон-очиститель (одновременно нагреватель), выхлопные трубы которого через напорную камеру соединены с батареей плоских коробов-нагревателей, к которой через отборную камеру, дымосос и газоход присоединен регулирующий узел с выбросной, дозирующей поступление отработавшего газа, топочного газа и аварийной заслонками, который имеет входное отверстие для топочного газа, соединение с вытяжной трубой и через камеру смешения с приемной камерой, снабженной отключающими заслонками, подключенной к греющим трубам батарейного циклона-очистителя (одновременно нагревателя).This goal is achieved in that the heat exchanger for heating the working agent (gaseous or liquid), contains a housing with a channel for a heated agent, in which groups of heating pipes and an exhaust pipe are located, equipped with a passage channel connected to the said housing by a fan or pump and pipe, this in the passage channel there is a battery of flat heater boxes, heating pipes in combination with internal sockets-guides, exhaust pipes and ash collectors form a battery cyclone a heater (at the same time a heater), the exhaust pipes of which are connected through a pressure chamber to a battery of flat heater boxes, to which a control unit with an outlet metering exhaust gas, flue gas and emergency shutters that has an inlet is connected through a selection chamber, smoke exhaust and gas duct for flue gas, connection to a chimney and through a mixing chamber with a receiving chamber equipped with shut-off dampers, connected to the heating pipes of the battery cyclone cleaner (at the same time Menno heater).

Снабжение теплообменника батареей плоских коробов-нагревателей позволило увеличить площадь теплообмена, а наличие выступов на теплообменных поверхностях позволило повысить теплоотдачу и жесткость стенок.The supply of the heat exchanger with a battery of flat heater boxes made it possible to increase the heat transfer area, and the presence of protrusions on the heat exchange surfaces made it possible to increase the heat transfer and the stiffness of the walls.

Объединение греющих труб в сочетании с внутренними розетками-направляющими, выхлопными трубами и сборниками золы позволило образовать батарейный циклон-очиститель, позволяющий исключить выделение искр, очищать топочный газ, исключить загрязнение окружающей среды.The combination of heating pipes in combination with internal sockets-guides, exhaust pipes and ash collectors allowed to form a battery cyclone cleaner, which eliminates the generation of sparks, purifies flue gas, and eliminates environmental pollution.

Снабжение теплообменника регулирующим узлом позволило регулировать температуру входящего газа и управлять теплообменником с целью поддержания необходимых технологических режимов.The supply of the heat exchanger with a regulating unit made it possible to regulate the temperature of the incoming gas and control the heat exchanger in order to maintain the necessary technological conditions.

Снабжение теплообменника приемной камерой с отключающими заслонками позволило регулировать мощность теплообменника.The supply of the heat exchanger with a receiving chamber with shutoff dampers made it possible to regulate the power of the heat exchanger.

Снабжение теплообменника каналом для нагреваемого агента, в котором размещены греющие трубы, и проходным каналом, в котором размещена батарея плоских коробов-нагревателей, соединенных вентилятором или насосом и трубопроводом, позволило использовать его для нагрева газообразных и жидких рабочих агентов.Providing the heat exchanger with a channel for the heated agent, in which the heating pipes are placed, and a passage channel, in which the battery of flat heater boxes connected by a fan or pump and a pipe is placed, made it possible to use it for heating gaseous and liquid working agents.

Заявителю не известны конструкции теплообменников для нагревания газообразного или жидкого рабочего агента, в которых бы последняя цель достигалась подобным образом.The applicant does not know the design of heat exchangers for heating a gaseous or liquid working agent, in which the latter goal would be achieved in a similar way.

На фигуре 1 изображена общая схема теплообменника для нагревания рабочего агента (газообразного или жидкого).The figure 1 shows a General diagram of a heat exchanger for heating a working agent (gaseous or liquid).

На фигуре 2 - разрез А-А на фигуре 1. Показана схема устройства проходного канала с плоскими коробами-нагревателями 11 и примыкающими к нему отборной камерой 13 с отводом для дымососа, приемную камеру 6, сквозь которую проходят выхлопные трубы 4 и к которой присоединены греющие трубы 3.Figure 2 is a section aa in figure 1. A diagram of the passage channel device with flat heater boxes 11 and an adjacent selective chamber 13 with an outlet for a smoke exhauster is shown, a receiving chamber 6 through which exhaust pipes 4 pass and to which heating pipes are connected pipes 3.

На фигуре 3 - схема плоского короба-нагревателя 11, снабженного внутренними 23 и наружными 24 выступами.Figure 3 is a diagram of a flat duct heater 11, equipped with inner 23 and outer 24 protrusions.

На фигуре 4 - разрез В-В на фигуре 1. Взаимное расположение приемной камеры 6, выхлопных труб 4, сборника золы 5, отключающих заслонок 7 и камеры смешения 21.In figure 4 is a section bb in figure 1. The relative position of the receiving chamber 6, exhaust pipes 4, ash collector 5, shut-off dampers 7 and mixing chamber 21.

На фигуре 5 - схема компановки тепловой установки 25, теплообменника 26 и потребителя рабочего агента 27.Figure 5 is a diagram of the layout of the thermal installation 25, the heat exchanger 26 and the consumer of the working agent 27.

Теплообменник для нагревания рабочего агента (газообразного или жидкого) содержит корпус 1 с каналом 2 для нагреваемого рабочего агента, в котором расположены группы греющих труб 3. Канал 2, соединенный с корпусом 1, соединен вентилятором или насосом 8 и трубопроводом 9 с проходным каналом 10. В проходном канапе 10 размещена батарея плоских коробов-нагревателей 11, к которым с одной стороны примыкает напорная камера 12, соединенная с выхлопными трубами 4, проходящими сквозь приемную камеру 6, которая разделена отключающими заслонками 7, а с другой стороны - отборная камера 13 с отводом для дымососа, соединенная с дымососом 14 и подключенным к нему газоходом 15. Газоход 15 присоединен к регулирующему узлу 16, имеющему выбросную 17, отработавшего газа 18, топочного газа 19 и аварийную 20 заслонки. Регулирующий узел 16 имеет соединение с вытяжной трубой 22 и через камеру смешения 21 и приемную камеру 6 с отключающими заслонками 7 подключен к греющим трубам 3 с внутренними розетками-направляющими, выхлопными трубами 4 и сборниками золы 5, образующие вместе батарейный циклон очиститель (одновременно нагреватель).The heat exchanger for heating the working agent (gaseous or liquid) contains a housing 1 with a channel 2 for a heated working agent, in which there are groups of heating pipes 3. Channel 2 connected to the housing 1 is connected by a fan or pump 8 and a pipe 9 with a passage channel 10. In the passage passage 10, a battery of flat heater boxes 11 is placed, to which a pressure chamber 12 is connected on one side and connected to exhaust pipes 4 passing through the intake chamber 6, which is divided by shut-off valves 7, and on the other torons - a selective chamber 13 with a branch for a smoke exhaust, connected to a smoke exhaust 14 and a flue connected to it 15. The gas duct 15 is connected to a control unit 16 having an exhaust 17, exhaust gas 18, flue gas 19 and emergency shutter 20. The control unit 16 is connected to the exhaust pipe 22 and through the mixing chamber 21 and the receiving chamber 6 with shut-off dampers 7 is connected to the heating pipes 3 with internal outlet sockets, exhaust pipes 4 and ash collectors 5, which together form a battery cyclone cleaner (at the same time a heater) .

Теплообменник работает следующим образом.The heat exchanger operates as follows.

Для создания циркуляции рабочего агента через теплообменник сначала включается вентилятор или насос 8. Рабочий агент через входное отверстие засасывается вентилятором или насосом 8 и проходит через проходной канал 10, в котором расположена батарея плоских коробов-нагревателей 11. Рабочий агент, проходя через короба-нагреватели 11, нагревается и засасывается вентилятором или насосом 8 и выбрасывается через трубопровод 9 в канал 2, содержаний греющие трубы 3, где окончательно нагревается до необходимой температуры и подается через выходное отверстие к потребителю 27 рабочего агента. Если потребление газообразного рабочего агента позволяет контакт с топочными газами, то отработавший газ, удаляемый через выбросную заслонку 17, направляется не в вытяжную трубу 21, а в поток нагретого рабочего агента, выходящего из выходного отверстия корпуса 1 по дополнительному газоходу. Это повышает использование теплоты горячего газа. Такой вариант показан пунктиром на фигуре 1 от вытяжной трубы 22 к горячему агенту.To create a circulation of the working agent through the heat exchanger, the fan or pump 8 is first turned on. The working agent is sucked in by the fan or pump 8 through the inlet and passes through the passageway 10, in which the battery of the flat heater boxes 11 is located. The working agent, passing through the heater boxes 11 , is heated and sucked in by a fan or pump 8 and is discharged through line 9 into channel 2, containing heating pipes 3, where it is finally heated to the required temperature and fed through the outlet from versto to the consumer 27 working agent. If the consumption of the gaseous working agent allows contact with the flue gases, then the exhaust gas removed through the exhaust damper 17 is sent not to the exhaust pipe 21, but to the heated working agent stream exiting from the outlet of the housing 1 through an additional gas duct. This increases the use of heat of hot gas. Such an option is shown by a dotted line in figure 1 from the exhaust pipe 22 to the hot agent.

Нагрев рабочего агента осуществляется следующим образом.Heating the working agent is as follows.

Горячий топочный газ подается в регулируемый узел 16 и дозируется заслонкой 19. В смесительной камере 22 горячий газ смешивается с отработавшим газом, который дозируется заслонкой 18.Hot flue gas is supplied to the adjustable unit 16 and dosed by the shutter 19. In the mixing chamber 22, the hot gas is mixed with the exhaust gas, which is dosed by the shutter 18.

Смесь газов имеет температуру существенно ниже, чем горячий газ, что позволяет увеличить срок службы и снизить стоимость теплообменника. Смесь газов подается в приемную камеру 6 и опускается в греющие трубы 3 батарейного циклона-очистителя. При вхождении газа в греющую трубу 3 через внутреннюю розетку-направляющую батарейного циклона-очистителя он изменяет направление и очищается от искр, они гасятся, и от золы, которая осаждается и опускается в сборник золы 5. В циклоне-очистителе газ через стенки греющих труб 3 отдает часть тепла нагреваемому рабочему агенту, поэтому циклон-очиститель является одновременно и нагревателем, и по выхлопной трубе 4 попадает в напорную камеру 12.The gas mixture has a temperature significantly lower than the hot gas, which allows to increase the service life and reduce the cost of the heat exchanger. The gas mixture is fed into the receiving chamber 6 and lowered into the heating pipes 3 of the battery cyclone cleaner. When gas enters the heating pipe 3 through the internal outlet-guide of the battery cyclone-cleaner, it changes direction and is cleared of sparks, they are extinguished, and from the ash that is deposited and lowered into the ash collector 5. In the cyclone-cleaner, the gas through the walls of the heating pipes 3 gives up part of the heat to the heated working agent, therefore, the cyclone cleaner is both a heater and through the exhaust pipe 4 enters the pressure chamber 12.

Для нормальной работы циклона-очистителя (одновременно нагревателя) должна поддерживаться определенная скорость входа газа в греющую трубу 3. Чтобы поддерживать скорость при снижении количества газа (т.е. при снижении количества потребляемого тепла) необходимо отключать часть греющих труб 3 батарейного циклона-очистителя (одновременно нагревателя). Для этого греющие трубы 3 объединены в группы, которые отключаются заслонками 7 в приемной камере 6. Это позволяет регулировать тепловую мощность теплообменника (в этом варианте 100, 68, 33%), что обеспечивает технологические процессы с изменяющимся потреблением тепла.For normal operation of the cyclone-cleaner (at the same time as the heater), a certain gas inlet velocity must be maintained in the heating pipe 3. In order to maintain the speed while reducing the amount of gas (i.e., while reducing the amount of heat consumed), it is necessary to disconnect part of the heating pipes 3 of the battery-cleaner-cyclone ( heater at the same time). For this, the heating pipes 3 are combined into groups that are turned off by the shutters 7 in the receiving chamber 6. This allows you to adjust the heat capacity of the heat exchanger (in this embodiment, 100, 68, 33%), which ensures technological processes with changing heat consumption.

Из напорной камеры 12 очищенный газ проходит внутри плоских коробов-нагревателей 11, расположенных в проходном канале 10, для нагрева рабочего агента с целью увеличения поверхности теплообмена, снабженных для повышения теплоотдачи и жесткости стенок наружными 23 и внутренними 24 выступами, где отдает тепло и поступает в отборную камеру 13. Откуда дымососом 14 по газоходу 15 отработавший газ нагнетается в регулирующий узел 16. Поступление газа дозируется заслонкой 18 и часть его выпускается выбросной заслонкой 17 в вытяжную трубу 22 в атмосферу. Остальная часть газа подается в камеру смешения 21, и цикл рециркуляции повторяется. Регулировка температуры рабочего агента производится путем изменения смешения долей горячего и отработавшего газов, достигаемое перемещением заслонок отработавшего газа 18 и топочного газа 19 и выбросом излишнего отработавшего газа через выбросную заслонку 17.From the pressure chamber 12, the purified gas passes inside the flat ducts-heaters 11 located in the passage channel 10 to heat the working agent in order to increase the heat transfer surface, equipped with external 23 and internal 24 protrusions to increase heat transfer and wall stiffness, where it gives off heat and enters selection chamber 13. From where the exhaust gas is exhausted by the exhaust fan 14 into the control unit 16. The gas is dosed by the damper 18 and part of it is discharged by the exhaust damper 17 into the exhaust pipe 22 into the atmosphere. The rest of the gas is supplied to the mixing chamber 21, and the recycle cycle is repeated. The temperature of the working agent is adjusted by changing the mixing of the fractions of hot and exhaust gases, achieved by moving the exhaust gas dampers 18 and the flue gas 19 and by discharging the excess exhaust gas through the exhaust damper 17.

Наличие аварийной заслонки 20, которая при нормальной работе открыта и не препятствует проходу горячего газа в теплообменник, при остановке вентилятора 8 и дымососа 14, например при отключении электроэнергии, позволяет закрыть входной канал регулирующего узла 16 и направить горячий топочный газ в вытяжную трубу 22, что предохранит неохлажденные рабочим агентом поверхности нагрева от перегрева и прогорания.The presence of an emergency shutter 20, which is open during normal operation and does not impede the passage of hot gas into the heat exchanger, when the fan 8 and the exhaust fan 14 are stopped, for example, when the power is turned off, allows you to close the input channel of the control unit 16 and direct the hot flue gas into the exhaust pipe 22, which protects heating surfaces that are not cooled by the working agent from overheating and burning.

Благодаря снабжению теплообменника каналом 2 для нагреваемого агента, в котором размерены греющие трубы и проходным каналом 10, в котором размерена батарея плоских коробов-нагревателей 11, соединенных вентилятором или насосом 8 и трубопроводом 9, позволило использовать теплообменник для нагрева как газообразного, так и жидкого рабочего агента.Due to the supply of the heat exchanger with a channel 2 for the heated agent, in which the heating pipes are sized and a passage channel 10, in which the battery of the flat heater boxes 11, connected by a fan or pump 8 and the pipe 9, is measured, it is possible to use the heat exchanger for heating both gaseous and liquid working agent.

Claims (4)

1. Теплообменник для нагревания рабочего агента (газообразного или жидкого), содержащий корпус с каналом для нагреваемого рабочего агента, в котором расположены группы греющих труб, и вытяжную трубу, отличающийся тем, что он содержит проходной канал, соединенный с упомянутым корпусом вентилятором или насосом и трубопроводом, при этом в проходном канале размещена батарея плоских коробов-нагревателей, греющие трубы в сочетании с выхлопными трубами и сборниками золы образуют батарейный циклон-очиститель (одновременно нагреватель), при этом выхлопные трубы через напорную камеру соединены с батареей плоских коробов-нагревателей, к которой через отборную камеру, дымосос и газоход присоединены регулирующий узел с заслонками, который имеет входное отверстие для топочного газа, соединение с вытяжной трубой и через камеру смешения и приемную камеру с отключающими заслонками подключен к греющим трубам батарейного циклона-очистителя (одновременно нагревателя).1. A heat exchanger for heating a working agent (gaseous or liquid), comprising a housing with a channel for a heated working agent, in which groups of heating pipes are located, and an exhaust pipe, characterized in that it comprises a passage channel connected to the said housing by a fan or pump, and a pipe, while in the passage channel there is a battery of flat heater boxes, heating pipes in combination with exhaust pipes and ash collectors form a battery cyclone cleaner (at the same time a heater), while exhaust pipes are connected through a pressure chamber to a battery of flat heater boxes, to which a control unit with flaps is connected through a selection chamber, a smoke exhaust and a gas duct, which has an inlet for flue gas, a connection to a chimney and through a mixing chamber and a receiving chamber with shut-off flaps connected to the heating pipes of the battery cyclone cleaner (at the same time the heater). 2. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что в корпусе греющие трубы батарейного циклона-очистителя (одновременно нагревателя) сформированы в группы по числу ступеней мощности нагрева и разделены отключающими заслонками.2. The heat exchanger according to claim 1, characterized in that in the housing the heating pipes of the battery cyclone cleaner (at the same time the heater) are formed into groups according to the number of stages of the heating power and are separated by shut-off valves. 3. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что короба-нагреватели снабжены выступами на теплообменных поверхностях.3. The heat exchanger according to claim 1, characterized in that the box-heaters are equipped with protrusions on the heat exchange surfaces. 4. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что в регулирующем узле установлена аварийная заслонка, открытая при нормальной работе теплообменника, которая закрывается при остановке вентилятора и дымососа, например при отключении электроэнергии, а также имеются каналы с заслонками для выброса отработавшего газа и регулирования смешения горячего и отработавшего газов.4. The heat exchanger according to claim 1, characterized in that the control unit has an emergency damper open during normal operation of the heat exchanger, which closes when the fan and the exhaust fan stop, for example, when there is a power outage, and there are channels with exhaust gas shutters and regulation mixing hot and exhaust gases.
RU2005101249/06A 2005-01-20 2005-01-20 Heat exchanger RU2291347C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005101249/06A RU2291347C2 (en) 2005-01-20 2005-01-20 Heat exchanger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005101249/06A RU2291347C2 (en) 2005-01-20 2005-01-20 Heat exchanger

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005101249A RU2005101249A (en) 2006-06-27
RU2291347C2 true RU2291347C2 (en) 2007-01-10

Family

ID=36714524

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005101249/06A RU2291347C2 (en) 2005-01-20 2005-01-20 Heat exchanger

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2291347C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005101249A (en) 2006-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7954438B2 (en) Wood fired boiler
KR20120085443A (en) Firewood Boiler
RU2660987C1 (en) Pyrolysis waste heat boiler
CN111561695A (en) Boiler flue gas and air system
KR20120085445A (en) Hybrid Boiler
CN210197696U (en) Split hot-blast stove
US4367697A (en) Multi-zone boiler for firing with solid and liquid fuel
RU2291347C2 (en) Heat exchanger
CN203605456U (en) Coal hot air furnace
CN205664359U (en) Fixed grate boiler of burning side's bundle straw
PL222775B1 (en) Device for heating-up air in the heating boiler operating system
KR102055182B1 (en) The industrial boiler system with roaster of two way pipe type and tube header
CN110068143B (en) Split type hot-blast furnace
CN107726287A (en) Fire formaldehyde tail gas steam boiler
CN201212729Y (en) Biomass granular fuel boiler
CN103629813B (en) A kind of coal-fired hot-blast stove
CN208936554U (en) A kind of full premix low nitrogen burning proportion adjustment boiler
JP2016166723A (en) Compound steam boiler employing chain stoker fore grate for solid fuel
CN101900418B (en) Organic biomass heat carrier furnace
HU186960B (en) Stoker for combustion of solid fuels particularly wood
RU2234643C2 (en) Heat generation plant
CN210861060U (en) Pulverized coal fired boiler
CN1316222C (en) Hot-air furnace
CN212252586U (en) Gasification combustion hot water stove
RU2767682C1 (en) Gas heat-and-power complex, heat exchanger of gas heat-and-power complex and method of hot air supply for plenum ventilation of rooms, implemented with their help

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190121