Котел-утилизатор

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в котлах-утилизаторах для двигателей судовой установки. Цель изобретения - обеспечение возможности одновременной утилизации тепла выхлопных газов нескольких двигателей и улучшение очистки удаляемых продуктов сгорания. 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 сгорания, попадают через впускные патрубки 2 и насадки 9 под уровень жидкости, заполняющей камеру 7. При контакте с жидкостью происходит очищение выхлопных газов как от твердых, так и от жидких частиц продуктов сгорания. Дальше выхлопные газы проходят через теплообменный блок секций 4 и выходят через выпускной патрубок 3 в газоход. Обогреваемая среда, например вода, первоначально попадает в теплообменник 8, где происходит ее предварительный обогрев, затем направляется в раздающий коллектор 13, из которого попадает в пластинчатые теплообменные секции 4, где нагревается окончательно, после чего попадает в собирающий коллектор 14 и далее направляется к потребителю. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ И СТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з F22 В 1/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4469282/24-06 (22) 01.08.88 (46) 15.07.90. Бюл. М 26 (75) В.Н.Литошенко, Д.Г.Никитин и А.П,Рубакин (53) 621.187.36 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1442780, кл. F22 В 1/18,,1986. (54) КОТЕЛ-УТИЛИЗАТОР (57) Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в котлах„„Я2„„1578409 А1 утилизаторах для двигателей судовой установки. Цель изобретения — обеспеченйе воэможности одновременной утилизации тепла выхлопных газов нескольких двигателей и улучшение очистки удаляемых продуктов сгорания. 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 размещеА-А

1578409 ны 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 сгорания, попадают через впускные патрубки 2 и насадки 9 под уровень жидкости, заполняющей камеру 7. При контакте с жидкостью происходит очищение выхлопных газов как от твердых, так и от жидких частиц продуктов сгорания. ДальИзобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в котлахутилизаторах, например, для двигательной судовой установки.

Цель изобретения — обеспечение возможности одновременной утилизации тепла выхлопных газов нескольких двигателей и улучшение очистки удаляемых продуктов сгорания, На фиг.1 изображен котел, общий вид; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.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 упомянутыми стенками газоперепускные каналы 6. Котел дополнительно содержит приемную камеру 7, заполненную жидкостью, под урЬвнем которой размещены змеевиковый теплообменник 8 и дополнительные впускные патрубки 2 с насадками 9 в аиде тангенциальных сопл, а выпускной патрубок 3 снабжен водоотбойным колпаком 10, соединенным с приемной камерой 7 сливным трубопроводом 11, а в газоперепускных каналах 6 установлены гофрированные пластины 12, повторяющие форму каналов.

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 сгорания,.попадают через впускные патрубки 2 и установленные на них насадки 9 под уровень жидкости. заполняющей приемную камеру 7. Тангенциальный выход выхлопных газов из насадок 9 через сопла приводит к циркуляции жидкости, заполняющей приемную камеру ше выхлопные газы проходят через теплообменный блок секций 4 и выходят через выпускной патрубок 3 в газоход. Обогреваемая среда, например вода, первоначально попадает в теплообменник 8, где происходит ее предварительный обогрев, затем направляется в раздающий коллектор 13, иэ которого. попадает в пластинчатые теплообменные секции 4, где нагревается окончательно, после чего попадает в собирающий коллектор 14 и далее направляется к потребителю. 2 ил, 7, и к перемешиванию более нагретых ее слоев, находящихся вблизи насадок 9, с ме- нее нагретыми, находящимися в периферийной части. Ряды трубчатых змеевиков.

5 теплообменника 8, расположенные в приемной камере 7, не являются значительной помехой для перемешивания различно нагретых слоев жидкости, а поэтому в приемной камере 7 котла целесообразно

10 применение трубчатых поверхностей теплообмена, поскольку пластинчатые поверхности, хотя и являются более эффективными с точки зрения теплообмена, создают значительные препятствия перемешиванию ра315 лично нагретых слоев жидкости. При контакте с жидкостью происходит очищение выхлопных газов как от твердых, так и от жидких частиц продуктов сгорания, Непродолжительное время контактов выхлоп20 ных газов с жидкостью, находящейся в приемной камере 7, а также отвод тепла от этой жидкости трубчатой поверхностью теплообменника 8 препятствуют процессу испарения, исключить который полностью не

25 удается, как нельзя исключить и вынос уходящими газами отдельных капель жидкости в межсекционные каналы теплообменного блока секции 4, Зигзагообразная форма межсекционных каналов и наличие на их

30 поверхности гофрирования 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 бло35 ка секций 4, то в результате изменения траектории движения газового. потока при выходе его из патрубка 3 иэ-эа наличия водоотбойного колпака. 10 содержащиеся в потоке газов капли жидкости под действием

40 гравитационных сил стекают по трубопро-. воду 11 в приемную камеру 7, выхлопные же газы, как более легкие, выходят через выпускной патрубок 3 в атмосферу.

1578409

При необходимости перепуска выхлопных газов помимо теплообменного блока, образованного секциями 4, используются заслонки 15 и 16, при повороте которых открываются газоперепускные каналы 6, а теплообменный блок секций 4 изолируется от приемной камеры 7 и выпускного патрубка 3, В этом случае выхлопные газы вместе

: c каплями и парами жидкости попадают в гаэоперепускные каналы 6. Расположенные в каналах 6 пластины 12 являются своеобразным сепаратором для капель жидкости.

В случае выноса жидкости из газоперепускных каналов 6, она отсепарируется с помощью водоотбойного колпака 10.

Попадание жидкости в каналы теплообменного блока секций 4 и на сам теплообменный блок предотвращается заслонками 15.

Обогреваемая среда, например вода, первоначально попадает в теплообменник

8, где происходит ее предварительный обогрев, затем. направляется в раздающий . коллектор 13, из которого попадает в пластинчатые теплообменные секции 4, где нагревается окончательно, после чего попадает в собирающий коллектор 14 и далее направляется к потребителям.

Использование изобретения в народном хозяйстве позволяет утилизировать не использующееся тепло выхлопных газов двигателей небольшой мощности, входящих в состав энергетических установок судов технического флота, не увеличивая существенно массогабаритных характеристик судовых энергетических установок, обеспечивая при этом полное искрогаше-. ние продуктов сгорания, что особенно важ5 но для морских нефтефуровых установок и платформ.

Формула изобретения

Котел-утилизатор, содержащий корпус

10 с впускным и выпускным патрубками, между которыми размещен блок иэ зигзагообразных пластинчатых секций с гофрированной теплообменной поверхностью, отделенный от боковых стенок корпуса эиг15 загообразными перегородками, образующими с упомянутыми стенками гаэоперепускные каналы, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью обеспечения воэможности одновременной утилизации теп20 ла выхлопных газов нескольких двигателей и улучшения очистки удаляемых продуктов сгорания, он дополнительно содержит приемную камеру, заполненную жидкостью, подуровнем которой размещены эмеевико25 . вый теплообмеиник и дополнительные впускные патрубки, снабженные вместе с основными насадками в виде тангенциальных сопл, выпускной патрубок снабжен водоотбойным колпаком, соединенным с

30 приемной камерсй сливным трубопроводом, а в газоперепускных каналах установлены гофрированные пластины, повторяющие форму каналов.

1578409

Л

Составитель Б.Травин

Редактор М.Келемеш Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Шекмар

Заказ 1902 . Тираж 355 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.; 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101