Охладитель отходящих газов энерготехнологического агрегата

 

ОХЛАДИТЕЛЬ ОТХОДИВШИХ ГАЗОВ ЭНЕРГОТЕХНОЛОГЙЧЕСКОГО АГТЕГАТА. содержащий газоход со сводом и размещенные в нем теплообменные поверхности , отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы,.он снабжен разделительной перегородкой, закрепленной на своде, размещенной между теплс обменными поверхностями и выполненной из ряда замкнутых трубчатых элементов, частично заполненным теплоносителем, с продольными ребрами, установлейных с возможностью поворота вокруг своей оси. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

М ДАМИР

РЕСПУБЛИК

y g F 27 D 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

О ф у Г ГЪ т, 1

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (2t) 3582051/22-02 (22) 11. 01.83 (46) 07.-12.84. Бюл. В 45 (72) N,K. Безродный, В.Б.Иванов, С.С. Волков и H.М. Загуменнов (71). Киевский ордена Ленина политехнический институт. им.50-летия

Великой Октябрьской социалистической . революции (53) 669.042(088.8) (56) 1. Сушон С.П. и др. Вторичные энергетические ресурсы промышленности СССР. М, "Энергия", 1978, с. 140.

2. Багров О.Н. и др. Энергетика . основных производств, цветной металлургии. М,, "Иеталлургия", 1979, с. 188-190 °

„„SU„„1128085 (54) (57) ОХЛАДИТЕЛЬ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ

ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО АГРЕГАТА со6 держащий газоход со сводом и размещенные в нем теплообменные поверхности, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы,,он снабжен разделительной перегородкой, закрепленной на своде, размещенной между теплообменныии поверхностями и выполненной из ряда замкнутых трубчатых элементов, частично заполненным теплоносителем с продольными ребрами, установлейных с возможностью поворота вокруг своей оси.

1128

45 е

1

Изобретение относится к регулированию температуры отходящих газов энерготехнологических агрегатов, например, печей для плавки сульфидсодержащих концентратов в цветной металлургии.

Регулирование температуры газов на выходе охладителя необходимо, так как условием работы энерготехнологической цепочки, использующей газы после охладителя, является постоянство температуры газов на входе.

Известен охладитель, содержащий поверхности теплообмена, в .кото,ром для поддержания температуры отходящих газов на выходе в допустимых пределах при переменном расходе газов ! использован обводной газоотводящий канал с регулятором расхода, подключенный между входом и выходом охладителя. При этом, если. меняется режим работь| агрегата и температура газов на выходе из печи, через охладитель прокодит лишь часть расхода газов. Этот газовый поток, KQHтактируя с теплообменными поверхностями, охлаждается до .температур много ниже номинальных. Температура га-. зов регулируется на выходе охладителя при смещении двух газовых пото.ков с различной температурой и изменяемым соотношением расходов $1).

Недостатками такого охладителя являются увеличение капитальных затрат на изготовление охладителя, содержащего обводной футерованный

35 газовый канал с регулятором расхода и малый срок службы поверхностей -нагрева охладителя, выходящих из строя от серно-кислотной коррозии. Коррозия возникает при контакте переохлажденных ниже безопасной температуры сульфидсодержащих газов с теплообменными поверхностями.

Наиболее близким к изобретению по технической сути и достигаемому результату является охладитель отходящих, газов энерготехнологического агрегата, содержащий газоход со сво-. дом и размещенные в нем теплообменны поверхности. Температура газов на выходе при повышении или понижении ее на входе регулируется за счет изменения скорости течения газов при воздействии на газовый поток регулятора расхода (2 ).

Однако известный охладитель невозмояно использовать в составе энерготехнологического агрегата.

085 2

Воздействие регулятора расхода на поток газов с целью регулирования их температуры изменяет режим работы предвключенных по отношению к ох-. ладителю узлов энерготехнологического агрегата, что может привести к резкому снижению выпуска полезной про-. дукции всем комплексом. Снижение же диапазона регулирования расхода приводит к снижению эффективности регулирования температуры газов на выходе и сокращает срок, работы узлов агрегата, стоящих после охладителя и использующих его выходные. газы.

Цель изобретения — увеличение срока службы охладителя.

Цель достигается тем, что охладитель отходящих газов энерготехнологического агрегата, содержащий газоход со сводом и .размещенные в нем теплообменные поверхности, снабжен разделительной перегородкой, закрепленной на своде,.размещенной между теплообменными поверхностями и выполненной из ряда замкнутых трубчатых элементов, частично заполненных теплоносителем, с продольными ребрами, установленных с возможностью поворота вокруг, своей оси.

На фиг. 1 изображен охладитель газов, продольный разрез, на фиг. 2— разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3сечение ББ на фиг. 2.

Охладитель газов (фиг. 1) представляет собой многоходовой по газу газоход с поверхностями нагрева, выполненными в виде трубчатых панелей 1, обьединенных коллекторами 2. Иногоходовость газохода обеспечивается разделяющей газовой перегородкой 3, подвешенной на потолке 4 газохода и частично перекрывающей его сечение. Газовая. перегородка 3 выполнена в виде охлаждаемой конструкции и состоит из ряда автономных замкнутых трубчатых элементов 5 (фиг. 2), частично заналненных промежуточным теплоносителем и выведенных через потолок 4 газохода за его пределы.

В области газохода трубчатые элементы 5 снабжены продольными ребрами 6, а вне газохода — наружными конденсаторами 7 для конденсации вторичного теплоносителя. Снаружи газохода трубчатые элементы 5 соединены с поворотным устройством 8, служащим для поворота их относительно своей продольной оси на у ол до 900 °

8085

112

Охладитель газов работает следующим образом. . Отходящие газы энерготехнологического агрегата поступают во . входной.9 газоход охладителя. При температуре газов на входе выше номинальной трубчатые элементы 5 повер нуты так, что ребра 6 перекрывают друг друга и газовая перегородка 3 обладает минимальной проницаемостью. 10

Осуществляется продольное омывание поверхностей нагрева панелей 1 газами со скоростью. соответствующей заданному расходу через сечение одного хода.. Теплосъем с поверхностей 15 нагрева панелей 1 максимален и температура в выходном 10 газоходе при максимальной температуре на входе соответствует технологическому режиму агрегата. Режим и схема тече- 20 ния газов в охладителе соответствуют варианту многоходавого теплообменника.

В случае изменения режима работы. технологического агрегата меняется 25 расход либо температура отходящих газов во входном 9 газоходе. В этом случае стабилизация температуры в выходном 10 газоходе достигается из- менением живого сечения для про- . 3Q хода газов в газовой перегородке 3 путем поворота,элементов 5 вокруг своей оси.

При повороте трубчатых элементов

5 вокруг своей оси схема охладителя, становится промежуточной между много- и одноходовым теплообменником.

Режим и скорость течения газов изменились так, что часть расхода . 40 газов проходит через газовую перегородку 3 в соседнее колено газохода, а часть. осуществляет продольное омы-. ваиие поверхностей нагрева панелей 1.

Теплосъем в этом случае имеет ïðî45 межуточное значение и изменяется

4 в зависимости от. угла поворота трубчатых элементов 5. Этому промежуточному варианту соответствует расчетный режим работы и средняя по величине температура газов на входе>>

При значительном угле Поворота трубчатых элементов 5 впкруг своей оси схема течения газов в охладителе становится аналогичной схеме для одноходового теплообменника, так как газовая перегородка имеет значительное сечение для прохода газов.

Газы омывают поверхности нагрева в поперечном направлении со скоростью, соответствующей расходу через сечение охладителя (фиг ° 2).

Вариант одноходового течения может использоваться при минимальной температуре отходящих газов во входном

9 газоходе. Теплосъем с поверхностей нагрева при этом минимален.

За счет изменения схемы, течения газов оказывается возможность значительно изменять пределы теплосъема при незначительном изменении гидравлического сопротивления охладителя но газу и практически не воз- . действуя на заданный расход газового потока

В результате модельных испытаний установлено, что за время испытаний (2 меа.) предлагаемый охладитель работает.без отказов, базовый обвект за тот же срок выходит из строя 3 раза. Скорость коррозии труб на базовом объекте составляет 8 1км/г, откуда срок его работы при толщине стенки трубы 2 мм составит 3 месяца.

Скорость коррозии труб предлагаемого охладителя составляет 2 мм/г, при сроке службы до 1. r. Таким образом, гарантированное удлинение межремонт-, ной кампании составляет 9 мес,, что соответствует увеличению периода безаварийной эксплуатации в 4 ража.

1128085

ll28085

Составитель В. Крнсина

Техред Ж.Кастелевич Корректор О. Билак

Редактор Н. Бобкова

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

Закаэ 9011/28 Тираж 577 . Подписное

ВНИИПИ Государственного-комитета СССР по делам Изобретений и открытий

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