Судовой утилизационный паровой котел

Полезная модель относится к энергетике, в частности, к утилизационным паровым котлам, утилизирующим тепло отходящих газов дизелей, газовых турбин и печей разного назначения. Задачей полезной модели является уменьшение габаритов и массы котла, упрощение технологии изготовления, монтажа и ремонта котла, исключение из конструкции котла наружных перепускных трубопроводов с арматурой. Поставленная задача решается объединением раздающих и собирающих коллекторов пакетов труб экономайзера и испарительной части в один коллектор большого диаметра, имеющего доступ во внутрь коллектора и расположенного в пазухе между экономайзерными и испарительными пакетами, а также объединением раздающих и собирающих коллекторов пакетов труб пароперегревателя в одни коллектор большого диаметра, расположенный в газоходе котла и имеющий доступ во внутрь коллектора.

Полезная модель относится к энергетике, в частности, к утилизационным паровым котлам, утилизирующим тепло отходящих газов дизелей, газовых турбин и печей разного назначения.

Известны судовые утилизационные котлы, у которых раздающие и собирающие коллекторы поверхностей нагрева (экономайзеров, испарительных и пароперегревательных) расположены непосредственно в газоходе котла (Судовые котельные установки. В.И. Енин, Н.И. Денисенко, И.И. Костылев. Москва «Транспорт» 1993 г., стр. 117, Рис 7.12 (2), стр. 119, Рис. 7.13, стр. 115-123).

).

Коллекторы расположены в пазухах между трубными пакетами. Для обеспечения доступа к коллекторам при изготовлении, монтаже, эксплуатации и ремонте, пазухи должны иметь существенные размеры (до 70% объема и высоты котла), чтобы обеспечить доступ к коллекторам человека.

Задачей полезной модели является уменьшение габаритов и массы котла, упрощение технологии изготовления, монтажа и ремонта котла, исключение из конструкции котла наружных перепускных трубопроводов с арматурой.

Поставленная задача достигается объединением раздающих и собирающих коллекторов пакетов труб экономайзера и испарительной части в один коллектор большого диаметра, имеющего доступ внутрь коллектора и расположенного в пазухе между экономайзерными и испарительными пакетами, а также объединением раздающих и собирающих коллекторов пароперегревателя в один коллектор большого диаметра, расположенного в газоходе котла и имеющего доступ во внутрь коллектора.

Применение предлагаемой конструкции котла:

- уменьшит габариты и массу котла за счет значительного уменьшения пазух между пакетами труб;

- исключит из конструкции котла наружные перепускные трубопроводы с арматурой между раздающими и собирающими коллекторами;

- упростит технологию поиска и замены поврежденных змеевиков при ремонте, а также технологию изготовления и монтажа котла, так как все работы будут производиться изнутри коллекторов.

Конструкция судового утилизационного котла представлена на фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3, где:

- на фиг. 1 - схематически изображен общий вид судового утилизационного котла;

- на фиг. 2 - вид по стрелке А-А на фиг. 1;

- на фиг. 3 - изображена принципиальная схема утилизационной установки, причем в котле одна половина условно не показана.

Поверхность нагрева утилизационного парового котла водотрубного типа с многократной принудительной циркуляцией состоит из двух симметричных пакетов труб экономайзера 1, расположенных последними по ходу газов, двух пакетов труб испарительной части 2, а также двух пакетов труб пароперегревателя 3, расположенных первыми по ходу газов.

Разбивка всех пакетов труб на две симметричные секции, подключенные по пароводяному тракту параллельно, выполнена с целью упрощения технологии изготовления и монтажа трубной части котла.

Входные и выходные концы труб пакетов испарительной части 2 и экономайзера 1 приварены изнутри к коллектору 4, внутри которого по всей его длине выполнены две съемные выгородки 5 и 6. В изолированную камеру, образованную в коллекторе 4 выгородкой 5, подключены входные трубы пакетов экономайзера 1, а в камеру, образованную выгородкой 6, подключены входные концы труб пакетов испарительной части. Выходные концы труб пакетов экономайзера 1 и испарительной части 2 подключены к свободной полости коллектора 4, соединенной с сепаратором пара.

Внутри коллектора большого диаметра пароперегревателя 7 по всей его длине выполнена съемная перегородка 8, которая делит коллектор 7 на две изолированные камеры, к которым подключены входные и выходные концы труб пакетов пароперегревателя 3.

В коллекторе 4 и 7 имеются лазы, непоказанные на чертеже, для обеспечения доступа внутрь коллекторов. Съемные выгородки и перегородки 5, 6, 8 прикреплены к коллекторам, например, с помощью шпилек, приваренных к коллектору. Для удобства монтажа и выема из коллектора указанные выгородки могут быть изготовлены из нескольких частей. Все трубные пакеты заключены в общей кожух 9.

К коллектору 4 приварены патрубки входа питательной воды 10, патрубки выхода пароводяной смеси 11, патрубки входа циркулирующей воды 12, а к коллектору 7 - патрубки входа насыщенного пара 13 и патрубки выхода перегретого пара 14. Все патрубки приварены попарно с двух сторон коллекторов для улучшения раздачи рабочей среды по трубам. Арматура котла условно не показана.

В состав утилизационной установки, обеспечивающей работу котла, входят: питательный насос 15, теплый ящик 16, сепаратор пара 17, циркуляционный насос 18 и соединительные трубопроводы с арматурой, непоказанной на чертеже.

Во время работы выхлопные газы омывают снаружи поверхности нагрева утилизационного котла. Питательная вода из теплого ящика 16 питательным насосом 15 через патрубки 10 подается в камеру, образованную выгородкой 5 в коллекторе 4, и раздается по трубам экономайзера 1. Из экономайзера вода выходит с небольшим недогревом до кипения и поступает в свободную полость коллектора 4.

Циркуляционный насос 18, имея производительность в несколько раз превышающую паропроизводительность котла, забирает из сепаратора 17 воду, которая имеет небольшой недогрев до кипения, и через патрубки 12 подает ее в камеру, образованную выгородкой 6, из которой вода раздается по трубам испарительной части. В испарительной части горячая вода частично испаряется; пароводяная смесь, состоящая из пара и воды, поступает в свободную полость коллектора 4, где перемешивается с водой, выходящей из экономайзера, и через патрубки 11 выходит из коллектора 4 и далее поступает в сепаратор пара 17.

В сепараторе пара 17 происходит разделение пара и воды; насыщенный пар через патрубки 13 поступает в верхнюю камеру коллектора пароперегревателя 7, раздается по трубам пароперегревателя и после перегрева до требуемой температуры поступает в нижнюю камеру коллектора 7, из которой через патрубки 14 идет к потребителю.

Таким образом, предложенная конструкция значительно уменьшает габариты и массу котла, исключает из конструкции котла наружные перепускные паропроводы с арматурой между коллекторами, упрощает технологию изготовления, монтажа и ремонта котла.

1. Судовой утилизационный паровой котел с многократной принудительной циркуляцией, с подачей питательной воды непосредственно в экономайзер, имеющий в своем составе экономайзерные, испарительные и пароперегревательные пакеты труб, выполненные из двух симметричных секций, подключенных по пароводяному тракту параллельно и заключенных в общий кожух, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и массы котла, а также упрощения его конструкции, эксплуатации и технологии изготовления и ремонта, раздающие и собирающие коллекторы пакетов труб испарительной части и экономайзера объединены в один коллектор большого диаметра, внутри которого по всей его длине выполнены две съемные выгородки, образующие изолированные камеры, к которым подключены входные концы труб пакетов испарительной части и экономайзера, а выходные концы труб этих пакетов подключены к свободной полости коллектора, из которой горячая вода, выходящая из экономайзера и пароводяная смесь из испарителя подаются в сепаратор пара.

2. Судовой утилизационный паровой котел по п. 1, отличающийся тем, что раздающие и собирающие коллекторы пакетов труб пароперегревателя объединены в один коллектор большого диаметра, внутри которого по всей его длине выполнена съемная перегородка, образующая в нем две изолированные полости, к которым подключены входные и выходные концы труб пакетов труб пароперегревателя.