SU1578409A1 - Recovery boiler - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к теплоэнергетике и может быть использовано в котлах-утилизаторах дл  двигателей судовой установки. Цель изобретени  - обеспечение возможности одновременной утилизации тепла выхлопных газов нескольких двигателей и улучшение очистки удал емых продуктов сгорани . 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 сгорани , попадают через впускные патрубки 2 и насадки 9 под уровень жидкости, заполн ющей камеру 7. При контакте с жидкостью происходит очищение выхлопных газов как от твердых, так и от жидких частиц продуктов сгорани . Дальше выхлопные газы проход т через теплообменный блок секций 4 и выход т через выпускной патрубок 3 в газоход. Обогреваема  среда, например вода, первоначально попадает в теплообменник 8, где происходит ее предварительный обогрев, затем направл етс  в раздающий коллектор 13, из которого попадает в пластинчатые теплообменные секции 4, где нагреваетс  окончательно, после чего попадает в собирающий коллектор 14 и далее направл етс  к потребителю. 2 ил.The invention relates to a power system and can be used in waste heat boilers for engines of a ship installation. The purpose of the invention is to provide the possibility of simultaneous utilization of the heat of exhaust gases of several engines and to improve the cleaning of the removed combustion products. The boiler includes a housing (K) 1 in which a block of zigzag plate sections 4 is placed, separated from the side walls of K 1 by partitions 5. The boiler is equipped with a receiving chamber 7 filled with liquid, below the level of which is placed a coil heat exchanger 8 and several inlet pipes 2 with nozzles 9, and the exhaust pipe 3 is equipped with a water outlet cap 10 connected to the receiving chamber 7 by a pipe 11. Exhaust gases coming from internal combustion engines get through the inlet pipes 2 and nozzles 9 under the liquid level, contacting chamber 7. When in contact with a liquid, the exhaust gases are cleaned from both solid and liquid particles of combustion products. Further, the exhaust gases pass through the heat exchanger block of sections 4 and exit through the exhaust pipe 3 into the gas duct. The heated medium, such as water, initially enters the heat exchanger 8, where it is preheated, then goes to the distribution manifold 13, from which it enters the plate heat exchanger sections 4, where it is finally heated, then enters the collecting collector 14 and then goes to the consumer. 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к теплоэнергетике и может быть использовано в котлах- утилизаторах, хапример, дл  двигательной судовой установки.The invention relates to a power system and can be used in waste heat boilers, for example, for a ship propulsion system.

Цель изобретени  - обеспечение возможности одновременной утилизации тепла выхлопных газов нескольких двигателей и улучшение очистки удал емых продуктов сгорани ,The purpose of the invention is to provide the possibility of simultaneous utilization of the heat of exhaust gases of several engines and to improve the cleaning of the removed combustion products,

На фиг.Т изображен котел, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Fig. T depicts a boiler, a general view; figure 2 - section aa in figure 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 упом нутыми 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, повтор ющие форму каналов.The waste-heat boiler includes a housing 1 with an inlet 2 and an exhaust 3 with nozzles, between which a block of zigzag plate sections 4 with a corrugated heat exchange surface is placed, separated from the side walls of the housing 1 by zigzag partitions 5, which form gas passage channels b with said walls. The boiler additionally contains a receiving chamber 7 filled with liquid, below the level of which is placed a coil heat exchanger 8 and additional inlet pipes 2 with nozzles 9 in the form of tangential nozzles, and the exhaust pipe 3 is equipped with a water bleaching cap 10 connected to the receiving chamber 7 drain pipe 11, and in the gas passage channels b, corrugated plates 12 are installed, repeating the shape of the channels.

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 сгорани , попадают через впускные патрубки 2 и установленные на них насадки 9 под уровень жидкости, заполн ющей приемную камеру 7. Тангенциальный выход выхлопных газов из насадок 9 через сопла приводит к циркул ции жидкости, заполн ющей приемную камеруSection 4 is connected to the distributing 13 and collecting 14 collectors. Valves 15, 16 are attached to the partitions 5. The boiler operates as follows. Exhaust gases coming from internal combustion engines get through inlets 2 and nozzles 9 mounted on them under the level of the fluid filling the receiving chamber 7. The tangential release of exhaust gases from the nozzles 9 through the nozzles leads to the circulation of the fluid filling the receiving chamber

7, и к перемешиванию более нагретых ее слоев, наход щихс  вблизи насадок 9, с менее нагретыми, наход щимис  в периферийной части. Р ды трубчатых змеевиков7, and to the mixing of the more heated layers thereof, located near the nozzles 9, with the less heated, located in the peripheral part. Rows of tubular coils

теплообменника 8, расположенные в приемной камере 7, не  вл ютс  значительной помехой дл  перемешивани  различно нагретых слоев жидкости, а поэтому в прием- ной камере 7 котла целесообразноheat exchanger 8, located in the receiving chamber 7, do not significantly interfere with the mixing of differently heated liquid layers, and therefore in the receiving chamber 7 of the boiler it is advisable

применение трубчатых поверхностей теплообмена , поскольку пластинчатые поверхности , хот  и  вл ютс  более эффективными с точки зрени  теплообмена, создают значительные преп тстви  перемешиванию различно нагретых слоев жидкости. При контакте с жидкостью происходит очищение выхлопных газов как от твердых, так и от жидких частиц продуктов сгорани . Непродолжительное врем  контактов выхлопных газов с жидкостью, наход щейс  в приемной камере 7, а также отвод тепла от этой жидкости трубчатой поверхностью теплообменника 8 преп тствуют процессу испарени , исключить который полностью неThe use of tubular heat transfer surfaces, since the lamellar surfaces, although more efficient from the point of view of heat transfer, create significant obstacles to the mixing of differently heated fluid layers. Upon contact with the liquid, the exhaust gases are purified from both solid and liquid particles of combustion products. The short time of contact of the exhaust gases with the liquid in the receiving chamber 7, as well as the removal of heat from this liquid by the tubular surface of the heat exchanger 8, impede the evaporation process, which cannot be completely eliminated

удаетс , как нельз  исключить и вынос уход щими газами отдельных капель жидкости в межсекционные каналы теплообменного блока секции 4, Зигзагообразна  форма межсекционных каналов и наличие на ихit is possible, as it is impossible to exclude by the outgoing gases, separate liquid droplets in the intersection channels of the heat exchange unit of section 4, the zigzag shape of the intersection channels and the presence on them

поверхности гофрировани  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 изменени  траектории движени  газового потока при выходе его из патрубка 3 из-за наличи  во- доотбойного колпака 10 содержащиес  в потоке газов капли жидкости под действиемthe corrugation surfaces contribute to the condensation of liquid droplets on the surface of sections 4 and its flow into the receiving chamber 7. In the event that liquid drops are still removed from the heat exchanger block of sections 4, as a result of a change in the gas flow trajectory as it leaves the nozzle 3 for the presence of a water bleed cap 10 contained in the gas stream liquid drops under the action of

гравитационных сил стекают по трубопроводу 11 в приемную камеру, выхлопные же газы, как более легкие, выход т через выпускной патрубок 3 в атмосферу.Gravitational forces flow through the pipeline 11 into the receiving chamber, while the exhaust gases, like lighter ones, are released through the outlet 3 to the atmosphere.

При необходимости перепуска выхлопных газов помимо теплообменного блока, образованного секци ми 4, используютс  заслонки 15 и 16, при повороте которых открываютс  газоперепускные каналы б, а теплообменный блок секций 4 изолируетс  от приемной камеры 7 и выпускного патрубка 3. В этом случае выхлопные газы вместе с капл ми и парами жидкости попадают в газоперепускные каналы 6. Расположенные в каналах 6 пластины 12  вл ютс  своеобразным сепаратором дл  капель жидкости. В случае выноса жидкости из газоперепускных каналов 6, она отсепарируетс  с помощью водоотбойного колпака 10. Попадание жидкости в каналы теплообменного блока секций 4 и на сам теплообменный блок предотвращаетс  заслонками 15.If necessary, bypassing the exhaust gases, in addition to the heat exchange unit formed by sections 4, flaps 15 and 16 are used, turning them, the gas passage channels b are opened, and the heat exchange unit of sections 4 is isolated from the receiving chamber 7 and the exhaust pipe 3. In this case, the exhaust gases together with the droplets and vapors of the liquid enter the gas passage channels 6. Plates 12 located in the channels 6 are a kind of separator for liquid drops. In the case of removal of fluid from the gas passage channels 6, it is separated by means of a water discharge cap 10. Liquid is introduced into the channels of the heat exchange block of sections 4 and the heat exchange block itself is prevented by valves 15.

Обогреваема  среда, например вода, первоначально попадает в теплообменник 8, где происходит ее предварительный обогрев, затем направл етс  в раздающий коллектор 13, из которого попадает в пластинчатые теплообменные секции 4, где нагреваетс  окончательно, после чего попадает в собирающий коллектор 14 и далее направл етс  к потребител м.The heated medium, such as water, initially enters the heat exchanger 8, where it is preheated, then goes to the distribution manifold 13, from which it enters the plate heat exchanger sections 4, where it is finally heated, then enters the collecting collector 14 and then goes to the consumer m

Использование изобретени  в народном хоз йстве позвол ет утилизировать не использующеес  тепло выхлопных газов двигателей небольшой мощности, вход щих в состав энергетических установок судов технического флота, не увеличива The use of the invention in the national economy makes it possible to utilize the not used heat of the exhaust gases of small-capacity engines that are part of the power plants of technical fleet vessels without increasing

существенно массогабаритных характеристик судовых энергетических установок, обеспечива  при этом полное искрогаше- ние продуктов сгорани , что особенно важ- но дл  морских нефтебуровых установок и платформ.significantly weight and size characteristics of ship power plants, while ensuring complete sparking of combustion products, which is especially important for offshore oil rigs and platforms.

Claims (1)

Формула изобретени  Котел-утилизатор, содержащий корпусClaims of Invention A waste heat boiler comprising a body 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 упом нутыми стенками газоперепускные каналы, отличают, и- и с   тем, что, с целью обеспечени  возможности одновременной утилизации тепла выхлопных газов нескольких двигателей и улучшени  очистки удал емых продуктов сгорани , 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 сwith inlet and outlet connections between which a block of zigzag plate sections with a corrugated heat exchange surface is placed, separated from the side walls of the housing by zigzag partitions forming the passage channels with said walls, and in order to ensure the simultaneous heat recovery of exhaust gases of several engines and improvement of cleaning of the removed combustion products, it additionally contains a receiving chamber filled with liquid, sublevel to A coil heat exchanger and additional inlet pipes, fitted together with the main nozzles in the form of tangential nozzles, are placed, the exhaust pipe is equipped with a water-bleed cap connected to приемной камерсй сливным трубопроводом , а в газоперепускных каналах установлены гофрированные пластины, повтор ющие форму каналов.The chamber was fitted with a drain pipe, and corrugated plates were installed in the gas passage channels, which repeated the shape of the channels.