котел-утилизатор

Формула изобретения

КОТЕЛ-УТИЛИЗАТОР, содержащий газоход прямоугольного сечения с разделительным экраном, установленным с образованием опускного и подъемного каналов, в которых размещены ряды ширм, и поворотную камеру, отличающийся тем, что экран установлен наклонно к продольной оси газохода с образованием упомянутых каналов переменного сечения, а ширмы размещены в ряду каждого канала с расстоянием между ними, уменьшающимся в сторону сужения канала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в установках для охлаждения высокотемпературных печных газов с утилизацией тепла для выработки пара.

Известен котел-утилизатор, содержащий газоход прямоугольного сечения с разделительным экраном, установленным с образованием опускного и подъемного каналов, в которых размещены ряды ширм, и в поворотную камеру.

Недостатком известной конструкции является повышенная металлоемкость, обусловленная низкой эффективностью тепловой работы ширм в зоне низких температур вследствие снижения скорости газового потока при его охлаждении до такого уровня, при котором исчезает эффект самоочистки.

Целью изобретения является устранение недостатка известной конструкции путем обеспечения оптимальной скорости движения газов в каналах газохода.

Поставленная цель достигается тем, что разделительный экран установлен наклонно к продольной оси газохода с образованием каналов переменного сечения, а ширмы размещены в ряду каждого канала с расстоянием между ними, уменьшающимся в сторону сужения канала.

На фиг. 1 изображен котел-утилизатор, продольный разрез; на фиг. 2 то же, вид сбоку; на фиг. 3 и 4 вид по стрелкам А и Б на фиг. 1 соответственно.

Котел-утилизатор содержит газоход 1 прямоугольного сечения с разделенным экраном 2, установленным с образованием подъемного 3 и опускного 4 каналов, в которых размещены ряды ширм 5, и поворотную камеру 6. Экран 2 установлен наклонно к продольной оси газохода 1 с образованием каналов 3 и 4 переменного сечения таким образом, чтобы соотношение входных и выходных сечений каналов ( и ) было пропорционально соотношению температур газов в этих сечения. Ширмы 5 размещены в ряду каждого канала 3 и 4 с расстоянием между ними, уменьшающимся в сторону сужения канала.

Ширмы 5 имеют на противоположных концах труб коллекторы 7 и 8 с входными и выходными торцами, при этом коллектор 7 своей продольной осью размещен перпендикулярно оси газохода 1, а коллектор 8 параллельно последней. Соседние в ряду ширмы 5 повернуты одна относительно другой на 180^о. Входные и выходные торцы коллекторов 7 и 8 выведены через экран газохода 1 за пределы последнего с одной его стороны. Экраны газохода 1 имеют свои раздающий 9 и собирающий 10 коллекторы.

Соседние в ряду ширмы 5 смещены одно относительно другой по высоте на величину, равную диаметру коллектора 7(8), или превышающую последнюю.

Котел-утилизатор работает следующим образом.

Горячие газы поступают снизу в подъемный канал 3. По мере движения газов по каналу 3 они охлаждаются и монотонно уменьшаются в объеме. Одновременно монотонно и пропорционально снижению температуры газов сужается сечение газохода 3, благодаря чему скорость газов поддерживается на постоянном уровне, оптимальном для очистки труб ширм 5 от мелких частиц уноса крупными фракциями. Далее газы в поворотной камере 6 разворачиваются и поступают в опускной газоход 4.

Движение газов в опускном газоходе 4 происходит аналогично. Охлажденные газы покидают котел. Поддержание практически постоянной скорости газов в ширмах по всему тракту увеличивает расчетный коэффициент теплопередачи, уменьшая при этом и величину загрязнения труб, что снижает потребную поверхность нагрева и металлоемкость. Скорость по тракту выбирается, с одной стороны, из условия самоочистки труб, а с другой, из условия исключения абразивного износа труб, т.е. сохраняется узкий диапазон скорости.