Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10520
.pdf
прохождения через пароперегреватели, а оставшееся тепло может быть использовано, как обычно, в
экономайзере и воздухоподогревателе, которые удобно разместить сбоку от камеры сгорания и ее верхней
части.
Дата: 15 ноября 1929 года.
А. С. Кашемайл, дипломированный патентный поверенный, Норфолк-стрит, Стрэнд, 2, Лондон, У. К.,
представитель заявителя.
между трубками верхней стенки и может быть выгодно прикреплен к ним зажимами. Для поддержки труб
пароперегревателя может быть предусмотрена дополнительная промежуточная опора, которая может быть
подвешена, например, к паровому и водогрейному барабану, который, в свою очередь, подвешен к балкам в
верхней части генератора.
При желании опоры могут быть охлаждены водой. Над пароперегревателями предусмотрен боковой выход
для дымовых газов.
Предпочтительно, пароперегреватели сконструированы таким образом, что перегреваемый пар подается в
нижнюю и верхнюю части пароперегревательного узла, а отвод перегреваемого пара осуществляется
промежуточно.
Преимущественно, пар, первоначально генерируемый и отводимый из парового и водяного барабанов, а
также из испарительных барабанов, подается в трубки пароперегревателя, расположенные ближе всего к
выходу дымовых газов, и отводится от участков трубок, расположенных в центре узла пароперегревателя.
После использования для генерации дополнительного пара путем прохождения через нагревательные трубки
испарителя он возвращается в участки трубок пароперегревателя, с которыми впервые контактируют
топочные газы, и снова отводится в перегретом состоянии. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 34959, 1929 г. н.э.
Усовершенствования, касающиеся парогенераторов.
Я, Карл Бабиджанн, из Нортвудхауса, Барнфилд, Урмстон, графство
Ланкастер, подданный короля Великобритании, настоящим заявляет, что данное изобретение имеет
следующий характер:
Данное изобретение относится к парогенераторам и имеет своей целью создание усовершенствованной
конструкции генератора, которая будет особенно выгодна для производства пара при высоких температурах и
давлениях.
В усовершенствованном генераторе согласно изобретению верхняя часть печи, представляющая собой
камеру перегревателя, отделена от нижней части, или собственно камеры сгорания, V-образной
перегородкой, простирающейся вбок от одной стенки печи к противоположной стенке; нижняя поверхность
перегородки служит для направления газов из печи к входу в камеру перегревателя, а верхняя поверхность
образует нижнюю стенку камеры перегревателя и служит для направления газов к боковому выходному
отверстию.
Печь может быть сконструирована для топочного сжигания или для сжигания жидкого или порошкообразного
топлива, а стенки камеры сгорания облицованы водотрубными трубами. В предпочтительном варианте
исполнения водотрубки задней стенки камеры сгорания сами образуют перегородку. Трубы, облицовывающие
стенки камеры сгорания и перегородку, могут быть гладкими или ребристыми, либо могут быть защищены от
прямого воздействия пламени печи покрытием из огнеупорного или иного материала под углом 90 градусов и
соединены своими концами с верхним и нижним коллекторами. При использовании жидкого или
порошкообразного топлива днище камеры сгорания с бункером может быть также облицовано водотрубками,
соединяющими указанные нижние коллекторы с нижними коллекторами, расположенными рядом с зольником.
Предпочтительно предусматривать внешние водосбросы, соединяющие верхние коллекторы с нижними или
нижними коллекторами, чтобы обеспечить интенсивную циркуляцию в водосбросах.
Верхние коллекторы соединены с паро-водяным барабаном, далее именуемым «основным барабаном»,
трубами 340,295, предпочтительно расположенными вдоль боковых стенок и верхней части камеры
пароперегревателя, причем один ряд таких труб проходит поперек выхода из указанной камеры, так что газы,
выходящие из камеры, контактируют с этими трубами. Дополнительно предусмотрено соединение между
водным пространством главного барабана и вышеупомянутыми нижними коллекторами, обеспечивающее
достаточную подачу воды к водоохлаждающим стенкам.
— Усовершенствованный генератор специально приспособлен для выработки пара в соответствии с
предложениями, изложенными в описании нашей параллельно рассматриваемой заявки на патент № 25503
от 1929 года.
Для этой цели требуется как минимум два пароперегревателя: один пароперегреватель, предназначенный
для первоначального перегрева образующегося пара, который затем используется для генерации пара в
испарителе, и другой пароперегреватель, предназначенный для дальнейшего перегрева пара после выхода
из системы нагревательных трубок испарителя. Первый упомянутый пароперегреватель предпочтительно
расположен вблизи выхода из камеры пароперегревателя и предназначен для приема пара из главного
барабана и из испарительного сосуда, а также для пропускания этого пара в противотоке по отношению к
газам в камере пароперегревателя. Перегретый таким образом пар проходит через набор нагревательных
трубок в испарительном сосуде и возвращается во второй пароперегреватель, расположенный рядом с
концом камеры пароперегревателя, куда поступают топочные газы. Пар во втором пароперегревателе
предпочтительно течет параллельно газам. Если необходимо получить большую долю общего количества
пара в испарительных сосудах, пар может проходить через несколько ступеней перегрева с последующим
охлаждением в нагревательных трубках испарителя, и для этой цели в камере перегревателя может быть
предусмотрено соответствующее количество перегревателей.
Размеры пароперегревателей могут варьироваться в зависимости от требуемого количества перегрева и их
расположения в камере пароперегревателя. Предпочтительно, чтобы площадь поперечного сечения
последнего уменьшалась постепенно от входного к выходному концу. Трубы пароперегревателя удобно
размещать между водотрубками, образующими крышу камеры пароперегревателя, так чтобы они полностью
проходили по всей камере, и их можно подвешивать над упомянутой выше перегородкой.
После выхода из камеры пароперегрева газы предпочтительно используются для дальнейшего нагрева
питательной воды в экономайзере, а также могут проходить через воздухоподогреватель, как это обычно и
делается. Экономайзер и воздухоподогреватель могут быть удобно размещены в вертикальном дымоходе
или камере сбоку от топочной камеры. Основной барабан и испарительный барабан целесообразно
разместить над верхним концом этого дымохода. В качестве альтернативы, главный барабан может быть
расположен на противоположной стороне камеры пароперегревателя приблизительно на одном уровне с ее
крышей, при этом прилегающая торцевая стенка камеры пароперегревателя будет наклонена под главным
барабаном.
Из вышеизложенного становится очевидно, что изобретение представляет собой парогенератор компактной
конструкции и относительно небольшой высоты, в котором количество испарительных трубок сведено к
количеству, необходимому для футеровки стенок печи, при этом лишь небольшая часть общего количества
генерируемого и, в конечном итоге, подаваемого пара производится в этих водотрубках. Перегреватели в
основном защищены перегородкой от прямого воздействия лучистого тепла камеры сгорания, а газы частично
охлаждаются водяными стенками, прежде чем вступить в контакт с перегревателями.
Таким образом, генератор обеспечивает возможность производства пара в больших количествах при
относительно высокой температуре и давлении, что делает его более надежным в эксплуатации, в целом
более выгодным и менее затратным по себестоимости, чем генераторы, ранее предлагавшиеся для
аналогичных целей.
Датировано 15 ноября 1929 года.
А. С. Кашемайл, дипломированный патентный поверенный, Норфолк-стрит, Стрэнд, 2, Лондон, У. К.,
представитель заявителя.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 10343, 1930 г. н.э.
Усовершенствования, касающиеся парогенераторов.
Я, ИЛАК т. БАБИАНН, из Нортвухауса, -- Барнфилд, Урмстон, в графстве
Ланкастер, подданный короля Великобритании, настоящим заявляет, что сущность данного изобретения
заключается в следующем. Данное изобретение относится к парам, выделяющим большое количество тепла.
Отдельные испарительные установки становятся особенно крупными и дорогостоящими как с точки зрения
первоначальной стоимости, так и эксплуатационных расходов в установках, где пар используется для
отопления или производственных целей, и большие его объемы не возвращаются в котел в виде питательной
воды. В некоторых таких установках доля подпиточной воды превышает 50%, и известны 75 случаев, когда
конденсат вообще не возвращается.
Настоящее изобретение обеспечивает средства для обеспечения полной изоляции сырой подпиточной воды
от возвращаемого конденсата в одном и том же парогенераторе, при этом сырая подпиточная вода подается
в один или несколько испарителей, которые являются частью генератора, но водяные пространства которых
не соединены с водяными пространствами 85 других элементов генератора.
Таким образом, исходный состав или его часть не смешивается с остальной водой в генераторе и испаряется
отдельно в испарителях. Таким образом, для полного или частичного приготовления смеси не требуется
отдельная испарительная установка, что позволяет добиться значительной экономии как первоначальных
затрат, так и эксплуатационных расходов по сравнению с традиционной паровой установкой 95. Пар,
испаряющийся из исходного сырья, смешивается с другим насыщенным паром, образующимся в генераторе.
Осадок, образованный твердыми частицами, содержащимися в исходном сырье, может быть удален из
испарителей любым из обычных способов.
В одном из вариантов, согласно данному изобретению, пар генерируется во внешне нагреваемых
водотрубных трубах водотрубного котла 105, которые могут быть расположены и соединены любым
подходящим образом и выводиться в паровой и водогрейный барабан.
Насыщенный пар из этого барабана подается в соединительный узел, а оттуда вместе с паром, поступающим
из испарителей, проходит через нагревательный элемент, где он перегревается до требуемой температуры.
Затем жидкость проходит через нагревательный элемент, расположенный в одном из испарителей. Пар под
давлением 115 охлаждается в этом элементе за счет испарения дополнительного пара, а затем подается
через второй нагревательный элемент пароперегревателя, а впоследствии аналогичным образом через
чередующиеся нагревательные элементы и элементы пароперегревателя. От конечного пароперегревателя
пар подается в первичный двигатель или любое другое паропотребляющее устройство. Пар, косвенно
образующийся в испарителях, поступает в соединение 125, где смешивается с паром, поступающим из
паро-водяного барабана.
Водяное пространство одного испарителя соединено с водяным пространством паро-водяного барабана
посредством трубок. Данное описание, состоящее из 130 пунктов, касается, в частности, генератора, в
котором прямые и косвенные методы генерации пара объединены в соответствии с предложениями,
изложенными в нашей заявке на патент № 25503 от 1929 года, находящейся на рассмотрении.
Как описано в указанной заявке, парогенератор, помимо прочих частей, включает в себя ряд водотрубок с
внешним нагревом, которые подают воду в один или несколько котловых барабанов обычного типа, и один
или несколько испарителей, в которых вода испаряется путем пропускания перегретого пара через
нагревательные элементы, расположенные в этих испарителях. Испаритель или испарители могут быть
расположены в любом положении, как в непосредственной близости от других элементов генератора, так и на
любом расстоянии от них, при этом барабаны и испарители соединены между собой со стороны насыщенного
пара.
Согласно настоящему изобретению, один, несколько или все испарители получают питательную воду из
источников, отличных от тех, из которых снабжается котёл или котёл, при этом контуры подачи питательной
воды таких испарителей расположены полностью отдельно от контура подачи воды котёла или котёл.
Различные испарители могут также получать питательную воду из нескольких разных контуров подачи
питательной воды.
Водяные пространства испарителей и/или барабанов, снабжаемых питательной водой из одного конкретного
источника, не соединены с водяными пространствами испарителей, снабжаемых питательной водой из
другого источника или источников. Если генератор оснащен экономайзером или водонагревателями любого
другого типа, питательная вода из каждого источника будет проходить через отдельную секцию экономайзера
или водонагревателя, причем эти отдельные секции не соединены друг с другом со стороны воды.
Как видно, изобретение обеспечивает выгодную конструкцию парогенератора, в котором нежелательно
смешивать всю питательную воду, подаваемую в парогенераторные и паропотребляющие установки,
поскольку не весь сконденсированный пар может быть возвращен в парогенератор. Часть пара теряется в
трубопроводах и в паросиловых установках и аппаратах, и этот дефицит необходимо восполнять из внешних
источников. В современных паросиловых установках, особенно на установках высокого давления, этот пар
должен быть свободен от растворенных твердых веществ, которые он содержит в своем естественном
состоянии, прежде чем его можно будет подать в парогенератор. Это требует использования отдельных
испарительных установок, которые не только сами по себе дорогостоящи, но и обычно потребляют около
31-0,295 Вт. Испаритель и барабан питаются через трубу или несколько труб, при этом конденсат
возвращается от первичного двигателя или другого паропотребляющего оборудования. Пять водяных отсеков
остальных испарителей соединены между собой трубками и снабжаются сырой подпиточной водой по одной
или нескольким трубам.
Предусмотрены соединения для удаления осадка, скапливающегося в этих испарителях. Водяные
пространства последних упомянутых испарителей не соединены с водяными пространствами парового и
водяного барабанов и первого упомянутого испарителя, которые соединены между собой.
В другом аналогичном варианте каждый отдельный барабан или испаритель может получать питательную
воду попеременно из двух отдельных источников. С этой целью к подающей трубе каждого испарителя или
барабана подсоединяются две ответвления. Одна ответвленная труба подсоединена к подающему
трубопроводу, по которому вода поступает из одного источника, а другая ответвленная труба подсоединена к
подающему трубопроводу, по которому вода поступает из другого источника. С помощью 2,5 запорных
клапанов соответствующий испаритель или барабан могут быть подключены или изолированы от любой из
подающих магистралей.
Такая схема выгодна в случаях, когда условия эксплуатации установки 30 изменчивы и необходимо
периодически изменять соотношение исходного сырья и конденсата.
Очевидно, что изобретение может быть реализовано в различных модифицированных формах, не выходя за
рамки его объема.
Датировано 1 апреля 1930 года.
А. С. Кашемайл, дипломированный патентный поверенный, Норфолк-стрит, Стрэнд, 2, Лондон, У. К.,
представитель заявителя.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, касающиеся парогенераторов.
Я, Карл Б.А. Нвркс из Нортвудхауса, Барнфилд, Урмстон, графство Ланкастер, подданный Королевского
колледжа Великобритании, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Изобретение относится к парогенераторным системам, в которых используются комбинированные прямые и
косвенные методы генерации пара, и в первую очередь касается усовершенствованной конструкции или
компоновки парогенератора, которая особенно выгодна для генерации больших объемов пара при высоких
температурах и давлениях.
Помимо обычных конструктивных элементов, генератор, являющийся предметом данного изобретения,
состоит из ряда водотрубок с внешним нагревом, которые подают воду в один или несколько котловых
барабанов обычного типа, ряда элементов пароперегревателя с внешним нагревом и одного или нескольких
нагревательных элементов.
Нагревательные элементы могут быть расположены в одном или нескольких отдельных испарителях, или же
они могут быть расположены как в барабане или барабанах котла, так и в испарителях. Испаритель или
испарители и барабан или барабаны котла соединены между собой либо только со стороны пара, либо как со
стороны пара, так и со стороны воды.
Прямое парообразование осуществляется обычным способом, либо путем излучения или конвекции тепла в
водотрубные теплообменники, либо путем сочетания обоих этих способов теплопередачи. Для целей
косвенной генерации насыщенный пар, производимый в генераторе, перегревается в два или более этапа,
между которыми перегретый пар используется для генерации дополнительного пара в одном или нескольких
испарителях.
Перегретый пар не смешивается с водой, подлежащей испарению в испарителях. По мере прохождения пара
через элементы пароперегревателя и нагрева:
В нагревательных элементах происходит падение давления между пространством или пространствами
насыщенного пара и выходным отверстием или отверстиями генератора, в результате чего пар в
нагревательных элементах находится под давлением на 90% ниже, чем кипящая вода снаружи, и поэтому не
может быть охлажден до температуры насыщения. Это снижает вероятность образования накипи внутри
паровых трубок. Предпочтительно, схема 95 предусматривает доведение перегретого пара почти до точки
насыщения, но при этом сохранение его перегрева к моменту выхода из каждого испарителя и возвращения
для дальнейшего перегрева. Пар, образующийся в испарителях, может добавляться к пару, образующемуся
непосредственно в котле, или использоваться отдельно.
Паровые соединения с первой ступенью пароперегревателя могут осуществляться либо от котлового
барабана (барабанов), либо от испарителя (испарителей), либо от любой подходящей точки (точек) в
паропроводах, соединяющих испарители и барабаны. Поскольку для всех барабанов и испарителей при
необходимости доступны отдельные источники пара, если это необходимо, для каждого барабана или
испарителя.
Предпочтительно, чтобы трубы, выстилающие боковые стенки камеры сгорания, были соединены своими
концами с верхним и нижним коллекторами 70, а если предполагается использование жидкого или
порошкообразного топлива, то дно камеры сгорания, которое может иметь бункерную форму, также было
выложено водопроводными трубами, соединяющими указанные нижние коллекторы 75 с нижними
коллекторами, расположенными рядом с зольником. Могут использоваться гладкие или ребристые трубы, и
при желании их можно защитить известным способом от прямого воздействия пламени печи с помощью
покрытия из огнеупорного или другого материала.
Камера перегревателя может быть отделена от камеры сгорания, которая может иметь приблизительно
прямоугольную форму 85 с облицованными водотрубными стенками, рядом или рядами водотрубных трубок,
через которые должны проходить топочные газы, прежде чем вступить в контакт с трубами перегревателя.
Ряд или ряды водопроводных труб могут транспортировать часть воды, циркулирующей по стенкам труб.
Камера перегревателя может располагаться над частью камеры сгорания, при этом должна быть
предусмотрена перегородка для защиты перегревателей от прямого воздействия лучистого тепла камеры
сгорания. Подобная перегородка может также служить для ограничения и направления прохождения газов из
камеры сгорания в камеру перегревателя.
Водопроводные трубки одной или нескольких стенок камеры сгорания сами по себе могут образовывать
перегородку.
Согласно другому варианту, 105 пароперегревателей могут быть расположены непосредственно над камерой
сгорания в ее восходящем продолжении, которое также облицовано водотрубками и образует канал для
отвода топочных газов, выходящих из камеры сгорания 110.
Дымовые газы могут выходить из камеры пароперегревателя в относительно холодном состоянии, а
оставшееся тепло может быть использовано обычным способом в экономайзере 115 (обычном или
парогенераторном) и воздухоподогревателе, которые удобно разместить сбоку от пароперегревателя и
камеры сгорания.
Количество испарительных трубок сокращается до 120, оставаясь таким же, как и для футеровки стенок печи,
при этом в этих трубках производится лишь часть всего количества пара, генерируемого и, в конечном итоге,
подаваемого на печь.
Эти трубки и их удлинители — 125-е единственные, которые подвергаются прямому тепловому излучению от
печи, а также единственные трубки, в которых контур...
Перемешивание жидкости происходит под действием силы тяжести, и видно, что практически все 130
соединены на паровой стороне, весь насыщенный пар, производимый в генераторе, смешивается перед
поступлением в первую ступень перегревателя. Затем жидкость поочередно подается через
последовательность элементов пароперегревателя и нагревательных элементов.
На заключительном этапе перед выходом из генератора пар перегревается до требуемой температуры.
В испарительных барабанах предусмотрены теплообменники поверхностного типа в виде расположенных
внутри них пучков трубок.
Вместо того чтобы устанавливать отдельные испарительные барабаны для каждого блока испарительных
трубок, по которым проходит пар между последовательными ступенями перегрева, несколько блоков
испарительных трубок могут быть размещены в общем испарительном барабане или корпусе.
Пар, образующийся в котле, может быть направлен в паровое пространство испарителя перед подачей в
первый пароперегреватель. Испаритель затем действует как сепаратор для влаги, содержащейся в нем, так
что пар из котла может уносить значительное количество воды. Поскольку процесс предварительной заливки
топлива в котле становится малозначимым, барабан или барабаны самого котла могут быть изготовлены
небольших размеров.
Подача питательной воды может быть общей для всех барабанов и испарителей, либо питательная вода
может подаваться только в один или несколько барабанов, или только в один или несколько испарителей, при
необходимости с использованием соответствующих соединительных труб, ведущих к другим испарителям или
барабанам.
В другом варианте исполнения один, несколько или все испарители могут получать питательную воду из
источников, отличных от тех, из которых снабжается котёл или котёл, при этом контуры подачи питательной
воды такого испарителя или испарителей могут быть полностью отделены от контура подачи воды котёла или
котёл. Различные испарители могут также получать питательную воду из нескольких разных контуров подачи
питательной воды.
Водяные пространства испарителей и/или барабанов, снабжаемых питательной водой из одного конкретного
источника, могут не быть соединены с водяными пространствами испарителей, снабжаемых питательной
водой из другого источника или источников. Если генератор оснащен экономайзером или водонагревателями
любого другого типа, питательная вода из каждого источника может проходить через отдельную секцию
экономайзера или водонагревателя, причем эти отдельные секции не соединены друг с другом со стороны
воды.
В качестве дополнительного варианта могут быть предусмотрены отдельные источники питательной воды
для каждого барабана и каждого испарителя; для поддержания этой естественной циркуляции могут
использоваться два или более генератора.
Конструкция пароперегревателей и испарителей, используемых в соответствии с изобретением, проста и
дешева по сравнению с изготовлением водотрубных котлов по обычным схемам, обеспечивающим тот же
объем пара. Барабаны таких котлов потребовали бы большего размера из-за большего количества
испаряемого пара, а также были бы ослаблены за счет большего количества водотрубок.
Следует отметить, что, поскольку передача тепла на значительной части нагревательной поверхности
происходит от пара в перегретом состоянии или к нему, теплообменные поверхности могут быть выполнены в
виде трубок относительно малого диаметра, в которых направление потока и распределение пара могут быть
заранее определены, что позволяет достичь особенно высокой эффективности теплопередачи и при этом
иметь очень умеренные размеры установки.
Поскольку камера пароперегревателя может быть полностью расположена вне парогенерирующих труб,
монтаж и демонтаж пароперегревателей могут быть выполнены со значительной легкостью. В некоторых
случаях может быть целесообразно также облицовать камеру пароперегревателя водотрубными трубами, при
этом пароперегреватели могут быть выполнены в виде секций, введенных и подвешенных между такими
водотрубными трубами.
Очевидно, что такая конструкция котла позволяет поддерживать постоянную температуру пара, выходящего
из системы.
Это можно сделать различными способами, например, изменяя уровень воды в испарителях или пропуская
перегретый пар мимо испарительных змеевиков. Уровень воды в испарителях может регулироваться
различными способами, например, путем регулирования подачи питательной воды в испарители, если
предусмотрена отдельная подача питательной воды, или в случае, когда барабан испарителя соединен с
барабаном котла со стороны воды через балансировочные трубы путем дросселирования пара, испаряемого
в испарителе или в барабане котла. Регулирующие клапаны могут управляться вручную или путем изменения
температуры пара, выходящего из системы.
Кроме того, настоящее изобретение обеспечивает средства для обеспечения полного отделения сырой
подпиточной воды от возвращаемого конденсата в одном и том же парогенераторе, при этом сырая
подпиточная вода подается в один или несколько испарителей, являющихся частью генератора, водяные
камеры которых, однако, не соединены с водяными камерами других элементов генератора. Таким образом,
исходный состав или его часть не смешивается с остальной водой в генераторе и испаряется отдельно в
испарителях. Таким образом, для полного или частичного приготовления смеси не требуется отдельная
испарительная установка, что позволяет добиться значительной экономии как на первоначальных затратах,
так и на эксплуатационных расходах по сравнению с традиционной парогенераторной установкой.
Различные варианты исполнения согласно изобретению № 75 схематически показаны в качестве примера на
рисунках 1–6 прилагаемых чертежей, а рисунки 7–14 схематически иллюстрируют некоторые конструктивные
формы изобретения. Для удобства трубки нагревательных элементов пароперегревателей и нагревательных
элементов испарителей показаны только в одну линию, как и трубки экономайзеров, где они показаны. 85 —
Обращаясь к схеме, показанной на рис. 1, пар генерируется во внешне нагреваемых водотрубках 1, которые
могут быть расположены и соединены любым подходящим образом, и подается в паровой 90 и
водонагревательный барабан 2. Насыщенный пар из барабана 2 подается в соединительный узел 3, а оттуда
вместе с паром из испарителей 4, 5 и 6 проходит через перегревательный элемент 7, где он перегревается до
требуемой температуры 95°C, после чего подается через нагревательный элемент 8, расположенный в
испарителе 4. В этом элементе пар охлаждается, при этом происходит дальнейшее испарение пара в
испарителе, после чего он подается через второй нагревательный элемент 9, а затем аналогичным образом
через чередующиеся нагревательные элементы 10 и 12 и нагревательные элементы 11 и 13.
От заключительного пароперегревателя 13 пар 105 поступает в первичный двигатель 14 или другое
паропотребляющее устройство. Элементы пароперегревателя 7, 9, 11 и 13 могут быть расположены либо в
противоточном направлении по отношению к потоку печного газа, либо в параллельном направлении, либо в
противоточном и параллельном направлениях, либо любым другим подходящим способом. Пар, косвенно
образующийся в испарителях 4, 5 и 6, поступает в соединение 3, где он смешивается с паром из барабана 2.
В схеме, показанной на рис. 2, поток пара в целом аналогичен рис. 1, но нагревательные элементы 8, 10 и 12
расположены в одном испарителе 4. Схема, показанная на рис. 3, в целом аналогична схеме, показанной на
рис. 2, за исключением того, что пар из барабана 2 подается через соединение 15 в испаритель 4, а оттуда
вместе с косвенно генерируемым паром через соединение 16 к первому элементу перегревателя 7.
Схема, показанная на рис. 4, в целом аналогична предыдущей схеме - 130 IO - 340,295 подающий магистраль
30, транспортирующий воду из другого источника. С помощью запорных клапанов 28 и 281 соответствующий
испаритель или барабан может быть подключен или изолирован от любой из подающих магистралей. 70
Такая схема выгодна в случаях, когда условия эксплуатации установки изменчивы и необходимо
периодически изменять соотношение сырого топлива и конденсата. Барабан 2 75 и испарители 4, 5 и 6 не
соединены между собой со стороны воды.
На схеме, показанной в поперечном сечении на рис. 7, 31 представляет собой камеру сгорания, пригодную
для сжигания 80 жидкого, твердого, порошкообразного или газообразного топлива.
Стенки камеры сгорания облицованы водотрубками 32, 32а и т. д., которые отводят воду в паровой и водяной
барабан 33 и служат для непосредственного получения пара. Трубы могут быть гладкими или ребристыми,
или, при желании, могут быть защищены известным способом от прямого воздействия пламени печи
покрытием из огнеупорного или другого материала. 90.
- Над задней частью камеры сгорания расположена камера перегревателя 34. Дно 35 камеры
пароперегревателя образовано путем соответствующего изгиба труб, выстилающих верхнюю часть камеры
сгорания 95, причем часть труб, образующая указанное дно 35, расположена достаточно близко друг к другу,
снабжена ребрами или заключена в огнеупорные или другие блоки таким образом, что они 100 образуют
перегородку, которая защищает элементы пароперегревателя 37 и 38 от прямого воздействия пламени печи.
На входе 36 в камеру пароперегревателя 34 верхние части водотрубок 105 остаются открытыми, так что
продукты сгорания могут покидать камеру сгорания 31 и попадать в камеру пароперегревателя между
трубками.
39 Это испаритель, который может быть расположен либо горизонтально, как показано на чертеже, либо
вертикально. Косвенное образование пара происходит в этом испарителе, а паровое пространство соединено
с барабаном 33 посредством одной трубы 115 или нескольких труб 40. Весь пар, образующийся в барабане 33
и испарителе 39, проходит по трубам 40 к соединению 41, а затем по одной или нескольким трубам 42 к
первому элементу перегревателя 120 38, где он перегревается до необходимой температуры. От
нагревательного элемента 38 пар поступает по одной или нескольким трубам 43 к нагревательному элементу
44, расположенному в испарителе 39. В элементе 44 (125) пар охлаждается, и этот элемент служит для
косвенного получения пара. От нагревательного элемента 44 пар поступает по одной или нескольким трубам
45 ко второму пароперегревателю, за исключением того, что пар, косвенно образующийся в испарителе 4,
подается через соединение 15 в барабан 2, а оттуда вместе с непосредственно образующимся паром через
соединение 17 в первый пароперегреватель 7.
Нагревательный элемент 10 показан расположенным в барабане 2, а нагревательные элементы 8 и 12 — в
испарителе 4.
На рис. 5 показана схема подачи питательной воды, которая может применяться к любому из описанных выше
генераторов.
Пар образуется в нагреваемых снаружи водотрубных трубах 1, которые могут быть расположены и соединены
любым подходящим образом и подавать пар в паровой и водонагревательный барабан 2. Насыщенный пар из
барабана 2 подается в соединительный узел 3, а оттуда вместе с паром, поступающим из испарителей 4, 5 и
6, проходит через нагревательный элемент 7, где он перегревается до требуемой температуры, после чего
подается через нагревательный элемент S, расположенный в испарителе 4. Пар 2'5 охлаждается в этом
элементе, в результате чего происходит дальнейшее испарение пара, после чего он проходит через второй
нагревательный элемент 9, а затем аналогичным образом через чередующиеся нагревательные элементы 10
и 12 и нагревательные элементы 11 и 13. От конечного пароперегревателя 13 пар подается в первичный
двигатель 14 или любое другое паропотребляющее устройство. Пар, косвенно образующийся в испарителях
4, 5 и 6, поступает в соединение 3, где смешивается с паром, поступающим из паро-водяного барабана 2.
Водяное пространство испарителя 5 соединено с водяным пространством паро-водяного барабана 2
посредством трубок 21.
Испаритель 5 и барабан 2 снабжаются конденсатом, возвращаемым из первичного двигателя или другого
паропотребляющего оборудования, по трубе или нескольким трубам 23. Водяные камеры испарителей 4 и 6
соединены между собой трубками 22 и получают сырую подпиточную воду через трубу или несколько труб 24.
25 — это соединения для удаления осадка, накапливающегося в испарителях 4 и 6. Водяные пространства
испарителей 4 и 6 не соединены с водяными пространствами парового и водяного барабанов 2 и испарителя
5, которые соединены между собой.
Схема, показанная на рис. 6, аналогична показанной на рис. 6, но каждый отдельный барабан или испаритель
может получать питательную воду попеременно из двух отдельных источников. С этой целью к подающей
трубе 26 каждого испарителя или барабана подсоединяются две ответвления 27 и 271.
Ответвление 27 подсоединено к подающему трубопроводу 29, по которому вода поступает из одного
источника, а ответвление 271 подсоединено к трубопроводу 37, где вода перегревается до требуемой
конечной температуры. Затем он выходит из парогенератора по одной или нескольким трубам 46.
5. Продукты сгорания, выходящие из камеры пароперегревателя 34, проходят через экономайзер 47 и
воздухонагреватель 48, а затем отводятся с помощью вентилятора или вентиляторов, не показанных на
чертеже, и выводятся в дымоход.
Камера сгорания 31, изображенная на чертеже, снабжена днищем 49 с водяной трубкой известного
бункерного типа.
Однако должно быть ясно, что может использоваться любой другой тип днища камеры сгорания, и что нижняя
часть камеры сгорания может быть соответствующим образом модифицирована для сжигания топлива в
ручье, в масле, в газе или любым другим способом сжигания.
20: Схема, показанная на рис. 8, в целом аналогична схеме, показанной на рис.
7. Однако барабан 33 и испаритель 39 расположены в задней части генератора. Водопроводные трубки 35,
36, являющиеся продолжением водопроводных трубок 32, выстилающих заднюю часть камеры сгорания,
проходят по всей верхней части камеры сгорания. Барабан 33 может быть расположен в альтернативном
положении, показанном пунктирными линиями at-33a.
В конструкции, показанной на рис. 9, которая в целом аналогична конструкции, показанной на рис. 7,
водопроводные трубки, являющиеся продолжением водопроводных трубок 32-35, выстилающих заднюю часть
камеры сгорания, попеременно проходят по всей камере печи в виде трубок 35-36а и изгибаются аналогично
трубкам, показанным на рис. 7, в виде трубок 35-36б. Пар.
Схема работы генератора, показанного на рис. 9, несколько отличается от схем, показанных на предыдущих
чертежах. Пар из барабана 33 и испарителя 39 проходит по трубкам 40 к соединению 41, затем по трубке 42 к
двум ступеням и 51 первого элемента пароперегревателя, проходит через две ступени последовательно и
затем по трубке 43 подается к нагревательному элементу 44, расположенному в испарителе 39. Выйдя из
нагревательного элемента 44, пар проходит через трубу 45 к двум ступеням 52 и 53 второго
пароперегревателя, причем эти две ступени расположены последовательно, и, пройдя через ступень 53,
выходит из генератора через трубу 46.
Схема, показанная на рис. 10, в целом аналогична схеме, показанной на рис. 7, но камера перегревателя 34
простирается дальше по верхней части камеры сгорания 31, а водотрубки 35-36, являющиеся продолжением
водотрубок 32, выложенных вдоль задней части печи, смещены в своих частях 36 для увеличения площади
свободного прохода продуктов сгорания из камеры сгорания 31 в камеру перегревателя 34.
— Конструкция, показанная на рис. 11, в целом аналогична конструкции, показанной на рис. 70 7, однако
важной дополнительной особенностью является конструкция водопроводных труб 35-36-54, которые
образуют продолжение водопроводных труб 32, выложенных вдоль задней части печи. Водопроводные
трубки 35-36-54 75 снабжены ребрами или покрыты блоками из огнеупорного или другого материала в своих
частях 35 и 54 таким образом, чтобы образовывать перегородки, причем перегородки 35 служат дном камеры
перегревателя 34, 80 и защищают элементы перегревателя 37 и 38 от прямого воздействия пламени печи, а
перегородка 54 образует верхнюю часть камеры сгорания и защищает дрен 33 от воздействия 85a тепла печи.
Поток пара организован так же, как показано на рис. 7, однако испаритель или испарители представляют
собой вертикальные цилиндрические сосуды 57, удобно расположенные снаружи камеры перегревателя 34.
Нагревательные элементы в испарителях 57 представляют собой трубки 58 в форме шпильки, оба конца
которых расширены в трубчатую пластину 61.
Пространство под трубной доской разделено на две части: часть 59 служит входной камерой для пара,
протекающего по трубе 43 от первого элемента пароперегревателя 38, а часть 60 служит выходной камерой
для пара 100 после того, как он отдал часть своего тепла, протекая по трубам 58 и, таким образом, испаряя
дополнительный пар в испарителе 57. Из камеры 60 пар по трубе 45 поступает во второй нагревательный
элемент 37, где он перегревается до температуры, необходимой на выходе из генератора 46.
- Пар, испаряющийся косвенно в испарителе 57, подается по трубе или трубам 40 в барабан 33. Водяное
пространство испарителя 57 соединено с водяным пространством барабана 33 посредством трубы или труб
65. Таким образом, в испарителе 57 поддерживается определенный уровень воды. Уровень воды может
регулироваться вручную или автоматически, например, путем дросселирования пара в испарителе с помощью
ручного или автоматического клапана 12062, расположенного в трубе 40. Количество тепла, отдаваемого
паром, протекающим через трубки в форме шпильки 58, будет зависеть от положения уровня воды в
испарителе 57, и изменение этого уровня воды 125 обеспечивает эффективный способ регулирования
конечной температуры пара, выходящего из парогенератора.
Температуру конечного пара на выходе из генератора также можно регулировать с помощью элементов
130340,295, расположенных, однако, за камерой перегревателя 34 в направлении потока продуктов сгорания.
Между трубами 70 оставлены достаточные зазоры для обеспечения прохождения продуктов сгорания из
камеры пароперегревателя 34 в экономайзер 47.
Как видно, в этой конструкции продукты сгорания не проходят через ряд водотрубок перед попаданием в
камеру пароперегревателя 34. Однако трубки 32, выстилающие заднюю часть камеры сгорания 31, изогнуты в
верхней части таким образом, что образуют выступ 68-69. Трубы 32 снабжены ребрами или покрыты
огнеупорными или другими блоками по всей своей длине, включая выступы 68-69, так что этот выступ
эффективно защищает элементы пароперегревателя 37 и 38 от прямого воздействия пламени печи 85. Часть
69 выступа образует дно камеры пароперегревателя 34.
Трубки 32b, расположенные вдоль боковой стенки камеры сгорания 31, соединены сверху с трубками 71,
которые отводят газ 90 в барабан 33. Трубы 71 образуют верхнюю часть камеры пароперегревателя 34.
Соседние файлы в папке патенты