RU2062395C1 - Горизонтальный жаротрубный котел - Google Patents

Горизонтальный жаротрубный котел Download PDF

Info

Publication number
RU2062395C1
RU2062395C1 RU93032484A RU93032484A RU2062395C1 RU 2062395 C1 RU2062395 C1 RU 2062395C1 RU 93032484 A RU93032484 A RU 93032484A RU 93032484 A RU93032484 A RU 93032484A RU 2062395 C1 RU2062395 C1 RU 2062395C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tube
fire
flame tube
boiler
tubes
Prior art date
Application number
RU93032484A
Other languages
English (en)
Other versions
RU93032484A (ru
Inventor
И.В. Горбатенко
А.А. Костюченко
П.П. Моисеенко
Original Assignee
Акционерное общество "Белгородский завод энергетического машиностроения"
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 Акционерное общество "Белгородский завод энергетического машиностроения" filed Critical Акционерное общество "Белгородский завод энергетического машиностроения"
Priority to RU93032484A priority Critical patent/RU2062395C1/ru
Publication of RU93032484A publication Critical patent/RU93032484A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2062395C1 publication Critical patent/RU2062395C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Abstract

Использование: в конструкциях жаротрубных котлов. Сущность изобретения: горизонтальный жаротрубный котел включает корпус, соединенный по концам с передним и задним перфорированными днищами. К переднему днищу присоединен цилиндрический патрубок, скрепленный через конический переход с жаровой трубой, которая далее скреплена с коническим переходом. Внутри патрубка расположена кольцевая кладка из огнеупорного материала, образующая амбразуру горелки. Внутри корпуса котла расположена поворотная камера, состоящая из цилиндрической обечайки, соединенной по концам с перфорированной трубной решеткой и днищем. Перфорированная трубная решетка соединена с коническим переходом, а днище - с задним днищем. Переднее днище соединено с трубной решеткой пучком дымогарных труб, а с задним днищем пучком дымогарных труб. Пучки труб расположены в зонах с густой перфорацией по вершинам равносторонних треугольников с шагом t между трубами. Предложены еще три варианта исполнения котла с различным шагом расположения труб, ближайших к жаровой трубе, соединяющих переднее днище и трубную решетку. 4 з. п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в конструкциях жаротрубных котлов.
Известен горизонтальный жаротрубный котел, содержащий корпус с торцевыми трубными досками, в полости которого размещены дымогарные трубы и жаровая труба с поворотной камерой, причем жаровая труба и часть дымогарных труб закреплены с одной стороны в отверстиях трубной доски, а с другой в отверстиях стенки поворотной камеры, остальные дымогарные трубы закреплены концами в трубных досках, при этом выходной участок жаровой трубы, примыкающий к стенке поворотной камеры, выполнен в виде цилиндрического патрубка меньшего диаметра и соединен с участком большего диаметра посредством конического перехода [1]
Недостатком известного котла являются значительные термонапряжения в зоне соединения входного участка жаровой трубы с трубной доской, обусловленные жесткостью последней, под действием продольных усилий, возникающих при работе котла из-за перепада температур между жаровой трубой, дымогарными трубами и корпусом котла, что может повлечь за собой снижение критического давления из условий устойчивости. Кроме того, из-за перепада температур особенно высокие напряжения возникают в зонах расположения ближайших к жаровой трубе дымогарных труб, поскольку трубные доски существенно ослаблены в этих зонах отверстиями под трубы, что может привести к образованию в них усталостных трещин. К тому же огнеупорная кладка под горелку, размещенная в начале входного конца жаровой трубы, из-за большой толщины со временем разрушается под температурным воздействием и требует замены.
Целью изобретения является повышение надежности и долговечности котла.
Для этого в известном котле входной участок жаровой трубы, закрепленный в трубной доске, также выполнен в виде цилиндрического патрубка с меньшим диаметром и соединен с участком трубы большего диаметра посредством конического перехода.
Ближайшие к жаровой трубе дымогарные трубы, закрепленные в отверстиях поворотной камеры, могут быть равномерно расположены по концентрическим окружностям, соосным с жаровой трубой.Также шаг дымогарных труб, расположенных на окружности меньшего диаметра и ближайших к жаровой трубе, может превышать шаг расположения дымогарных труб на других окружностях. Шаг расположения дымогарных труб, ближайших к жаровой трубе, нижет превышать расстояние между этими трубами и последующими дымогарными трубами, а также шаг расположения остальных труб пучка.
Выполнение входного участка жаровой трубы в виде цилиндрического патрубка с меньшим диаметром и его соединение с участком трубы большего диаметра посредством конического перехода обеспечивают сужение канала жаровой трубы на входе и уменьшение расчетной длины последней, что повышает ее устойчивость, увеличивает гибкость системы жаровая труба трубные доски дымогарные трубы корпус котла, что приводит к повышению долговечности трубных досок. Кроме того, улучшается охлаждение кладки под горелку, что повышает долговечность кладки.
Расположение ближайших к жаровой трубе дымогарных труб, закрепленных в отверстиях поворотной камеры, равномерно по концентрическим окружностям, соосным с жаровой трубой, приводит к снижению напряжений в наиболее напряженных зонах трубных досок и, следовательно, к увеличению долговечности котла. Увеличение шага труб, расположенных на окружности меньшего диаметра и ближайших к жаровой трубе, по сравнению с шагом расположения их на других окружностях приводит к дальнейшему снижению напряжений в трубных досках и, соответственно, повышению долговечности котла.
Превышение шагом расположения дымогарных труб, ближайших к жаровой трубе, расстояния между этими и последующими дымогарными трубами, а также шага расположения остальных труб пучка обеспечивает увеличение перемычек в трубных досках в наиболее напряженных зонах, что также приводит к снижению напряжений в трубных досках и повышению долговечности котла.
На фиг. 1 представлен горизонтальный жаротрубный котел, продольный разрез; на фиг. 2 разрез по А-А на фиг. 1 при исполнении котла согласно п. 1 формулы; на фиг. 3 то же при исполнении согласно п. 2 формулы; на фиг. 4 - то же при исполнении согласно п. 3 формулы и на фиг. 5 то же при исполнении согласно п. 4 формулы.
Горизонтальный жаротрубный котел содержит корпус 1 с торцевыми трубными досками 2 и 3, в полости которого размещены жаровая труба 4 с цилиндрической поворотной камерой 5 и дымогарные трубы, причем часть дымогарных трубе закреплена с одной стороны в отверстиях передней трубной доски 2, с другой в отверстиях передней стенки 7 поворотной камеры 5, а остальные дымогарные трубы 8 закреплены концами в трубных досках 2 и 3. Входной 9 и выходной 10 участки жаровой трубы 4 выполнены в виде цилиндрических патрубков 11 и 12 меньшего диаметра, закрепленных в передней трубной доске 2 и в передней стенке 7 поворотной камеры 5 и соединенных с участком жаровой трубы 4 большего диаметра посредством конических переходов 13 и 14 соответственно. Внутри патрубка 11 выполнена кольцевая кладка 15 из огнеупорного материала под горелку. Котел снабжен цилиндрическим патрубком 16, закрепленном в задней стенке 16 поворотной камеры 5 и задней трубной доске 3.
Отверстия под трубы 6 в трубной доске 2 и стенке 7 поворотной камеры 5 и под трубы 8 в трубных досках 2 и 3 расположены в зонах с густой перфорацией по вершинам равносторонних треугольников с шагом t между трубами. Часть труб 17 из пучка 6 может быть равномерно расположена по двум, например, концентрическим окружностям, соосным жаровой трубе 4, причем эти трубы 17 являются ближайшими к последней. При этом выдерживается неравенство t2>t1>t где t1 шаг труб по окружности, ближайшей к жаровой трубе 4; t2 шаг труб на второй окружности.
В варианте по п. 3 формулы шаг труб 17 на ближайшей к жаровой трубе 4 окружности равен t3, причем t3>t2.
В последнем варианте исполнения котла ближайшие к жаровой трубе 4 трубы 17 расположены на одной цилиндрической окружности с шагом t4, превышающим расстояние Si между этими трубами 17 и последующими трубами 6, а также шаг t расположения остальных труб пучка. При этом выдерживается неравенство t4>Si>t.
При работе котла тепло от факела, начиная cт амбразуры горелки, и горячих газов передается через стенки жаровой трубы 4 воде, подающейся в котел через питательные трубопроводы. В поворотной камере 5 газы разворачиваются и проходят через пучок дымогарных труб 6 (17), продолжая отдавать тепло воде, затем разворачиваются в газовой камере, примыкающей к передней трубной доске 2, и проходят через пучок дымогарных труб 8, охлаждаясь до заданной температуры. Горячая вода через отводящие трубопроводы направляются потребителю. (Питательный и отводящий трубопроводы и газовая камера на чертежах не показаны).
При работе котла в исполнении по п. 1 формулы между жаровой трубой 4, пучками дымогарных труб 6 и корпусом 1 котла возникает перепад температур, под воздействием которого в жаровой трубе 4 возникают сжимающие усилия, а в трубах 6 и корпусе 1 растягивающие. Увеличение кольцевого зазора между жаровой трубой 4 и трубами 6 и корпусом 1 за счет выполнения входного и выходного концов 9 и 10 из труб меньшего диаметра приводит к снижению соответствующих напряжений от перепада температур. При этом уменьшаются изгибающие моменты в трубной доске 2 и стенке 7 поворотной камеры 5, что приводит к уменьшению соответствующих напряжений и, следовательно, увеличению долговечности котла. С введением патрубка 11 и конического перехода 13 уменьшается расчетная длина жаровой трубы 4, что позволяет увеличить давление в котле из условий устойчивости. Для формирования амбразуры горелки достаточно тонкой кольцевой кладки 15 из огнеупорного материала, что приводит к увеличению межремонтной службы последнего.
При работе котла в исполнении по п. 2 формулы между жаровой трубой 4, пучками дымогарных труб 6,17 и корпусом 1 также имеет место перепад температур. Дымогарные трубы 17 применительно к трубной доске 2 и стенке 7 является упругим основанием, сопротивляющимся смещению последних вдоль труб и повороту. Поэтому местные изгибающие моменты от смещения под действием перепада температур практически затухают на кольцевых участках расположения труб 17 и влияние их в пучке 6 незначительно. При исполнении котла по п. 3 формулы увеличение шага труб 17, расположенных на ближайшей к жаровой трубе 4 окружности, по сравнению с шагом труб 17 на второй окружности приводит к уменьшению ослабления трубной доски 2 и стенки 7 в наиболее напряженных зонах. Ориентировочно уменьшение ослабления в два раза приводит к увеличению долговечности котла в 10 раз.
При исполнении котла по п. 4 формулы напряжения в трубной доске 2 и стенке 7 в зонах расположения труб 6 уменьшаются за счет большей продольной деформации труб 17 под действием растягивающих усилий и восприятия последними части изгибающего момента от перекоса кольцевых участков трубной доски 2 и стенки 7. ЫЫЫ2 ЫЫЫ4

Claims (4)

1. Горизонтальный жаротрубный котел, содержащий корпус с торцевыми трубными досками, в полости которого размещены дымогарные трубы и жаровая труба с поворотной камерой, причем жаровая труба и часть дымогарных труб закреплены с одной стороны в отверстиях трубкой доски, а с другой в отверстиях стенки поворотной камеры, остальные дымогарные трубы закреплены концами в трубных досках, при этом выходной участок жаровой трубы, примыкающий к стенке поворотной камеры, выполнен в виде цилиндрического патрубка меньшего диаметра и соединен с участком большего диаметра посредством конического перехода, отличающийся тем, что входной участок жаровой трубы, закрепленный в трубной доске, также выполнен в виде цилиндрического патрубка с меньшим диаметром и соединен с участком трубы большего диаметра посредством конического перехода.
2. Котел по п.1, отличающийся тем, что ближайшие к жаровой трубе дымогарные трубы, закрепленные в отверстиях поворотной камеры, равномерно расположены по концентрическим окружностям, соосным с жаровой трубой.
3. Котел по пп.1 и 2, отличающийся тем, что шаг дымогарных труб, расположенных на окружности меньшего диаметра и ближайших к жаровой трубе, превышает шаг расположения дымогарных труб на других окружностях.
4. Котел по пп.1 и 2, отличающийся тем, что шаг расположения дымогарных труб, ближайших к жаровой трубе, превышает расстояние между этими трубами и последующими дымогарными трубами, а также шаг расположения остальных труб пучка.
RU93032484A 1993-06-22 1993-06-22 Горизонтальный жаротрубный котел RU2062395C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93032484A RU2062395C1 (ru) 1993-06-22 1993-06-22 Горизонтальный жаротрубный котел

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93032484A RU2062395C1 (ru) 1993-06-22 1993-06-22 Горизонтальный жаротрубный котел

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93032484A RU93032484A (ru) 1995-12-27
RU2062395C1 true RU2062395C1 (ru) 1996-06-20

Family

ID=20143694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93032484A RU2062395C1 (ru) 1993-06-22 1993-06-22 Горизонтальный жаротрубный котел

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2062395C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2751270C1 (ru) * 2020-04-03 2021-07-12 Юрий Павлович Кондрашов Котел паровой отопительный

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент США N3176663, кл. 122-149, опублик. 1965. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2751270C1 (ru) * 2020-04-03 2021-07-12 Юрий Павлович Кондрашов Котел паровой отопительный

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5478867B2 (ja) 耐火壁装置および熱交換器
US5107798A (en) Composite studs, pulp mill recovery boiler including composite studs and method for protecting boiler tubes
US4709643A (en) Primary stage combustor lining
CA2218042A1 (en) Ceramic heat exchanger system
CA2178524C (en) Boiler protection tube assembly
CN102906526B (zh) 烟气空气预热器、安装方法、以及用于烟气空气预热器的空气管道部件
RU2069294C1 (ru) Теплообменник для газовой горелки
RU2062395C1 (ru) Горизонтальный жаротрубный котел
US6148908A (en) Heat exchanger for cooling a hot process gas
US4427186A (en) Liquid-cooled lance for blowing oxygen onto a steel bath
JPH0633964B2 (ja) 熱交換器
US4408570A (en) Tube hanger for steam generator
EP0296772B1 (en) Oxy-fuel burner for burning pulverised fuel
RU2137030C1 (ru) Горизонтальный жаротрубный котел
CN112197256A (zh) 一种用于硫磺回收装置余热锅炉的管板连接机构
NO164736B (no) Brenner og fremgangsmaate ved drift av en forbrenningsovn.
CN211290084U (zh) 一种废液焚烧锅炉水冷装置
JP2002529675A (ja) 熱装置の壁のライニング被覆およびその方法と、関連する煉瓦および固定具
RU93032484A (ru) Горизонтальный жаротрубный котел
RU2242671C2 (ru) Паровой котел sbs
GB2059025A (en) Water heating boiler unit
US5044940A (en) Blast furnace air heater
JP3192787B2 (ja) ボイラ
JPS63231109A (ja) チユ−ブバ−ナ
JPH09222201A (ja) 煙管を備えたボイラ