Устройство нагрева теплоносителя
COOLANT HEATING DEVICE

Предлагаемое изобретение относится к области энергетики. Известно, что нагрев теплоносителя в котлах происходит с помощью теплопередачи от продуктов сгорания топлива через теплообменную поверхность.
Существуют различные конфигурации расположения в пространстве и геометрия поверхностей теплопередачи. Это необходимо для обеспечения эффективной теплопередачи, компенсации температурного расширения поверхностей теплопередачи и расчетного теплонапряжения камеры сгорания.
Одним из примеров расположения в пространстве поверхности теплопередачи является змеевик из стальных труб, который формируется за счет круглых витков труб, образующих ряд расположенных друг за другом стальных труб. В концевой части змеевика располагается поворотная плита, с которой соединяются трубопроводы змеевика, обеспечивая циркуляцию теплоносителя через поворотную плиту. Поворотная плита предназначена для обеспечения поворота направления движения дымовых газов и при этом участвует в теплообменном процессе.
Вся конструкция змеевика с поворотной плитой жестко закреплена со стороны горелочного устройства и имеет возможность деформироваться при нагревании в направлении поворотной плиты вместе с плитой.
Целью предлагаемого устройства является обеспечение теплообмена между продуктами сгорания топлива и теплоносителем таким образом, при котором изготовление поверхности теплообмена не потребует изготовление змеевика. В предлагаемом устройстве цилиндрический набор трубопроводов, формирующий теплообменную поверхность, формируется не в виде змеевика, в котором направление течения теплоносителя располагается на 90 градусов относительно направления потока дымовых газов сжигания топлива, а в продольном направлении образуя противоток греющей и нагреваемой сред. Для достижения цели предлагаемого изобретения трубы теплообменной поверхности сначала идут от места расположения горелочного устройства к противоположной стороне. Затем с помощью стальных отводов поворачивают направление движения теплоносителя на 180 градусов, обеспечивая расположение стальных трубопроводов в сторону расположения горелочного устройства. Стальные отводы расположены таким образом, что трубопроводы, идущие к горелочному устройству, расположены на минимальном расстоянии к трубопроводам, идущим от горелочного устройства. Стальные трубопроводы, примыкая друг к другу, образуют ряд продольно расположенных трубопроводов, образующих цилиндрическую конструкцию. Концевой трубопровод цилиндрической конструкции имеет ответвление, которое соединяется с поворотной плитой. Поворотная плита формируется за счет трубопроводов, которые являются ответвлением от цилиндрической конструкции расположения трубопроводов. Трубопроводы, расположенные по отношению к цилиндрической конструкции под углом 90 градусов, имеют различную длину и с помощью стальных отводов обеспечивают поворот движения теплоносителя на 180 градусов таким образом, что трубопроводы поворотной плиты, идущие в противоположном направлении, примыкают к трубопроводам поворотной плиты, идущим в прямом направлении. Трубопроводы поворотной плиты, имея различную длину, формируют поворотную плиту в виде круглого диска, на поверхность которого приходят дымовые газы от сжигания топлива в горелочном устройстве, которые передают часть тепловой энергии теплоносителю, циркулирующему в поворотной плите. Дымовые газы, соприкасаясь с поверхностью поворотной плиты, меняют направление своего движения на 180 градусов. Изменив направление движения, дымовые газы соприкасаются с внешними трубопроводами цилиндрической конструкции, передавая тепловую энергию теплоносителю, циркулирующему в трубопроводах. Для описания предлагаемого устройства была рассмотрена его конструкция.
Краткое описание чертежей
На Фиг. 1 изображен продольный разрез рассматриваемого устройства, в конструкцию которого входят:
- стальные трубопроводы цилиндрической конструкции, поз. 1;
- стальные трубопроводы поворотной плиты, поз. 2;
- место установки горелочного устройства, поз. 3.
На Фиг. 2 изображен разрез 1-1 рассматриваемого устройства, в конструкцию которого входят:
- стальные трубопроводы поворотной плиты, поз. 2.
На Фиг. 3 изображен разрез 2-2 рассматриваемого устройства, в конструкцию которого входят:
- стальные трубопроводы цилиндрической конструкции, поз. 1.
На Фиг. 4 изображен разрез 3-3 рассматриваемого устройства, в конструкцию которого входят:
- стальные трубопроводы поворотной плиты, поз. 2.
Нагреваемый теплоноситель подается в трубопроводы поворотной плиты поз. 2. После циркуляции в поворотной плите теплоноситель подается в трубопроводы цилиндрической конструкции, поз. 1. Из трубопроводов цилиндрической конструкции теплоноситель подается на выход из предлагаемого устройства. При циркуляции теплоносителя по трубопроводам происходит передача тепловой энергии от дымовых газов сжигания топлива в горелочном устройстве через теплообменную поверхность трубопроводов. Таким образом, достигается цель предлагаемого устройства.
ЛИТЕРАТУРА
1. Григорьев В.А., Зорин В.М. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника: Энегоатомиздат, 1991. - 588 с.
2. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика: Наука, 1991. - 601 с.