Теплоутилизационный агрегат-охладитель отходящих печных газов

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к устройствам для охлаждения печных газов. Цель изобретения - повышение надежности агрегата при эксплуатации в условиях высокотемпературных и запыленных газов и переменных тепловых нагрузок. В теплоутилизационном агре

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН. (19) (11) (51)4 Р 27 0 17 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

la à

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3940283!23-02 (22) 03.07.85 (46) 30,04.88. Бюл. Р 16 (71) Производственное объединение

"Уралэнергоцветмет (72) В.В. Добрынин, В.Б. Рогоэинннков и В.С. Домрачев (53) 662.99(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1128085, кл. F 27 D 17/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

И- 974030, кл. Г 22 В 1!18, 1982. (54) ТЕПЛОУТИЛИЗАЦИОННЫЙ АГРЕГАТОХЛАДИТЕЛЪ ОТХОДЯЦИХ ПЕЧНЫХ ГАЗОВ (57) Изобретение относится к области металлургии, в частности к устройствам для охлаждения печных газов.

Цель изобретения — повышение надежности агрегата при эксплуатации в условиях высокотемпературных и запыленных газов и переменных тепловых нагрузок. В теплоутилиэационном агре1392325 ате-охладителе отходящих печных гаов, содержащем экранированный газо, .— од 1 со сводом, теплообменные поверхности 2, размещенные в нем, и подвижную разделительную перегородку

3, выполненную иэ ряда термосифонов . 4, испарительные зоны 7 которых перекрывают сечение газохода 1, а их конденсационные зоны вынесены за пре,делы газохода, закреплены на грузо подъемном механизме 6 и снабжены холодильниками 9, которые выполнены в виде камер с двойными стенками 12, 1

Изобретение относится к металлур1 ! гии, в частности к устройствам для охлаждения печных газов, отходящих из металлургических печей для переработки руд и концентратов, содержащих цветные металлы, серу и другие элементы, Цель изобретения — повышение надежности агрегата при эксплуатации в условиях высокотемпературных1и запыленных газов и переменных тепловых нагрузок.

На фиг. 1 показан теплоутилизационный агрегат-охладитель отходящих печных газов, общий вид; на фиг.2— разрез А-А на фиг.1; на фиг, 3 сечение Б-ü oна фиг. 2 (вариант уплотнения внутренней полости холодильника), на фиг. 4 — то же, (другой вариант выполнения камер холодильников и уплотнения их.полостей), Теплоутилизационный агрегат-охладитель отходящих печных газов представляет собой многоходовой экранированный газоход I с размещенными в нем теплообменными поверхностями 2 в виде трубных панелей с коллекторами, снабженный установленной со свободой перемещения вверх и вниз перегородкой 3, собранной из ряда заглушенных с торцов трубчатых термосифонов 4, установленных вплотную друг к другу и жестко соединенных между собой, например, с помощью сварки.

В том случае, когда нет необходимости в полном перекрытии всего сечения газохода термосифоны могут быть устажестко закрепленными на своде газохода 1, во внутренней полости которых установлены на скользящей посадке термосифоны 4 с возможностью их вертикального перемещения, а наружная полость 14 камер заполнена теплоносителем, циркулирующим в системе агрегата, внутренняя полость

13 камеры холодильника заполнена теплопроводящей массой 15, состоящей из металлической или графитовой пудры (порошка) и снизу снабжена уплотнением 16, 4 ил. новлены с определенным шагом между ними. Б этом случае шаг между термосифонами должен быть выдержан с достаточным интервалом, чтобы исключить возможность зашлаковывания пространства между термосифонами. Такой вариант может быть предусмотрен при применении двух охладителей газов, соединенных последовательно, а также при наличии более одной перегородки в одной теплоутилизационной установке — одна из которых выполнена газоплотной, а другая — с зазором между термосифонами.

Перегородка 3 закреплена на своде

5 газохода и подвешена с помощью грузоподъемного механизма 6 с обеспечением ее подъема и опускания в вертикальной плоскости. Термосифоны 4 размещены между теплообменными поверхностями 2 в газоходе таким образом, что их испарительные зоны 7 выведены в высокотемпературную зону (см. фиг.1 — поток печных газов) и перекрывают сечение газохода, а их конденсационные зоны 3 выведены за пределы газохода и снабжены холодильниками 9, соединенными подъемными и опускными трубопроводами 10 и 11 соответственно, с контуром циркуляции хладагента в агрегате.

Указанные холодильники выполнены в виде камер с двойными стенками 12, жестко закрепленными на своде 5 газохода, во внутренней полости 13 которых на скользящей посадке установлены термосифоны 4. Наружная полость

1392325

14 камер заполнена теплоносителем, циркулирующим в агрегате, а внутренняя полость 13 — теплопроводной массой 15, состоящей из металлического или графитового порошка (пудры) или их смеси (например, медный или алюминиевый порошок в смеси с графитом и с добавкой связующего вещества, например, силиконового масла). Для исключения просыпи массы, нижняя часть полости 13 заполнена более крупноч по размеру фракцией смеси.

Снизу указанная полость снабжена уплотнением 16, которое может быть 15 выполнено в виде подпружиненной планки или металлических щеток.

Другой вариант конструкции камер холодильников 9 следующий: они выполнены в виде ряда блоков, собран- 2р ных из прижимных колодок 17 из теплопроводного материала, например, спрессованного графита, с каналами

18 для прохода циркулирующего теплоносителя. 25

Колодки плотно прижаты к термосифонам 4 с помощью пакета пружин 19, упирающихся в каркасную обойму 20.

Для обеспечения возможности очистки Зр перегородки 3 от отложений пыли ниже уплотнения 16 установлены скребки

21.

На фиг. 1 показана часть (фрагмент) теплоутилизационного агрегата.

В случае необходимости может бить установлено несколько предлагаемых охладителей печных газов, соединенных между собой последовательно или параллельно IIpH этом В первом случае 4р перегородка 3 выполнена в виде газоплотноч панели (без зазоров между термосифонами 4), а последующие перегородки выполняют с определенным, .расчетным шагом между термосифонами. 45

Теплоутилизационный агрегат-охладитель работает следующим образом.

Отходящие от металлургического или энерготехнологического агрегата высокотемпературные газы поступают в мно50 гоходовой газоход 1, где они охлаждаются, отдавая свое тепло теплообменным поверхностям 2. Иноговходовость газохода обеспечивается разделяющей егo перегородкой 3 с термосифонами 4, подвешенной на своде 5, что способствует эффективному омыванию поверхностей нагрева печными газами.

P. том случае, когда температура газов на входе в газоход 1 понижается ниже номинальной, перегородку с термосифонами 4 устанавливают в ее верхнее положение, обеспечивая одноходное движение газов, в результате чего теплообъем становится минимальньпл, а теплообмен осуществляется лишь за счет частичного омывания установленных в газоходе трубчатых поверхностей 2 нагрева.

В случае изменения режима работы энерготехнологического агрегата и повышения температуры газов на входе в газоход 1, перегородку с термосифонами 4 с помощью грузоподъемного механизма 6 опускают на величину,соответствующую требуемому значению стабилизации температурного режима.

В результате этого обеспечивается многоходовое течение газов с соответствующим увеличением теплообъема, как за счет более полного смывания газами поверхностей 2 нагрева, так и объема тепла термосифонами перегородки 3.

Если температура газов на выходе из охладителя газов продолжает оставаться выше номинальной, то предусмотрена возможность включения в работу аналогичного теплоутилизационного агрегата, включенного последовательно с основным.

Для полного перекрытия газохода, например, в случае необходимости в ремонте установленного за охладителем газов оборудования (тягодутьевого, воздухоочистного и т.д.), перегородку устанавливают в ее крайнее нижнее положение и дна при этом выполняет роль отсечного шибера. Газы в этом случае направляют в обводной газоход или в параллельно установленный аналогичный теплоутилизационный агрегат, работающий по тому же принципу.

Таким образом, обеспечиваются регулирование температуры газов на выходе охладителя в широком диапазоне и полное перекрытие сечения газохода в спучае необходимости.

При подъеме и опускании перегородки 3 она свободно перемещается во внутренней полости 13 камер холодильников 9, контактируя с поверхностями термосифонов 4 с теплопроводной массой 15. Просыпание порошкообразной массы предотвращается тем, что в нкк. 1392325 ней части полости 13 насыпан слой более крупной по размеру фракции, а также с помощью уплотнения 16, установленного в нижней части полости, Уплотнение 16 постоянно поджато к поверхностям термосифонов за счет усилия пружин прижимной планки или щеток.

При опущенной перегородке 3 холодильные камеры 9 работают с максималь-1Q ной тепловой нагрузкой, в результате чего обеспечивается эффективная утилизация тепловой энергии за счет интенсивного охлаждения газов и получения при этом нагретой воды или пара, который отводится потребителю.

При использовании варианта с применением камер холодильников 9 в ви1 де ряда блоков из прижимных колодок 2Q

17, например, из спрессованного графита, с каналами 18, через которые подают циркулирующий теплоноситель, перегородка 3 свободно скользит по внутренней поверхности указанных 25 колодок 17, За счет силы пружин 19, упирающихся в каркасную обойму 20, колодки плотно прижимаются к термосифонам 4. Однако это не мешает свободному (без заклиниваний и заеда- 3Q ний) перемещению перегородки 3, поскольку установленные ниже уплотнения 13 скребки 21 способствуют надежному очицению поверхностей термосифонов от отложений. формула изобретения

Теплоутилизационный агрегат-охладитель отходящих печных газов, содержащий экранированный газоход со сводом и размещенными в нем поверхностями теплообмена, подвижную разделительную перегородку из теплосифонов, размещенную между теплообменными поверхностями с возможностью перекрывания сечения газохода, причем конденсационные зоны размещены за пределами газохода и снабжены холодильниками, соединенными подъемными и опускными трубопроводами с контуром циркуляции агрегата, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения надежности агрегата при эксплуатации в условиях высокотемпературных и запыленных газов и переменных тепловых нагрузок, холодильники термосифонов выполнены в виде камер с двойными стенками, жестко закрепленными на своде газохода, во внутренней полости которых установлены на скользящей посадке термосифоны с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, наружная полость камер заполнена циркулирующим в системе агрегата теплоносителем, а внутренняя полость — теплопроводящей массой из металлической или графитовой пудры и снабжена уплотнением расположенным в нижней части камеры.

1392225

1392325

Составитель А. Федоров

Техред Л.Сердюкова

Корректор А ° Обручар

Редактор И. Касарда

Заказ 1801/41 Тираж 560

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303S, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4