Теплообменник Clayton
Сердцем конструкции Клейтона является наш однотрубный теплообменник с расчетным протоком. Тепло от горючих газов передается питательной воде через этот уникальный спирально-навитой змеевик. Этот змеевик разработан с учетом особенностей теплообмена как со стороны воды в теплообменнике, так и со стороны дымовых газов, с целью максимизации теплопередачи. Конструкция змеевика обеспечивает также тепловое расширение и сжатие без термических напряжений. Одинаковые принципы конструкции используются как для наши котлов, так и для котлов утилизаторов и дополнительных секций экономайзеров, которые можно легко добавить к системе для увеличения эффективности.
Теплообменник паровых котлов SigmaFire состоит из двух секций: главной генерирующей секции и секции нижней водной стенки, которая образует камеру сгорания. В котлах E-серии теплообменник состоит из трех секций: главной генерирующей секции, секции верхней водяной стенки и секции нижней водяной стенки, которая формирует камеру сгорания.
Для изготовления труб применяется углеродистая сталь ASME SA-174. Секции формируются из сваренных слоев (часто называемых «блинами») спирально-навитых змеевиков в направлении движения потока. Расстояние между трубными поверхностями обеспечивается приваренными скобами для гарантированно правильного потока газов и исключения нерабочих зон в потоке уходящих газов.
Верхняя секция водной стенки рубашки — это одиночная навивка вокруг верхней части генерирующей секции. Главная цель этой секции — обеспечить тепловую изоляцию внутренних горячих газов от оболочки котла. Главная генерирующая секция обычно состоит из шестнадцати спирально-навитых слоев. В главной генерирующей секции, диаметр змеевика увеличивается по ходу движения воды, чтоб обеспечить расширение связанное со вскипанием питательной воды. Трубы в слоях змеевика идут в шахматном порядке, чтоб обеспечить турбулизацию потока дымовых газов и требуемую скорость для хорошего теплообмена. Нижняя секция водяной стенки — это одиночно навитой змеевик вокруг главной камеры сгорания, который обеспечивает термическую изоляцию и дополнительную поверхность теплообмена.
Поток воды в змеевике сбалансирован с потоком дымовых газов. Эта конструкция с расчетным потоком помогает поддерживать оптимальный режим теплопередачи и является одним из факторов, который ведет к высокой эффективности парогенераторов Клейтон. Подача питательной воды в соотношении 125-133% по отношению к потребности в паре производится для уверенности в том, что по всей длине змеевика имеется жидкость и исключить запаривание теплообменника. Это помогает обеспечить хороший теплообмен и защитить змеевик от перегрева, который может произойти при условиях перегрева пара в отсутствии воды.
Весь змеевик заключен в легкую стальную внутреннюю оболочку и теплоизоляцию между внутренней легкой оболочкой и наружной оболочкой. Охлаждающий воздух, как подаваемый дутьевым вентилятором стандартной горелки, так и внешний обдув охлаждающего воздуха, проходит между внутренней легкой оболочкой и наружной оболочкой из углеродистой стали. Такая компоновка обеспечивает температуру наружной поверхности не более чем 65 °C.
