Установка для утилизации тепла дымовых газов Советский патент 1991 года по МПК F24H1/10 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для утилизации тепла отработанных газов судовых двигателей и котлов.

Цель изобретения - повышение эффек- тивности путем более глубокой утилизации теплаг снижения загрязнения промежуточного теплоносителя и теплообменных поверхностей.

- На фиг.1 приведена принципиальная схема установки; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

-Установка для утилизации тепла дымовых газов содержит подключенный к патрубкам 1 и 2 подвода и отвода газов вертикальный газоход 3, разделенный размещенной между патрубками 1 и 2 горизонтальной перегородкой 4 на верхнюю и цилиндрическую нижнюю камеры 5 и б, снабженные оросителями 7 и 8 с соплами 9 и 10 и теплообменниками 11 и 12, сообщенные между собой посредством выполненного в перегородке 4 центрального отверстия 13 и установленного в нем патрубка 14, стенки 15 которого образуют со стенками 16 газохода 3 в верхней камере 5 емкость 17, подключенную через линию 18 циркуляции с насосом 19 к оросителю 7 этой камеры, причем патрубок 1 подвода газов к нижней камере 6 размещен тангенциально.

Теплообменник 12 нижней камеры 6 может быть включен в линию 18 циркуляции между насосом 19 и оросителем 7 верхней камеры 5 и выполнен в виде рубашки 20 охлаждения нижней камеры 6 газохода 3. Между горизонтальной перегородкой 4 и стенками 16 газохода 3 могут быть выполнены щели 21, а ороситель 8 нижней камеры 6 подключен к линии 18 циркуляции за теплообменником 12 и его сопла 10 направлены в сторону стенок 16 газохода 3. Кроме того, в верхней камере 5 газохода 3 расположен влагоотделитель 22, а в нижней части нижней камеры 6 - шламосборник 23 с патрубком 24 слива.

Установка работает следующим образом.

Дымовые газы с температурой до 500°С направляются через патрубок 1 подвода дымовых газов в нижнюю камеру б, получая вращательное движение. При этом возникают центробежные силы, под действием которых механические примеси отбрасываются к стенкам 16 газохода 3 и скапливаются в шлзмосборнике 23, отку- да удаляются через патрубок 24 слива. На стенки 16 газохода 3 в районе ввода дымовых газов подается промежуточный теплоноситель через ороситель 18 и щели 21, который, испаряясь в дымовых газах, уменьшает их температуру и температуру стенок, При этом увеличивается коэффициент теплоотдачи дымовых газов промежуточному теплоносителю в теплообменнике 12. Очищенные и увлаженные дымовые газы через патрубок 14 направляются в верхнюю камеру 5 газохода 3, отдают тепло подогреваемой в теплообменнике 11 технологической воде. При этом конденсируется промежуточный теплоноситель.

Для интенсификации теплообмена на теплообменные поверхности теплообменника 11 через ороситель 7 подается промежуточный теплоноситель, который, стекая вниз, испаряется в дымовых газах и опять конденсируется на верхних поверхностях, увеличивая коэффициент теплоотдачи.

Дымовые газы с температурой 80-100°С удаляются через влагоотделитель 22 и патрубок 2 отвода. Сконденсировавшийся на поверхностях теплообменника 11 промежуточный теплоноситель скапливается в емкости 17, откуда забирается насосом 19 и через теплообменник 12 подается на оросители 7 и 8. Промежуточный теплоноситель периодически проходит регенерацию, так как поглощает соединения серы, содержащиеся в дымовых газах, и приобретает кислотность.

Горячая технологическая вода из утилизационного теплообменника 11 отводится потребителю.

Установка позволяет производить предварительную очистку дымовых газов от механических примесей, что уменьшает загрязнение теплообменных поверхностей теплообменника 11, а также за счет отделения емкости 17 промежуточного теплоносителя от шламосборника 23 резко уменьшает загрязнение промежуточного теплоносителя. Это позволяет использовать установку для глубокой утилизации тепла двигателей внутреннего сгорания, работающих на тяжелых сортах топлива, Подача части промежуточного теплоносителя на стенки 16 газохода 3 в ра йоне входа дымовых газов и выполнение теплообменника 12 в виде рубашки уменьшает температуру стенок 16, интенсифицирует теплообмен за счет предварительного увлажнения дымовых газов.

Формулаизобретения 1. Установка для утилизации тепла дымовых газов, содержащая подключенный к патрубкам подвода и отвода газа вертикальный газоход, разделенный размещенной между патрубками горизонтальной перегородкой на верхнюю и нижнюю цилиндрическую камеры, снабженные оросителями с соплами и теплообменниками и сообщенные между собой посредством выполненного в перегородке центрального отверстия и установленного в нем патрубка, стенки которого образуют со стенками газохода в верхней камере емко„сть, подключенную через линию циркуляции с насосом к оросителю этой камеры, отличающая- с я тем, что, с целью повышения эффективности путем более глубокой утилизации тепла, снижения загрязнения промежуточного теплоносителя и тепло- обменных поверхностей, патрубок подвода газа установлен в нижней камере и размещен тангенциально.

0

2.Установка по п.1, отличающая- с я тем, что теплообменник нижней камеры включен в линию циркуляции между насосом и оросителем и выполнен в виде рубашки охлаждения нижней камеры газохода.

3.Установка по пп, 1 и2,отличаю- щ а я с я тем, что, между горизонтальной перегородкой и стенками газохода выполнены щели.

4.Установка по пп. 1 и2,отличаю- щ а я с я тем, что ороситель нижней камеры подключен к линии циркуляции за теплообменником, а его сопла направлены в сторону стенок газохода.

Изобретение относится к теплоэнергетике, может быть использовано для утилизации тепла отработанных газов судовых дизелей и котлов и позволяет повысить эффективность путем более глубокой утилизации тепла, снижения загрязнения промежуточного теплоносителя и теплообменных поверхностей. Вертикальный газо- ход(ВГ)3 разделен горизонтальной перегородкой (ГП)4 с центральным отверстием 13 и установленным в нем патрубком 14 на верхнюю (ВК) 5 и цилиндрическую нижнюю (НК) 6 камеры, снабженные оросителями 7 и 8 с соплами 9 и 10, теплообменниками (Т) 11 и 12 и патрубками 1 и 2 подвода и отвода газа соответственно, причем патрубок 1 подвода газа к НК 6 установлен тангенциально. ГП 4 с патрубком 14 и стенками 16 ВГ 3образуют емкость 17, подключенную через насос 19 и Т 12, выполненный в виде рубашки 20 охлаждения НК 6, линией 18 циркуляции к оросителям 7 и 8. Сопла оросителя 8 направлены в сторону стенок 16. Между ГП 4и стенками 16 выполнены щели 21. Установка позволяет выполнить предварительную очистку газа, что снижает загрязнение промежуточного теплоносителя и поверхностей нагрева и повышает эффективность. 3 з.п. ф-лы, 2 ил. СП с

А-А

21

8

Фиг.1