[其他]立式翅片橫水管廢氣鍋爐

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87102392
• 申請(qǐng)日: 1987-04-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN87102392B
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羊冀賢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蕪湖長(zhǎng)江輪船公司
• 主分類號(hào): F22B17/00
• 分類號(hào): F22B17/00
• 代理公司: 交通部專利服務(wù)中心
• 代理人: 饒黃裳,張麗萍

本發(fā)明屬于回收陸用和船用發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是柴油機(jī)的排氣余熱的自然循環(huán)廢氣鍋爐。

自然循環(huán)廢氣鍋爐中，使用最普遍的是煙管廢氣鍋爐。該型鍋爐由于煙氣與管壁成縱向沖刷，因此煙氣的放熱系數(shù)α低，導(dǎo)致傳熱系數(shù)K也低;且由于煙管呈光管形式，在一定的爐體內(nèi)可以布置的煙管數(shù)目有限，故總的傳熱面積F小。鍋爐的傳熱量Q＝K＊F＊△t，其中K為傳熱系數(shù)，F(xiàn)為傳熱面積，△t為傳熱溫差。由于煙管廢氣鍋爐的K和F都低，相應(yīng)的傳熱量Q也較少，蒸發(fā)量也偏少，煙管廢氣鍋爐的熱效率η只有20-25%。

中船總公司704所設(shè)計(jì)的燃油輔鍋爐（圖號(hào)4152CB），如圖1所示，燃油通過(guò)燃油噴嘴在爐膛中燃燒，加熱橫向傾斜布置在爐膽上的爐管（光管）內(nèi)的水使?fàn)t管內(nèi)的水受熱變成汽水混合物沿著爐管向右上方流動(dòng)，而溫度相對(duì)比較低的爐水從爐管的左下方流入，繼續(xù)被加熱，這樣爐內(nèi)水依靠自身的重度差上下，形成自然循環(huán)，蒸汽聚在上面被引出利用。該鍋爐的爐管為橫向布置，高溫?zé)煔鈱?duì)爐管作橫向沖刷，提高了煙氣的放熱系數(shù)α，從而提高了傳熱系數(shù)K。但該鍋爐的爐管為光管形式，鍋爐的傳熱面積F小。

應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是，在《船舶鍋爐》一書(shū)（史太瑞等合編，國(guó)防工業(yè)出版社，1984年11月第一版）和《船舶蒸汽鍋爐》高等教材（陳心銘等編，人民交通出版社，1983年6月第一版）都明確規(guī)定了水管與水平軸的夾角為15°～20°。中船總公司704所設(shè)計(jì)的燃油輔助鍋爐的爐管與水平軸的夾角也為15°～20°。

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中傳熱系數(shù)K低，傳熱面積F小的缺點(diǎn)，特研制出立式翅片橫水管廢氣鍋爐，以達(dá)到提高傳熱系數(shù)K和在有限空間內(nèi)成倍的增加傳熱面積F，從而成倍的增加余熱回收量Q的目的。

因?yàn)樵趶U氣鍋爐中利用的是廢氣的余熱，△t低已無(wú)法提高，因此本發(fā)明旨在提高傳熱系數(shù)K和傳熱面積F。為此，本發(fā)明采用了圖1所示的橫向布置爐管的結(jié)構(gòu)形式，達(dá)到了提高傳熱系數(shù)K的目的。傳熱系數(shù)K可高達(dá)50-55千卡/平方米時(shí)攝氏度，而煙管廢氣鍋爐的傳熱系數(shù)K只有20-25千卡/平方米時(shí)攝氏度。此外，為了增加傳熱面積F，特在橫向布置的爐管外焊裝了翅片，使傳熱面積F增加到60平方米。由于K.F的提高使廢氣鍋爐的熱效率η可達(dá)到50%以上。本發(fā)明是一種回收廢氣余熱的設(shè)備，是節(jié)約能源的一種極好的途徑與手段。它適用于陸用和船用發(fā)動(dòng)機(jī)，特別適用于柴油機(jī)的排氣余熱的回收。

本發(fā)明詳細(xì)構(gòu)造如圖2所示。它是在汽水筒內(nèi)設(shè)爐膽，在爐膽內(nèi)裝有橫向布置的爐管，該爐管為管外焊裝了翅片的翅片管。橫向裝焊在爐膽內(nèi)的翅片管與水平軸的夾角大于等于8°〔注〕。當(dāng)高溫?zé)煔鈴牡撞窟M(jìn)入爐膽后，便對(duì)安裝在爐膽內(nèi)部的翅片管外表面作橫向沖刷加熱，翅片管中的水受煙氣加熱后，溫度逐漸升高，直至變成汽水混合物。由于爐膽外面的水沒(méi)有直接受煙氣加熱，其溫度要比翅片管內(nèi)汽水混合物的溫度低，管內(nèi)汽水混合物的比重減少，因此汽水混合物就沿與水平軸的夾角大于等于8°的方向，在管內(nèi)向右上方流動(dòng)（如箭頭所示），而溫度相對(duì)較低的爐水從翅片管的左下方流入管內(nèi)予以補(bǔ)充，這樣爐內(nèi)溫度不同的爐水依靠相互間重度差別，上下自動(dòng)流動(dòng)，形成自然循環(huán)，在加熱過(guò)程中所產(chǎn)生的蒸汽聚集在汽水筒頂部被引出利用。

附圖說(shuō)明：

圖1立式橫水管燃油輔鍋爐結(jié)構(gòu)圖

圖2立式翅片橫水管廢氣鍋爐結(jié)構(gòu)圖

在圖1中：

1-蒸汽2-爐水3-汽水筒4-爐管（光管）5-爐膽6-燃油噴嘴7-爐膛

其結(jié)構(gòu)為在汽水筒（3）內(nèi)中部設(shè)有爐膽（5），爐管（光管）（4）橫向焊裝在爐膽（5）上，鍋爐下部設(shè)有爐膛（7）和燃油噴嘴（6）。

燃油通過(guò)燃油噴嘴（6）噴入爐膛（7）燃燒，加熱爐管（光管）（4）中的爐水（2），成汽水混合物并向右上方流動(dòng)，溫度相對(duì)比較低的爐水（2）從左下方進(jìn)入爐管（光管）（4），給予補(bǔ)充并繼續(xù)受熱，汽水混合物中的蒸汽（1）J聚集在頂部被引出利用。

在圖2中：

1-蒸汽2-爐水3-汽水筒5-爐膽8-高溫?zé)煔膺M(jìn)口9-爐水進(jìn)口10-翅片管11-蒸汽出口12-低溫?zé)煔獬隹?/p>