BE1012128A3 - Gecombineerde stoomketel-voedingswater voorverwarmer van het vlampijptype "combiketel" - Google Patents

Gecombineerde stoomketel-voedingswater voorverwarmer van het vlampijptype "combiketel" Download PDF

Info

Publication number
BE1012128A3
BE1012128A3 BE9800621A BE9800621A BE1012128A3 BE 1012128 A3 BE1012128 A3 BE 1012128A3 BE 9800621 A BE9800621 A BE 9800621A BE 9800621 A BE9800621 A BE 9800621A BE 1012128 A3 BE1012128 A3 BE 1012128A3
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
boiler
steam
water
pipe
boilers according
Prior art date
Application number
BE9800621A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Blommaert Paul
Blommaert Bart
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Blommaert Paul, Blommaert Bart filed Critical Blommaert Paul
Priority to BE9800621A priority Critical patent/BE1012128A3/nl
Application granted granted Critical
Publication of BE1012128A3 publication Critical patent/BE1012128A3/nl

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/18Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
    • F22B1/1884Hot gas heating tube boilers with one or more heating tubes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

Een hoog rendement combiketel wordt bereikt door de vlampijpketel constructie zodanig te ontwerpen dat in het gas uitlaatgedeelte, ketelwater voorverwarming gebeurd, gescheiden van de verdampingszone. De verdampingzone is met combinatie stoomdrum, valpijpen, rompstompen en pijproosters zodanig gemaakt dat natuurlijke circulatie ontstaat in de verdampingszone zonder de voorverwarming te storen. De tekening 1 toont de twee zones in de ketel en de specifieke constructie van keerschotten en tubulures. Tevens is de stroming van ketelvoedingswater, stoom water mengsel en ketelwater getoond. Langs mantelzijde is de rookgascondensaat afscheiding getoont.

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   OCTROOIAANVRAAG    TITEL :   Gecombineerde   stoomketel-voedinaswater voorverwarmer   van 
 EMI1.1 
 het vlampiiptvpe :"combiketel" 
Hoofdstukken 
1. Omschrijving van het technisch gebied. 



   2. Stand van de techniek en nadelen daarvan. 



   3. De vinding en de voordelen. 



  4. Beschrijving en figuren van de uitvinding. 



  5. Conclusies Titel. Gecombineerde ketel-voedingswatervoorverwarmer van het vlampijp type. 



   1.   Omschrijving   van het technische   gebied.   



  Ketels met rookgas- of vlampijpen zijn algemeen bekend. Bij dit soort ketels stromen de verbranding- of andere afgassen door de pijpen. De pijpen worden in pijpenplaten bevestigd. De   pijpenplaten   vormen, met de cilindervormige mantel, de ruimte waar ketelwater verdampt tot stoom. Dus in de rompzijde van dit soort ketels is een mengsel damp (stoom) en vioeistof (water) aanwezig op de kooktemperatuur van de vioeistof bij de werkdruk van de ketel. 



  Het IS bekend dat de verdampende ketelvioeistof dezelfde temperatuur heeft als de geproduceerde verzadigde damp. Om nog warmteoverdracht te hebben is een temperatuurverschil nodig van de warmte afgevende stof (rookgassen) naar de warmte opnemende stof (verdampende   vloeistof).   



   De uitlaattemperatuur van de gekoelde rookgassen is altijd een bepaald aantal graden boven de verdampingstemperatuur. Het is bekend dat hoe lager deze   uittredetemperatuur   is hoe groter het rendement van het toestel is. Beter bekend onder   de"approach"theone.   



  Het is bekend dat om het rendement te verhogen, de ketelvioeistof, voor het in de ketel stroomt, in aparte warmtewisselaars "ketelvoedingswater   voorverwarmers"genoemd,   wordt opgewarmd 2. Stand van de techniek en nadelen daaraan. 



  Het nadeel van deze bekende technieken is, in het geval van gescheiden constructie van ketel en voorverwarmer twee gescheiden   toestellen,   met elk hun   piJpenplaat   rookgaskanalen en waterdamp stompen,   noodzakelijk   zijn, het gevolg is ; constructieve complexiteit, hoge kosten door de 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 constructie van twee gescheiden toestellen en ingewikkelde verbindingen van de rookgaskanalen en de vioeistofverbindingen tussen voorverwarmer en ketel 
Een ander nadeel van de gekende technieken is, in het geval van vlampijpketel met interne voorverwarming, het voedingswater zich onmiddellijk mengt en   opwarmt   met het ketelwater. Dit nadeel geeft een lager thermisch rendement van de gekende ketel t. o. v. de vinding. 



  Een ander nadeel van de gekende verticale rookgaspijpketels in de vorm van een warmtewisselaar, is de vorming van dampwolken onder de keerschotten welke oververhitting van de pijpen geeft en afzetting van vaste stoffen afkomstig van de residuele hardheid van het ketelwater : het   fenomeen "steam blanketing".    



  Een ander nadeel van verticale rookgaspijpketels is de vorming van een propvormige twee fasen stroom. Deze veroorzaakt trillingsbeschadigingen aan de pijpen door het onregelmatig pulsvormige ontsnappen van deze stoomwolken. 



  Een ander nadeel van de bestaande vertikale   vtampijpketets   is de onmogelijkheid het vaste stofbezinksel op de bovenkant van de onderste pijpenplaat te spuien. Dit bezinksel veroorzaakt   ketelpijpcorrosie   en spleetcorrosie op de onderste pijpenplaat. 



  3. De vindinQ en de voordelen. 



  Het doel van deze uitvinding is de   ketelwater - voorverwarming   en de stoomverdamping te laten gebeuren in een eenvoudige tegenstroom warmtewisselaar en het hoog thermisch rendement te bekomen in, een, constructief eenvoudig en economisch, toestel. Deze ketel heeft al de kenmerken van een bedrijfszekere   industriële ketel.   



  Bij een voorkeursuitvoering stroomt het binnenkomend ketel voedingswater net boven en rond de voor het rookgas uittredende onderste pijpenplaat en rookgaspijpen, zodoende dat de rookgaswarmte, door diepere koeling, optimaal kan benut worden in het   ketelvoedingswater.   



  Bij een voorkeursuitvoering wordt het stoom water mengsel onder de bovenste warme pijpenplaat verzameld in de taurus gevormd door een halve balgschotel en de bovenste pijpenplaat. Zodoende dat voldoende volume onstaat om de juiste stoom water snelheid te kunnen toepassen. 



  Het stoom water mengsel stroomt naar een hoger geplaatste stoomdrum die als functie stoom-waterscheiding heeft. De ketelwater circulatie ontstaat door densiteit en soortelijk gewicht verschillen tussen het mengsel stoom-water en het ketelwater. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



  Bij de voorkeursuitvoering wordt het ketelwater komende via de "downcomer"van de drum naar de wisselaar op de plaats in de romp van de wisselaar waar de verdamping begint. Zodoende dat de nodige natuurlijke circulatie ontstaat. 



  Bij een voorkeursuitvoering stroomt het voedingswater in tegenstroom langs de uittredende rookgassen zodoende dat energetisch   efficiënt   tegenstroom en bij lage voedingswater temperaturen rookgascondensatie kan optreden. Dit betekent dat, hoe kouder het voedingswater is hoe hoger het thermisch rendement van deze combiketel wordt. 



  Bij een voorkeursuitvoering is de stroming boven de koude   pljpenplaat   zodanig gekozen dat, door de afstand tot het eerste keerschot aan te passen, dat de watersnelheden geen uitzakkingen van residuele vaste stof, zoals carbonaten,   silicaten,   phosfaten en andere zouten, op de achterkant van de pijpenplaat toelaat. Bij een voorkeursuitvoering is de verdamping op de onderste pijpenplaat en de daaruit onstane corrosie in spleten in de pijpgaten vanwege de lagere ketelvoedingswater temperatuur vermeden. 



  Bij een voorkeursuitvoering wordt boven in de onderste pijpenplaat spuivoorzieningen gebouwd, in de vorm van, smalle spleetopeningen naar spuistompen boven de pijpenplaat en ronde haakse boringen in de pijpenplaat. Zodoende bestaat de mogelijkheid, de bij stilstand uitgezakte vaste stoffen te spuien. 



  Bij een voorkeursuitvoering zijn de onderste keerschotten tot aan het punt waar de verdamping begint in de vorm van geboorde plaatsegmenten uitgevoerd zodoende dat zuivere dwarsstroom ontstaat Bij een voorkeursuitvoering worden de keerschotten vanaf de plaats waar verdamping plaats vindt, uitgevoerd als stavenrooster, alleen dienst doende als pijpondersteuning om pijptrillingen te voorkomen. Zodoende dat er veel ruimte rond de pijpen overblijft om de stijgende stoombellen te laten ontsnappen en   stoomklok   vorming te voorkomen.

   Indien het pijppatroon in driehoek-vormig IS in plaats van vierkant wordt het stavenrooster vervangen door schijf en ring keerschotten met onsnappingsopeningen voor de stoombellen 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 4.   Beschrijving   van de constructie en werking (zie fig.   1.     2.   3 en   4) :   
Het ketel voedingswater stroomt in het onderste deel van de wisselaar (fig. 1), in stomp A, om de pijpen in de mantel van de wisselaar. Door het contact met de warmere pijpen warmt het voedingswater op tot verdampingstemperatuur. Dit koude voedingswater kan van de ontgasser komen of bij lage stoomdrukken rechtstreeks van de suppletiewater tank of condensaat tank. 



   Na het doorlopen van de voorverwarming zone mengt het zich dan op met het circulerende ketelwater, welke in stomp C in de mantel stroomt. Dit kan gebeuren door twee of meerdere stompen, verdeeld over de omtrek, om een symmetrische en goede opmenging te krijgen. Vanaf deze plaats in de romp van de wisselaar, zijn de pijp geleidingen uitgevoerd als steun, i. p. v. het segment plaat keerschot. Het aantal pijpgeleidingen wordt bepaald dor het trillingsgedrag van de pijpen van de wisselaar. In de verdampingszone hebben we in de mantel een stroming van water en stoom vertikal naar omhoog. Het stoom-water mengsel stroomt door stompen B via de stijgleidingen naar de stoomdrum waar de afscheiding stoom en water gebeurt Het water, zonder stoom bellen, stroomt door de circulatieleiding naar de plaatsen in romp C waar de verdamping begint.

   In geval van koud voedingswater kan het rookgascondens efficiënt afgescheiden worden in de kamer onder de onderste pijpenplaat en afgetapt worden via stomp D. Door de diameter van de circulatie leidingen oordeelkundig te vergroten t. o. v. de oppervlakte om de warm water pijpen kan de natuurlijke circulatie worden vergroot tot 20x de stoomproductie. Hierdoor onstaat een water-stoom mengsel welke in een stabiele toestand de fase overgang naar stoom bevordert. 



  De koeling van de warme pijpenplaat wordt bereikt door de uitstroming van het stoomwater mengsel vlak tegen de onderkant van de pijpenplaat door stompen B te laten gebeuren. Grotere pijpenplaten kunnen met stoom uitstroom boringen in de pijpenplaat worden voorzien (zie fig. 3). 



  Het spuien van de opgeloste zouten in het ketelwater gebeurt door een spuiinrichting in de stoomdrum. Het spuien van de vaste stoffen of bezinksel op de pijpenplaat gebeurd (zoals in fig 4) door meerdere openingen F in de pijpenplaat en door bezinkselspuistompen E voorzien van snelheidsverhogende kappen De hoogte van de opening onder de spuikap wordt zodanig ontworpen dat de stromingsnelheld een meesleuring van het bezinksel veroorzaakt. 



  Met bovenvermelde uitvinding is   een   ketel gebouwd en sinds januari 1998 in bedrijf genomen. Dit toestel voldoet volledig aan de verwachtingen en de   bedrijfskarakteristieken   van de uitvinding 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 Bij deze ketel is rookgaspijpondersteuning vanwege het reeds bestaande driehoekig boorpatroon van de gaten in de pijpenplaten niet met pijpondersteunende roosters kunnen gebouwd worden. In plaats daarvan zijn ringvormige, vlakke pijpondersteuningen gebruikt. Hierin zijn uitsnijdingen voorzien om de stijging van de stoombellen toe te laten. 



  In geval koud ketelvoedingswater wordt gebruikt waar rookgascondensatie kan plaatsvinden is de afscheiding van het condensaat uit de rookgassen goed mogelijk in de uitlaatkamer. Het rookgascondensaat wordt afgevoerd door   stomp"D"van   fig 1

Claims (1)

  1. 5. Conclusies : 1. Ketels en vloeistof voorwarmers voor het produceren van damp, zoals stoom, welke bestaan uit een ppjpenwisselaar met het kenmerk dat de ketel en voorverwarmer zijn gecombineerd in een toestel met natuurliike circulatie van het rookgas vlampijptype.
    2. Ketels volgens conclusie 1 met het kenmerk dat de watervoorverwarming in dezelfde mantelruimte plaats vindt als de stoomproductie zonder het stoomwater mengsel te koelen.
    3. Ketels volgens conclusie 1 en 2 met het kenmerk dat rookgascondensatie met rookgascondensaat afscheiding gemeenschappelijk in een toestel mogelijk maken.
    4. Ketels volgens conclusie 1 en 2 en/of 3 met het kenmerk vaste stoffen te kunnen spuien boven een uitgaande pijpenplaat en zodoende pijpenspleet corrosie voorkomen.
    5. Ketels volgens conclusie 1 en 2 met het kenmerk in dezelfde mantelruimte stoom en damp productie met natuurlijke circulatie mogelijk te maken en ook voedingsvioeistof watervoorverwarming. Dit door het verbinden van de circulatie leidingen op de plaats in de mantel waar de verdamping begint.
    6. Ketels volgens conclusie 1 en 2 met het kenmerk stoom (damp) proppen te vermijden.
    7. Ketels volgens conclusie 1 en 2 met het kenmerk de warme pijpenplaat voldoende aan te stromen en zodanig te koelen zodat geen oververhitting kan plaats vinden.
    8. Combi-ketels volgens voormelde kenmerken zijn zowel van toepassing op elke vloeistof I damp combinatie als op de hiervoor vermelde water /stoom toepassing.
BE9800621A 1998-08-21 1998-08-21 Gecombineerde stoomketel-voedingswater voorverwarmer van het vlampijptype "combiketel" BE1012128A3 (nl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE9800621A BE1012128A3 (nl) 1998-08-21 1998-08-21 Gecombineerde stoomketel-voedingswater voorverwarmer van het vlampijptype "combiketel"

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE9800621A BE1012128A3 (nl) 1998-08-21 1998-08-21 Gecombineerde stoomketel-voedingswater voorverwarmer van het vlampijptype "combiketel"

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1012128A3 true BE1012128A3 (nl) 2000-05-02

Family

ID=3891402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE9800621A BE1012128A3 (nl) 1998-08-21 1998-08-21 Gecombineerde stoomketel-voedingswater voorverwarmer van het vlampijptype "combiketel"

Country Status (1)

Country Link
BE (1) BE1012128A3 (nl)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1939412A1 (de) * 2006-11-24 2008-07-02 Borsig GmbH Wärmetauscher zur Kühlung von Spaltgas
CN102213408A (zh) * 2011-07-11 2011-10-12 张家港格林沙洲锅炉有限公司 燃油废气组合锅炉

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1228660A (fr) * 1958-06-26 1960-08-31 Babcock & Wilcox Ltd Perfectionnements aux échangeurs de chaleur
FR1349104A (fr) * 1957-07-26 1964-01-17 élément échangeur de température, chaudières et échangeurs en dérivant
US3976033A (en) * 1975-07-30 1976-08-24 Deltak Corporation Vertical firetube waste heat boiler
US4158387A (en) * 1978-04-24 1979-06-19 The Babcock & Wilcox Company Blowdown apparatus
US4539940A (en) * 1984-04-26 1985-09-10 Young Richard K Tube and shell heat exchanger with annular distributor
DE3643303A1 (de) * 1986-12-18 1988-06-30 Uhde Gmbh Vorrichtung zum waermetausch, insbesondere zwischen synthesegas- und kesselspeisewasser
EP0315870A1 (de) * 1987-11-11 1989-05-17 Siemens Aktiengesellschaft Dampferzeuger
GB2218787A (en) * 1988-05-20 1989-11-22 Northern Eng Ind Steam boilers

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1349104A (fr) * 1957-07-26 1964-01-17 élément échangeur de température, chaudières et échangeurs en dérivant
FR1228660A (fr) * 1958-06-26 1960-08-31 Babcock & Wilcox Ltd Perfectionnements aux échangeurs de chaleur
US3976033A (en) * 1975-07-30 1976-08-24 Deltak Corporation Vertical firetube waste heat boiler
US4158387A (en) * 1978-04-24 1979-06-19 The Babcock & Wilcox Company Blowdown apparatus
US4539940A (en) * 1984-04-26 1985-09-10 Young Richard K Tube and shell heat exchanger with annular distributor
DE3643303A1 (de) * 1986-12-18 1988-06-30 Uhde Gmbh Vorrichtung zum waermetausch, insbesondere zwischen synthesegas- und kesselspeisewasser
EP0315870A1 (de) * 1987-11-11 1989-05-17 Siemens Aktiengesellschaft Dampferzeuger
GB2218787A (en) * 1988-05-20 1989-11-22 Northern Eng Ind Steam boilers

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1939412A1 (de) * 2006-11-24 2008-07-02 Borsig GmbH Wärmetauscher zur Kühlung von Spaltgas
CN102213408A (zh) * 2011-07-11 2011-10-12 张家港格林沙洲锅炉有限公司 燃油废气组合锅炉

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2140208A2 (en) Heat exchanger
NL8202818A (nl) Vertikale stralingsketel.
CN103884100A (zh) 真空热水锅炉
BE1012128A3 (nl) Gecombineerde stoomketel-voedingswater voorverwarmer van het vlampijptype &#34;combiketel&#34;
US2316603A (en) Percolator boiler
US2907306A (en) Hot liquid or vapor generator
US139665A (en) Improvement in feed-water heaters
US139908A (en) Improvement in feed-water heaters and condensers
RU2002133814A (ru) Котельная установка с цилиндрическим котлом и контактным водоподогревателем, водотрубный, противоточный, цилиндрический котел с конвективным пучком, кольцевой, секционный, оребренный коллектор
RU2273795C1 (ru) Котел-утилизатор
SU1617296A1 (ru) Теплообменник
KR100933420B1 (ko) 콘덴싱보일러의 열교환기
RU2378571C1 (ru) Вертикальный теплообменник
RU2244215C2 (ru) Устройство для подогрева мазута
US179027A (en) Improvement in steam-radiators
US777083A (en) Apparatus for heating fluids.
US1803790A (en) Steam boiler
RU2533591C1 (ru) Способ нагрева жидкости и нагреватель жидкости на его основе
RU18193U1 (ru) Котел-утилизатор
US533878A (en) Sectional steam-boiler
CZ37614U1 (cs) Spalinový tepelný výměník pro mikro ORC jednotky využívající odpadní teplo
RU2205333C1 (ru) Контактно-поверхностный утилизационный водонагреватель
US659540A (en) Sediment-collector for boilers.
US883191A (en) Feed-water heater.
US130087A (en) Improvement in steam-generators

Legal Events

Date Code Title Description
RE Patent lapsed

Owner name: BLOMMAERT PAUL

Effective date: 20000831

Owner name: BLOMMAERT BART

Effective date: 20000831