Паровой котел с наддувом для парогазовой силовой установки

 

№ 116509

Класс 13а, 18

13g, 1„

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В. К. Шебалов

ПАРОВОЙ КОТЕЛ С НАДДУВОМ ДЛЯ ПАРОГАЗОВОЙ

СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ

Заявлено 6 сентября 1957 г; за ¹ 583031 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Изобретение относится к паровым котлам с наддувом, иначе называемых высоконапорными парогенераторами, пар из которых используется в паровых, а отходящие газы — в газовых турбинах, причем газовая турбина приводит во вращение компрессор, воздух из которого подается в топку котла.

Известные конструкции подобных котлов, например, котлы типа Велокс, имеют большие габариты и требуют значительных затрат времени на сборку и разборку котла при его ремонте или монтаже.

Предлагаемый котел не имеет этих недостатков. Он собран из четырех испарительных контуров, соединенных между собой продольными фланцами, позволяющими быстро производить разборку и сборку котла.

Каждый контур набран из испарительных элементов, выполненных из двух труб неодинакового диаметра, одна из которых в своей средней части образует змеевик, расположенный перпендикулярно к продольной оси труб. Испарительные контуры собираются так, что змеевики элементов размещаются внутри котла, образуя компактные конвективные поверхности нагрева, уменьшая габариты котла.

На фиг. 1 изображен испарительный элемент в трех проекциях с частичным разрезом; на фиг. 2 — испарительный контур в трех проекциях; на фиг. 3 — котел в продольном разрезе; на фиг. 4 — поперечный разрез котла по линии BB па фиг. 3; на фиг. 5 — котел в плане со снятой крышкой.

Каждый испарительный элемент изготовлен из двух труб, из них труба 1 меньшего, а труба 2 большего диаметра. Трубы в нижних частях соедин" íû калачом 8, Труба меньшего диаметра в своей средней части переходит в змеевик 4, состоящий из нескольких петель. № 116509

Из испарительных элементов собраны четыре испарительных контура. Трубы меньшего диаметра каждого из элементов присоединены к водяному коллектору 5, а трубы большего диаметра — к коллектору б пароводяной смеси. Питательная вода подается в водяной коллектор по трубе 7, а пароводяная смесь из коллектора б отводится по трубе 8.

Трубы испарительных элементов крепятся крючками к поясам 9, которые по высоте скреплены полосами 10 и продольными фланцами 11, образующими каркас контура. Верхний пояс косынками 12 крепится еще к сектору 18, на котором расположены опоры 14 для коллекторов 5 и б. С наружной стороны контур обшит листами 15 из жароупорной стали.

Котел собирается из четырех испарительных контуров, которые соединяются между собой продольными фланцами 11. В нижней части котла при этом образуется топочное пространство 1б, в котором происходит сжигание жидкого или газообразного топлива, подаваемого через форсунку или горелку 17. Стенками топочного пространства служат трубы испарительных лемен ов. Контуры собраны так, что змеевики испарительных элементов одного контура располагаются между змеевиками испарительных элементов противолежащего контура, образуя по высоте котла два ряда змеевиков 18 и 19, оси труб которых расположены в перпендикулярных плоскостях. При такой сборке над топкой образуется компактная конвективная поверхность нагрева котла. На трубах змеевиков установлены дистанционные кольца 20. Контуры попарно взаимозаменяемы. Соединение контуров с помощью продольных фланцев позволяет просто и быстро производить монтаж и демонтаж котла. Выше змеевиков расположен пароперегреватель 21.

При сборке котла сектора контуров опираются на кольцо 22, зажатое между фланцами 28, один из которых приварен к верхней крышке

24, а другой к наружному корпусу 25 котла. Такая система опоры контуров позволяет всю нагрузку от поверхностей нагрева передать на корпус котла, обеспечивая свободное расширение книзу внутренних элементов котла при их нагревании. При снятии верхней крышки можно все поверхности нагрева вынуть из корпуса.

Для доступа к внутренним частям котла снизу нижняя крышка 26 также выполнена съемной. В местах прохода трубопроводов через крышки установлены уплотняющие устройства, которые состоят из компенсаторов 27, приваренных одной стороной к трубам, а другой к патрубкам, укрепленным в крышках. При снятии крышек сварочные швы или спиливаются, или расплавляются в пламени газовой гopcJIKH. Такое устройство обеспечивает надежное уплотнение от проникновения газов в помещение котельной, не вызывая в крышках дополнительных напряжений от термических удлинений трубопроводов.

Воздух из компрессора поступает в котел через патрубок 28, проходит по кольцевому пространству 29 между обшивкой контуров и наружным корпусом, нагревается и через регистры поступает в топку котла.

Топочные газы омывают последовательно конвективные поверхности нагрева котла, змеевики пароперегревателя и через короб 80 направляются в газовую турбину.

Насыщенный пар по трубам 8 отводится в сепаратор (на чертеже не показан), а по трубам 81 возвращается из сепаратора в пароперегреватель, из которого по трубам 82 отводится в паровую турбину.

Внутренняя тасть верхней крышки котла изолируется, например, мастикой из ферроги;:са, а нижняя часть топки охлаждается водой, проходящей по трубам 88, что ооеспечивает надежную работу металла этих частей котла.

Предмет изобретения

1. Паровой котел с наддувом для парогазовой силовой установки, стенки топки которого образованы вертикальными испарительнымп элементами, выполненными из труб неодинакового диаметра, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью удобства сборки и разборки, поверхность нагрева котла выполнена из четырех нспарительных контуров, соединенных между собой по длине фланцами.

2. Устройство котла по п. 1, о тл и ча ю ще е с я тем, что, с целью уменьшения габаритов котла без снижения его производительности, одна из двух труб каждого испарительного элемента в средней части образует змеевик, расположенный перпендикулярно к продольной оси труб.

Вид по сто 7ле А азпез по БЕ

6 с,==э / ! б

Эиг 2

+uZ /