Котел-утилизатор

(51) М. Кл.зГ 22 В 1/18 Г 22 В 3/02 Гасударстеенный каннтет па делан изааретеннй и аткрнтий(54) КОТЕЛ-УТИЛИЗАТОРИзобретение относится к устройствам для генерирования пара посредством использования тепла горячих газов, преимущественно технологических газов с высоким и сверхвысоким давлением, например при производстве аммиака, слабой азотной кислотой, метанола и др.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является котел-утилизатор, содержащий соединенные вертикальными трубопроводами горизонтальные барабаны, а между последними размещены вертикальные теплообменные секции, выполненные в виде закрепленных в трубных досках пучков труб с входными и выходными камерами 11,Недостатком известной конструкции является большая металлоемкость и низкая 1 надежность при работе на больших нагрузках по газу.Цель изобретения - повышение надежности и снижение металлоемкости.Поставленная цель достигается тем, что котел-утилизатор снабжен газовыми кол лекторами, установленными соосно в барабанах и подключенных соответственно к входным и выходным камерам секций, и каждая из последних размещена с образованием кольцевого зазора в вертикальных трубопроводах, соединяющих барабаны.При этом в каждом кольцевом зазоре между секцией и вертикальным трубопроводом дополнительно установлена обечайка, образующая с секцией и трубопроводом сообщающиеся между собой кольцевые полости, и в каждом вертикальном трубопроводе дополнительно установлена кольцевая перегородка, плотно скрепленная с его стенками и размещенная над нижней трубной доской секции, а каждая кольцевая перегородка плотно скреплена с нижним торцом обечайки.На чертеже показан предлагаемый котел-утилизатор, продольный разрез.Котел-утилизатор содержит нижний и верхний горизонтальные барабаны 1 и 2, соединенные вертикальными трубопроводами 3. Барабаны 1 и 2 подключены соответственно опускными трубами 4 и подъемными трубами 5 к сепаратору 6. В вертикальных трубах 3 с образованием кольцевого зазораразмещены теплообменные сек 855338 4ции 8, выполненные в виде трубных пучков 9 закрепленных в досках 10, установленных во вхолных и выходных камерах .1 и 2 секций 8. В барабанахи 2 соосно установлены газовые коллекторы 13 и 14, под ключеннце соответственно через патрубкй 15 и 6 к входным и выходным камерами 12, Коллектор 13 снабжен патрубком 17 лля подвода газа, а коллектор 14 снабжен патрубком 18 для отвода газа, В каждом кольцевом зазоремежду секцией 8 и трубопроводом 3 размещена обечайка 19, об разующая сообщающиеся между собой коль цевые полости 20 и 21. В каждом трубопроводе 3 установлена кольцевая перегородка 22, плотно скрепленная с его стенками и нижним торцом обечаики 19, размещенная над нижней трубной доской 10, Патрубок 8 подключен к газотрубному подогревателю 23, установленному параллельно трубопроводам 3.Котел-утилизатор работает следукицим образом.Технологические газы по патрубку 17 поступают в коллектор 13, затем по патрубкам 15 направляются. в теплообменные секции 8, где охлаждаются, отдавая свое тепло воле, Из секций 8 газы по патрубкам 1 б направляются в коллектор 4, затем через патрубок 18 поступают в подогреватель 23 и далее на дальнейшую технологическую перегородку.Вода, воспринимая тепло газов, частично превращается в пар. Пароводяная смесь поднимается и из барабана 2 по трубам 5 поступает в сепаратор б, где пар отделяется от воды и направляется на технологические нужды или после подогрева в подогревателе 23 на турбину. Вода по опускным тру- бам 4 опускается в барабан 1, Опускные трубы 4, барабан 1, вертикальные трубопроводы 3, барабан 2, подъемные трубы 5 и сепаратор б образуют циркуляционный контур. Этот контур может быть как с естественной циркуляцией так и с принудительной, В последнем случае на опускных трубах 4 устанавливают циркуляционнь 1 й насос (не показан).Питательная воле поступающая в сепаратор б, при необходимости прелва рительно подогревают в подогревателе 23. Для повышения надежности циркуляции в циркуляционном контуре, в вертикальных трубах 3 размещены обечайки 19. На выходе из кольцевой полости 21 в верхней части вертикальных трубопроводов 3 из пароводяной смеси частично сепарируется водй, которая рециркулирует в нижнюю часть вертикальных трубопроводов 3 по кольцевой полости 20. Это приводит к тому, что через опускные трубы 4 и подъемные трубы 5, а также барабаны 1 и 2 проходит меньц 1 е воды, что снижает сопротивление тракта по воде и повышает полезный на пор циркуляционного контура, Для предотвращения отложений шламанад нижними трубными досками 10 разме 1 цена кольцевая перегородка 22. Вода, поднимаясь из барабана 1 по кольцевой полости 21, обтекает кольцевую перегоролку 22, 5 изменяя направление Лвижения с вертикаль.ного на горизонтальное, захватывает шлам, выпавший на трубную лоску 10, уносит его в барабан 2 и далее в сепаратор 6 или в барабан 1 совместно с рециркулируемой водой.0Г 1 одогреватель 23 повышает степень утилизации тепла газов. Размещение его под барабаном 2 способствует компактности все" го устройства.Выполнение поверхности нагрева в видесекций 8, параллельно полключенных к коллекторам 13, 14 и размещение их в вертикальных трубопроводах 3, позволяет выполнять газовые камеры 11 и 12, трубные доски 10, а также барабаны 1, 2 и вертикальные трубопроводы 3 с минимальными диаметрами и, следовательно, с минимальными толщинами стенок, что обеспечивает высокую надежность котла-утилиза тора и снижает его металлоемкость. Формула изобретения 30 35 40 45 50 55 1. Котел-утилизатор, содержа щи й соединенные вертикальными трубопроводами горизонтальные барабаны, а между последними размещены вертикальные теплообменныесекции, выполненные в виде закрепленныхв трубных досках пучков труб с входнымии выходными камерами, отличающийся тем,что, с целью повышения надежности и сни.жения металлоемкости, он снабжен газовыми коллекторами, установленными соосно вбарабанах и подключенных соответственнок входным и выходным камерам секций, икаждая из последних рязмегцена с образованием кольцевого зазора в вертикальныхтрубопроводах, соединяющих барабаны.2. Котел-утилизатор по и, 1, отличающийся тем, что в каждом кольцевом зазоре меж.ду секцией и вертикальным трубопроволомдополнительно установлена обечайка, образующая с секцией и трубопроводом сообщающиеся между собой кольцевые полости.3. Котел-утилизатор по п. 1, Отличающийся тем, что в кажлом вертикальном трубопроводе дополнительно установлена кольцевая перегородка, плотно скрепленная с егостенками и размещенная н;.д нижней трубной доской секции.4. Котел-утилизатор по и. 3, отличающийся тем, что каждая кольцевая перегородкаплотно скреплена с нижним торцом обечайки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США2229554, кл. 22 32,опублик. 1938.А. Шиас Составительред А. Войкаж.469твенного кбретеинй н35, Раушсг. Ужгоро емчн митета открыт кан набул. П 4/5 тнаи,редактор Т. ГыршкаиЗвала Б 87653ВНИИ ПИпо д1 ЗОЗ 5, Мофилиал ППП Т Т Государам нзо ва, Ж Патента вКорректор МПодписноеСССРий