Устройство для нагрева теплоносителя

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 9) (11) А 3(51) Е 01 С 19/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЙИЬжя во ССС969чтретсп ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт строительного идорожного машиностроения(56) 1. Авторское свидетельст РМ 293008, кл. Е 01 С 19/08, 12. Патент США Р 3841273,кл. 122-248, 1974 (прототип).(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВАТЕПЛОНОСИТЕЛЯ, преимущественно для .тепловой обработки твердых и вязко-жидких органических материалов,включающее передвижную платформу,смонтированный на нейтеплоизолированный кожух, расположенные с зазорами в кожухе одна в другой спирали из плотно навитых витков из труб для теплоносителя и установленное с одного торца кожуха топочное приспособление с пламенной горелкой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения металлоемкости и повышения. эффективности использования тепловой энергии, топочное приспособление размещено со смещением вниз относительно продольной оси внутренней спирали на 0,15 0,20 ее диаметра, а спирали относительно одна другой и кожуха. установлены эксцентрично, причем отношения зазоров между витками спиралей нижней к верхней частей составляет соответственно 2 - 2,5.2. Устройство по п. 1, о т л иа ю щ е е с я тем, что диаметр убы витка внешней спирали превышадиаметр трубы витка внутреннейирали.Изобретение относится к передвйж. ным устройствам для нагрева теплоносителя при тепловой обработке твердых и вязко-жидких органических веществ, например битумов, с помощью жидкого теплоносителя и может быть 5 использовано и дорожном строительстве и проьыаленности строительных материалов.Известно устройство для нагревания твердых и вязко-жидких вещестн, 10 содержащее установленный на передвижной,платформе нагреватель жидкого теплоносителя, нентиллятор для подачи воздуха, насос для циркуляции теплоносителя и подачи его к битумным емкостям, камеру сгорания нагревателя в виде горизонтально рас. положенной овальной спирали с внутренней дополнительной спиральной поверхностью из труб, заполненных жидким органическим теплоносителем 11 .Недостатком этого устройства является то, что наружная поверхность спирали не омывается продуктами сгорания, что снижает коэффициент использования тепла, а устройство н, целом имеет высокий удельный расход металла.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для нагрева теплоносителя, преимущественно для тепловой обработки твердых и вязких органических материалов, вклю чающее передвижную платформу смонтированный на ней теплоизолированный кожух, расположенные в кожухе с зазором одна .в другой спирали из плотно навитых витков из труб для теплоносителя и установленное с одного торца кожуха топочное приспо собление с пламенной горелкой 2 .Недостатком известного устройства является неравномерность теплового потока из-эа расслоения н камере сгорания продуктов сгорания, при Я 5 этом на верхнюю часть спирали помимо радиационного потока от излучения факела воздействуют газы с более высокой температурой, при этом нижние витки спиралей, омываемые продуктами сгорания с более низкой температурой, работают с недостаточной эффективностью, что снижает коэффициент использования тепла и требует увеличения теплообменных поверхностей.Цель изобретения - снижение металлоемкости и повышение эффективности использования тепловой энергии.Поставленная цель достигается тем,что н устройстве для нагрева теплоносителя, преимущестненно при теп ловой обработке твердых и нязко-жидких органических материалов, включающем передвижную платформу,смонтированный на ней теплоизолиронанный кожух, расположенные с зазорами в ко жухе одна в другой спирали из плотно нанитых витков из труб для теплоносителя и установленное с одноготорца кожуха топочное приспособление с пламенной горелкой, топочноеприспособление размещено со смещением вниз относительно продольнойоси внутренней спирали на 0,150,20 ее диаметра, а спирали относительно одна другой и кожуха установлены эксцентрично, причем отношениязазоров между витками спиралей нижнейк верхней частей и между витками сп:;рали и кожухом нижней к верхней частейсоставляет соответственно 2 - 2,5,При этом диаметр трубы виткавнешней спирали превышает диаметртрубы витка внутренней спирали.На Фиг, 1 изображено предлагаемоеустройство, общий нид; на фиг. 2разрез А-А на фиг. 1,Устройство для нагрева теплоносителя имеет установленный на передвижной платформе 1 нагреватель 2 жидкого теплоносителя, нагнетательный вентилятор 3 и циркуляционный насос 4. Нагреватель 2 состоит из двух последовательно соединенных с помощью переходника 5 плотно навитых спиралей внутренней б и наружной 7, установленных в изолированном кожухе 8. Внутренняя спираль образует пространство камеры 9 сгорания. Нагреватель с торцов закрыт крышками 10 и 11, В одной из торцевых крышек 10 смон- тировано топочное приспособление 12 с пламенной горелкой, ось симметрии которого смещена вниз относительно продольной оси внутренней спирали .б на эксцентриситет 13, равный 0,15 - 0,20 диаметра этой спирали. При величине эксцентриситета 13, равным менее 0,15, тепловое воздействие от факела пламенной горелки на верхнюю часть спиралей б и 7 заметно возрастает, а при величине более 0,20 возможно касание факела нижней части спиралей Б и 7 с локальным перегревом, приводящим к образованию нагара в спиралях б и .7 и снижению качества теплоноСо стороны передней крышки 10 между крышкой и витками наружной спирали 7 имеется зазор 14. Аналогичный зазор 15 имеется между спиралью б и крышкой 11, Между спираля ми 6 и 7 и кожухом 8 образованы кольцевые зазоры 16 и 17, причем н нижней части величина зазоров 16 и 17 больше, чем в верхней части нагревателя 2 н 2 - 2,5 раза. При снижении и увеличении величины отнсыения зазоров резко возрастает разница в количестве поступающего тепла в зазоры между спиралями б и 7 и между кожухом 8 и наружной,1:1,5 1:2 1:31 Зазор вверху р мм 30 25 21 Зазор внизу, мм 45 50 5456 Фи НИИПИ Заказ 4328/23 Тираж 519 Подписное Филиал ППП "Патецт", г. Ужгород, ул.Проектная,спиралью 7, Опытные данные приведены в таблице. Соотношение зазоров вверху и внизу нагревателя КОличествотепла, поступающегов зону верхнюю37199 26880 23062 21229к калч нижнюю 12680 .20802 24194 26398 Нагреватель 2 снабжен дымовойтрубой 18 для выхода газов.4-А При работе устройства дымовыегазы из камеры 9 сгорания последова тельно проходят кольцевые каналы 16 и 17 и выходят в дымовую трубу 18Теплоноситель из обогреваемого оборудования, например битумной цистер ны (не показана), поступает в наружную спираль 7, а затем по пере- ходнику 5 перетекает во внутреннюю спираль 6. На выходе из нагревателя 10,2 установленный циркуляционный насос 4 обеспечивает движение теплоносителя по замкнутому контуру.Такое выполнение устройстваобеспечивает увеличение термичес кой нагрузки в камере сгорания иуменьшение габаритов внутренней спирали, что снижает расход металла на 10 Ъ. При этом обеспечивается интенсификация процессов теплообмена в средней и нижней частях спиралей, в результате чего на 3 повышается коэфФициент использования тепла.Кроме того, повышение скоростидвижения теплоносителя во внутренней спирали нагревателя снижает термическую нагрузку на теплоноситель и позволяет использовать в качестве теплоносителей дешевые и нетоксичные марки масел.