RU2019110262A

RU2019110262A - Трубный узел для трубчатого теплообменника и трубчатый теплообменник, содержащий такой трубный узел

Info

Publication number: RU2019110262A
Application number: RU2019110262A
Authority: RU
Inventors: Дук Сик ПАРК; Дзун Киу ПАРК; Сунг Дзун АХН; Йоунг Бае КИМ
Original assignee: Киунгдонг Навиен Ко., Лтд.
Priority date: 2016-09-09
Filing date: 2017-09-07
Publication date: 2020-10-09
Also published as: CN109564068A; WO2018048226A1; RU2738905C2; RU2019110262A3; US20190249902A1; EP3511665B1; CN109564068B; EP3511665A1; EP3511665A4; US11306943B2

Claims

1. Трубный узел для трубчатого теплообменника, содержащий:

трубу, имеющую плоскую форму, чтобы позволить газу сгорания, образующемуся в камере сгорания, протекать по ее внутренней части и обмениваться теплом между газом сгорания и теплоносителем, протекающим снаружи от нее; и

турбулизатор, объединенный с внутренней частью трубы и выполненный с возможностью вызывать образование турбулентности в потоке газа сгорания.

2. Трубный узел по п. 1, в котором турбулизатор содержит:

верхний турбулизатор, объединенный с верхней внутренней частью трубы, рядом с камерой сгорания, для обеспечения поверхностного соприкосновения с трубой, чтобы увеличить теплопроводность и вызывать образование турбулентности в потоке газа сгорания; и

нижний турбулизатор, объединенный с внутренней частью трубы ниже верхнего турбулизатора, чтобы вызывать образование турбулентности в потоке газа сгорания.

3. Трубный узел по п. 2, в котором верхний турбулизатор содержит первую часть, содержащую первую поверхность для контакта с трубой, имеющую форму, соответствующую одной боковой части трубы, и входящую в поверхностный контакт с внутренней поверхностью одной боковой части трубы, и содержит вторую часть, содержащую вторую поверхность для контакта с трубой, имеющую форму, соответствующую другой боковой части трубы, и входящую в поверхностный контакт с внутренней поверхностью другой боковой части трубы.

4. Трубный узел по п. 3, в котором первый участок и второй участок верхнего турбулизатора изготавливаются путем сгиба одной пластины из основного материала в соответствие с центральной линией пластины из основного материала.

5. Трубный узел по п. 3, в котором верхний турбулизатор содержит:

первый участок для удерживания от давления, сформированный путем вырезания и сгиба части первой поверхности для контакта с трубой так, чтобы обеспечить коллинеарность наружной поверхности второй поверхности для контакта с трубой и ее наружного края для удерживания другой боковой части трубы; и

второй участок для удерживания от давления, сформированный путем вызрезания и сгиба части второй поверхности для контакта с трубой, чтобы обеспечить коллинеарность наружной поверхности первой поверхности для контакта с трубой и ее наружного края для удерживания одной боковой части трубы.

6. Трубный узел по п. 3, в котором верхний турбулизатор содержит:

первый направляющий участок, сформированный путем вырезания и сгиба части первой поверхности для контакта с трубой так, чтобы он обращался к внутреннему пространству трубы; и

второй направляющий участок, сформированный путем вырезания и сгиба части второй поверхности для контакта с трубой так, чтобы он обращался к внутреннему пространству трубы, и

причем первый направляющий участок и второй направляющий участок формируются попеременно так, чтобы быть пространственно разнесенными по вертикали и вызывать изменение направления потока газа сгорания.

7. Трубный узел по п. 3, в котором верхний турбулизатор содержит первый участок для удерживания от давления, сформированный путем сгиба части первого вырезанного участка, вырезанного из первой поверхности для контакта с трубой и выступающего по направлению ко второй поверхности для контакта с трубой, и содержит второй участок для удерживания от давления, сформированный путем сгиба части второго вырезанного участка, вырезанного из второй поверхности для контакта с трубой и выступающий по направлению к первой поверхности для контакта с трубой, и

причем выступающий край первого участка для удерживания от давления входит в соприкосновение со второй поверхностью для контакта с трубой, и выступающий край второго участка для удерживания от давления проходит через первый вырезанный участок и входит в контакт с внутренней поверхностью трубы.

8. Трубный узел по п. 7, в котором множество таких первых участков для удерживания от давления и множество таких вторых участков для удерживания от давления предусматриваются так, чтобы быть пространственно разнесенными в боковом направлении и в вертикальном направлении,

причем расположенный выше первый участок для удерживания от давления и расположенный ниже первый участок для удерживания от давления предусматриваются в положениях, не перекрывающихся друг с другом в вертикальном направлении, и

причем расположенный выше второй участок для удерживания от давления и расположенный ниже второй участок для удерживания от давления предусматриваются в положениях, не перекрывающихся друг с другом в вертикальном направлении.

9. Трубный узел по п. 7, в котором первый участок для удерживания от давления и второй участок для удерживания от давления имеют форму пластины и включают в себя обе большие боковые поверхности, расположенные параллельно направлению потока газа сгорания.

10. Трубный узел по п. 1, в котором турбулизатор содержит плоский участок, разделяющий внутреннее пространство трубы и расположенный в продольном направлении трубы, и содержит множество первых направляющих элементов и множество вторых направляющих элементов, которые пространственно разнесены вдоль продольного направления и попеременно выступают из обеих боковых поверхностей плоского участка так, чтобы быть наклоненными.

11. Трубный узел по п. 10, в котором первые направляющие элементы размещены на одной боковой поверхности плоского участка так, чтобы быть наклоненными к одной стороне,

причем вторые направляющие элементы размещены на другой поверхности плоского участка, чтобы быть наклоненными к другой стороне, и

причем теплоноситель, текущий в первые направляющие элементы и вторые направляющие элементы, последовательно переносится ко второму направляющему элементу и первому направляющему элементу, расположенным рядом на противоположной боковой поверхности плоского участка и попеременно протекает в обоих пространствах от плоского участка.

12. Трубный узел по п. 11, в котором край со стороны впуска теплоносителя первого направляющего элемента соединен с одним боковым краем плоского участка с помощью первого соединительного элемента, при этом первое отверстие для сообщения, через которое текучая среда сообщается между обоими пространствами от плоского участка предусмотрен совместно между одним боковым краем плоского участка, первым соединительным элементом и первым направляющим элементом, и

причем край со стороны впуска теплоносителя второго направляющего элемента соединен с другим боковым краем плоского участка с помощью второго соединительного элемента, при этом второе отверстие для сообщения, через которое текучая среда сообщается между обоими пространствами от плоского участка, предусматривается совместно между другим боковым краем плоского участка, вторым соединительным элементом и вторым направляющим элементом.

13. Трубный узел по п. 11, в котором первый направляющий элемент и второй направляющий элемент формируются путем вырезания и сгиба частей плоского участка в направлении обеих сторон плоского участка, и

причем текучая среда сообщается между обоими пространствами от плоского участка через вырезанные части первого направляющего элемента и второго направляющего элемента.

14. Трубчатый теплообменник по п. 10, в котором турбулизатор содержит верхний турбулизатор, предусмотренный на стороне впуска газа сгорания, и нижний турбулизатор, предусмотренный на стороне выпуска газа сгорания, и

причем вертикальные расстояния между множеством первых направляющих элементов и множеством вторых направляющих элементов, сформированных на нижнем турбулизаторе, могут быть меньше вертикальных расстояний между множеством первых направляющих элементов и множеством вторых направляющих элементов, сформированных на верхнем турбулизаторе.

15. Трубчатый теплообменник по п. 10, в котором турбулизатор содержит верхний турбулизатор, предусмотренный на стороне впуска газа сгорания, и нижний турбулизатор, предусмотренный на стороне выпуска газа сгорания, и

причем область пути потока между нижним турбулизатором и внутренней поверхностью трубы сформирована так, чтобы быть меньше, чем область пути потока между верхним турбулизатором и внутренней поверхностью трубы.

16. Трубчатый теплообменник по п. 15, в котором нижний турбулизатор имеет большую площадь контакта с теплоносителем внутри трубы, чем верхний турбулизатор.

17. Трубчатый теплообменник по п. 15, в котором множество выступающих участков сформировано на внутренней поверхности трубы, расположенной на стороне выпуска газа сгорания.

18. Трубный узел по п. 2, в котором держатели, которые располагаются так, чтобы быть пространственно разнесенными по вертикали, чтобы входить в контакт с обеими боковыми поверхностями трубы и выступать назад и вперед, сформированы в части верхнего края и в части нижнего края нижнего турбулизатора.

19. Трубный узел по п. 2, в котором удерживающие элементы, которые располагаются так, чтобы быть пространственно разнесенными по вертикали, чтобы входить в контакт с передней поверхностью и задней поверхностью трубы и выступать назад и вперед, формируются в части верхнего края и в части нижнего края нижнего турбулизатора.

20. Трубный узел по п. 1, дополнительно содержащий участок для удерживания от давления, сформированный внутри трубы, для удерживания обеих противоположных боковых поверхностей трубы от внешнего давления, приложенного к ней.

21. Трубный узел по п. 20, в котором участок для удерживания от давления содержит держатели, которые выступают наружу от обеих боковых поверхностей турбулизатора и входят в соприкосновение с внутренними поверхностями трубы, обращенными друг к другу.

22. Трубный узел по п. 21, в котором держатели формируются путем вырезания и сгиба частей поверхности турбулизатора в обе стороны.

23. Трубный узел по п. 1, дополнительно содержащий средство для удерживания, объединенное с турбулизатором для удерживания трубы от приложенного к ней внешнего давления.

24. Трубчатый теплообменник, содержащий:

внешний кожух, в который теплоноситель входит или из которого выходит;

камеру сгорания, которая объединена с внутренней частью внешнего кожуха для формирования пути потока теплоносителя между внешним кожухом и камерой сгорания, и в которой осуществляется поджиг от горелки; и

трубный узел для трубчатого теплообменника по любому из п. 1-23.

25. Трубчатый теплообменник по п. 24, в котором множество таких труб установлены вертикально так, чтобы позволить газу сгорания, образующемуся в камере сгорания, протекать вниз, и разнесены пространственно в направлении по окружности и размещены радиально.

26. Трубчатый теплообменник по п. 24, в котором многокаскадная диафрагма для направления потока теплоносителя для попеременного изменения направления потока теплоносителя, который должен направляться внутрь или наружу в радиальном направлении, предусмотрена так, чтобы быть пространственно разнесенной по вертикали во внешнем кожухе, и множество таких труб вставляются в многокаскадные диафрагмами и удерживаются ими.

27. Трубчатый теплообменник по п. 26, в котором многокаскадная диафрагма содержит верхнюю диафрагму, промежуточную диафрагму и нижнюю диафрагму, которые имеют форму пластины,

причем верхняя диафрагма и нижняя диафрагма содержат отверстие для потока теплоносителя в ее центральной части и краевую часть, чтобы входить в контакт с внутренней поверхностью внешнего кожуха, и

причем промежуточная диафрагма имеет форму, в которой центральная часть заперта, а краевая часть пространственно разнесена от внутренней поверхности внешнего кожуха, чтобы позволить теплоносителю протекать между ними.

28. Трубчатый теплообменник по п. 26, в котором верхняя трубная решетка, в которую вставлены части верхних краев множества труб, объединена с нижним краем камеры сгорания, и

причем нижняя трубная решетка, в которую вставлены части нижних краев множества труб, объединена с нижним краем внешнего кожуха.