ES2214235T3 - Intercambiador mural para hogar de caldera. - Google Patents
Intercambiador mural para hogar de caldera.Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F22G—SUPERHEATING OF STEAM
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Abstract
Intercambiador térmico (5, 6), destinado a ser montado en una pared pantalla vertical (M) de un hogar (1) de caldera de central de producción de energía eléctrica, constituido por tubos (7) que se extienden según dicha dirección vertical entre una parte baja (B) del intercambiador y una parte alta (H) del intercambiador y en los cuales se pone en circulación vapor de agua entre una entrada (E) de los tubos del intercambiador y una salida (S) de tubos del intercambiador para ser recalentado, estando acodado cada tubo en media vuelta en la parte alta del intercambiador, estando dispuestas la entrada (E) y la salida (S) de los tubos del intercambiador en la parte baja del intercambiador, caracterizado porque los tubos (7) del intercambiador están alineados en un plano, paralelamente a la pared pantalla (M) y forman individualmente o por pequeños grupos una alternancia de circuitos ascendentes y de circuitos descendentes.
Description
Intercambiador mural para hogar de caldera.
La invención se refiere a un intercambiador
térmico destinado a ser montado en una pared pantalla vertical de un
hogar de caldera de central de producción de energía eléctrica,
constituido por tubos que se extienden según dicha dirección
vertical entre una parte baja del intercambiador y una parte alta
del intercambiador y en los cuales se pone en circulación vapor de
agua entre una entrada de los tubos del intercambiador y una salida
de los tubos del intercambiador para ser recalentado, estando
acodado cada tubo en media vuelta en la parte alta del
intercambiador, estando dispuestas la entrada y la salida de los
tubos del intercambiador en la parte baja del intercambiador.
Un intercambiador mural de este tipo está
destinado más particularmente a un hogar de caldera que funciona con
circulación natural o controlada en el cual las paredes del hogar
de la caldera están constituidos por tubos en los que circula una
emulsión agua-vapor de agua. Este intercambiador
mural está destinado a recuperar la energía térmica disponible a
alta temperatura en la parte elevada del hogar para recalentar
vapor de agua lo que permite aguas abajo de la caldera reducir la
superficie de los intercambiadores sobrecalentadores y
resobrecalentadores de vapor de agua.
La patente francesa 1 084 205 describe así
haciendo referencia a las figuras 1 a 4 un sobrecalentador de
referencia 37 tal como el anterior.
En este documento, el sobrecalentador 37 se
compone de una pluralidad de grupos de tubos 40 espaciados entre sí,
incorporando cada grupo algunos tubos 40 alineados en un plano y que
forman un panel que se extiende perpendicularmente a las
paredes.
La presente invención se propone mejorar la
disposición de un intercambiador de este tipo.
La invención tiene así por objeto un
intercambiador térmico, destinado a ser montado en una pared
pantalla vertical de un hogar de caldera de central de producción
de energía eléctrica, constituido por tubos que se extienden según
dicha dirección vertical entre una parte baja del intercambiador y
una parte alta del intercambiador y en los cuales se pone en
circulación vapor de agua entre una entrada de los tubos del
intercambiador y una salida de tubos del intercambiador para ser
recalentado, estando acodado cada tubo en media vuelta en la parte
alta del intercambiador, estando dispuestas la entrada y la salida
de los tubos del intercambiador en la parte baja del
intercambiador, caracterizado porque los tubos del intercambiador
están alineados en un plano, paralelamente a la pared pantalla y
forman individualmente o por pequeños grupos una alternancia de
circuitos ascendentes y de circuitos descendentes.
Así, el intercambiador colocado paralelamente a
la pared pantalla enmascara esta pared pantalla y el intercambio de
calor entre los gases calientes en la parte superior del hogar se
hace en beneficio del intercambiador y no en beneficio de los tubos
de la pared pantalla.
La parte baja del intercambiador está fijada
rígidamente a la pared pantalla del hogar y la parte alta del
intercambiador está fijada a la pared pantalla de forma deslizante
según dicha dirección vertical.
Con esta disposición, la parte alta del
intercambiador montada en forma deslizante con relación a la pared
pantalla adyacente no soporta el peso de los colectores de las
salidas de tubo del intercambiador. Debido a esta disposición, el
intercambiador se puede vaciar fácilmente y no atraviesa el techo
de la cámara de combustión, lo cual simplifica la construcción de
éste.
La disposición en alternancia de circuitos
ascendentes y de circuitos descendentes evita los gradientes de
temperatura demasiado grandes entre tubos adyacentes para limitar
la deformación de éstos bajo el efecto de las tensiones térmicas.
Esta disposición es particularmente ventajosa cuando se montan los
tubos para formar paneles de tubos imbricados. Si el intercambiador
está constituido por paneles de tubos, es posible aumentar el
tamaño de las aletas entre los tubos verticales que forman la pared
pantalla porque éstos están menos sometidos a las radiaciones del
hogar y da lugar a una simplificación del diseño de la parte alta
del hogar.
A continuación se describe un ejemplo de
realización de la invención en detalle y se ilustra en los
dibujos.
La figura 1 ilustra muy esquemáticamente una
caldera de central de producción de energía eléctrica con un hogar
provisto en su parte alta de intercambiadores murales según la
invención.
La figura 2 muestra de manera muy esquemática un
intercambiador mural montado en una pared del hogar ilustrado en la
figura 1.
Las figuras 3 y 4 ilustran la alternancia de
circuitos ascendentes y descendentes de un intercambiador según la
invención.
La figura 5 es una vista parcial que muestra una
parte de una pared pantalla compuesta de tubos y una parte de un
intercambiador según la invención, y que muestra el enlace
deslizante, en la parte alta, del intercambiador en la pared
pantalla.
En la figura 1, el hogar 1 de una caldera de
generación de vapor para una central de producción de energía, que
puede ser una caldera de globo en bóveda o de globo convencional,
es de diseño clásico a base de tubos en los cuales circula una
emulsión agua-vapor de agua.
Las paredes pantalla verticales de la parte alta
del hogar están provistas de intercambiadores térmicos tales como 5
y 6, cada uno de los cuales se denomina en lo sucesivo
intercambiador mural.
En la figura 2, cada intercambiador mural tal
como 5 está solidarizado a una pared pantalla adyacente M y está
constituido por tubos tales como 7 alineados en un plano,
paralelamente a la pared pantalla M, y que se extienden según la
dirección vertical entre una parte baja B del intercambiador y una
parte alta H del intercambiador. Se pone en circulación vapor de
agua entre una entrada E de los tubos del intercambiador y una
salida S de los tubos del intercambiador para ser recalentado. Como
es visible en la figura 2, cada tubo 7 está acodado en media vuelta
en la parte alta del intercambiador, y la entrada E y la salida S
de los tubos del intercambiador están dispuestas en la parte baja
del intercambiador. El acodado de los tubos 7 puede efectuarse
también fuera del hogar en cuyo caso es preciso prever un
dispositivo estanco que permita a los tubos 7 dilatarse con
respecto al techo P del hogar. También se puede efectuar en el
interior del hogar como se ilustra en la figura 1, lo cual
simplifica el diseño del techo del hogar.
La parte baja B del intercambiador 5 está fijada
rígidamente a la pared adyacente M por ejemplo por puntos fijos 8,
9 entre los tubos 11 (figura 5) de la pared pantalla M y los tubos
del intercambiador 5. La parte alta H del intercambiador está fijada
a la pared pantalla de forma deslizante según dicha dirección
vertical con ayuda al menos de una abrazadera tal como 10 más
visible en la figura 5, fijado a al menos un tubo vertical 11 de la
pared pantalla M. Varias abrazaderas tales como 10 pueden ser
espaciados a lo largo de los tubos 7 del intercambiador según la
dirección vertical como se ilustra en la figura 2.
Como es visible en las figuras 3 y 4, los tubos 7
del intercambiador están alineados en un plano vertical, y forman
individualmente (figura 3) o por pequeños grupos o capas (figura 4)
una alternancia de circuitos ascendentes y de circuitos
descendentes ilustrados por flechas. En el caso de la figura 3 ó 4,
los tubos 7 están montados para formar paneles imbricados de tubos
tales como 12 y 13, constituyendo el montaje de tubos de unión los
paneles del intercambiador que está realizado clásicamente por
aletas verticales (no ilustradas en los dibujos) soldadas entre
tubos de unión. Con esta construcción, los tubos montados no
atraviesan el techo P del hogar 1,
La construcción de un intercambiador mural según
la invención contribuye a reforzar la fiabilidad del intercambiador
y su resistencia a lo largo del tiempo y por consiguiente a
disminuir los costos de mantenimiento del hogar.
Claims (4)
1. Intercambiador térmico (5, 6), destinado a ser
montado en una pared pantalla vertical (M) de un hogar (1) de
caldera de central de producción de energía eléctrica, constituido
por tubos (7) que se extienden según dicha dirección vertical entre
una parte baja (B) del intercambiador y una parte alta (H) del
intercambiador y en los cuales se pone en circulación vapor de agua
entre una entrada (E) de los tubos del intercambiador y una salida
(S) de tubos del intercambiador para ser recalentado, estando
acodado cada tubo en media vuelta en la parte alta del
intercambiador, estando dispuestas la entrada (E) y la salida (S)
de los tubos del intercambiador en la parte baja del
intercambiador, caracterizado porque los tubos (7) del
intercambiador están alineados en un plano, paralelamente a la
pared pantalla (M) y forman individualmente o por pequeños grupos
una alternancia de circuitos ascendentes y de circuitos
descendentes.
2. Intercambiador según la reivindicación 1, en
el cual los tubos se montan para formar paneles de tubos (12, 13)
imbricados.
3. Hogar de caldera de central de producción de
energía eléctrica que comprende al menos una pared pantalla
vertical (M) a la cual está solidarizado un intercambiador de calor
(5, 6) según una de las reivindicaciones 1 ó 2 y en el cual la parte
baja (B) del intercambiador está fijada rígidamente a la pared y la
parte alta (H) del intercambiador está fijada a la pared de manera
deslizante según dicha dirección vertical.
4. Hogar según la reivindicación 3, en el cual el
intercambiador no atraviesa el techo (P) del hogar.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9913525 | 1999-10-28 | ||
| FR9913525A FR2800440B1 (fr) | 1999-10-28 | 1999-10-28 | Echangeur mural, pour foyer de chaudiere, constitue de tubes dont l'entree et la sortie sont situees dans la partie basse de l'echangeur |
Publications (1)
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|---|---|
| ES2214235T3 true ES2214235T3 (es) | 2004-09-16 |
Family
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Family Cites Families (3)
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|---|---|---|---|---|
| FR1084205A (fr) * | 1952-04-28 | 1955-01-18 | Babcock & Wilcox France | Perfectionnements aux groupes d'évaporation et de surchauffe |
| US3312198A (en) * | 1965-12-23 | 1967-04-04 | Combustion Eng | Steam generator having improved steam heating sections arranged for parallel flow |
| DE3173990D1 (en) * | 1981-09-15 | 1986-04-10 | Sulzer Ag | Steam generator with a superheater tubular wall |
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1999
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| EP1096200A1 (fr) | 2001-05-02 |
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