Котел-утилизатор Советский патент 1990 года по МПК F22B1/18 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в котлах- утилизаторах, хапример, для двигательной судовой установки.

Цель изобретения - обеспечение возможности одновременной утилизации тепла выхлопных газов нескольких двигателей и улучшение очистки удаляемых продуктов сгорания,

На фиг.Т изображен котел, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Котел-утилизатор содержит корпус 1 с впускным 2 и выпускным 3 патрубками, между которыми размещен блок из зигзагообразных пластинчатых секций 4 с гофрированной теплообменной поверхностью, отделенный от боковых стенок корпуса 1 зигзагообразными перегородками 5, образующими с упомянутыми стенками газоперепускные каналы б. Котел дополнительно содержит приемную камеру 7, заполненную жидкостью, под уровнем которой размещены змеевиковый теплообменник 8 и допол- нительные впускные патрубки 2 с насадками 9 в виде тангенциальных сопл, а выпускной патрубок 3 снабжен водоотбой- ным колпаком 10, соединенным с приемной камерой 7 сливным трубопроводом 11, а в газоперепускных каналах б установлены гофрированные пластины 12, повторяющие форму каналов.

Секции 4 подсоединены к раздающему 13 и собирающему 14 коллекторам. К перегородкам 5 прикреплены заслонки 15, 16. Котел работает следующим образом. Выхлопные газы, поступающие от двигателей внутреннего сгорания, попадают через впускные патрубки 2 и установленные на них насадки 9 под уровень жидкости, заполняющей приемную камеру 7. Тангенциальный выход выхлопных газов из насадок 9 через сопла приводит к циркуляции жидкости, заполняющей приемную камеру

7, и к перемешиванию более нагретых ее слоев, находящихся вблизи насадок 9, с менее нагретыми, находящимися в периферийной части. Ряды трубчатых змеевиков

теплообменника 8, расположенные в приемной камере 7, не являются значительной помехой для перемешивания различно нагретых слоев жидкости, а поэтому в прием- ной камере 7 котла целесообразно

применение трубчатых поверхностей теплообмена, поскольку пластинчатые поверхности, хотя и являются более эффективными с точки зрения теплообмена, создают значительные препятствия перемешиванию различно нагретых слоев жидкости. При контакте с жидкостью происходит очищение выхлопных газов как от твердых, так и от жидких частиц продуктов сгорания. Непродолжительное время контактов выхлопных газов с жидкостью, находящейся в приемной камере 7, а также отвод тепла от этой жидкости трубчатой поверхностью теплообменника 8 препятствуют процессу испарения, исключить который полностью не

удается, как нельзя исключить и вынос уходящими газами отдельных капель жидкости в межсекционные каналы теплообменного блока секции 4, Зигзагообразная форма межсекционных каналов и наличие на их

поверхности гофрирования способствуют конденсации капель жидкости на поверхности секций 4 и стеканию ее в приемную камеру 7. В случае, если капли жидкости все-таки вынесены из теплообменного блока секций 4, то в результате изменения траектории движения газового потока при выходе его из патрубка 3 из-за наличия во- доотбойного колпака 10 содержащиеся в потоке газов капли жидкости под действием

гравитационных сил стекают по трубопроводу 11 в приемную камеру, выхлопные же газы, как более легкие, выходят через выпускной патрубок 3 в атмосферу.

При необходимости перепуска выхлопных газов помимо теплообменного блока, образованного секциями 4, используются заслонки 15 и 16, при повороте которых открываются газоперепускные каналы б, а теплообменный блок секций 4 изолируется от приемной камеры 7 и выпускного патрубка 3. В этом случае выхлопные газы вместе с каплями и парами жидкости попадают в газоперепускные каналы 6. Расположенные в каналах 6 пластины 12 являются своеобразным сепаратором для капель жидкости. В случае выноса жидкости из газоперепускных каналов 6, она отсепарируется с помощью водоотбойного колпака 10. Попадание жидкости в каналы теплообменного блока секций 4 и на сам теплообменный блок предотвращается заслонками 15.

Обогреваемая среда, например вода, первоначально попадает в теплообменник 8, где происходит ее предварительный обогрев, затем направляется в раздающий коллектор 13, из которого попадает в пластинчатые теплообменные секции 4, где нагревается окончательно, после чего попадает в собирающий коллектор 14 и далее направляется к потребителям.

Использование изобретения в народном хозяйстве позволяет утилизировать не использующееся тепло выхлопных газов двигателей небольшой мощности, входящих в состав энергетических установок судов технического флота, не увеличивая

существенно массогабаритных характеристик судовых энергетических установок, обеспечивая при этом полное искрогаше- ние продуктов сгорания, что особенно важ- но для морских нефтебуровых установок и платформ.

Формула изобретения Котел-утилизатор, содержащий корпус

с впускным и выпускным патрубками, между которыми размещен блок из зигзагообразных пластинчатых секций с гофрированной теплообменной поверхностью, отделенный от боковых стенок корпуса зигзагообразными перегородками, образующими с упомянутыми стенками газоперепускные каналы, отличают, и- и с я тем, что, с целью обеспечения возможности одновременной утилизации тепла выхлопных газов нескольких двигателей и улучшения очистки удаляемых продуктов сгорания, он дополнительно содержит приемную камеру, заполненную жидкостью, подуровнем которой размещены змеевиковый теплообменник и дополнительные впускные патрубки, снабженные вместе с основными насадками в виде тангенциальных сопл, выпускной патрубок снабжен во- доотбойным колпаком, соединенным с

приемной камерсй сливным трубопроводом, а в газоперепускных каналах установлены гофрированные пластины, повторяющие форму каналов.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в котлах-утилизаторах для двигателей судовой установки. Цель изобретения - обеспечение возможности одновременной утилизации тепла выхлопных газов нескольких двигателей и улучшение очистки удаляемых продуктов сгорания. Котел содержит корпус (К) 1, в котором размещен блок из зигзагообразных пластинчатых секций 4, отделенный от боковых стенок К 1 перегородками 5. Котел снабжен приемной камерой 7, заполненной жидкостью, под уровнем которой размещены змеевиковый теплообменник 8 и несколько впускных патрубков 2 с насадками 9, а выпускной патрубок 3 снабжен водоотбойным колпаком 10, соединенным с приемной камерой 7 трубопроводом 11. Выхлопные газы, поступающие от двигателей внутреннего сгорания, попадают через впускные патрубки 2 и насадки 9 под уровень жидкости, заполняющей камеру 7. При контакте с жидкостью происходит очищение выхлопных газов как от твердых, так и от жидких частиц продуктов сгорания. Дальше выхлопные газы проходят через теплообменный блок секций 4 и выходят через выпускной патрубок 3 в газоход. Обогреваемая среда, например вода, первоначально попадает в теплообменник 8, где происходит ее предварительный обогрев, затем направляется в раздающий коллектор 13, из которого попадает в пластинчатые теплообменные секции 4, где нагревается окончательно, после чего попадает в собирающий коллектор 14 и далее направляется к потребителю. 2 ил.