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DISPOSITIF DE MISE EN'VALEUR DE LA CHALEUR DES GAZ D'ECHAPPEMENT 'DE ',!RANDS MOTEURS A GAZ.
La présente invention concerne un dispositif de mise en valeur de la chaleur des gaz d'échappement de grands moteurs à gaz par des corps refroidisseurs montés dans les conduites d'échappement.
Il est connue dans ce but, de faire passer les gaz d'échappement par une chaudière prévue en raccordement à une conduite collectrice.
Dans cet agencement de la chaudière de récupération des chaleurs perdues., à l'extrémité d'une conduite d'échappement et collectrice relative- ment longue, en général de 25-40 mètres de longueurle choix du matériel pour ces conduites et de leur mode de construction présente surtout, aux tem- pératures des gaz d'échappement qui dépassent 600 C, de grandes difficultés, de sorte qu'une pose et une isolation appropriés des conduites;, pour une du- rée d'exploitation relativement longue, est la plupart du temps impossible.
Des tuyaux de fonte isolés extérieurement se dilatent très fortement, de sor- te que des réparations continuelles sont nécessaires. Un garnissage réfrac- taire à bonne isolation intérieure convenable ne convient pas en raison des ébranlements continuels et de petits diamètres de conduites imposés par des considérations d'encombrement. Ces inconvénients des installations connues entraînent d'importantes réparations continuelles avec une consommation de matériaux correspondante.
Suivant l'invention, ces inconvénients sont éliminés en ce que, immédiatement après chacune des soupapes d'échappement du moteur à gaz, des corps refroidisseurs montés dans les conditions d'échappement et intercalés dans le circuit d'eau de la chaudière de récupération des chaleurs perdues, sont dimensionnés de manière telle qu'ils n'abaissent la température des gaz d'échappement qu'autant qu'il faut pour autant (jusqu'à environ 4000 à 450 G) que l'on puisse employer des tuyaux d'acier ordinaires pour les conduire plus loin.
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Le nouvel agencement n'a, rien que du fait de sa destination, déjà., rien de commun avec des dispositifs connus en soi, montes dans les conduites d'échappement dans le but de récupérer les chaleurs perdues., qui servent exclusivement à extraire le plus de chaleur possible des gaz,, avec valorisation immédiate de celle-eio
Sur les figures, l'agencement suivant l'invention est représen- té schématiquement, et en fait : - la figure 1 représente l'agencement complet en vue latérale, et - la figure 2, une coupe suivant la ligne A-B de la figure 1.
Sur les figures on a désigne par a une boîte de soupape d'é- chappement du moteur à gaz, par b le corps refroidisseur qui est incorporé à la suite de celle-ci, et qui, comme cela est indiqué en e et f, est bran- chée en circulation forcée directe, en circulation forcée en dérivation ou en circulation naturelle en dérivation dans le circuit d'eau d'une chaudiè- re de récupération des chaleurs perdues disposée à l'extrémité de la con- duite d'évacuation des gaz d'échappement, - c'est-à-dire qu'il prend, respec- tivement qu'il constitue., une partie de la surface de vaporisation de cette chaudière.
Les dimensions du corps refroidisseur,, et par suite la résistan- ce qu'il offre aux gaz, est très petite car il ne doit effectuer une modé- ration de température que de 2000 environ;, et qu'en outre la vitesse des gaz, ainsi que la différence des températures entre le gaz chauffant et l'eau de refroidissement, sont très élevées. Les températures des gaz sont par exemple de 650 C à 1-'entrée, de 450 G à la sortie, et celle de l'eau de refroidissement, de 1810 à 10 atmosphères de pression de la chaudière.
Les faibles dimensions du corps refroidisseur permettent de l'incorporer sans difficultés dans les machines existantes. Les corps re- froidisseurs montés en parallèle peuvent être exploités en combinaison avec les chaudières connues., le plus avantageusement avec une chaudière à reçu- ' pération des chaleurs perdues de construction convenable, appropriée à ce bute
L'agencement suivant l'invention donne lieu à des économies extraordinaires de matériaux ''et par suite des frais pour les conduites qui pourront à présent être réalisées en acier, économies qui sont de l'ordre de 60-70 %, - avec augmentation simultanée de la durée de vie des conduites, puisqu'on peut choisir leur diamètre plus petit, par suite du plus petit volume de gaz à véhiculer,
et qu'on peut choisir l'épaisseur de parois plus faible en raison de la disparition du danger de brûlage. En outre, toute la condui- té de gaz peut être réalisée soudée sans brideso
On a aussi, au point de vue de la technique thermique, des avan- tages supplémentaires par l'abaissement des températures des conduites ainsi que du diamètre des tuyaux par suie de la diminution de volume des gaz, et par suite aussi une diminution des pertes par rayonnemento
REVENDICATIONS.
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EXHAUST GAS HEATING DEVICE 'DE',! RANDS GAS ENGINES.
The present invention relates to a device for harnessing the heat of the exhaust gases of large gas engines by cooling bodies mounted in the exhaust pipes.
For this purpose, it is known to pass the exhaust gases through a boiler provided for connection to a collecting pipe.
In this arrangement of the waste heat recovery boiler, at the end of a relatively long exhaust and collector pipe, generally 25-40 meters in length, the choice of material for these pipes and of their mode In particular, at exhaust gas temperatures exceeding 600 C, it presents great difficulties, so that a suitable laying and insulation of the pipes ;, for a relatively long operating life, is the Most of the time impossible.
Externally insulated cast iron pipes expand very strongly, so continual repairs are necessary. A suitable refractory lining with good interior insulation is not suitable because of the continual shaking and the small diameters of pipes imposed by space considerations. These drawbacks of the known installations lead to extensive continuous repairs with corresponding consumption of materials.
According to the invention, these drawbacks are eliminated in that, immediately after each of the exhaust valves of the gas engine, cooling bodies mounted in the exhaust conditions and interposed in the water circuit of the recovery boiler. heat loss, are dimensioned in such a way that they lower the temperature of the exhaust gases only as far as necessary (up to approximately 4000 to 450 G) that one can use pipes of ordinary steel to drive them further.
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The new arrangement has, just because of its destination, already., Nothing in common with devices known per se, mounted in the exhaust pipes with the aim of recovering the lost heat., Which are used exclusively to extract as much heat as possible from the gases, with immediate use of this eio
In the figures, the arrangement according to the invention is shown schematically, and in fact: - Figure 1 shows the complete arrangement in side view, and - Figure 2, a section along the line AB of Figure 1 .
In the figures we denote by a a gas engine exhaust valve box, by b the cooler body which is incorporated thereafter, and which, as indicated in e and f, is connected in direct forced circulation, in forced circulation in bypass or in natural circulation in bypass in the water circuit of a waste heat recovery boiler placed at the end of the discharge pipe exhaust gases, - that is to say that it takes up, respectively that it constitutes., a part of the vaporization surface of this boiler.
The dimensions of the cooler body ,, and consequently the resistance it offers to gases, is very small because it only has to moderate the temperature by about 2000 ;, and moreover the speed of the gases , as well as the temperature difference between the heating gas and the cooling water, are very high. The temperatures of the gases are, for example, 650 ° C. at the inlet, 450 ° C. at the outlet, and that of the cooling water, from 1810 to 10 atmospheres of pressure from the boiler.
The small dimensions of the cooler body allow it to be easily incorporated into existing machines. The parallel-mounted coolers can be operated in combination with known boilers, most preferably with a waste heat recovery boiler of suitable construction suitable for this purpose.
The arrangement according to the invention gives rise to extraordinary savings in materials '' and consequently costs for the pipes which can now be made of steel, savings which are of the order of 60-70%, - with increase simultaneously with the service life of the pipes, since their smaller diameter can be chosen, due to the smaller volume of gas to be conveyed,
and that the lower wall thickness can be chosen because of the disappearance of the danger of burning. In addition, the entire gas line can be welded without flanges.
From the point of view of thermal technology, there are also additional advantages by lowering the temperatures of the pipes as well as the diameter of the pipes by soot of the reduction in gas volume, and consequently also a reduction in losses. by radiation
CLAIMS.
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