RU2139471C1 - Котел-утилизатор - Google Patents
Котел-утилизатор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2139471C1 RU2139471C1 RU95110690/06A RU95110690A RU2139471C1 RU 2139471 C1 RU2139471 C1 RU 2139471C1 RU 95110690/06 A RU95110690/06 A RU 95110690/06A RU 95110690 A RU95110690 A RU 95110690A RU 2139471 C1 RU2139471 C1 RU 2139471C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tubes
- outlet end
- pipes
- bypass pipe
- product
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
- F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
- F22B1/18—Methods 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
- F22B1/1884—Hot gas heating tube boilers with one or more heating tubes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15C—FLUID-CIRCUIT ELEMENTS PREDOMINANTLY USED FOR COMPUTING OR CONTROL PURPOSES
- F15C1/00—Circuit elements having no moving parts
- F15C1/20—Direct-impact devices i.e., devices in which two collinear opposing power streams are impacted
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/206—Flow affected by fluid contact, energy field or coanda effect [e.g., pure fluid device or system]
- Y10T137/218—Means to regulate or vary operation of device
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/8593—Systems
- Y10T137/87571—Multiple inlet with single outlet
- Y10T137/87676—With flow control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
Изобретением является котел-утилизатор, содержащий цилиндрический корпус 1 с установленными в нем теплообменными трубами 3, имеющими впускной и выпускной концы, средство 2 для подачи воды в окружающее трубы 3 пространство корпуса 1, закрепленное на корпусе 1, средство 8 для подачи потока горячего продукта в впускной конец труб 3 и пропускания его через них для обеспечения косвенного теплообмена с водой, имеющейся в окружающем трубы пространстве корпуса 1, внутреннюю изолированную байпасную трубу 4, средство для регулирования количества пропускаемого через трубы 3 горячего продукта, средство 11 для отвода получаемого в результате теплообмена потока воды и пара и средство 10 для отвода потока охлажденного продукта, при этом средство 11 для регулирования количества пропускаемого через трубы горячего продукта выполнено в виде сопла для впрыскивания среды в выпускной конец 12 внутренней изолированной байпасной трубы 4, размещенного в пространстве 9, выполненном в цилиндрическом корпусе 1 над выпускным концом труб 3 и снабженном средством 10 для отвода потока охлажденного продукта. Изобретение позволяет снизить коррозию металлической поверхности байпасной трубы. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к утилизации отходящего тепла химических реакций, в частности к котлу-утилизатору.
Известен котел-утилизатор, содержащий цилиндрический корпус с установленными в нем теплообменными трубами, имеющими впускной и выпускной концы, средство для подачи воды в окружающее трубы пространство корпуса, закрепленное на корпусе, средство для подачи потока горячего продукта в впускной конец труб и пропускания его через них для обеспечения косвенного теплообмена с водой, имеющейся в окружающем трубы пространстве корпуса, средство для отвода получаемого в результате теплообмена потока воды и пара, и средство для отвода потока охлажденного продукта, при этом котел далее содержит байпас в виде изолированной трубы большого диаметра, снабженной клапаном для регулирования количества пропускаемого через трубы горячего продукта, размещенный или внутри корпуса котла, или же вне его (см., напр., Chemical Engineering, 13-го августа 1979 г., стр. 127 -128, фиг. 13).
В начале работы котла часть потока горячего продукта подают мимо теплообменных труб через байпас с тем, чтобы держать теплообмен на желаемом уровне. После определенного времени эксплуатации в трубах в растущей степени образуются отложения и усиливается коррозия труб, что приводит к уменьшению эффективности теплообмена. Тогда снижают количество подаваемого по байпасу горячего продукта, вследствие чего последний подается в большем количестве через теплообменные трубы, благодаря чему сохраняется требуемое охлаждающее действие.
Основной недостаток известного котла заключается в сильной коррозии металлической поверхности байпаса и клапана для регулирования расхода, находящихся в контакте с потоком неохлажденного продукта, имеющего высокую температуру, лежащую, например, в пределах 900 - 1000oC.
Основная задача изобретения заключается в устранении вышеуказанного недостатка известного котла-утилизатора, то есть в создании котла указанного типа с улучшенными характеристиками по теплообмену и регулированию температуры.
Указанная задача решается в предлагаемом котле-утилизаторе, содержащем цилиндрический корпус с установленными в нем теплообменными трубами, имеющими впускной и выпускной концы, средство для подачи воды в окружающее трубы пространство корпуса, закрепленное на корпусе, средство для подачи потока горячего продукта в впускной конец труб и пропускания его через них для обеспечения косвенного теплообмена с водой, имеющейся в окружающем трубы пространстве корпуса, внутреннюю изолированную байпасную трубу, средство для регулирования количества пропускаемого через трубы горячего продукта, средство для отвода получаемого в результате теплообмена потока воды и пара, и средство для отвода потока охлажденного продукта, за счет того, что средство для регулирования количества пропускаемого через трубы горячего продукта выполнено в качестве сопла для впрыскивания среды в выпускной конец внутренней изолированной байпасной трубы, размещенного в пространстве, выполненном в цилиндрическом корпусе над выпускным концом труб и снабженном средством для отвода потока охлажденного продукта.
Внутренняя изолированная байпасная труба предпочтительно размещена центрально в цилиндрическом корпусе.
Указанное впрыскивающее сопло предпочтительно установлено в выполненном в цилиндрическом корпусе пространстве над выпускным концом труб по центральной линии байпасной трубы на расстоянии от ее выпускного конца, при этом выпускное отверстие сопла направлено в сторону выпускного конца байпасной трубы.
Сопло может быть выполнено из любого материала, который является устойчивым к воздействию атмосферы в пространстве, выполненном над выпускным концом труб. Пригодными материалами являются, например, сплавы металлов и керамика.
В случае очень высоких температур целесообразно снабжать сопло огнеупорной оболочкой, выполненной, например, из огнеупорного бетона или окиси алюминия. Такая оболочка защищает поверхность сопла от разрушения.
Количество подаваемого по байпасной трубе потока регулируют согласно изобретению с помощью потока некоррозирующей среды, которая впрыскивается в пропускаемый по байпасной трубе поток у ее выпускного конца. При этом давление у выпускного конца байпасной трубы регулируют количеством впрыскиваемой среды, зависящим от количества потока горячего продукта, пропускаемого через байпасную трубу. Таким образом, подходящее регулирование количества впрыскиваемой среды позволяет согласовать теплопередачу с изменениями в процессе образования отложений и эксплуатировать котел-утилизатор без серьезной коррозии регулировочного оборудования.
Используемая для регулирования потока горячего продукта среда может представлять собой охлажденный продукт, отводимый из котла-утилизатора, пар или инертный газ, такой, как, например, азот, или же отходящий газ другой производственной установки, который подают в впрыскивающее сопло. Вид применяемой для регулирования потока горячего газа среды зависит от дальнейшего назначения потока охлажденного продукта.
На приложенном чертеже представлен пример выполнения предлагаемого котла-утилизатора.
Котел-утилизатор содержит цилиндрический корпус 1, снабженный средством 2 для подачи воды в котел-утилизатор в пространство между теплообменными трубами 3 и изолированной байпасной трубой 4, установленной центрально в котле-утилизаторе, и средством 5 для отвода пара, образующегося в котле-утилизаторе. Теплообменные трубы 3 и байпасная труба 4 размещены в котле-утилизаторе между его впускным концом 6 и выпускным концом 7. Впускной конец 6 снабжен средством 8 для подачи потока горячего продукта в трубы 3 и 4, а выпускной конец 7 имеет пространство 9 для вывода потока охлажденного продукта из котла-утилизатора, снабженное выпуском 10.
Пространство 9 оснащено впрыскивающим соплом 11, установленным на расстоянии от выпускного конца 12 байпасной трубы 4 по ее центральной линии 13. Поступающий в выпускной конец 6 горячий газ проходит по трубам и выходит из них через выпускной конец 7. Поток горячего продукта через байпасную трубу 4 регулируют путем впрыскивания среды при помощи сопла 11 в выпускной конец 12 байпасной трубы 4.
Так, например, в случае применения пара в качестве регулировочной среды количество пара, подлежащее впрыскиванию в выпускной конец 12 байпасной трубы 4 для обеспечения регулирования потока горячего продукта по байпасной трубе в пределах от 0 до неограниченного количества, определяют по следующему уравнению:
При перепаде давления Δp в котле-утилизаторе, равном 0,03 кг/см2, радиусе r байпасной трубы, равном 10 см, и скорости V впрыскиваемого пара, равной 200 м/сек, в байпасную трубу следует впрыскивать 0,46 кг/сек пара с тем, чтобы уменьшить до 0 поток горячего продукта, пропускаемого по байпасной трубе.
При перепаде давления Δp в котле-утилизаторе, равном 0,03 кг/см2, радиусе r байпасной трубы, равном 10 см, и скорости V впрыскиваемого пара, равной 200 м/сек, в байпасную трубу следует впрыскивать 0,46 кг/сек пара с тем, чтобы уменьшить до 0 поток горячего продукта, пропускаемого по байпасной трубе.
Таким образом, в вышеуказанных условиях поток подаваемого по байпасной трубе горячего продукта можно устанавливать в пределах от 0 до максимальной величины путем впрыскивания пара в количествах от 0 до 0,46 кг/сек.
Claims (4)
1. Котел-утилизатор, содержащий цилиндрический корпус с установленными в нем теплообменными трубами, имеющими впускной и выпускной концы, средство для подачи воды в окружающее трубы пространство корпуса, закрепленное на корпусе, средство для подачи потока горячего продукта в впускной конец труб и пропускания его через них для обеспечения косвенного теплообмена с водой, имеющейся в окружающем трубы пространстве корпуса, внутреннюю изолированную байпасную трубу, средство для регулирования количества пропускаемого через трубы горячего продукта, средство для отвода получаемого в результате теплообмена потока воды и пара, и средство для отвода потока охлажденного продукта, отличающийся тем, что средство для регулирования количества пропускаемого через трубы горячего продукта выполнено в качестве сопла для впрыскивания среды в выпускной конец внутренней изолированной байпасной трубы, размещенного в пространстве, выполненном в цилиндрическом корпусе над выпускным концом труб и снабженном средством для отвода потока охлажденного продукта.
2. Котел-утилизатор по п.1, отличающийся тем, что изолированная байпасная труба центрально расположена в цилиндрическом корпусе.
3. Котел-улитизатор по п.1, отличающийся тем, что сопло установлено в выполненном в цилиндрическом корпусе над выпускным концом труб пространстве по центральной линии байпасной трубы на расстоянии от ее выпускного конца, при этом выпускное отверстие сопла направлено в сторону выпускного конца байпасной трубы.
4. Котел-утилизатор по п.1, отличающийся тем, что сопло снабжено огнеупорной оболочкой.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DK199400771A DK173540B1 (da) | 1994-06-29 | 1994-06-29 | Spildvarmekedel |
DK0771/94 | 1994-06-29 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95110690A RU95110690A (ru) | 1997-04-10 |
RU2139471C1 true RU2139471C1 (ru) | 1999-10-10 |
Family
ID=8097370
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95110690/06A RU2139471C1 (ru) | 1994-06-29 | 1995-06-28 | Котел-утилизатор |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5852990A (ru) |
EP (1) | EP0690262B1 (ru) |
JP (1) | JP3644725B2 (ru) |
DE (1) | DE69506627T2 (ru) |
DK (1) | DK173540B1 (ru) |
ES (1) | ES2126175T3 (ru) |
NO (1) | NO305416B1 (ru) |
RU (1) | RU2139471C1 (ru) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7140328B2 (en) * | 2002-03-11 | 2006-11-28 | Ztek Corporation | Miniature vaporizers for use with chemical converters and energy devices |
DE102005057674B4 (de) * | 2005-12-01 | 2008-05-08 | Alstom Technology Ltd. | Abhitzekessel |
EP2002067A4 (en) | 2006-03-22 | 2010-11-03 | Anthony M Iannelli | ROOF GUTTER COVER SECTION WITH HIGH WATER DRAINING SURFACE |
DE102006055973A1 (de) * | 2006-11-24 | 2008-05-29 | Borsig Gmbh | Wärmetauscher zur Kühlung von Spaltgas |
BRPI0721858B1 (pt) * | 2007-07-05 | 2019-04-30 | Ib, Ntec | Sistema termodinâmico em circuito fechado |
JP2013092260A (ja) * | 2010-01-26 | 2013-05-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 廃熱ボイラ |
CN102200274A (zh) * | 2010-03-24 | 2011-09-28 | 丹东海珠煤业科技发展有限公司 | 超导余热蓄能器 |
US8646218B1 (en) | 2012-07-25 | 2014-02-11 | Anthony M. Iannelli | Roof gutter cover with variable aperture size |
DE102015013517A1 (de) * | 2015-10-20 | 2017-04-20 | Borsig Gmbh | Wärmeübertrager |
EP3407001A1 (en) | 2017-05-26 | 2018-11-28 | ALFA LAVAL OLMI S.p.A. | Shell-and-tube equipment with bypass |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3477411A (en) * | 1967-12-22 | 1969-11-11 | Aqua Chem Inc | Heat recovery boiler with bypass |
GB1196343A (en) * | 1968-01-19 | 1970-06-24 | Spanner Boilers Ltd | Improvements in or relating to Waste Heat Boilers |
US3548851A (en) * | 1968-03-29 | 1970-12-22 | Universal Oil Prod Co | Flow control device |
GB1303092A (ru) * | 1970-08-29 | 1973-01-17 | ||
US4726301A (en) * | 1985-03-13 | 1988-02-23 | Ormeaux Farrell P Des | System for extracting contaminants and hydrocarbons from cuttings waste in oil well drilling |
US4899696A (en) * | 1985-09-12 | 1990-02-13 | Gas Research Institute | Commercial storage water heater process |
FI80781C (fi) * | 1988-02-29 | 1991-11-06 | Ahlstroem Oy | Saett foer aotervinning av vaerme ur heta processgaser. |
DE3828034A1 (de) * | 1988-08-18 | 1990-02-22 | Borsig Gmbh | Waermetauscher |
DE3830248C1 (ru) * | 1988-09-06 | 1990-01-18 | Balcke-Duerr Ag, 4030 Ratingen, De | |
DE3913731A1 (de) * | 1989-04-26 | 1990-10-31 | Borsig Gmbh | Waermetauscher zum kuehlen von spaltgas |
DK171423B1 (da) * | 1993-03-26 | 1996-10-21 | Topsoe Haldor As | Spildevarmekedel |
-
1994
- 1994-06-29 DK DK199400771A patent/DK173540B1/da not_active IP Right Cessation
-
1995
- 1995-05-05 DE DE69506627T patent/DE69506627T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-05-05 ES ES95106783T patent/ES2126175T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1995-05-05 EP EP95106783A patent/EP0690262B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-06-06 US US08/467,544 patent/US5852990A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-06-28 JP JP16236495A patent/JP3644725B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1995-06-28 RU RU95110690/06A patent/RU2139471C1/ru not_active IP Right Cessation
- 1995-06-28 NO NO952597A patent/NO305416B1/no not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Газотрубные котлы-утилизаторы и энерготехнологические котлы. Отраслевой каталог НИИЭКОНОМИКИ. - М., 1986, рис.1 или 2. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0854103A (ja) | 1996-02-27 |
RU95110690A (ru) | 1997-04-10 |
US5852990A (en) | 1998-12-29 |
DE69506627D1 (de) | 1999-01-28 |
EP0690262A1 (en) | 1996-01-03 |
NO952597L (no) | 1996-01-02 |
EP0690262B1 (en) | 1998-12-16 |
NO952597D0 (no) | 1995-06-28 |
DK77194A (da) | 1995-12-30 |
DK173540B1 (da) | 2001-02-05 |
DE69506627T2 (de) | 1999-05-06 |
ES2126175T3 (es) | 1999-03-16 |
JP3644725B2 (ja) | 2005-05-11 |
NO305416B1 (no) | 1999-05-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2118650C1 (ru) | Котел-утилизатор | |
RU2139471C1 (ru) | Котел-утилизатор | |
US4309196A (en) | Coal gasification apparatus | |
US4488513A (en) | Gas cooler for production of superheated steam | |
JP2701990B2 (ja) | 加圧反応炉システムとその操作方法 | |
JPS59138893A (ja) | 熱ガス、殊にアンモニアの合成からの熱ガスの冷却用熱交換器 | |
RU94009960A (ru) | Котел-утилизатор | |
GB1528215A (en) | Heat exchanger and method for cooling hot gases | |
US4273074A (en) | Cooling device for hot gases in pipes | |
KR100976436B1 (ko) | 클라우스 플랜트용 폐열 보일러 | |
JPS63151613A (ja) | アンモニア合成から生じたガスを冷却する装置 | |
US4193447A (en) | Heat exchanger for a high temperature reactor | |
SU731912A3 (ru) | Теплообменник | |
SU1719862A2 (ru) | Контактный теплообменник | |
GB2100408A (en) | Method of and apparatus for regulating the temperature of heat exchanger supply gas | |
JPH04227473A (ja) | 塵埃を含有するガスを冷却するためのガス冷却器 | |
RU24748U1 (ru) | Ядерная энергетическая установка | |
SU1699581A1 (ru) | Устройство дл закалки конвертированного газа | |
SU850176A1 (ru) | Труба вентури | |
SU1305495A1 (ru) | Деаэрационна установка | |
SU1099686A1 (ru) | Теплообменник | |
SU781522A1 (ru) | Теплообменный аппарат | |
JPS563888A (en) | Rotating regenerator | |
JPS54153382A (en) | Exhaust gas cooling method and device | |
JPS6298190A (ja) | 流動床で交換される熱エネルギの制御方法及び装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050629 |