Patent RU-2339889-C2 (RU)
Inventor: KUZNETSOV IGOR SERGEEVICH
IPC: F23D1/00
Filed: 2004-03-26
Granted: 2008-11-27
Abstract: Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам для утилизации тепла отходящих от агрегатов газов, в частности, для подогрева воздуха выхлопными продуктами сгорания, поступающими от компрессора газотурбинной установки газоперекачивающего агрегата на компрессорных станциях магистральных газопроводов. Теплообменный аппарат - блочно-секционный воздухоподогреватель согласно изобретению содержит одну или несколько секций, каждая из которых включает не менее двух теплообменных, объединенных диффузором для подвода и конфузором для отвода охлаждаемой среды, преимущественно отходящих от турбины горячих газов, блоков с коллекторами подвода и отвода нагреваемой среды, предпочтительно воздуха, каждый из которых соединен посредством трубных досок с, по крайней мере, одним многорядным пучком многоходовых теплообменных труб с числом гибов у разных труб пучка от четырех до шести, образующих четыре прямолинейные ветви и соединяющие их три колена, при этом, по крайней мере, в одном направлении в поперечном сечении пучка шаг, по крайней мере, части труб и/или в пределах части длины труб, по крайней мере, в ветви пучка, непосредственно отходящей от коллектора подвода нагреваемой среды, и/или, по крайней мере, в одной из последующих по ходу нагреваемой среды ветвей выполнен несовпадающим с шагом труб и/или части длины труб в том же направлении в поперечном сечении в ветви пучка, непосредственно подходящей к коллектору отвода нагреваемой среды и/или, по крайней мере, в одной из предыдущих ветвей пучка. Теплообменный блок теплообменного аппарата - блочно-секционного воздухоподогревателя согласно изобретению содержит состоящий из четырех ветвей четырехходовой многорядный пучок теплообменных труб, уложенных горизонтальными рядами и дистанцированных по горизонтали и вертикали друг от друга, коллектор подвода и коллектор отвода нагреваемой среды, каждый из которых соединен с теплообменными трубами посредством отдельных трубных досок, вмонтированных непосредственно в стенку соответствующего коллектора подвода или отвода нагреваемой среды, причем, по крайней мере, в одном направлении в поперечном сечении пучка шаг, по крайней мере, части труб и/или в пределах части длины труб, по крайней мере, в ветви пучка, непосредственно отходящей от коллектора подвода нагреваемой среды, и/или, по крайней мере, в одной из последующих по ходу нагреваемой среды ветвей выполнен, по крайней мере, частично не совпадающим с шагом, по крайней мере, части труб и/или в пределах части длины труб, по крайней мере, в том же направлении в поперечном сечении, по крайней мере, в ветви пучка, непосредственно подходящей к коллектору отвода нагреваемой среды, и/или, по крайней мере, в одной из предыдущих ветвей пучка. Теплообменный блок теплообменного аппарата - блочно-секционного воздухоподогревателя согласно изобретению содержит состоящий из пространственного каркаса, днища, верхней крышки и торцевых стен корпус, диффузор для подвода и конфузор для отвода охлаждаемой среды, коллекторы подвода и отвода нагреваемой среды с трубными досками и многоходовой многорядный пучок теплообменных труб, образующих соответственно в каждом ряду четное число прямолинейных многотрубных ветвей, в том числе, по крайней мере, двух внутренних и двух внешних, объединенных участками с гибами преимущественно постоянного для всех труб пучка радиуса, при этом днище, крышка и одна из торцевых стен корпуса блока выполнены в виде панелей с обвязкой из элементов жесткости, образующих плоские стержневые системы, а пространственный каркас блока образован совокупностью плоских стержневых систем каркасов указанных панелей с объединяющими их промежуточными стойками и жестко связанными с ними корпусами коллекторов подвода и отвода нагреваемой среды, которые, в свою очередь, соединены с днищем блока и между собой двухкольцевыми диафрагмами и вытеснителем межтрубной среды, причем части корпусов коллекторов подвода и отвода нагреваемой среды с вмонтированными в них трубными досками и вытеснителем межтрубной среды образуют в совокупности пространственно развитую жесткую торцевую стенку корпуса блока, а по продольным сторонам каркас выполнен с возможностью крепления соответственно элементов диффузора и конфузора для подвода и отвода охлаждаемой среды, при этом, по крайней мере, в одном направлении в поперечном сечении пучка шаг, по крайней мере, части труб и/или в пределах части длины труб, по крайней мере, в ветви пучка, непосредственно отходящей от коллектора подвода нагреваемой среды, и/или, по крайней мере, в одной из последующих по ходу нагреваемой среды ветвей выполнен, по крайней мере, частично не совпадающим с шагом, по крайней мере, части труб и/или в пределах части длины труб, по крайней мере, в том же направлении в поперечном сечении, по крайней мере, в ветви пучка, непосредственно подходящей к коллектору отвода нагреваемой среды, и/или, по крайней мере, в одной из предыдущих ветвей пучка. Теплообменный блок теплообменного аппарата - блочно-секционного воздухоподогревателя согласно изобретению содержит многорядный пучок теплообменных труб, состоящий из, по крайней мере, двух пакетов двухходовых U-образных труб, образующих в пределах каждого пакета двухветвевые, например, горизонтальные ряды труб, дистанцированных в пределах ряда и между рядами друг от друга, коллектор подвода и коллектор отвода нагреваемой среды и расположенную между ними, по крайней мере, одну перепускную камеру, причем коллектор подвода и коллектор отвода нагреваемой среды, а также перепускная камера соединены с теплообменными трубами общей для них трубной доской или раздельными трубными досками, по крайней мере, часть которой или которых образует часть стенового ограждения коллектора подвода и коллектора отвода нагреваемой среды и перепускной камеры, причем, по крайней мере, в одном направлении в поперечном сечении пучка шаг, по крайней мере, части труб и/или в пределах части длины труб, по крайней мере, в ветви пучка, непосредственно отходящей от коллектора подвода нагреваемой среды и/или перепускной камеры, и/или, по крайней мере, в одной из последующих по ходу нагреваемой среды ветвей выполнен, по крайней мере, частично не совпадающим с шагом, по крайней мере, части труб и/или в пределах части длины труб, по крайней мере, в том же направлении в поперечном сечении, по крайней мере, в ветви пучка, непосредственно подходящей к коллектору отвода нагреваемой среды и/или перепускной камере, и/или, по крайней мере, в одной из предыдущих ветвей пучка. Технический результат, обеспечиваемый всеми объектами изобретения, состоит в повышении эффективности теплообмена за счет разработанного в изобретении оптимального расположения труб в пучке, обеспечивающего равномерную теплоотдачу, при одновременном снижении металлоемкости регенеративного воздухоподогревателя и входящих в него конструктивных элементов за счет уменьшения габаритов и металлоемкости элементов решетки для теплообменных труб. 4 н. и 30 з.п. ф-лы, 15 ил.