АГРЕГАТ ДЛЯ ОБДУВКИ САЖИ Российский патент 2000 года по МПК F28G1/16 

Изобретение касается агрегата для обдувки сажи аксиально перемещаемым обдувочным аппаратом для очистки поверхностей нагрева теплообменника.

Из патента США N 4380843, 1983 г. известен агрегат обдувки сажи с аксиально перемещаемым обдувочным аппаратом для очистки поверхностей нагрева теплообменника, состоящий из продувочной трубки и ходовой платформы с ходовым рельсом, причем продувочная трубка на своем переднем конце проводится по своей направляющей, а на заднем конце соединена с тележкой обдувочного аппарата, которая передвигается по ходовому рельсу, причем ходовая платформа закреплена на стенке теплообменника.

Во время входа в теплообменник под собственной тяжестью прогибается вниз продувочная трубка обдувочного аппарата. Тем самым возникает опасность того, что, в частности, при тесно лежащих друг над другом пучках (секциях) труб сопловая головка будет ударяться о секционные трубы и повреждать их. Из-за слишком малого расстояния между сопловой головкой и секционными трубами на них может возникнуть эрозия. Известно, что во избежание подобных повреждений нужно армировать секционные трубы на участке пути перемещения продувочной трубки. Далее известно, что путь перемещения нужно скорректировать таким образом, чтобы задний конец продувочной трубки был опущен, в то время как ходовой рельс, на котором тележку обдувочного аппарата для привода продувочной трубки проводят вдоль, имеет изогнутое направление. Такое расположение сопряжено с повышенными конструктивными издержками, так как направление ходового рельса должно быть согласовано с формой пучка труб в теплообменнике и материалом, из которого изготовлена продувочная трубка. Лишь простой подъем продувочной трубки на ее направляющей при прямолинейном ходе рельса имело бы следствием, что и сопловая головка сместилась бы вверх. Однако сопловую головку больше нельзя было бы ввести в теплообменник по центру через отверстие в стенке, она могла бы натолкнуться на трубы внутри теплообменника.

В основе изобретения лежит задача разработать агрегат для обдувки сажи таким образом, чтобы корректировку пути перемещения продувочной трубки можно было бы достичь простыми средствами.

Эта задача решается за счет того, что у агрегата для обдувки сажи с аксиально перемещаемым обдувочным аппаратом для очистки поверхностей нагрева теплообменника, состоящего из продувочной трубки и ходовой платформы с ходовым рельсом, причем продувочная трубка на своем переднем конце проводится по своей направляющей, а на заднем конце соединена с тележкой обдувочного аппарата, которая передвигается по ходовому рельсу, причем ходовая платформа закреплена на стенке теплообменника, согласно изобретению направляющая продувочной трубки закреплена на регулируемом расстоянии от ходовой платформы на стенке теплообменника, причем ходовая платформа относительно продувочной трубки выровнена таким образом, что в состоянии покоя вертикальное расстояние рельса платформы от переднего конца трубки меньше, чем от заднего, удерживаемого тележкой обдувочного аппарата, конца трубки.

Ходовая платформа закреплена посредством шарнира на стенке теплообменника, причем часть шарнира, обращенная от стенки, закреплена вместе с направляющей продувочной трубки на дополнительной торцевой плите, и ходовая платформа через вторую торцевую плиту соединена с дополнительной торцевой плитой.

Торцовые плиты соединены болтами, которые проведены сквозь продольные отверстия в одной из торцевых плит.

Трубка для продувки выполнена наклонно, причем передний конец трубки в состоянии покоя направлен вниз.

У агрегата для обдувки сажи перемещение продувочной трубки к теплообменнику установлено в постоянном пространственном соотношении, которое можно регулировать до запуска агрегата в работу. Поэтому сопловая головка продувочной трубки входит в теплообменник всегда отцентрированно. В состоянии покоя обдувочного аппарата задний конец продувочной трубки отстоит от ходового рельса ходовой платформы на более значительное расстояние, чем ее передний конец. В зависимости от положения ходовой платформы передний опертый конец продувочной трубки с ее направляющей устанавливается тем самым горизонтально, наклонно вверх или наклонно вниз. При заходе продувочной трубки сопловая головка при постоянно центральном вводе в теплообменник поднимается, причем установочный угол путем перемещения в теплообменник постоянно увеличивается. Этот возрастающий установочный угол противодействует увеличивающемуся прогибу продувочной трубки. Посредством этой коррекции путь перемещения сопловой головки можно регулировать очень точно, так что агрегат для обдувки сажи можно использовать и для теплообменника с плотно лежащими друг над другом пучками труб. Возможность регулировать расстояние направляющей продувочной трубки относительно ходовой платформы исключает отклонения в фактическом прогибании трубки. Эти отклонения образуются, например, из-за различий в толщине стенок продувочной трубки, которая может колебаться в пределах разрешаемых допусков в параметрах трубы. Кривая пути, которую описывает сопловая головка при подаче продувочной трубки, замеряется до запуска в работу агрегата до обдувки сажи. По показанию этого замера расстояние между направляющей продувочной трубки и ходовой платформой регулируется один раз так, чтобы сопловая головка не касалась очищаемых труб теплообменника. Если платформа соединена со стенкой теплообменника шарнирно, то направляющую трубки рекомендуется устанавливать на соединенной шарниром торцевой плите, а платформу при соблюдении вышеуказанных зазоров закреплять между ходовым рельсом, направляющей продувочной трубки и задним концом трубки на торцевой стороне.

В другой преимущественной форме исполнения изобретения агрегат для обдувки сажи может устанавливаться наклонно к теплообменнику. Таким образом избегают того, чтобы конденсат, который накапливался бы, например, вследствие не совсем плотно закрытого клапана аппарата для обдувки в (самом) клапане, во внутренней или продувочной трубе, стекал к теплообменнику и тем самым испарялся. Значительно снижается ущерб, наносимый действием термошока и эрозией вследствие вдуваемого вместе с очистным паром конденсата. При этом сопловая головка производит вышеописанное движение, разве что установочный угол продувочной трубки становится больше в состоянии покоя, чем при горизонтальном положении ходовой платформы.

Пример исполнения изобретения отображен на чертеже и далее он разъясняется более подробно. Даны:
фиг. 1 - вид сбоку агрегата для обдувки сажи без коррекции пути перемещения;
фиг. 2 - вид сбоку агрегата для обдувки сажи с коррекцией пути перемещения;
фиг. 3 - вид сбоку агрегата для обдувки сажи с коррекцией пути перемещения и с расположенной наклонной к стенке теплообменника ходовой платформой;
фиг. 4 - теплообменник со встроенным агрегатом для обдувки сажи.

Изображенный агрегат для обдувки сажи содержит аксиально перемещаемый обдувочный аппарат, служащий для очистки поверхностей нагрева в теплообменниках. Согласно фиг. 4 такой теплообменник может служить тягой котла, ограниченного стенками 2 и в котором помещены поверхности нагрева, выполненные как пучок труб 3.

Аппарат для обдувки сажи содержит продувочную трубку 4, которая перекрывает стационарную внутреннюю трубу 5 и проводится по ее заднему концу на тележке 7 аппарата. Внутренняя труба 5 снабжена аппаратным клапаном 6, по которому на продувочную трубку 4 по внутренней трубе 5 подается продувочная среда, например водяной пар. Продувочная трубка 4 соединена с тележкой 7 аппарата, которая приводится в действие мотором 8 и перемещается по ходовому рельсу 9.

Малые шестерни, установленные на ведомом валу мотора 8, западают в зубчатые рейки 10, так же как и ходовой рельс 9, расположенные на ходовой платформе 11. В момент управления приводом продувочная трубка 4 в данном случае при одновременном вращении вокруг своей продольной оси производит прямолинейное движение, направленное вперед, а затем назад.

Острие продувочной трубки 4 выполнено как сопловая головка 12. По своему периметру она снабжена несколькими соплами 13, из которых радиально поступает подаваемый водяной пар. Сопловая головка 12 вводится насквозь через отверстие в стенке 2 теплообменника 1. Отверстие уплотнено стенным кессоном 14. В обычной работе теплообменника 1 и в состоянии покоя обдувочного аппарата сопловая головка 12 втянута в стенной кессон 14.

Вблизи стенки 2 продувочная трубка 4 проводится по своей направляющей 15. Направляющая 15 продувочной трубки содержит ролики 16, на которых лежит сама трубка 4. Таким образом она (4) на своем переднем конце приводится с помощью этой направляющей 15, а на заднем конце - с помощью тележки 7 аппарата для обувки сажи.

Задний конец ходовой платформы 11 через систему тяг 28 соединен со стенкой 2 теплообменника 1 или с охватывающим его каркасом. Передний конец платформы 11 для компенсации теплового расширения теплообменника 1 шарнирно соединен со стенкой 2. Это шарнирное соединение особым образом состоит из дополнительной торцевой плиты 17, соединенной шарниром 18 со стенкой 2. Шарнир 18 имеет две, состыкованные шарнирным болтом 19 накладки 20, 21, одна из которых (20) крепится на дополнительной торцевой плите 17, а другая (21) - на стенке 2.

Ходовая платформа 11 оборудована второй - торцевой плитой 22, соединенной с дополнительной торцевой 17. По целесообразности соединение торцевых плит 17, 22 производится болтами 23, которые охватывают обе плиты 17, 22 и затягиваются гайками. Чтобы выправить (выравнить) ходовую платформу еще раз после монтажа относительно торцевой плиты 17, в одной из плит, например во второй 22, выполнены отверстия продольной формы (24), через которые заведены болты 23. Ходовая платформа 11 соединена с дополнительной торцевой плитой 17 и через вторую плиту 22 - со стенкой 2 теплообменника 1.

Направляющая 15 продувочной трубки с роликами 16 для направления переднего конца трубки 4 закреплена на дополнительной торцевой плите 17. При этом направляющая 15 расположена на такой высоте, чтобы сопловая головка 12 входила в стенной кессон по центру. Находящееся на вертикальной линии расстояние h₁ продувочной трубки 4 от ходового рельса 9 меньше, чем расстояние по вертикали h₂ проведенного заднего конца трубки 4 от рельса 9.

Из-за точек опоры продувочной трубки 4, расположенных различно по высоте относительно рельса 9, трубка 4 и рельс 9 стоят под углом друг к другу, причем при установленной горизонтально ходовой платформе 11 трубка 4 будет направлена по диагонали вверх. Если теперь трубка 4 с помощью тележки 7 обдувочного аппарата поедет вперед и в теплообменник 1, то сопловая головка 12 с образованием установочного угла будет смотреть вверх. При этом установочный угол будет больше, чем далее будет продвинута продувочная трубка 4. Так как, с другой стороны, трубка 4 прогибается под собственным весом вниз настолько, насколько увеличивается ее свободная безопорная длина, сопловая головка 12 должна передвигаться вдоль примерно горизонтально проходящей траектории.

Описанный способ расширяющегося угла вследствие различных расстояний ходового рельса 9 от переднего конца продувочной трубки 4, с одной стороны, и от проведенного ее заднего конца, с другой стороны, позволяет реализоваться и тогда, когда направляющая 15 продувочной трубки 4 установлена не на дополнительной, соединенной шарниром 18 со стенкой 2 торцовой плите 17, а непосредственно на теплообменнике 1. То же самое действительно и на случай, когда ходовая платформа 11 не вертикальна, а согласно фиг. 3 наклонена по диагонали вниз. Если при таком порядке по причине негерметичности в клапане 6 аппарата, внутренней трубе 5 или продувочной трубке 4 скапливается конденсат, то он может стекать вниз, в теплообменник 1 и там испаряться. Таким образом предотвращают ущерб вследствие воздействия термошока и эрозии, который может возникнуть, когда вместе с водяным паром для очистки пучков труб 3 вдувается конденсат.

На фиг. 4 показана кривая перемещения сопловой головки 12, которую она проходит, когда продувочная трубка 4 идет в теплообменник 1 при наклонно вверх указывающем расположении. Понятно, что образуется несколько отклоняющаяся от горизонтальной линии 25 траектория 26, при которой пучки труб 3 не соприкасаются. Без коррекции траектории согласно изобретению ее диаграмма стала бы такой, при которой сопловая головка 12 в конце пути перемещения натолкнется на пучок труб, или дистанция между сопловой головкой 4 и секционными трубами станет слишком малой.

Агрегат для обдувки сажи с аксиально перемещаемым обдувочным аппаратом для очистки поверхностей нагрева теплообменника состоит из продувочной трубки и ходовой платформы, снабженной ходовым рельсом и закрепленной на стенке теплообменника. Продувочная трубка на своем переднем конце заведена на свою направляющую, а на заднем конце соединена с тележкой обдувочного аппарата, которая передвигается по ходовому рельсу. Вертикальное расстояние рельса ходовой платформы от переднего конца трубки меньше, чем от заднего, удерживаемого тележкой обдувочного аппарата, конца трубки. В изобретении обеспечивается корректировка пути перемещения продувочной трубки. 3 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Агрегат для обдувки сажи с аксиально перемещаемым обдувочным аппаратом для очистки поверхностей нагрева теплообменника, состоящий из продувочной трубки и ходовой платформы с ходовым рельсом, причем продувочная трубка на своем переднем конце проводится по своей направляющей, а на заднем конце соединена с тележкой обдувочного аппарата, которая передвигается по ходовому рельсу, причем ходовая платформа закреплена на стенке теплообменника, отличающийся тем, что направляющая продувочной трубки закреплена на регулируемом расстоянии от ходовой платформы на стенке теплообменника, причем ходовая платформа относительно продувочной трубки выравнена таким образом, что в состоянии покоя вертикальное расстояние рельса платформы от переднего концы трубки меньше, чем от заднего, удерживаемого тележкой обдувочного аппарата, конца трубки. 2. Аппарат для обдувки сажи по п.1, отличающийся тем, что ходовая платформа закреплена посредством шарнира на стенке теплообменника, причем часть шарнира, обращенная от стенки, закреплена вместе с направляющей продувочной трубки на дополнительной торцевой плите, и ходовая платформа через вторую торцевую плиту соединена с дополнительной торцевой плитой. 3. Агрегат для обдувки сажи по п.1 или 2, отличающийся тем, что торцевые плиты соединены болтами, которые проведены сквозь продольные отверстия в одной из торцевых плит. 4. Агрегат для обдувки сажи по одному из пп.1 - 3, отличающийся тем, что трубка для продувки выполнена наклонно, причем передний конец трубки в состоянии покоя направлен вниз.