Котел-утилизатор Советский патент 1984 года по МПК F22B1/18 F22B31/02 

Изобретение относится к устройствам для утилизации тепла высокотемпературных запыленных технологических газов и может быть использовано в химической, металлургической и других областях народного хозяйства. Известны котлы-утилизаторы, содержащие последовательно соединенные между собой опускной радиационный газоход, осадительную камеру и подъемную радиационноконвективную шахту 1. Для данных котлов характерны низкая эффективность вследствие отсутствия конвективной подъемной шахты и плохая сепарация и налипание еще не охладившейся пыли на стенках осадительной камеры. Известен также котел-утилизатор, содержащий последовательно соединенные опускной радиационный газоход, осадительную камеру, подъемную радиационно-конвективную шахту, поворотную камеру и опускную конвективную шахту 2. Недостатками известного кбтЛа-утилизатора являются пониженная эффективность и повышенная металлоемкость, обусловленные чрезмерно развитой ограждающей поверхностью, что приводит, кроме того, к значительным теплопотерям через наружные стенки. Цель изобретения - повышение тепловой эффективности путем снижения теплопотерь и уменьшение металлоемкости. Поставленная цель достигается тем, что в котле-утилизаторе, содержащем последовательно соединенные опускной радиационный газоход, осадительную камеру, подъемную радиационно-конвективную шахту, поворотную камеру и опускную конвективную шахту, причем боковые экраны радиационно-конвективной шахты расположены в одной плоскости соответственно с передним и задним экранами радиационного газохода, снабженного потолочным экраном, поворотная камера расположена над радиационным газоходом, потолочный экран которого выполнен в виде наклонного в сторону радиационно-конвективной шахты ската, а конвективная щахта примыкает кзаднему и боковому экранам соответственно радиационного газохода и радиационно-конвективной шахты. На фиг. 1 изображен котел-утилизатор, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг, 4 - разрез В-В на фиг. 2. Котел-утилизатор содержит последовательно соединенные между собой по газовому тракту опускной радиационный газоход 1 с входным окном 2, расположенным вверху, осадительную камеру 3, расположенную внизу, подъемную радиационно-конвективную шахту, выполненную в виде двух газоходов 4 и 5 с ширмами 6 и 7, симметрично примыкающими к боковым экранам 8 радиационного газохода 1, и расположенную над последним горизонтальную поворотную камеру 9, подключенную к газоходам 4 и 5 с двух противоположных сторон. Газоход 1 снабжен потолочным экраном 10, выполненным в виде наклоненных в сторону газоходов 4 и 5 скатов. Передний и задний экраны 11 и 12 радиационного газохода 1 расположены в одной плоскости соответственно с боковыми экранами 13 и 14, а также 15 и 16 газоходов 4 и 5 радиационно-конвективной щахты. Поворотная камера 9 соединена с опускной конвективной шахтой 17, примыкающей к заднему и боковым экранам 12, 15 и 16 соответственно газоходов 1, 4 и 5. Газоход 1 и шахта 17 снабжены проемами 18 и 19 для удаления пыли. В шахте 17 установлены змеевиковые теплообменные пакеты 20, а в нижней части расположено выходное окно 21. Трубы экранов 8 в нижней части разведены в фестон 22. Котел-утилизатор работает следующим образом. Высокотемпературные запыленные технологические газы через входное окно 2 поступают в опускной радиационный газоход 1, проходят в его нижнюю часть, охлаждаясь до температуры затвердевания пыли, разделяются в осадительной камере 3 на два потока и по газоходам 4 и 5 радиационно-конвективной щахты, отдавая свое тепло, с двух сторон входят в горизонтальную поворотную камеру 9, откуда поступают в верхнюю часть конвективной щахты 17. Проходя через шахту 17, газы отдают свое тепло пакетам 20, затем выводятся через выходное окно 21. Пыль, отсепарированная при поворотах газового потока в осадительной камере 3, газоходах 4 и 5, щахте 17 и поворотной камере 9, далее отводится через проемы 19 и 18. Выполнение радиационно-конвективной шахты в виде двух газоходов 4 и 5, симметрично примыкающих к. боковым экранам 8 газохода 1, обеспечивает равномерное течение газов по газоходам 4 и 5, что увеличивает использование поверхностей ширм 7 и экранов 13-16 газоходов 4 и 5, а также устраняет застойные зоны в осадительной камере 3 и нижних участках газоходов 4 и 5, следовательно, ликвидирует образование отложений пыли в этих местах. Размещение поворотной камеры 9 над радиационным газоходом 1 и подключение ее с двух противоположных сторон к газоходам 4 и 5, а также примыкание конвективной шахты 17 к экранам 12, 15 и 16 способствует равномерному распределению газа по сечению шахты 17, что увеличивает использование поверхностей теплообменных пакетов 20. Выполнение потолочного экрана 10, образующего нижнюю стенку поворотной камеры 9, в виде двух наклоненных вниз в сторону газоходов 4 и 5 скатов позволяет более

равномерно распределить газы по сечению камеры 9, а также способствует эвакуации из камеры 9 осевшей в ней пыли.

Таким образом, данная конструкция позволяет повысить эффективность котла-утилизатора, а также выполнить котел-утилизатор газоплотным с минимальными ограждающими поверхностями и использовать естественную циркуляцию воды в поверхностях нагрева.

КОТЕЛ-УТИЛИЗАТОР, содержащий последовательно соединенные опускной радиационный газоход, осадительную камеру, подъемную радиацио.нно-конвективную шахту, поворотную камеру и опускную конвективную шахту, причем боковые экраны радиационно-конвективной шахты расположены в одной плоскости соответственно с передним и задпим экранами радиационного газохода, снабженного потолочны.м экраном, отличающийся тем, что, с целью повышения тепловой эффективности путем снижения теплопотерь и уменьшения металлоемкости, поворотная камера расположена над радиационным газоходом, потолочный экран которого выполнен в виде наклонного в сторону радиационно-конвективной шахты ската, а конвективная шахта примыкает к заднему и боковому экранам соответственно радиационного газохода и радиационно-конвективной шахты.