Контактный теплоутилизатор

Авторы патента:

Шакирова Динара Илдаровна (RU)

Цынаева Анна Александровна (RU)

Петров Антон Вячеславович (RU)

Шакуров Иван Сергеевич (RU)

F24H1/10 - водонагреватели с непрерывным потоком воды, т.е. нагреватели, в которых тепло генерируется только при течении воды, например при прямом контакте воды с нагревающим теплоносителем (F24H 1/50 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2509267:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для конденсации паров, охлаждения газов водой, нагревания воды газами, охлаждения воды воздухом, мокрой очистки газов. Контактный утилизатор содержит входной патрубок горячих газов; штуцер для отвода нагретой воды; переливной патрубок; корпус; люк; слои кольцевых насадок, уложенные рядами; слой насадок, загруженный навалом; каплеулавливающий насадочный слой; взрывной клапан, патрубок для отвода охлажденных газов, водораспределитель. Насадка теплоутилизатора выполнена в виде щелевых трубок из полимерного материала. Такое выполнение позволит уменьшить материалоемкость, увеличить поверхность теплообмена и надежность конструкции, обеспечит возможность фильтрования воды. 3 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетической промышленности и может быть использовано для конденсации паров, охлаждении газов водой, нагревании воды газами, охлаждении воды воздухом, мокрой очистке газов.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является теплоутилизатор-экономайзер контактного типа, включающий в себя входной патрубок горячих газов; штуцер для отвода нагретой воды; переливной патрубок; корпус; люк; рабочие слои кольцевых насадок, уложенные рядами; слой кольцевых насадок, загруженный навалом; каплеулавливающий насадочный слой; люк - взрывной клапан; патрубок для отвода охлажденных газов; водораспределитель (см. Пат. РФ №2069829 Контактный теплоутилизатор. Давыдов С.Я., Грозных Ю.С., Немихина С.И., Агеева И.Б., Апаршин А.А.) и принятый за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится: качество нагретой контактным способом воды не удовлетворяет требованиям ГОСТ 2874-82* к питьевой воде; материалоемкость; низкая надежность; малый ресурс работы.

Сущность изобретения заключается в уменьшении материалоемкости, габаритных размеров, создание развитой поверхности теплообмена, увеличении надежности, увеличении ресурса работы, обеспечении возможности фильтрования воды.

Технический результат - обеспечение эффективной работы теплоутилизатора.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в предлагаемом теплоутилизаторе, содержащем входной патрубок горячих газов; штуцер для отвода нагретой воды; переливной патрубок; корпус; люк; слои насадок, уложенные рядами; слой насадок, загруженный навалом; каплеулавливающий насадочный слой; люк - взрывной клапан, патрубок для отвода охлажденных газов, водораспределитель. Особенность заключается в том, что насадка теплоутилизатора выполнена в виде щелевых трубок, выполненных из полимерного материала.

На чертежах представлено:

на фиг.1 - прототип контактного теплоутилизатора;

на фиг.2 - предлагаемый контактный теплоутилизатор;

на фиг.3 - щелевая трубка (микроразмера).

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.

Контактный теплоутилизатор содержит входной патрубок 1 горячих газов; штуцер 2 для отвода нагретой воды; переливной патрубок 3; корпус 4; люк 5; рабочие слои насадок 6, выполненных в виде отдельных пучков щелевых трубок уложенных рядами; слой насадок 7, загруженный навалом; каплеулавливающий насадочный слой 8; взрывной клапан 9; патрубок 10 для отвода охлажденных газов; водораспределитель 11.

Работа предлагаемого контактного теплоутилизатора осуществляется следующим образом. Входной патрубок 1 служит для подвода горячих дымовых газов, нагретая вода отводится при помощи штуцера 2 для отвода нагретой воды, переливной патрубок 3 необходим для отвода воды, образовавшейся в результате конденсации водяных паров, содержащихся в дымовых газах; процесс теплообмена осуществляется внутри корпуса 4, осмотр, ремонт и выгрузка насадки осуществляется при помощи люка 5. После процесса теплообмена нагретая вода поступает на слой насадки 6, уложенной рядами, теплообмен происходит на поверхности слоя насадок 7, загруженны навалом, каплеулавливающий насадочный слой 8 служит для сбора конденсата, взрывной клапан 9 необходим для предотвращения разрушения установки в случае взрыва горючих газов, охлажденные газы отводятся при помощи патрубка 10 для отвода охлажденных газов, вода подается сверху с помощью водораспределителя 11. Щелевые трубки, выполненные из полимерного материала, находит свое основное применение для получения развитых поверхностей теплообмена. Эти трубки выполняют функцию насадки, предназначенной для создания развитой поверхности контакта уходящих газов с чистой водой. Кроме того, используемые в качестве насадки щелевые трубки из полимерного материала обеспечивают повышение качества воды, так как слой насадки, выполненный из уложенных рядами щелевых трубок (микроразмера), служит также в качестве фильтра. Наружная поверхность щелевых трубок имеет периодически расположенные канавки, выполненные накаткой. При этом на внутренней стороне щелевых трубок имеются кольцевые диафрагмы с плавной конфигурацией. Кольцевые диафрагмы и канавки турбулизируют поток в пристенном слое щелевых трубок и обеспечивают интенсификацию теплообмена снаружи и внутри щелевых трубок. Использование полимерных материалов, таких как полиэтилен, полипропилен, фторопласт, обеспечит коррозионную стойкость, долговечность и низкую стоимость насадки. Теплота уходящих газов в теплоутилизаторе передается воде двумя путями: 1) за счет непосредственной передачи теплоты (для слоя щелевых трубок уложенных навалом) 2) за счет конденсации на поверхности щелевых трубок части водяных паров, содержащихся в газах. Нижний слой насадки, выполненный в виде упорядочения уложенных щелевых трубок, осуществляет фильтрацию воды, в связи с тем, что щелевые трубки имеют микроразмер. Таким образом, осуществляется интенсификация теплообмена, повышение коррозионной стойкости аппарата и фильтрация обрабатываемой воды.

Контактный теплоутилизатор, содержащий входной патрубок горячих газов; штуцер для отвода нагретой воды, переливной патрубок, корпус, люк; слои насадок, уложенные рядами, слой насадок, загруженный навалом; каплеулавливающий насадочный слой, взрывной клапан, патрубок для отвода охлажденных газов, водораспределитель, отличающийся тем, что насадка теплоутилизатора выполнена в виде щелевых трубок из полимерного материала.

Похожие патенты:

Газовый водонагреватель // 2503893

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к устройствам для нагрева воды для бытовых и производственных нужд. Газовый водонагреватель содержит цилиндрический корпус с крышкой и днищем, вертикальный ствол с отверстиями с верхней и нижней крышками, огневую камеру и газовую горелку, мембраны, витую пластину, водораспределитель и водосборную жидкость.

Электродный нагреватель жидкости // 2494580

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам электронного нагрева жидких сред. У электродного нагревателя, состоящего из корпуса, внутри которого размещен полый цилиндр, открытый с верхнего конца и герметично прикрепленный своим основанием ко дну корпуса и установленный с зазором между свои верхним торцом и крышкой корпуса нагревателя, причем во внутрь цилиндра погружены нагревательные элементы, каждый из которых выполнен в виде коаксиальных цилиндрических металлических электродов, причем внутренние электроды изготовлены сплошными с тоководами, а наружные электроды имеют сквозные отверстия, межэлектродное пространство в каждом элементе разделено на ряд секции горизонтальными водонепроницаемыми диэлектрическими перегородками, а трубы подачи и выхода теплоносителя расположены в нижней части корпуса нагревателя, по изобретению трубы подачи и выхода нагретого теплоносителя из нагревателя соединены трубой, на которой установлен кран с блоком управления для подачи горячего теплоносителя на вход в электродный нагреватель.

Контактно-поверхностный водонагреватель // 2492395

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к устройствам для нагрева воды с использованием газа без разделительной между ними поверхности нагрева. .

Водонагревательное устройство // 2469244

Изобретение относится к области эффективных теплогенерирующих устройств. .

Способ получения тепловой энергии из электрической и устройство для его осуществления кутэр петрова // 2455579

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к электронагревательным приборам для нагрева жидкой среды в бытовых и промышленных аппаратах и оборудовании различного назначения.

Устройство для кипячения воды // 2422074

Изобретение относится к устройству для кипячения воды. .

Утилизационный водонагреватель // 2403508

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в котельных и на тепловых станциях. .

Газовый водонагреватель // 2391608

Изобретение относится к теплоэнергетике и используется в бытовых условиях. .

Котел водогрейный поверхностно-контактный газовый и способ его работы // 2358207

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к конструкции газовых поверхностно-контактных котлов, и может быть использовано при подогреве воды в системах теплоснабжения для получения равномерного и симметричного поля температур нагреваемой воды по всему сечению поверхности нагрева без соприкосновения холодного и горячего потоков, а также эффективного регулирования расходом топлива температуры нагрева воды.

Способ утилизации тепла низконапорных потоков и установка для его реализации // 2355952

Газовый отопительный модуль // 2521698

Изобретение относится к технике нагрева воды, т.е. к установкам децентрализованного теплоснабжения и горячего водоснабжения жилых, производственных и общественных зданий. Газовый отопительный модуль состоит из металлического корпуса, заполняемого водой. Внутри указанного корпуса расположен U-образный теплогенерирующий элемент с газогорелочным блоком. Газовый отопительный модуль состоит также из системы подвода газа и воздуха, дымохода, расширительного бака, патрубков для воды, слива воды в случае ремонта. Конвективная часть U-образного теплогенерирующего элемента выполнена из двух газоходов прямоугольного сечения. К двум противоположным боковым стенкам каждого из газоходов приварены стальные цилиндрические шипы в шахматном расположении поперек движения дымовых газов. При сборке газоходов противоположно установленные ряды шипов образуют сдвоенные ряды. Технический результат: повышение энергетической эффективности, уменьшение массогабаритных характеристик, повышение прочности и надежности конструкции, повышение эффективности теплообмена в конвективной части теплогенерирующего элемента. 2 ил.

Контактный водонагреватель // 2522716

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к устройствам для нагрева воды на технологические нужды и отопление производственных объектов. Контактный водонагреватель содержит цилиндрический корпус, в верхней части которого расположена контактная камера, над ней установлен водораспределитель, подключенный к трубопроводу подвода холодной воды, топку и газовую горелку. В средней части корпуса, топке, размещены центральная стойка с перфорированными дисками, закрепленная нижней частью в крестовине, прикрепленная к козырьку, жестко прикрепленному по образующей внутри корпуса под углом α (40÷45). По краям козырька закреплены стойки с перфорированными дисками, закрепленные поярусно. Верхние концы стоек закреплены между собой дугами жесткости, расположенными под насадкой. В нижней части корпуса размещена емкость горячей воды, справа установлена газовая горелка, слева патрубок, гидравлически связанный с потребителем, и датчик уровня, электрически связанный с регулирующим клапаном входа воды в корпус. Такое выполнение повышает эффективность работы водонагревателя. 2 ил.

Контактно-поверхностный водонагреватель // 2522755

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к устройствам для нагрева воды для целей отопления и горячего водоснабжения. Контактно-поверхностный водонагреватель содержит цилиндрический корпус с контактной камерой, над которой установлен водораспределитель, подключенный к трубопроводу подвода сетевой воды с регулирующей арматурой, и размещенные внутри корпуса надтопочный диск, радиационную топочную камеру и установленную вокруг нее кольцевую водонагревательную емкость с центральной жаровой трубой, состоящую из двух сферических поверхностей, соединенных втулкой. Радиальные дымогарные трубки, расположенные горизонтально в сферических поверхностях, объединены вертикальной дымогарной трубой, расположенной в центральной жаровой трубе. В водонагревательной емкости установлен водонагревательный змеевик с входным и выходным патрубками, расположенный в средней части корпуса. Такое выполнение водонагревателя позволит увеличить поверхность нагрева и расширить его функциональные возможности. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Нагреватель морской воды // 2531105

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в водонагревателях для нагрева воды, содержащей соли, например для нагрева морской воды. Нагреватель воды включает в себя: внутренний корпус, открывающийся снизу и нагревающийся горелкой, внешний корпус, включающий выход для слива морской воды, которая поступает через трубу подачи снаружи, вдоль поверхности внутренней стены внутреннего корпуса, и, по меньшей мере, один наконечник для распыления морской воды, которая поступает через отводную трубу, соединенную с трубой подачи морской воды, которую необходимо отвести. Внешний корпус предназначен для хранения нагретой морской воды на постоянном уровне; труба, подсоединенная к верхней секции внешнего корпуса таким образом, чтобы выводить пары и использованный газ, создающийся при нагреве воды; вентилятор для подачи воздуха извне для возгорания через трубу, соединенную с возгораемой частью горелки; и регулятор уровня воды для унифицированной регулировки уровня морской воды, сохраняемой во внешнем корпусе. Такое выполнение нагревателя позволит снизить расход топлива и расходы на обслуживание. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ нагрева жидкости и нагреватель жидкости на его основе // 2533591

Группа изобретений относится к области теплоэнергетики, а именно к способам и установкам для нагрева жидкости, преимущественно воды, для технологического или коммунально-бытового теплоснабжения, и может найти применение в различных областях народного хозяйства. Изобретение включает нагрев жидкости в контактном теплообменнике греющей газообразной средой, последующее отделение нагреваемой жидкости от греющей газообразной среды, сжатие отделенной нагреваемой жидкости до давления, превышающего давление насыщения, при требуемой конечной температуре нагрева жидкости, на величину запаса на невскипание и гидравлические потери, и окончательный нагрев жидкости, после ее сжатия, греющей газообразной средой, после отделения от нее нагреваемой жидкости, через разделительную твердую теплообменную стенку с последующим отводом нагретой жидкости потребителю. Технический результат - обеспечение повышения температуры нагрева жидкости без сжатия газообразной среды при использовании контактного теплообмена между греющей и нагреваемой средами в зоне высокой температуры газообразной среды. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Контактный теплообменник кочетова с активной насадкой // 2537108

Изобретение относится к контактным теплообменным аппаратам. В контактном теплообменнике каждая из форсунок системы подвода оросительной холодной воды состоит из двух соосных цилиндрических втулок, при этом внутри втулки меньшего диаметра, соосно ей, расположен шнек, внешняя поверхность которого представляет собой винтовую канавку, внутри шнека выполнено отверстие с винтовой нарезкой, а во втулке большего диаметра, соосно ей, расположен штуцер, жестко закрепленный в ней через герметизирующую прокладку, при этом внутри штуцера соосно выполнено цилиндрическое отверстие, переходящее в осесимметрично расположенный диффузор, который соединен с цилиндрической камерой, образованной внутренней поверхностью втулки меньшего диаметра, и торцевой поверхностью шнека, а к торцевой поверхности втулки меньшего диаметра прикреплены, по крайней мере, два наклонно расположенных стержня, на каждом из которых закреплены активные распылители, например, в виде лопастей, опирающихся в нижней части на упоры, закрепленные на стержнях, перпендикулярно их осям, причем стержни наклонены в сторону от оси форсунки, т.е. по конической поверхности, вершина которой направлена в сторону втулки большего диаметра. Технический результат - повышение производительности процесса смесительного теплообмена в аппарате. 2 ил.

Смесительный теплообменник кочетова // 2538991

Изобретение относится к смесительным теплообменным аппаратам. В смесительном теплообменнике каждая из форсунок системы подвода оросительной холодной воды состоит из двух соосных цилиндрических втулок, при этом внутри втулки меньшего диаметра соосно ей расположен шнек, внешняя поверхность которого представляет собой винтовую канавку, внутри шнека выполнено отверстие с винтовой нарезкой, а во втулке большего диаметра соосно ей расположен штуцер, жестко закрепленный в ней через герметизирующую прокладку, при этом внутри штуцера соосно выполнено цилиндрическое отверстие, переходящее в осесимметрично расположенный диффузор, который соединен с цилиндрической камерой, образованной внутренней поверхностью втулки меньшего диаметра и торцевой поверхностью шнека, а к торцевой поверхности втулки меньшего диаметра прикреплены, по крайней мере, два наклонно расположенных стержня, на каждом из которых закреплены активные распылители, например, в виде лопастей, опирающихся в нижней части на упоры, закрепленные на стержнях, перпендикулярно их осям, причем стержни наклонены в сторону от оси форсунки, т.е. по конической поверхности, вершина которой направлена в сторону втулки большего диаметра. Технический результат - повышение производительности процесса смесительного теплообмена в аппарате. 2 ил.

Контактный теплообменник // 2548217

Изобретение относится к теплообменным аппаратам. Технический результат - повышение производительности процесса контактного теплообмена в аппарате. Это достигается тем, что в контактном теплообменнике с активной насадкой, состоящем из корпуса с опорной рамой, изготавливаемого из листовой стали, системы орошения с форсункой, каплеотделителя, активной насадки, выполненной в виде пучка труб, каждая из форсунок системы орошения содержит корпус с камерой завихрения и сопловый вкладыш, при этом корпус выполнен с впускным патрубком, имеющим отверстие, входной цилиндрической камерой, камерой завихрения, расположенной коаксиально по отношению к входной камере и выполненной в виде цилиндрического стакана, имеющего на боковой поверхности по крайней мере три тангенциально расположенных отверстия, оси которых расположены касательно по отношению к камере завихрения, а соосно камере завихрения расположен сопловой вкладыш, внутри вкладыша выполнены последовательно расположенные и соосные друг другу и цилиндрической поверхности камеры завихрения три калиброванных отверстия. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. .

Электрический нагреватель // 2559794

Электрический нагреватель, служащий для нагревания, поддержания температуры и циркуляции текучей среды, включающий: первую, основную часть 100 корпуса и вторую, защитную часть 200 корпуса, которые могут быть соединены друг с другом, образуя внутреннюю камеру 300; первое, входное отверстие 210 текучей среды; второе, выходное отверстие 220 текучей среды; электрический резистор; первый датчик температуры, служащий для изменения рабочей температуры; второй датчик температуры, предназначенный для предотвращения превышения порога безопасности температуры; электронный блок управления. Первая, основная часть 100 корпуса содержит электрический резистор, нагревающий основную часть 100 корпуса и, соответственно, датчик, измеряющий непосредственно температуру основной части 100 корпуса. Резистор, указанный первый датчик и указанный второй датчик соединены с блоком управления, который поддерживает рабочую температуру первой, основной части 100 корпуса и предотвращает превышения порога безопасности температуры. 15 з.п. ф-лы, 10 ил.

Контактный теплоутилизатор с каплеуловителем // 2561791

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в установках для нагрева воды уходящими дымовыми газами котельных или тепловых агрегатов. Контактный теплоутилизатор с каплеуловителем содержит контактную насадку с оросителем, по высоте которой монтирован каплеуловитель, включающий патрубок в виде стакана для отвода теплообменной среды. Теплообменные элементы расположены рядами по высоте контактной насадки. В стакан для отвода теплообменной среды помещена перепускная труба. Между стенками упомянутого стакана и перепускной трубой образован кольцевой зазор. Конец перепускной трубы обращен в сторону дна стакана. Со стороны дна стакана перепускная труба снабжена заглушкой. Теплообменные элементы выполнены пустотелыми и заполнены проточной теплообменной средой. Полости теплообменных элементов сообщены как с перепускной трубой, так и с кольцевым зазором упомянутого отводящего патрубка. Обеспечена высокая эффективность улавливания водяных паров. Очистка тонкодисперсных туманов происходит до регулируемой остаточной концентрации. 2 ил.