Вертикальный газотрубный котел-утилизатор Советский патент 1981 года по МПК F22B1/18 F22B9/02 

(54) ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ГАЗОТРУБНЫЙ КОТЕЛ-УТИЛИЗАТОР

1

Изобретение относится к устройствам для генерирования пара посредством использования 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 повыщение надежности устройства.

Указанная цель достигается тем, что в корпусе по периферии поверхности нагрева установлена цилиндрическая обечайка с заглущенным 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 заглущенный торец обечайки.

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

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

Вертикальный газотрубный котел-утилизатор содержит заполненый водой цилиндрический корпус 1 с размещенной в его полости 2 змеевиковой поверхностью нагрева 3 и снабженный патрубками подвода 4 воды и отвода 5 пароводяной смеси.

Патрубок 4 подключен 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 II, 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 11 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 1. Тепло, воспринятое водой, частично испаряет ее и ана совместно с паром по трубам 8 поступает в паросепаратор 6, где пар отделяется от воды и направляется на турбину для выработки электроэнергии или на технологичеЬкие нужды, а вода по трубам 7 поступает в кольцевой зазор 12 и по нему стекает в нижнюю часть корпуса 1.

При прохождении воды по зазору 12 обеспечивается одинаковая температура 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 дополиительной обечайки равномерно по окружности размещены отверстия 14. Часть циркулирующей воды проходит через отверстия М в зазор 12

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 надеж ность повышается..

При повышенных нагрузках для уменьщения вероятности захвата рециркулирующей водой пара в отверстия 14 рециркуляцию осуществляют через трубы 15.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 316258, кл. F 22 В 9/16, 1969.