CS256137B1 - Equipped for a compact steam production system - Google Patents

Equipped for a compact steam production system Download PDF

Info

Publication number
CS256137B1
CS256137B1 CS862262A CS226286A CS256137B1 CS 256137 B1 CS256137 B1 CS 256137B1 CS 862262 A CS862262 A CS 862262A CS 226286 A CS226286 A CS 226286A CS 256137 B1 CS256137 B1 CS 256137B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
steam
heat exchanger
horizontal heat
vertical
steam separator
Prior art date
Application number
CS862262A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS226286A1 (en
Inventor
Pavel Vit
Josef Kuratko
Vladimir Zeman
Jiri Karpisek
Milan Matev
Original Assignee
Pavel Vit
Josef Kuratko
Vladimir Zeman
Jiri Karpisek
Milan Matev
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 Pavel Vit, Josef Kuratko, Vladimir Zeman, Jiri Karpisek, Milan Matev filed Critical Pavel Vit
Priority to CS862262A priority Critical patent/CS256137B1/en
Publication of CS226286A1 publication Critical patent/CS226286A1/en
Publication of CS256137B1 publication Critical patent/CS256137B1/en

Links

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

Zařízení sestává z ležatého výměníku tepla a z oddělovače páry. Oddělovač páry je umístěn nad ležatým výměníkem tepla souose. Spojeni obou zařízení je provedeno nejméně jednou svislou převáděcí trubkou a nejméně jednou svislou zavodňovaci trubkou. Nejméně jedna svislá zavodnóvací trubka prochází svislou převáděcí trubkou. Toto kompaktní zařízeni je určeno především pro zařízení na využití tepla z procesního plynu v chemickém průmyslu.The device consists of a horizontal heat exchanger and a steam separator. The steam separator is positioned above the horizontal heat exchanger coaxially. The two devices are connected by at least one vertical transfer pipe and at least one vertical flooding pipe. At least one vertical flooding pipe passes through the vertical transfer pipe. This compact device is intended primarily for devices for the utilization of heat from process gas in the chemical industry.

Description

Vynález se týká zařízení pro kompaktní oběhový systém výroby páry, který sestává z ležaté· ho výměníku tepla a z oddělovače páry. Oddělovač páry je umístěn nad ležatým výměníkem tepla a je s ním souosý. Oba aparáty jsou spojeny trubkami.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for a compact circulating steam generating system comprising a horizontal heat exchanger and a steam separator. The steam separator is located above the horizontal heat exchanger and is coaxial with it. Both devices are connected by tubes.

Zařízení pro oběhový systém výroby páry bývají součástí různých technologických linek či procesorů a využívají teplo z procesního plynu na výrobu páry. Teplonosné plyny proudí rovnými trubkami výměníků tepla, obvykle ležatých. Voda, případně parovodní směs, obtéká tyto trubky v mezitrubkovém prostoru z vnější strany. Spojovacími trubkami mezi ležatým výměníkem tepla a oddělovačem páry bývají jednak zavodňovací trubky, které přivádějí oddělenou vodu doplněnou napájecí vodou do oddělovače páry, jednak převáděcí trubky, které odvádějí parovodní směs z ležatého výměníku tepla do oddělovače páry. Oddělovače páry bývají opatřeny vestavbou na oddělování páry a vody.Equipment for the circulating steam generation system is part of various technological lines or processors and uses heat from the process gas to produce steam. The heat transfer gases flow through straight tubes of heat exchangers, usually horizontal. Water or steam mixture flows around these pipes in the inter-tube space from the outside. The connecting pipes between the horizontal heat exchanger and the steam separator are, on the one hand, irrigation tubes, which supply separated water with feed water to the steam separator and, on the other hand, transfer tubes which divert steam mixture from the horizontal heat exchanger to the steam separator. Steam separators are usually fitted with built-in steam and water separators.

Tak např. existují provedení oběhových okruhů, kdy oddělovač páry je umístěn na nosné konstrukci několik metrů nad výměníkem či výměníky. Tak bývají provedeny například starší parní reformingy nebo parní reformingy, u kterých oddělovač páry slouží i pro oddělování páry z parovodní směsi z konvekčních částí parních reformingů. Nejnovější zařízení oběhových systémů výroby páry s výměníky jsou v kompaktním provedení. Toto kompaktní provedení je charakteristické tím, že výměník nebo výměníky, které obvykle tvoří dva stupně za sebou, jsou umístěny v jednom tělese a oddělovač páry je umístěn těsně nad tělesem výměníku či výměníků. Mezi tělesy výměníku a oddělovače páry jsou krátké převáděcí trubky, které současně nesou oddělovač páry.For example, there are embodiments of circulation circuits where the steam separator is located on the supporting structure several meters above the exchanger (s). Thus, for example, older steam reforming or steam reforming are carried out, where the steam separator also serves to separate steam from the steam-water mixture from the convective parts of the steam reforming. The latest equipment of circulating steam generator systems with heat exchangers is in a compact design. This compact design is characterized in that the exchanger (s), which typically form two stages in succession, are disposed in a single body and the steam separator is located just above the exchanger body (s). Between the heat exchanger bodies and the steam separator there are short transfer tubes which simultaneously carry the steam separator.

U kompaktních provedení odběhových systémů výroby páry není třeba nosná konstrúkce pro oddělovač páry a pro zavodňovací a převáděcí trubky. Zavodňovací trubky jsou poměrně krátké, nepotřebují zavěšení a jsou vedeny s velkými oblouky od oddělovače páry k výměníku obvykle pro stranách tělesa výměníku, aby bylo možno kompenzovat případné rozdíly v dilatacích bez vytváření nepřípustných napětí. Taková kompaktní konstrukce má v současnosti nejnižší měrnou spotřebu materiálu ze známých konstrukcí a dovoluje i některá zařízení vyrábět a dodávat jako celek. ,In the compact design of the steam exhaust vent systems, no supporting structure is required for the steam separator and for the irrigation and transfer pipes. The irrigation pipes are relatively short, do not require suspension, and are guided with large arcs from the steam separator to the exchanger, usually on the sides of the exchanger body, to compensate for any differences in expansion without creating undue stresses. Such a compact design currently has the lowest specific material consumption from known designs and allows some devices to be manufactured and delivered as a whole. ,

Nevýhodou dosud známých zařízení pro kompaktní oběhový systém výroby páry je vedení zavodňovacích trubek do boků. Jejich zavedení ke spodní části výměníku zvyšuje obrys celku především do šířky, ale též do výšky. Rozměry omezují velikost jednotek, které lze dopravovat jako celky. Rozměry ještě narůstají samostatnou tepelnou izolací každého z obou těles a každé trubky.A disadvantage of the devices known to date for a compact circulating steam generating system is the lateral guidance of the irrigation pipes. Their introduction to the lower part of the exchanger increases the outline of the whole mainly in width but also in height. Dimensions limit the size of units that can be shipped as a whole. The dimensions are further increased by the separate thermal insulation of each of the two bodies and each pipe.

Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení pro kompaktní oběhový systém výroby páry, které sestává z ležatého výměníku tepla a z oddělovače páry. Oddělovač páry je nad ležatým .výměníkem tepla umístěn souose a je s ním spojen trubkami.The above-mentioned drawbacks are eliminated by a device for a compact circulating steam generating system which consists of a horizontal heat exchanger and a steam separator. The steam separator is coaxial above the horizontal heat exchanger and is connected to it by pipes.

Podstata vynálezu je v tom, že spojení ležatého výměníku tepla a oddělovače páry je provedeno nejméně jednou svislou převáděcí trubkou pro směs vody a páry a současně nejméně jednou svislou zavodňovací trubkou. Nejméně jedna svislá zavodňovací trubka prochází svislou převáděcí trubkou. Světlý průřez zavodňovacích trubek od místa přívodu ohřívacího plynu do ležatého výměníku tepla může postupně stoupat nebo se nemění.The principle of the invention is that the connection of the horizontal heat exchanger and the steam separator is made by at least one vertical water-steam transfer pipe and at least one vertical irrigation pipe. The at least one vertical irrigation tube extends through the vertical transfer tube. The clear cross-section of the irrigation pipes from the point of supply of the heating gas to the horizontal heat exchanger may gradually increase or not change.

Zařízení může být jako celek opatřeno společnou izolací.The device as a whole may be provided with common insulation.

Provedení podle vynálezu má výhody v tom, že odpadají zavodňovací trubky vedené po boku výměníku, čímž se zmenšuje šířka a výška kompaktního provedeni, šetří se na materiálu trubek, jelikož zavodňovací trubky v provedení podle vynálezu jsou značně kratší a s podstatně menší tlouštkou stěny. Prostor ve výměníku, který není vytrubkován za účelem průchodu zavodňovacíoh trubek, lze s výhodou použít obzvláště u výkonnějších výměníků pro lepší odvod páry ze svazku. Též se zmenšuje počet vrtání do těles výměníku a oddělovače páry.The embodiment according to the invention has the advantage that the drainage tubes guided along the exchanger are eliminated, thus reducing the width and height of the compact design, saving on tube material, since the drainage tubes of the embodiment according to the invention are considerably shorter and with considerably less wall thickness. The space in the exchanger, which is not pumped out for the passage of the irrigation tubes, can advantageously be used, in particular, for more efficient exchangers for better steam removal from the bundle. The number of bores in the heat exchanger and steam separator bodies is also reduced.

Zkrácením zavodňovacích trubek lze docílit dobré oběhové poměry i při jejich celkově menším průřezu než u dosavadních provedení. Tím lze dosáhnout poměrně malé zvětšení průměrů převáděcích trubek, které neovlivní tlouštku stěn výměníku a oddělovače páry. Lze s výhodou použit též řešení, kdy v oblasti s nějvětším vývinem páry není v převáděcí trubce zavodňovací trubka zatímco v oblasti s nejmenším vývinem páry mohou být použity zavodňovací trubky s největším průměrem, případně samotné zavodňovací trubky neobklopené převáděcími trubkami.By shortening the irrigation pipes, good circulation conditions can be achieved even with a generally smaller cross-section than in the previous embodiments. This allows a relatively small increase in the diameter of the transfer tubes, which does not affect the wall thickness of the exchanger and the steam separator. Advantageously, it is also possible to use a solution in which, in the region with the greatest steam generation, the irrigation tube is not present in the transfer tube, while in the region with the least steam generation, the largest diameter or the non-enclosed piping tubes can be used.

Další výhodou provedení podle vynálezu je, že lze celý oběhový systém opatřit společnou izolační krabicí, která poskytuje výhody v jednoduchosti montáže, její demontáže a v možnosti zabezpečení rovnoměrnějšího prohřevu silnostěnných těles při zvláštních stavech provozu, které se vyskytují obvykle při najíždění.A further advantage of the embodiment according to the invention is that the entire circulatory system can be provided with a common insulating box, which provides advantages in simplicity of assembly, its dismantling and in the possibility of more even heating of thick-walled bodies during special operating conditions usually occurring during start-up.

Příklad zařízení pro kompaktní oběhový systém výroby páry je schematicky znázorněn v bokorysném řezu na přiloženém výkresu.An example of a device for a compact circulating steam generating system is schematically shown in side elevation in the accompanying drawing.

Zařízení pro kompaktní oběhový systém výroby páry příkladně sestává z ležatého výměníku tepla 1, dále z oddělovače páry 2_, ze svislých převáděcích trubek 3 a ze svislých zavodňovacích trubek 4.The apparatus for a compact circulating steam generating system comprises, for example, a horizontal heat exchanger 1, a steam separator 2, vertical transfer tubes 3 and vertical irrigation tubes 4.

Ležatý výměník tepla 2 je opatřen soustavou rovných trubek 2 pro ohřívací plyn, mezi nimiž je mezitrubkový prostor jj pro ohřívanou vodu. Oddělovače páry 2 je umístěn nad ležatým výměníkem tepla ]_ a je s ním souosý. Oddělovač páry 2 sestává ze sběrné komory J_ pro směs kapaliny a páry a dále z oddělovacích prvků 2, což jsou v tomto konkrétním příkladě cyklony.The horizontal heat exchanger 2 is provided with a set of straight heating gas pipes 2 between which there is an inter-pipe space 11 for heated water. The steam separator 2 is located above the horizontal heat exchanger 10 and is coaxial with it. The steam separator 2 consists of a liquid-steam mixture collecting chamber 1 and further separating elements 2, which in this particular example are cyclones.

Ležatý výměník tepla 1 je s oddělovačem páry 2 propojen svislými převáděcími trubkami 2 pro směs vody a páry a svislými zavodňovacími trubkami 4 pro oddělenou vodu doplněnou napájecí vodou. V tomto konkrétním příkladě je u přívodu ohřívacího plynu (nezakreslen) u jednoho konce ležatého výměníku tepla 2 jako první svislá převáděcí trubka 3· Potom následují svislé převáděcí trubky J3, které obsahují souosé svislé zavodňovací trubky 4 menšího průměru než mají svislé trubky převáděcí 3.The horizontal heat exchanger 1 is connected to the steam separator 2 by means of vertical transfer pipes 2 for the mixture of water and steam and vertical irrigation pipes 4 for separate water, supplemented with feed water. In this particular example, at the inlet of the heating gas (not shown), at one end of the horizontal heat exchanger 2, the first vertical transfer tube 3 is followed by vertical transfer tubes 3, which comprise coaxial vertical irrigation tubes 4 of smaller diameter than the vertical transfer tubes 3.

Rovněž v tomto příkladě mají svislé převáděcí trubky 2 stále stejný průměr, zatímco průměr svislých zavodňovacích trubek 4 postupně stoupá, a to od přívodu ohřívacího plynu u jednoho konce ležatého výměníku tepla 2 k jeho výstupu u druhého konce ležatého výměníku tepla _!· Svislé převáděcí trubky 2 jsou vedeny z nejvyššího místa ležatého výměníku tepla 2 do nejnižšího místa oddělovače páry 2. Svislé zavodňovací trubky 4 procházejí v oddělovači páry 2 sběrnou komorou T_ a jsou svým spodním koncem zaústěny od nejnižšího místa ležatého výměníku tepla 2· Spodní konec 9_ svislých zavodňovacích trubek 4_ je podepřen o opěrný prvek l_0·Also in this example, the vertical transfer tubes 2 still have the same diameter, while the diameter of the vertical irrigation tubes 4 gradually increases from the supply of heating gas at one end of the horizontal heat exchanger 2 to its outlet at the other end of the horizontal heat exchanger. 2 are led from the highest point of the horizontal heat exchanger 2 to the lowest point of the steam separator 2. The vertical irrigation pipes 4 pass through the collecting chamber T in the steam separator 2 and are connected at their lower end from the lowest point of the horizontal heat exchanger 2. is supported by a support element 10_0 ·

Zařízení funguje takto:Here's how the device works:

Ohřívací plyn při proudění rovnými trubkami 2 v ležatém výměníku tepla 1 odevzdává část svého tepla vodě v mez itrubkovém prostoru 6- Voda se částečně odpařuje a vzniklá pára spolu s částí vody proudí svislými převáděcími trubkami 2 do sběrné komory v oddělovači páry 2 a odtud do oddělovacích prvků 8, v nichž se parovodní směs dělí na páru a vodu. Pára je odváděna z oddělovače páry 2 ke spotřebě, zatímco oddělená voda doplněna napájecí vodou klesá svislými zavodňovacími trubkami 2 do spodní části ležatého výměníku tepla 2· Opěrný prvek 10 vymezuje pohyb spodního konce 9 svislých zavodňovacích trubek 4_, a tím omezuje jejich kmitání. Nejvíce páry se v ležatém výměníku tepla 2 vyrábí u přívodu ohřívacího plynu, proto pro lepší odvod páry je zde větší průřez sivlých převáděcích trubek 2·The heating gas, when flowing through straight pipes 2 in the horizontal heat exchanger 1, releases some of its heat to the water in the inter-pipe space 6- The water evaporates partially and the steam and the water flows along the vertical transfer pipes 2 elements 8, in which the steam-water mixture is divided into steam and water. The steam is discharged from the steam separator 2 for consumption, while the separated water, supplied with feed water, sinks through the vertical irrigation pipes 2 to the lower part of the horizontal heat exchanger 2. Most of the steam in the horizontal heat exchanger 2 is produced at the inlet of the heating gas, so for better steam removal there is a larger cross section of the gray transfer tubes 2 ·

Voda převáděná svislými zavodňovacími trubkami 2 do ležatého výměníku tepla 2 se snadno dostane do celé jeho délky.The water transferred by the vertical irrigation pipes 2 to the horizontal heat exchanger 2 easily reaches its entire length.

Kompaktní oběhový systém výroby páry dle vynálezu je určen především pro zařízení na využití tepla z procesního plynu v chemickém průmyslu.The compact steam production system according to the invention is primarily intended for heat recovery plants from the process gas in the chemical industry.

Claims (4)

předmEt vynálezuobject of the invention 1. Zařízení pro kompaktní oběhový systém výroby páry, sestávající z ležatého výměníku tepla a z oddělovače páry, který je nad ležatým výměníkem tepla umístěn souose, a který je s ním spojen trubkami, vyznačené tím, že spojení ležatého výměníku tepla (1) a oddělovače páry (2) je provedeno nejméně jednou svislou převáděcí trubkou (3) pro směs vody a páry a současně nejméně jednou svislou zavodňovací trubkou (4), přičemž nejméně jedna svislá zavodňovací trubka (4) prochází svislou převáděcí trubkou (3).An apparatus for a compact circulating steam generating system, comprising a horizontal heat exchanger and a steam separator which is coaxial above the horizontal heat exchanger and connected to it by pipes, characterized in that the horizontal heat exchanger (1) and steam separator are connected (2) is provided by at least one vertical transfer tube (3) for a mixture of water and steam and at least one vertical irrigation tube (4), at least one vertical irrigation tube (4) passing through the vertical transfer tube (3). 2. Zařízení pro kompaktní oběhový systém výroby páry, podle bodu 2< vyznačené tím, že světlý průřez zavodňovacích trubek (4) od místa přívodu ohřívacího plynu dále do ležatého výměníku tepla (1) postupně stoupá.Device for a compact circulating steam generating system according to claim 2, characterized in that the clear cross-section of the irrigation tubes (4) increases gradually from the point of supply of the heating gas further to the horizontal heat exchanger (1). 3. Zařízení pro kompaktní oběhový systém výroby páry, podle bodu 1, vyznačené tím, že světlý průřez zavodňovacích trubek (4) je konstantní.Device for a compact circulating steam generating system according to claim 1, characterized in that the clear cross-section of the irrigation tubes (4) is constant. 4. Zařízení pro kompaktní oběhový systém výroby páry, podle bodu 1, vyznačené tím, že je jako celek opatřeno společnou izolací.4. Device for a compact circulating steam generating system according to claim 1, characterized in that it is provided as a whole with a common insulation. 1 výkres1 drawing
CS862262A 1986-04-01 1986-04-01 Equipped for a compact steam production system CS256137B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS862262A CS256137B1 (en) 1986-04-01 1986-04-01 Equipped for a compact steam production system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS862262A CS256137B1 (en) 1986-04-01 1986-04-01 Equipped for a compact steam production system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS226286A1 CS226286A1 (en) 1987-08-13
CS256137B1 true CS256137B1 (en) 1988-04-15

Family

ID=5359238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS862262A CS256137B1 (en) 1986-04-01 1986-04-01 Equipped for a compact steam production system

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS256137B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS226286A1 (en) 1987-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6092490A (en) Heat recovery steam generator
AU755040B2 (en) Heat recovery steam generator
CN107002987B (en) Direct-current vertical tube type supercritical evaporator coil for HRSG
US4473035A (en) Splitter-bifurcate arrangement for a vapor generating system utilizing angularly arranged furnace boundary wall fluid flow tubes
US4796570A (en) Apparatus for heating steam formed from cooling water
CN1266412C (en) Evaporator and evaporative process for generating saturated steam
US3130780A (en) Live steam reheater
CZ282952B6 (en) Apparatus for separating water and steam from a water-steam mixture
US3807364A (en) Mixing header
CS256137B1 (en) Equipped for a compact steam production system
US4671214A (en) Heat exchanger device for drying and superheating steam
US4143619A (en) Heat exchanger for superheating steam
US4224981A (en) Feed-water heater for steam power plants
RU2131080C1 (en) Water-tube boiler
US4046110A (en) Steam generators
US4262637A (en) Vapor generator
JP3736630B2 (en) Steam generator
JPH03140701A (en) Ascending/descending flow heating pipe-type circulating system
US4635588A (en) Heaters for thermal energy transformation installations
US4713213A (en) Nuclear reactor plant housed in a steel pressure vessel with a gas cooled small high temperature reactor
SU1672111A1 (en) Steam-to water heat exchanger
SU1198310A1 (en) Recovery boiler
SU1281811A1 (en) Waste heat-recovery boiler
US2820614A (en) Fluid heater unit
SU1206552A1 (en) Surface heat exchanger