Нагреватель теплоносителя

 

Союз Советскии

Социаьис тически и республик

ОП ИCАНИЕ „„86З747

ИЗОБРЕТЕНИЯ (5I } Дополнительное к авт, саид-ву— (22}Заявлено 19,10,79 (21) 2850198/29-33 с присоединением заявки М—

{51)М. Кл.

Е 01 С 19/08

Гаоударстесииь!й комитет (23) Приоритет—

CCCP ла лелем изебретеиий и открытий

Опубликовано 15 09 ° 81 ° Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 17.09.81

-(53) УДК 697.275. .5:665.45. .002.52(088.8) 1 /2) Авторы изобр тенин

В. А. Самуйлов и В. И. Соломатин

1

Московское научно-производственное объеДинетвте по строительнолу и дорожному машиностроени

"ВНИИСТРОЙДОРМАШн (71) Заявитель (54) НАГРЕВАТЕЛЬ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ

Изобретение относится к приготовлению строительных материалов перед их применением, в частности к устройствам для нагрева и обезвоживания битумных материалов с помощью теплоносителя, преимущественно органических °

Известно устройство для нагрева органического теплоносителя, вкл.очающее обогреваемый нагревательными

10 элементами бак для теплоносителя, насос, размещенный в емкости для нагрева битумного материала, змеевик, запорно-раздаточную арматуру и систему контроля процесса нагрева 11 ).

1$

Известен также нагреватель теплоносителя, включающий емкость, размещенные в ней заполненный теплоносителем резервуар, теплогенератор и смесительную камеру, систему контроля и регулирования процесса нагрева с датчиками и два насосно-циркуляционных контура, один из которых соединен с потребителем и смесительной камерой, а другой — с полостью емкости, резервуаром и смесительной камерой е.2).

Недостаток указанных устройств заключается в том, что они не обеспечивают возможность интенсификации теплопередачи от теплоносителя к нагреваемому материалу и возможен перегрев теплоносителя, что приводит к снижению интенсивности теплопередачи с перерасходом энергозатрат и снижению п оизводительности.

Цель изобретения — повышение производительности за счет интенсификации теплопередачи и исключения пеоегоева теплоносителя. ттоставленная цель достигается тем, 1 что в нагревателе, включающем емкость, размещенные в ней резервуар, теплогенеоатор и смесительную камеру,. систему контроля и регулированиЯ процесса нагоева с датчиками и два насосно-циркуляционных контура, один из которых соединен с потребителем и смесительной камерой, а другой—

863747 с полостью емкости, резервуаром и смесительной камерой, теплогенератор выполнен в виде секционной жаровой трубы с разделителями потока и топочным приспособлением, а резервуар— в виде охватывающих каждую секцию жаровой трубы герметично соединенных обечаек.

При этом разделители потока выполнены в виде установленных BHvTpH жаровой трубы пластин и размещенных в промежутке между трубой и обечайкой винтообразных перегородок, образующих циркуляционные каналы.

На фиг.1 показан нагреватель, щий вид, в разрезе на фиг.2 — сечение А-А на фиг.l; на фиг.3 — сечение Б-Б на фиг.l.

Нагреватель имеет теплоизолированную емкость 1 с расширительным бачком 2, теплогенератор в виде жаровой трубы 3, проходящей через резервуар топочное приспособление 5 с форсункой 6, первьпн насосно-циркуляционньп контур 7, включающий насос 8, заборный конусный патрубок 9 всасывающего трубопровода 10, который расположен с нижней стороны смесительной камеры

ll, размещенной в емкости 1, а его напорный трубопровод 12 проходит через потребитель 13 нагретого теплоносителя и снова входит в емкость 1 в ее верхней части; второй насосноциркуляционный контур 14, включающий насос 15, всасывающий трубопровод 16

35 которого соединен с емкостью 1, а напорный 17 — с нижней частью резервуара 4. Смесительная камера 11 представляет собой закрытый вверху вертикальный цилиндр. Резервуар 4 включает го40 ризонтально расположенные обечайки

/ //

18 и 18 и вертикально установленную разъемную обечайку 19, съемная часть

20 которой соединена с обечайками 18 и 18 фланцами 21. Обечайки 18 и 18 !

/ / !/

45 закреплены на торцовой стенке 22 ре// зервуара l, из них обечайка 18 соединена трубопроводом 23 с верхней частью смесительной камеры 11.

Жаровая труба 3 состоит из секций

24-26, герметично соединенных между собой фланцами 27, и разделителей

28-30 потока. Секция 24 посредством фланца 31 установлена внутри обечайки 18, а секция 26 посредством фланца 32 внутри обечайки 18

Ф

Разделители, 8 потока представляют собой пластины 28, приваренные к внутренней поверхности секции 24 и способствующие лучшему отбору тепла от дымовых газов, разделители 29завихрители потока газов, выполненные в виде кольцевых секторов 29, установленйых под углом к направлению движения потока газов, а разделители 30 потока выполнены в виде винтовых лов ерх нос тей, прив ар енных к наружным поверхностям секций 24-26 и образующих с внутренними поверхностя. ми резервуара 4 каналы 33 для циркуляции теплоносителя 34.

Топочное приспособление 5 смонтировано внутри секции 24 и выполнено, например, из жаропрочного бетона, а форсунка 6 соединена напорным трубопроводом 35 с насосом 36, всасывающий патрубок которого соединен с топливным баком 37, Система 38 контроля и регулирования теплового процесса включает датчик температуры 39, установленный в напорном трубопроводе 12 на входе в емкость 1, датчик 40, который размещен во всасывающем трубопроводе

10, датчик 41, размещенный в жаровой трубе 3 на выходе дымовых газов, сравнивающе-командное устройство 42 известной конструкции и исполнительные меха поэмы 43 и 45. Датчики 3941 соединены со сравнивающе-командным устройством 42 линиями связи

46-48. Исполнительные механизмы 4345 соединены со сравнивающе-командным устройством 42 линиями связи

49-51, а с соответствующими насосами 8,15,36 — линиями связи 52-54.

Нагреватель работает следующим образом, Включают насос 15, которым прокачивают теплоноситель 34 по каналам

„ 13 относительно нагревающей поверхности жаровой трубы 3. Зажигают форсунку 6, и дымовые газы нагревают через жаровую трубу 3 теплоноситель

34. Процесс нагрева интенсифицируется разделителями 28 потока, увеличивающими поверхность контакта дыЭ мовых газов с жаровой трубой, разделители 29 способствуют перемешиванию дымовых газов, а разделители

30 увеличивают поверхность контакта с теплоносителем 34 и интенсифицируют движение теплоносителя, исключая образования застойных зон.

После нагрева теплоносителя 34 до заданной рабочей температуры включают насос 3, при этом теплоноситель 34 по трубопроводу 23 и о6е863747 чайки 18 подается в смесительную камеру 11, иэ которой через заборный патрубок 9 и трубопровод 10 направляется к потребителю 13 и после теплообмена по трубопроводу 12 воэврзщается в емкость 1.

При изменении потребления тепла потребителем 13 теплоноситель 34 возвращается в емкость 1 с той или иной температурой. Отклонение вели- 10 чины температуры регистрируется датчиком 39, по связи 46 подается на сравнивающе-командное устройство 42, которое по связи 49 передает сигнал исполнительному механизму 43, обеспечивающему по связи 52 увеличение или уменьшение подачи теплоносителя потребителю 13. Изменение подачи теплоносителя 34 может осуществляться любым известным способом, напри- 20 мер изменением производительности насоса 8. Увеличение (уменьшение ) подачи теплоносителя 34 вызывает изменение температуры теплоносителя 34 во всасывающем трубопроводе 10, Это изменение температуры датчиком 40 по линии связи 47 передается на сравнивающекомандное устройство 42, которое по линии связи 50 подает сигнал исполнительному механизму 44, а он по линии З11 связи 53 изменяет подачу теплоносителя 34 под обечайки 18,19,lh" и в смесительную камеру 11. Изменение подачи теплоносителя 34 ro каналам 33 . вызывает необходимость изменения тем- З5 пературы отходящих газов, которое датчиком 41 по линии .связи 48 передается устройству 42. Сравнивающе-командное устройство 42 по связи 51 подает сигнал на исполнительный механизм 45, 1

KoTopbBi по линии 54 изменяет известным способом подачу топлива в форсунку 6 и выдерживает это голожение, пока температура теплоносителя 34 на всех участках насосно-циркуляционных контуров 7 и 14 не стабилизируется.

Формула изобретения

1, Нагреватель теплоносителя, преимущественно органического, включаю" щий емкость, размещенные в ней резервуар, теплогенератор и смесительную камеру, систему контроля и регулироьа. ния процесса нагрева с датчиками и два насосно-циркуляционных контура, один из которых соединен с потребителем и смесительной камерой, а другой — с полостью емкости, ререзвуаром и смесительной камерой, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет интенсификации теплопередачи и исключения перегрева теплоносителя, теплогенератор выполнен в виде секционной жаровой трубы с разделителями потока и топочным приспособлением, а резервуар — в виде охватывающих каждую секцию жаровой трубы герметично соединенных обечаек.

2. Нагреватель по,п. l „о т л ич а ю шийся тем, что разделители потока выполнены в виде установленных внутри жаровой трубы пластин и размещенных в промежутке между трубой и обечайкой винтообразных перегородок, образующих циркуляционные каналы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР, 9 488887, кл. Е 01 С 19/08, 1973, 2 ° Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2603698/29-33, кл. Е 0! С 19/08, 1978.

Если подача теплоносителя по трубопроводу 23 больше, чем расход в трубопроводе 10, то избыток теплоносителя->0 ля поступает в емкость 1 через зазор между заборными патрубком 9 и внутренней поверхностью смесительной камеры 11.

Если подача теплоносителя по тру- 55 бопроводу 23 меньше, чем расход в трубопроводе 10, то недостающее количество теплоносителя засасывается из емкости 1 через тот же зазор между заборным патрубком 9 и внутренней поверхностью смесительной камеры 11.

В зависимости от требуемой теплопроизводительности. нагревателя в емкость может устанавливаться один, два и более резервуаров 4 с жаровыми трубами 3, топочным приспособлением

5 и форсунками 6.

Применение данного нагревателя в производственных условиях обеспечит ускорение теплопередачи при нагреве теплоносителя эа счет применения разделителей потока и исключение перегрева теплоносителя с потерей его качеств, что позволит повысить произво" дительность и снизить расходы на эксплуатационное содержание.

863747

4-Д

Составитель А. Прямков

Редактор М. Циткина Техред Т.Маточка КорректорВ. Синицкая

Ъ

Заказ 7719/45 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4