Вертикальный газотрубный котел-утилизатор

 

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.06.79 (21) 2790715/24-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл з

F22 В 1/18

F 22 В 9/02

Государствеииык комитет

СССР (53) УДК 621.181. .371.621.565.94 (088.8) Опубликовано 07.08.81. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 17.08.81 ао делам изобретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

Л. 3. Астановский, В. Я. Круглянский и А. Я. Сявриков

Научно-производственное объединение «Техэнергохимпром» (71) Заявитель (54) ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ГАЗОТРУБНЫЙ КОТЕЛ-УТИЛИЗАТОР

Изобретение относится к устройствам для генерирования пара посредством использо-. вания тепла высокотемпературных технологических газов с высоким давлением и может быть использовано при производстве аммиака, метанола и других продуктов, получающихся в результате конверсии и синтеза под давлением.

Известен вертикальный газотурбинный котел-утилизатор, содержащий цилиндрический корпус с размещенной в его полости змеевиковой поверхностью нагрева и снабженный патрубками подвода воды и отвода пароводяной смеси, последний из которых подключен к паросепаратору и размещен по оси верхней стенки корпуса (1).

Недостатком данной конструкции является неравномерность температуры стенки корпуса по высоте вследствие застоя в нижней части корпуса циркуляции и подвода по опускной трубе из барабана-сепаратора более холодной воды.

Это приводит к снижению надежности из-за образования в корпусе трещин.

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

Указанная цель достигается тем, что в корпусе по периферии поверхности нагрева установлена цилиндрическая обечайка с заглушенным верхним торцом, образующая с верхней и боковыми стенками корпуса зазор, причем нижний торец обечайки расположен ниже поверхности нагрева, патрубок для подвода воды подключен к полости корпуса через его верхнюю стенку, а патрубок для отвода пароводяной смеси — через заглушенный торец обечайки.

Кроме того, в обечайке на участке, расположенном выше поверхности нагрева, выполнен кольцевой ряд отверстий. В зазоре установлены трубы с открытыми нижними концами и верхними концами, подсоединенными к отверстиям обечайки.

На фиг. 1 изображен продольный разрез котла-утилизатора; на фиг. 2 — разрез А — А фиг. 1.

Вертикальный газотрубный котел-утилизатор содержит заполненый водой цилиндрический корпус 1 с размещенной в его по лости 2 змеевиковой поверхностью нагрева

3 и снабженный патрубками подвода 4 воды и отвода 5 пароводяной смеси.

853285

Патрубок 4 подключей к паросепаратору

6 посредством опускных труб 7, а патрубок

5 — посредством подъемных труб 8 и размещен по оси верхней стенки 9 корпуса 1.

В корпусе 1 по периферии поверхности нагрева установлена цилиндрическая обечайка 10 с заглушенным верхним торцом 11, образующая с верхней стенкой 9 и боковыми стенками корпуса 1 зазор 12, причем нижний торец 13 обечайки 10 расположен ниже поверхности нагрева 3. Патрубки 4 подключены к полости 2 корпуса 1 через его верхнюю стенку 9, а патрубок 5 — через заглушенный торец ll обечайки 10.

В обечайке 10 на участке, расположенном выше поверхностей нагрева, выполнен кольцевой ряд отверстий 14.

В зазоре 12 установлены трубы 15 с открытыми нижними концами и верхними концами, подсоединенными к отверстиям 14 обечайки 10.

Котел-утилизатор работает следующим образом.

Высокотемпературный газ с высоким давлением проходит по трубам змеевиковой поверхности нагрева 3, отдавая свое тепло воде, находящейся в полости 2 корпуса l.

Тепло, воспринятое водой, частично испаряет ее и она совместно с паром по трубам 8 поступает в паросепаратор 6, где пар отделяется от воды и направляется на турбину для выработки электроэнергии или на технологические нужды, а вода по трубам ? поступает в кольцевой зазор 12 и по нему стекает в нижнюю часть корпуса I.

При прохождении воды по зазору 12 обеспечивается одинаковая гемпература стенок корпуса 1. Кроме того, при этом сокращается длина труб 7, что снижает металлоемкость котла и увеличивает его надежность вследствие снижения сопротивления труб 7, что способствует усилению циркуляции.

Усилению циркуляции также способствует то, что в верхней части дополнительной обечайки равномерно по окружности размещены отверстия 14. Часть циркулирующей воды проходит через отверстия 14 в зазор-12

4 и совместно с водой, поступающей по трубам 7, стекает в нижнюю часть корпуса 1.

Сопротивление контура вследствие уменьшения расхода воды по трубам 7 и 8 умень. шается, а кратность циркуляции и надеж5 ность повышается., При повышенных нагрузках для уменьшения вероятности захвата рециркулирующей водой пара в отверстия 14 рециркуляцию осуществляют через трубы 15.

Формула изобретения

1. Вертикальный газотрубный котел-утилизатор, содержащий цилиндрический корпус с размещенной в его полости змеевиковой поверхностью нагрева и снабженный патрубками подвода воды и отвода пароводяной смеси, последний из которых подключен к паросепаратору и размещен по оси верхней стенки корпуса, отличающийся тем, 20 что, с целью повышения его.надежности, в корпусе по периферии поверхности нагрева установлена цилиндрическая обечайка с заглушенным верхним торцом, образующая с верхней и боковыми стенками корпуса зазор, причем нижний торец обечайки расположен ниже поверхности нагрева, патрубок для подвода воды подключен к полости корпуса через его верхнюю стенку, а патрубок для отвода пароводяной смеси — через заглушенный торец обечайки.

З0 2. Котел-.утилизатор по п. 1, отличающийся тем, что в обечайке на участке, расположенном выше поверхности нагрева, выполнен кольцевой ряд отверстйй.

3. Котел-утилизатор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, в зазоре установлены тру35 бы с открытыми нижними концами и верхними концами, подсоединенными к отверстиям обечайки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 316258; кл. F 22 В 9/16, 1969.

Юыгаа гала сь ф uzi

Составитель Т. Неверова

Редактор Г. Петрова Техред А. Бойкас Корректор С. Щом ак

Заказ 5606/7 Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП сПатент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4