КОТЕЛ-УТИЛИЗАТОР Российский патент 1995 года по МПК F22B1/18 

Изобретение относится к котлостроению и может быть использовано в котлах-утилизаторах, применяемых в технологических линиях, например, получения серной кислоты.

Известны котлы, содержащие верхний и два нижних барабана (коллектора) и снабженные симметрично расположенными относительно продольной оси котла котельными пучками.

Недостатком известных конструкций является отсутствие устройств для регулирования и поддержания на заданном уровне температуры уходящих газов (байпасных газоходов), что ограничивает их применение в качестве котлов-утилизаторов в технологических линиях, например, получения серной кислоты.

Цель изобретения расширение области применения известных котлов.

Для этого котлы могут быть снабжены неохлаждаемыми байпасными газоходами. Однако, это приводит к увеличению габаритов котла, что неприемлемо для транспортабельных котлов, и повышенному расходу обмуровочных материалов, что повышает материалоемкость конструкции. Более приемлемым является снабжение котла охлаждаемым байпасным газоходом.

Согласно изобретению котел-утилизатор, содержащий верхний барабан-сепаратор и подключенные к нему посредством образованных рядами труб котельных пучков два нижних барабана, причем котельные пучки симметрично расположены относительно продольной оси котла и имеют вход и выход для газов, снабжен охлаждаемым шибером и проставками, причем последние размещены между трубами рядов, обращенных в сторону упомянутой оси, и соединены с ними газоплотно с образованием стенок байпасного канала, причем последний выполнен с поперечным сечением в виде треугольника, а охлаждаемый шибер установлен в выходном сечении канала с возможностью вращения вокруг его оси.

Котел-утилизатор снабжен раздающей камерой с входным отверстием овальной формы, размещенной на входе газов в котельные пучки, причем отверстие большей осью размещено горизонтально, и фестонами из труб, размещенными в выходном сечении раздающей камеры, причем трубы в фестонах размещены с возможностью обеспечения отклонения газового потока от начального направления движения.

Охлаждающий шибер выполнен с эксцентричной осью вращения.

Котел-утилизатор может быть снабжен шиберами, каждый из которых размещен на выходе газов из котельного пучка.

В стенках байпасного канала могут быть выполнены окна для перепуска газа.

Предлагаемая конструкция позволяет обеспечить регулирование и поддержание на заданном уровне температуры уходящих из котла-утилизатора газов, что позволяет расширить область его применения. При этом не изменяются внешние габариты котла-утилизатора и, таким образом, не нарушается транспортабельность котла-утилизатора (если предъявляются требования к его транспортабельности).

На фиг. 1 представлен котел-утилизатор, продольный разрез; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 сечение В-В на фиг.1; на фиг.5 узел I на фиг.3; на фиг.6 сечение Г-Г на фиг.5; на фиг.7 вид Д на фиг.4; на фиг.8 узел II фиг.4.

Котел-утилизатор содержит верхний барабан-сепаратор 1 и подключенные к нему посредством образованных рядами труб котельных пучков 2 два нижних барабана 3, причем котельные пучки 2 симметрично расположены относительно продольной оси котла и имеют входные 4 и выходные 5 окна для газов.

Котел-утилизатор снабжен охлаждаемым шибером 6 и проставками 7, причем последние размещены между трубами рядов, обращенных в сторону продольной оси котла, и соединены с ними газоплотно с образованием стенок байпасного канала 8, который выполнен в поперечном сечении в виде треугольника. Охлаждаемый шибер 6 выполнен с эксцентричной осью вращения 9 и установлен в выходном сечении байпасного канала 8 с возможностью вращения вокруг упомянутой оси 9.

Котел-утилизатор снабжен раздающей камерой 10 с входным отверстием овальной формы, размещенной на входе газов в котельные пучки 2, причем отверстие большей осью размещено горизонтально. В выходном сечении раздающей камеры установлены фестоны 11 из труб 12, размещенных с возможностью обеспечения отклонения газового потока от начального направления движения. Раздающая камера 10 экранирована трубами 13 с отгибками 14 для защиты от излучения барабанов 1 и 3.

На выходе газов из котельных пучков 2 установлены неохлаждаемые шибера 15. В стенках байпасного канала 8 выполнены окна 16 для выпуска газов. Трубы котельных пучков 2 установлены под углом α к вертикали, обеспечивающим вписывание котла в транспортировочный габарит 17.

Котел-утилизатор имеет замкнутую на барабаны 1 и 3 обшивку 18.

Опоры 19 барабанов 3 установлены во взаимно перепендикулярных направлениях.

Котел-утилизатор работает следующим образом.

Горячие газы, например, сернистые, поступают через входное окно 4 и в раздающую камеру 10, откуда часть газов через фестоны 11 направляются в котельные пучки 2, а другая часть газов в байпасный канал 8. Охлажденные до заданной температуры газы через выходное окно 5 покидают котел-утилизатор.

Необходимый расход газов через байпасный канал 8 задается положением шиберов 6 и 15. Выполнение входного окна 4 овальным улучшает раздачу газов по котельным пучкам 2, этому способствуют и фестоны 11.

Выполнение шибера 6 с эксцентричной осью вращения 9 позволяет обеспечить свободный доступ в байпасный канал 8.

В некоторых режимах работы при закрытом шибере 6 и открытых шиберах 15 газы из байпасного канала 8 через открытые каналы 16 перетекает к последующим по ходу газов котельным пучкам 2, улучшая при этом их обогрев. Последнее приводит к повышению циркуляции в этих пучках, более равномерному распределению по длине верхнего барабана 1 сепарации пара, что снижает вынос солей. Однако, при этом должно выполняться требование поддержания температуры уходящих из котла-утилизатора газов на заданном уровне.

Использование: энергетика, котлостроение. Сущность изобретения: к верхнему барабану сепаратору 1 котла утилизатора подключены посредством котельных пучков 2 два нижних барабана 3. Пучки 2 симметрично расположены относительно продольной оси котла и имеют входные и выходные окна 4 и 5. В пучках 2 между трубами рядов, обращенных в сторону оси котла, размещены проставки, соединенные с трубами газоплотно с образованием стенок байпасного канала с треугольным поперечным сечением. В выходном сечении канала установлен охлаждаемый шибер 6 с возможностью вращения вокруг его оси. Раздающая камера 10 для газов выполнена с входным отверстием 4 овальной формы. Фестоны из труб размещены в выходном сечении камеры 10, причем трубы в фестонах размещены с возможностью отклонения газового потока. Котел снабжен шиберами, каждый из которых размещен на выходе из пучка. в стенках канала выполнены окна для перепуска газа. 5 з. п. ф-лы, 8 ил.

1. КОТЕЛ-УТИЛИЗАТОР, содержащий верхний барабан-сепаратор и подключенные к нему посредством образованных рядами труб котельных пучков два нижних барабана, причем котельные пучки симметрично расположены относительно продольной оси котла и имеют вход и выход для газов, отличающийся тем, что он снабжен охлаждаемым шибером и проставками, причем последние размещены между трубами рядов, обращенных в сторону упомянутой оси, и соединены с ними газоплотно с образованием стенок байпасного канала, причем последний выполнен с поперечным сечением в виде треугольника, а охлаждаемый шибер установлен в выходном сечении канала с возможностью вращения вокруг его оси. 2. Котел-утилизатор по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен раздающей камерой с входным отверстием овальной формы, размещенной на входе газов в котельные пучки, причем отверстие большей осью размещено горизонтально. 3. Котел-утилизатор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен фестонами из труб, размещенными в выходном сечении раздающей камеры, причем трубы в фестонах размещены с возможностью обеспечения отклонения газового потока от начального направления движения. 4. Канал-утилизатор по пп. 1 3, отличающийся тем, что охлаждающий шибер выполнен с эксцентричной осью вращения. 5. Котел-утилизатор по пп. 1 4, отличающийся тем, что он снабжен шиберами, каждый из которых размещен на выходе газов из котельного пучка. 6. Котел-утилизатор по пп. 1 5, отличающийся тем, что в стенках байпасного канала выполнены окна для перепуска газа.