ТЕПЛООБМЕННОЕ УСТРОЙСТВО С БАЙПАСОМ

Теплообменное устройство с байпасом
Техническое решение относится к теплообменной технике и может быть использовано в утилизационных устройствах, преимущественно газотурбинных установок.
Известно Теплообменное устройство по авт.св. СССР № 1629733 (опубл. 23.02.91), содержащее теплообменные секции, установленные в диффузоре, с образованием между ними байпасного канала (окна), перед которым установлены шиберы, снабженные приводом их углового перемещения до полного закрытия. Шиберы выполнены многостворчатыми и укреплены в рамах, две из которых установлены на входе в окно под углом к потоку, а другие - на входе потока в теплообменные секции. Все створки каждого ншбера соединены общей планкой их углового перемещения. Для обеспечения безаварийной работы устройство содержит блокирующие элементы, исключающие одновременное закрытие шиберов перед окном и теплообменными секциями.
Известно Теплообменное устройство по авт.свид. СССР .№ 1663309, наиболее близкое к заявляемому по технической сущности, содержащее основной газоход, в котором установлены теплообменные поверхности, и примыкающий к нему байпасный газоход, причем в обоих газоходах размещен приводной блок газораспределительных клапанов, состоящих из поворотных створок (щиберов). Каждый клапан имеет собственный привод. Приводы снабжены блокирующим устройством в виде подпятников, закрепленных на взаимообращенных торцах тяг. Подпятники входят между собой в зацепление, что не
F22B1/18,F28F27/02
позволяет поворотным створкам, расположенным в основном газоходе, закрываться до полного открытия поворотных створок, расположенных в байпасном газоходе.
Рассмотренные конструкции теплообменных устройств за счет наличия в них блокирующих устройств и индивидуальных приводов, достаточно сложны.
Задачей заявляемого предложения является упрощение конструкции устройства.
Для решения этой задачи, в теплообменном устройстве с байпасом, содержащем по меньшей мере один основной газоход с установленными в нем поверхностями нагрева и по меньшей мере один байпасный газоход, а также приводной блок газораспределительных клапанов, выполненных из поворотных створок, поворотные створки клапанов основных газоходов установлены под углом 90° относительно поворотных створок клапанов байпасных газоходов, при этом привод газораспределительного клапана выполнен обеспечивающим одновременный поворот всех его створок. Отличительными признаками предлагаемого теплообменного устройства от указанного известного, наиболее близкого к нему, являются установка поворотных створок клапанов основных газоходов под углом 90° относительно поворотных створок клапанов байпасных газоходов, что позволяет поворачивать створки всех клапанов газораспределительного блока одновременно одним приводом. За счет этого конструкцию устройства можно упростить, исключив из нее блокирующие устройства и приводы отдельных клапанов. При этом обеспечивается высокая надежность работы теплообменного устройства, так как исключена возможность одновременного закрытия основных и байпасных газоходов.
Прилагаемые иллюстрации поясняют суть предложения. На фиг. 1 приведена принципиальная схема одного из вариантов выполнения устройства. На фиг.2 представлено это устройство при положении привода, в котором закрыт байпасный газоход. На фиг.З это же устройство представлено в положении привода, в котором закрыт основной газоход.
Предлагаемое теплообменное устройство (фиг.1) содержит основной газоход 1, в котором установлены поверхности 2 нагрева и байпасный газоход 3. Газы направляются к основному 1 или байпасному 3 газоходам блоком газораспределительных клапанов, состоящему, в данном примере, из клапана 4 основного 1 и клапана 5 байпасного 3 газоходов. Клапаны 4 и 5 выполнены из поворотных створок 6, на осях которых укреплены рычаги для их поворота, которые соединены общей для всех клапанов тягой 7. Газораспределительный клапан снабжен приводом 8. Поворотные створки 6 клапана 4 основного газохода 1 установлены под углом 90° относительно поворотных створок 6, клапана 5 байпасного газохода 3. Теплообменное устройство может иметь основных 1 и байпасных 3 газоходов более одного. Работает устройство следующим образом.
В режиме максимальной теплопроизводительности створки клапана 5 байпасного канала 3 закрыты, отработанные газы, например газотурбинной установки, поступают из газового тракта через открытые створки клапана 4 в основной газоход 1 в межтрубное пространство поверхностей 2 нагрева. Регулирование расхода газов в основной канал осуществляется путем перепуска части потока в байпасный газоход 3 за счет открытия створок клапана 5 байпасного газохода, путем поворота приводом 8 всех створок газораспределительного клапана на требуемый угол. При развороте
угол 90 между поворотными створками 6 основного 1 и байпасного 3 газохода не изменяется, что позволяет надежно закрыть байпасный газоход 3 при открытом основном газоходе 1 (фиг.2) или наоборот (фиг.З) и исключает возможность одновременного закрытия створок всех клапанов. Таким образом постоянно открыты либо основной 1 либо байпасный 3 газоход, либо частично оба газохода вместе. Реализация предлагаемого устройства подтвердила простоту его конструкции и надежность работы, обеспечивающей регулирование теплопроизводительности от О до 100%.