×
17.10.2019
219.017.d6da

СПОСОБ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИСХОДНОЙ ВОДЫ ПРИ ОХЛАЖДЕНИИ ХЛАДОАГЕНТА ГТУ И ПЛАСТИНЧАТЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002703117
Дата охранного документа
15.10.2019
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Предлагаемое изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для нагрева и охлаждения газов и жидкостей в различных отраслях народного хозяйства, а именно, для интенсификации процесса теплопередачи и снижения скорости образования накипи в теплообменниках ГТУ. Изобретение заключается в том, что создают дополнительные вихревые структуры и пульсации, образующиеся по всему сечению потока в щелевых каналах, которые возникают в результате вибрации корпуса теплообменника. В пластинчатом теплообменнике, содержащем прижимные плиты, пакет теплообменных пластин, выполненных с регулярным рельефом вогнутостей, с входным и выходным отверстиями на каждой пластине для взаимно чередующихся щелевых каналов, объединенных своими входными и выходными коллекторами, соединенными с подающими и выходными трубопроводами через гибкие вставки, а нижние торцы прижимных плит снабжены упругими элементами, соединенными с опорной плитой. Технический результат - повышение эффективности способа использования исходной воды при охлаждении хладагента ГТУ и пластинчатого теплообменника. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Предлагаемое изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для нагрева и охлаждения газов и жидкостей в различных отраслях народного хозяйства, а именно, для интенсификации процесса теплопередачи и снижения скорости образования накипи в теплообменниках ГТУ.

Известен блок радиаторов пластинчатого теплообменника, предназначенный для использования низкопотенциальных природных источников тепла, хозяйственно-бытовых стоков и других тепловых отходов, содержащий пакет, соединенный последовательно, плоских радиаторов с направлением движения потока нагреваемой воды зигзагом, снабженных входными и выходными проточными каналами щелевидной формы, расположенными на общем торце радиатора. Теплообменник обеспечивает эффективность теплообмена между охлаждаемой и нагреваемой средой при низких (малых) температурных напорах, а также доступность к поверхностям теплообмена для их оперативной очистки от накопившихся загрязнений [Патент РФ №2210044, МПК F28D 9/00, 2003].

Основными недостатками известного способа и устройства являются малая скорость теплопередачи в каналах плоских радиаторов и образование накипи на их внутренней поверхности из-за недостаточной турбулизации теплоносителя, двигающегося внутри каналов, обусловленные их конструкцией.

Более близким к предлагаемому изобретению является способ работы пластинчатого теплообменника, содержащий подачу и вывод потоков жидкостей в щелевые каналы через соответствующие пары входных и выходных отверстий в каждой пластине, равномерное распределение потоков по ширине упомянутых каналов, турбулизацию потоков путем создания движения жидкости на поверхностях с регулярным рельефом вогнутостей. Способ осуществляется в пластинчатом теплообменнике, включающем, установленный между прижимными плитами пакет теплообменных пластин прямоугольной формы, выполненных с регулярным рельефом вогнутостей, с канавками, в которые уложены уплотнительные прокладки, с входным и выходным отверстиями на противоположных краях каждой пластины для взаимно чередующихся щелевых каналов с противоположными направлениями для движения их жидкостей и объединенных соответственно своими входными и выходными коллекторами. [Патент РФ №2, МПК F28D 9/00, F28F 3/00, 2004].

Основным недостатком известного способа является невозможность создания пульсационного движения потока в каналах пластинчатого теплообменника, а недостатком теплообменника, в котором осуществляется способ - отсутствие устройства, создающего пульсационное движение жидкости в этих каналах, что снижает эффективность известного способа и теплообменника при использовании для охлаждения воды с высокой жесткостью, например, исходной воды.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности способа использования исходной воды при охлаждении хладоагента ГТУ и пластинчатого теплообменника для его осуществления.

Технический результат достигается способом работы пластинчатого теплообменника, содержащем подачу и вывод потоков жидкостей в щелевые каналы через соответствующие пары входных и выходных отверстий в каждой пластине, равномерное распределение потоков по ширине упомянутых каналов, турбулизацию потоков путем создания движения жидкости на поверхностях с регулярным рельефом вогнутостей и дополнительные вихревые структуры и пульсации, образующиеся по всему сечению потока в щелевых каналах, которые возникают в результате вибрации корпуса теплообменника.

Способ осуществляется в пластинчатом теплообменнике, содержащем, установленный между прижимными плитами пакет теплообменных пластин, выполненных с регулярным рельефом вогнутостей, с канавками, в которые уложены уплотнительные прокладки, с входным и выходным отверстиями на противоположных краях каждой пластины для взаимно чередующихся щелевых каналов с противоположными направлениями для движения их жидкостей и объединенных соответственно своими входными и выходными коллекторами, соединенными с подающими и выходными трубопроводами через гибкие вставки, причем нижние торцы прижимных плит снабжены упругими элементами, соединенными с опорной плитой.

Пластинчатый теплообменник для использования исходной воды при охлаждении хладоагента ГТУ представлен на фиг. 1-4 (фиг. 1-общий вид, фиг. 2 - узел пакета теплообменных пластин 10, фиг. 3, 4 - разрезы теплообменника).

Пластинчатый теплообменник для использования исходной воды при охлаждении хладоагента ГТУ содержит, установленный между прижимными плитами 1 и 2 пакет теплообменных пластин прямоугольной формы 3, выполненных с регулярным рельефом вогнутостей 4, с канавками 5, в которые уложены уплотнительные прокладки, с входными 6, 7 и выходными 8, 9 отверстиями на противоположных краях каждой пластины 10 для взаимно чередующихся щелевых каналов 11 с противоположными направлениями для движения их жидкостей и объединенных соответственно своими входными 12, 13 и выходными 14, 15 коллекторами, соединенными с подающими 16, 17 и выходными 18, 19 трубопроводами через гибкие вставки 20, причем нижние торцы прижимных плит 1 и 2 снабжены упругими элементами 21, соединенными с опорной плитой 22.

Перед началом эксплуатации, во время монтажа или капитального ремонта нижние торцы прижимных плит 1 и 2 снабжают упругими элементами 21, которые крепят к опорной плите 22 и устанавливают упругие вставки 20 между коллекторами 12, 13, 14, 15 и трубопроводами наружной 16, 17, 18, 19 таким образом, чтобы обеспечить создание вибрации корпуса теплообменника с заданной амплитудой и частотой во всем рабочем диапазоне нагрузок.

Теплообменник работает следующим образом. Каждая из двух жидкостей (например, вода и антифриз) поступает в теплообменник и выходит из него соответственно через подающими 16, 17 и обратные 18, 19 трубопроводы, гибкие вставки 20 и свои входные 12, 13 и выходные 14, 15 коллекторы. В теплообменнике жидкости противоточно проходят по своим рядам параллельных щелевых каналов 11, которые поочередно чередуются, а теплообмен между жидкостями осуществляется через пластины 10. Так как пластины 2 выполнены с регулярным рельефом четырехгранных пирамидальных вогнутостей 3, расположенных поперечными рядами 4 относительно осредненного направления движения жидкостей, соседние ряды вогнутостей смещены относительно друг друга по направлению упомянутых рядов, то потоки жидкостей по щелевым каналам 11 турбулизуются практически в каждой точке пластин. Кроме того, эффективность работы теплообменника значительно повышается за счет возникновения пульсации потоков жидкости в каналах 11, которая возникает за счет установки его корпуса на упругие элементы 21 и соединении его коллекторов 12, 13 и 14, 15 с подающими и обратными трубопроводами 16, 17 и 18, 19 через гибкие вставки 20. Такая конструкция опор и соединений теплообменника создает вибрацию его корпуса и пластин 10 за счет пульсаций потоков в трубах 16, 17, 18, 19 и передается от пластин 10 потокам жидкостей в каналах 11. При этом дополнительные вихревые структуры и пульсации, образующиеся по всему сечению потока в каналах 11, активизируют процесс теплоотдачи от ядра потока к поверхности пластин 10 за счет увеличения скорости пристенного слоя жидкости. Эти же процессы обеспечивают интенсивный унос механических примесей, присутствующих в жидкости и снижают скорость образования накипи и отложений механических примесей за счет уменьшения времени контакта частиц исходной воды с поверхностью пластин 10.

Предлагаемый способ и устройство, обеспечивающие, в том числе и снижение скорости образования накипи на теплообменных стенках, возможно использовать для охлаждения антифриза ГТУ ПТУ в летний период.

Известно, что в ряде существующих конструкций ГТУ для подготовки воздуха имеется комплексная воздухоочистительная установка (КВОУ), которая используется в период низких температур, в том числе и для подогрева воздуха в зимнее время до температуры более (6-7)°С во избежание образования наледи на лопатках компрессора. Подогрев воздуха осуществляется антифризом, который, в свою очередь, нагревается сетевой водой с начальной температурой (65-70)°С в пластинчатом теплообменнике.

В летний период подогрев воздуха в КВОУ не используется и наружный воздух с высокой температурой подается, минуя ее, непосредственно в компрессор ГТУ, в результате чего значительно снижается производительность компрессора и, соответственно, снижается мощность ГТУ (согласно данным эксплуатации ПТУ г. Курска мощность ГТУ в летний период снижается с 45 МВт до 37 МВт, т.е. на 17%). Невозможность использования КВОУ для подготовки воздуха в летний период обусловлена высокой температурой сетевой воды, которая не позволяет охлаждать антифриз и, соответственно, охладить воздух. В тоже время, существует возможность использования КВОУ в летний период для охлаждения воздуха при замене сетевой воды на воду с более низкой температурой. В системе водоснабжения ПГУ имеется исходная вода с постоянной начальной температурой (8-9)°С, химически неочищенная, имеющая высокую жесткость, поэтому ее использование для охлаждения антифриза возможно только при условии снижения скорости образования накипи на теплообменных поверхностях пластинчатого теплообменника для охлаждения антифриза. Использование исходной воды для охлаждения антифриза позволяет снизить температуру наружного воздуха, подаваемого в компрессор, на (10-12)°С и довести мощность ГТУ в летнее время до 41,5 МВт (т. е. снизить потерю мощности на (43%).

При этом, использование в зимнее время для нагрева антифриза сетевой водой предлагаемого пластинчатого теплообменника, обеспечивающего интенсификацию теплопередачи, позволяет снизить расход сетевой воды и таким образом также повысить эффективность ГТУ ПГУ.

Предлагаемый способ и устройство можно использовать, как в конструкциях изготавливаемых, так и действующих пластинчатых теплообменников. Частота и амплитуда пульсаций зависят от производительности теплообменника, скорости потоков теплообменивающихся сред, а также характеристик вставок 20 и упругих элементов 21, которые определяют опытным путем.

Таким образом, предлагаемый способ и устройство позволяют использовать в летний период исходную воду с высокой жесткостью для охлаждения антифриза в пластинчатом теплообменнике КВАОУ ГТУ, интенсифицировать теплопередачу и снизить скорость образования накипи и отложений на его теплообменных поверхностях без серьезной переделки вышеупомянутого теплообменника за счет создания пульсаций и дополнительной турбулизации потоков жидкости в каналах 11, в результате чего повышается эффективность пластинчатого теплообменника и, в конечном итоге, обеспечивается значительное повышение мощности ГТУ.


СПОСОБ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИСХОДНОЙ ВОДЫ ПРИ ОХЛАЖДЕНИИ ХЛАДОАГЕНТА ГТУ И ПЛАСТИНЧАТЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИСХОДНОЙ ВОДЫ ПРИ ОХЛАЖДЕНИИ ХЛАДОАГЕНТА ГТУ И ПЛАСТИНЧАТЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 31-40 из 85.
20.03.2015
№216.013.3281

Газораспределительная станция

Изобретение относится к газовой технике, в частности к газораспределительным станциям (далее ГРС) для снижения давления газа в газопроводе. ГРС содержит блок управления, технологический блок с газопроводом высокого и низкого давления, емкость сбора конденсата, соединенную с газопроводом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544404
Дата охранного документа: 20.03.2015
20.03.2015
№216.013.3482

Насадка для регенеративного роторного воздухоподогревателя

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в процессах охлаждения дымовых газов, получаемых при сжигании серосодержащих топлив, до температуры ниже точки росы в регенеративных роторных воздухоподогревателях. Техническим результатом изобретения является увеличение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544917
Дата охранного документа: 20.03.2015
10.05.2015
№216.013.4886

Устройство для термоэлектрической защиты трубопровода от коррозии

Изобретение относится к оборудованию для систем защиты подземных и подводных трубопроводов от коррозии. Устройство содержит источник питания, соединенный кабелями с участком защищаемого трубопровода и анодным заземлителем, при этом оно содержит блок управления, соединенный через регулирующий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550073
Дата охранного документа: 10.05.2015
10.05.2015
№216.013.4985

Мобильный уличный кондиционер

Изобретение относится к энергетике, а именно к кондиционированию и, в частности, к способам и устройствам для очистки уличного воздуха от вредных компонентов отработавших газов автомобильного транспорта. Мобильный уличный кондиционер содержит прямоугольный корпус, закрытый крышей, поддон,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550328
Дата охранного документа: 10.05.2015
10.06.2015
№216.013.505c

Энергосберегающая система регулирования параметров приточного воздуха

Предлагаемое изобретение относится к строительству и может быть использовано для предварительного подогрева и охлаждения приточного воздуха в системах вентиляции и кондиционирования в зимний и летний периоды, соответственно. Энергосберегающая система регулирования параметров приточного воздуха...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552093
Дата охранного документа: 10.06.2015
10.07.2015
№216.013.620f

Способ и устройство для эффективной утилизации органических компонентов городских и промышленных отходов

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для переработки и утилизации городских и промышленных отходов органического происхождения. Техническим результатом является повышение надежности, экономической и экологической эффективности утилизации органических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556645
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.6212

Устройство для очистки дымовых газов, полученных при сжигании бытовых отходов

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для очистки дымовых газов, полученных от сжигания бытовых отходов. Техническим результатом является повышение экономической и экологической эффективности очистки дымовых газов, полученных от сжигания бытовых отходов....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556648
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.08.2015
№216.013.6c23

Санитарно-утилизационная приставка для теплогенератора крышной котельной

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к теплоснабжению, и может быть использовано для очистки и утилизации тепла и конденсата дымовых газов теплогенераторов систем автономного теплоснабжения с одновременным получением электричества. Техническим результатом является повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559241
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.10.2015
№216.013.8075

Форсунка для горелки

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в мазутных и газомазутных горелках теплогенерирующих установок для уменьшения расхода топлива и загрязнения окружающей атмосферы его несгоревшими остатками. Форсунка для горелки содержит цилиндрический корпус, днище которого выполнено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564482
Дата охранного документа: 10.10.2015
10.10.2015
№216.013.8076

Мультитеплотрубная паротурбинная установка с капиллярным конденсатором

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для утилизации вторичных тепловых энергоресурсов и низкопотенциальной тепловой энергии природных источников, а именно для трансформации тепловой энергии в механическую. Мультитеплотрубная паротурбинная установка с капиллярным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564483
Дата охранного документа: 10.10.2015
Показаны записи 31-40 из 128.
13.01.2017
№217.015.78de

Теплоэлектрогенератор для автономного энергоснабжения

Изобретение относится к теплоэлектроэнергетике и может использоваться для обеспечения тепловой и электрической энергией индивидуальных домов и квартир путем одновременного получения тепловой и электрической энергии в одном аппарате. Техническим результатом изобретения является повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599087
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.7a3b

Горелка-электрогенератор

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в инжекционных горелках бытовых отопительных приборов, газовых плитах и т.п. для совместной генерации тепла и электрической энергии. Горелка-электрогенератор содержит корпус, сопряженный с газовой форсункой, зубчатый венец,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599088
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.7c80

Термоэлектрический венец для дымовой трубы

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в конструкциях головки дымовых труб для утилизации тепла дымовых газов котельных агрегатов, промышленных печей при их выбросе в атмосферу с получением электричества. Термоэлектрический венец для дымовой трубы содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600192
Дата охранного документа: 20.10.2016
13.01.2017
№217.015.7f0a

Глушитель-очиститель-электрогенератор для отработавших газов

Изобретение относится к устройствам для шумоглушения и очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания с одновременным получением электроэнергии. Техническим результатом является повышение эффективности. Сущность изобретения заключается в том, что корпус снабжен диффузором и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601075
Дата охранного документа: 27.10.2016
25.08.2017
№217.015.9c65

Система гелиотеплохладоснабжения

Изобретение относится к теплоэнергетике и предназначено для поддержания комфортных параметров воздуха в малоэтажных зданиях, преимущественно на животноводческих фермах. Система гелиотеплохладоснабжения, содержащая южный, выполненный из поглощающего солнечную радиацию материала, и северный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610406
Дата охранного документа: 09.02.2017
25.08.2017
№217.015.9cdb

Градирня с поверхностным охлаждением

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при воздушном охлаждении оборотной воды ТЭЦ, АЭС и промышленных предприятий. Градирня с поверхностным охлаждением содержит прямоугольный в поперечном сечении корпус с воздуховпускными окнами в его нижней части, установленный на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610369
Дата охранного документа: 09.02.2017
25.08.2017
№217.015.a6e9

Динамическое устройство для очистки выхлопных газов судового двигателя

Предлагаемое изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению и, в частности, к устройствам для очистки и шумоглушения выхлопных газов судовых двигателей. Динамическое устройство для очистки выхлопных газов судового двигателя содержит соединенные между собой по газу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608094
Дата охранного документа: 13.01.2017
25.08.2017
№217.015.aa65

Автономная тепловая пушка

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в системах децентрализованного отопления. Технический результат достигается предлагаемой автономной тепловой пушкой, включающей цилиндрический корпус, внутри которого по ходу движения воздуха коаксиально установлены вентилятор с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611700
Дата охранного документа: 28.02.2017
25.08.2017
№217.015.acc8

Летний оголовок для градирни

Изобретение относится к теплоэнергетике. Летний оголовок для градирни содержит сплошное вертикальное ограждение высотой Н, прикрепленное к вертикальным стойкам, расположенным по периметру устья градирни, прикрепленным нижними торцами к верхнему кольцу жесткости устья и соединенным между собой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612678
Дата охранного документа: 13.03.2017
25.08.2017
№217.015.b028

Электрогенерирующая приставка для инжекционной горелки

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в инжекционных горелках бытовых отопительных приборов (газовых плитах и т. п.) для совместной генерации тепла и электрической энергии. Электрогенерирующая приставка для инжекционной горелки содержит опорное кольцо, выполненное из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613341
Дата охранного документа: 16.03.2017
+ добавить свой РИД