Утилизатор тепла

(1 й .ъЮ 1 ПИС ЕТЕН К относится к о контактного на ания природног зовано в отопит Изобретени лоэнергетики дл продуктами сгор жет быть исполь нике,асти теп грева воды о газа и моельной техГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССР М 1182235, кл. Г 24 Н 1/10, 1985,Авторское свидетельство СССР М 1374001, кл, Р 25 В 1/00, 1986.54) УТИЛИЗАТОР ТЕПЛА(57) Использование; теплоэнергетика, контактный нагрев воды продуктами сгорания природного газа. Сущность изобретения: Цель изобретения - повышение эффективности путем интенсификации тепломассообмена и предупреждение капельного уноса,На фиг. 1 представлена принципиальная схема утилизатора тепла; на фиг, 2 " перфорированная секция контактного теплообменника; на фиг, 3 - теплообменная поверхность первого по ходу газов пучка, на трубах которой размещены продольные, плавниковые и перфорированные ребра.Утилизатор епла содержит корпус 1, последовательно установленнь е по ходу газов ороситель 2 с разбрызгивающими со 1)5 Р 28 С 3/06, Р 2 дымовые газы поступают в корпус утилиэатора, где увлажняются водой, разбрызгиваемой соплами оросителя. Далее газы поступают на пучки труб с ребрами. Последние выполнены. продольными, плавниковыми и перфорированными и способствуют дополнительной турбулиэации потока парогазовой смеси, Перед выходом иэ корпуса поток парогазовой смеси, захватывая часть брызг из влагосборника, направляется в контактный теплообменник, выполненный в виде секций из перфорированных элементов, что способствует интенсификации тепломассообмена, В сепарационном устройстве, размещенном эа теплообменником по ходу газов, происходит осушка последних. 1 з.п.ф-лы, 3 ил,плами, теплообменные поверхности в виде пучков труб 3 с размещенными на трубах первого по ходу газов пучка ребрами 4. выполненными продольнь 1 ми, плавниковыми и перфорированными, которые жестко закреплены, например, сваркой (фиг, 3). участок поворота дымовых газов 5, влагосборник 6, соединенный с оросителем 2 посредством циркуляционного насоса 7, теплообменник 8, выполненный контактным в виде секций из перфорированных элементов. Утилизатор тепла снабжен сепарационным устройством 9; размещенньм по ходу газов за теплообменником 8, который жестко закреплен на опорной раме 10.Перфорированная секция контактного теплообменника 8 (фиг, 2) состоит иэ входной полутрубы 11, имеющей цилиндпическую перфорированную поверхность.центр 1 льной полутрубы 12, имеющей перфорированную поверхность, выходной полутрубы 13 и перегородки 14 для крепления секций на опорную раму 10,Количество секций контактного теплообменника, установленных на выходе из утилизатора тепла, а также количество ребер, выполненных продольныщи, плавйиковыми и перфорированными, выбирается прямо пропорционально от производительности установки, Процесс теплообмена происходит одновременно во всех перфорированных секциях,Утилизатор тепла работает следующим образом.В номинальном режиме работы дымовые газы поступают в корпус 1 утилизатора, проходят ороситель 2 с разбрызгивающими соплами, где смешиваются с оросительной водой, и поступают на теплообменные поверхности в виде пучков труб 3 с размещенными на трубах первого по ходу газов пучка ребрами 4, выполненными продольными, плавниковыми и перфорированными. Ребра 4, отражающие поток, направлены под углом к потоку, угол выбирается в соответствии с шагом труб в пучке.Поступившая на ребра 4 парогазовая смесь разделяется на два потока; часть отраженной капельной воды, особенно мелко дисперсной, направляется на теплообменные поверхности 3, в результате чего ликвидируется проскок капельной влаги в световом зазоре, а другая часть проходит через перфорацию в ребрах 4, где капли дробятся с образованием влажной пленки на них, что ведет к дополнительной турбулизации потока и его интенсификации.Далее эти потоки, пройдя ребра 4, соединяются в один поток и направляются на теплообменные поверхности 3. Затем парогазовый поток, выходящий йз теплообменных поверхностей 3, проходит участок поворота 5, где поворачивается на 90, нао правляется на секции теплообменника 8, выполненного контактным в виде секций иэ перфорированных элементов, захватывая часть брызг из влагосборника 6, и направляется по полутрубу 11, на перфорированной поверхности которой создает водяную пленку за счет изменения ээродинаглики движения самого потока, проходящего через перфорированные отверстия полутрубы 11, В результате взаимодействия набегающего парогазового потока и водяной пленки на поверхности полутрубы 11 происходит теплоглассообмен, приводящий к понижению температуры дымовых газов и нагреву водяной пленки эа счет скрытой теплоты парообраэовэния водяных паров,находящихся в парогазовом потоке, который, самотеком сливаясь с полутрубы 11 вовлагосборник 6, дополнительно догреваеторошаемую воду.5 Парогазовый поток, изменив траекторию своего движения за счет выпуклостиповерхности полутрубы 11, при которой набегающему потоку необходимо проходитьболее длинный путь движения по полусфе 10 рической поверхности и по перфорации, поступает на центральную полутрубу 12, гдетакже происходит изменение аэродинамики движения потока в полостях между полутрубой 11 и центральной полутрубой 12, в15 результате чего на поверхности центральной полутрубы 12 образуется также водяная пленка и приее взаимодействии спарогазовым потоком происходит дополнительный ее догрев за счет конденсации во 20 дяных паров, находящихся в парогазовомпотбке. Образовавшаяся водяная пленка самотеком с центральной полутрубы 12 сливается во влагосборник 6 и такжедополнительно догревает орошаемую воду,25 Затем парогазовый поток попадает вполость, ограниченную центральной полутрубой 2, перегородкой 14 и выходной полутрубой 13, где также происходитизменейие,аэродинамики его движения,30 что вызывает образование водяной пленкинэ выходной полутрубе 13. Взаимодействиепарогазового потока с водяной пленкой ведет к дополнительному нагреву водянойпленки за счет скрытой теплоты парообра 35 зования паров воды, что приводит к интенсификации тепломассообмена вутилиэаторе и дополнительному возвращению тепла в цикл,Пройдя секции теплообменникэ 8, где40 происходит изменение траектории движения потока и его осушка, и отдав тепло оросительной воде во влагосборник 6,значительно осушенный парогазовый потокпоступает в сепарационное устройство 9,45 где происходит глубокая досушка дымовыхгазов, а затем дымовые газы выбрасываются дымососом в дымовую трубу (не показаны),При работе утилизатора в нем организу 50 ются два независимых друг от друга потокаводы: чистой воды, протекающей внутрипучков труб 3, которую подогревают черезстенку труб от потребителя, и загрязненнойводы, образующейся в межтрубном про 55 странстве в результате непосредственногоконтакта воды и дымовых газов при конденсации, и водяных паров из дымовых газов, иконденсата воды, подаваемой из оросителя 2,Чистую охлажденную воду из циркуляционного контура от потребителя прокачивают через пучок труб 3, где она нагреваетсядо требуемой температуры. и возвращаютпотребителю,Загрязненную воду забирают из влагосборника 6 и циркуляционным насосом 7 5подают на ороситель 2 утилизатора, где вода получает тепло от дымовых газов и передает его воде, циркулируемой внутри пучкатруб 3.При работе утилизатора в переменных 10режимах количество выпавшей влаги увеличивается за счет изменения (уменьшения)скорости дымовых газов,Таким образом, описанная конструкция 15 обеспечивает повышение эффективности утилизатора за счет более глубокой утилизации тепла дымовых газов путем интенсификации тепломассообмена и дополнительной турбулизации потока, повышение надежно сти утилизатора путем уменьшения влажности дымовых газов на выходе из утилизатора, что приводит к более глубокойР осушке этих газов и уменьшает капельний унос влаги из утилизаторл.Формула изобретения 1, Утилизатор тепла, содержащий последовательно установленные в газоходе по ходу газов ороситель с разбрызгивающими соплами, теплообменные поверхности в виде пучков труб, влагосборник и теплообменник и размещенные на трубах. теплообменные ребра, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности путем интенсификации тепломассообмена и предупреждения капельного уноса, он дополнительно снабжен сепарационным устройством, причем теплообменник выполнен контактным в виде секций из перфорированных элементов, а сепарационное устройство размещено за теплообменником по ходу газов.2. Утилизатор по и, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что ребра выполнены продольными, плавниковых и перфорированными и размещены на трубах первого по ходу газов пучка.1812416 Составитель А,ШатскихРедактор Техред М,Моргентал Коррект евская аз 1569 Тир ВНИИПИ Государственного 113035, МКНТ ССС роизв аж Подписноекомитета по изобретениям и открытиям при Госква, Ж, Раушская наб 4/5енно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород. ул. Гагарина 10