ЗОЛОУЛОВИТЕЛЬ РУДНИЦКОГО Российский патент 2008 года по МПК B04C5/107 

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в котельных и технологических установках для очистки газовых потоков от твердых взвесей.

Известен золоуловитель, содержащий систему форсунок, снабженных регуляторами расхода, размещенных в дымоходе, выполненном в виде трубы Вентури, систему дистанционно управляемых заслонок воздушных каналов и золонакопитель (пат. РФ №2022624, МПК B01D 47/10, 1994).

Известный золоуловитель конструктивно сложен и недостаточно эффективен в эксплуатации.

Известен золоуловитель, содержащий горизонтальный корпус, внутренняя полость которого выполнена с винтообразной перегородкой, в верхней части которого выполнены продольные каналы для подвода охлаждающей среды, а нижняя выполнена как система золоприемных бункеров (см. пат. РФ №1451935, МПК В04С 5/20, В04С 5/14, 1995).

Известный золоуловитель конструктивно сложен и недостаточно эффективен в эксплуатации. Кроме того, устройство плохо адаптировано к изменению режима работы котельной или технологической установки.

Известен также золоуловитель, содержащий вертикальный корпус, верхняя часть которого выполнена цилиндрической, а нижняя часть выполнена конфузорной и сообщена с полостью золосборника, при этом верхний торец корпуса перекрыт заглушкой, через которую пропущена газоотводная труба, стенкой которой и внутренней поверхностью верхней части вертикального корпуса образован кольцевой канал, при этом патрубок ввода дымовых газов сообщен с верхней частью кольцевого канала (см. http://WWW.cikloni.ru - каталог ООО «ВЕНТОБОРУДОВАНИЕ-ТВЕРЬ).

Недостаток этого устройства - отсутствие его адаптивности к изменению режима работы котельной или технологической установки.

Решаемая техническая задача - обеспечение широкой адаптивности устройства к изменению режима работы котельной или технологической установки.

Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в обеспечении стабильно высокого качества очистки дымовых газов, на всех возможных режимах работы котельной установки.

Для решения поставленной задачи золоуловитель, содержащий вертикальный корпус, верхняя часть которого выполнена цилиндрической, а нижняя часть выполнена конфузорной и сообщена с полостью золосборника, при этом верхний торец корпуса перекрыт заглушкой, через которую пропущена газоотводная труба, стенкой которой и внутренней поверхностью верхней части вертикального корпуса образован кольцевой канал, при этом патрубок ввода дымовых газов сообщен с верхней частью кольцевого канала, отличается тем, что в полости вертикального корпуса размещено регулирующее приспособление, содержащее шток, размещенный на его продольной оси, верхний конец которого зафиксирован в полости газоотводной трубы, а нижний зафиксирован в полости вертикального корпуса, предпочтительно его конфузорной части, при этом на шток, с возможностью возвратно-поступательного перемещения по нему, надет сердечник, выполненный в виде полого корпуса в форме тела вращения, верхней части которого придан предпочтительно вид конуса с вогнутыми стенками, а нижней части придан предпочтительно вид конуса с выпуклыми стенками, причем верхняя и нижняя части сердечника скреплены кромками основания. Кроме того, часть штока, обеспечивающая возвратно-поступательное перемещение сердечника, снабжена резьбой и гайками, размещенными соответственно над и под сердечником. Кроме того, концы штока снабжены резьбой с гайками и пропущены через втулки, скрепленные с радиально ориентированными пластинами, свободные концы которых скреплены с внутренней поверхностью, соответственно, газоотводной трубы и вертикального корпуса, при этом радиально ориентированные пластины использованы в качестве лопастей успокоителя газового потока.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию "новизна".

Признаки отличительной части формулы изобретения обеспечивают решение комплекса функциональных задач.

Признак «...в полости вертикального корпуса размещено регулирующее приспособление...» обеспечивает регулирование характеристик газового канала на участке входа в газоотводную трубу.

Признаки «...содержащее шток, размещенный на его продольной оси, верхний конец которого зафиксирован в полости газоотводной трубы, а нижний зафиксирован в полости вертикального корпуса, предпочтительно его конфузорной части, при этом на шток, с возможностью возвратно-поступательного перемещения по нему, надет сердечник, выполненный в виде полого корпуса в форме тела вращения...» раскрывают конструктивные признаки регулирующего приспособления.

Признаки «...верхней части которого придан предпочтительно вид конуса с вогнутыми стенками, а нижней части придан предпочтительно вид конуса с выпуклыми стенками, причем верхняя и нижняя части сердечника скреплены кромками основания...» исключают вихреобразование соответственно на участке входа в газоотводную трубу и перед золосборником (и тем самым снижают аэродинамическое сопротивление золоуловителя и снижают витание тонкодисперсной пыли на конфузорном участке корпуса и ее подсос в исходящий объем газов.

Признаки второго пункта формулы раскрывают вариант конструкции регулирующего приспособления.

Признаки третьего пункта формулы раскрывают вариант конструкции регулирующего приспособления и его фиксации в полости золоуловителя, обеспечивающий также возможность ламиниризации газового потока и тем самым снижение аэродинамического сопротивления устройства и локализации тонких зольных частиц в золосборнике.

На фиг.1 схематически представлен продольный разрез золоуловителя, а на фиг.2 - вид А-А.

На чертежах показаны вертикальный корпус, верхняя часть 1 которого выполнена цилиндрической, а нижняя часть 2 выполнена конфузорной и сообщена с полостью золосборника 3, при этом верхний торец корпуса перекрыт заглушкой 4, через которую пропущена газоотводная труба 5, стенкой которой и внутренней поверхностью верхней части вертикального корпуса образован кольцевой канал 6, при этом патрубок ввода дымовых газов 7 ориентирован тангенциально относительно этого канала и сообщен с его верхней частью. Регулирующее приспособление содержит шток 8, размещенный на продольной оси 9 вертикального корпуса, при этом верхний конец штока 8 зафиксирован в полости газоотводной трубы 5, а его нижний конец зафиксирован в конфузорной части 2 вертикального корпуса, при этом на шток, с возможностью возвратно-поступательного перемещения по нему, надет сердечник 10, выполненный в виде полого корпуса, верхней части 11 которого придан вид конуса с вогнутыми стенками, а нижней части 12 придан вид конуса с выпуклыми стенками, причем верхняя и нижняя части сердечника скреплены кромками основания. По меньшей мере, часть штока 8, обеспечивающая возвратно-поступательное перемещение по нему сердечника 10, снабжена резьбой и гайками 13, размещенными, соответственно, над и под сердечником 10, кроме того, концы штока также снабжены резьбой с фиксирующими гайками 14 и пропущены через втулки 15, скрепленные с радиально ориентированными пластинами 16, свободные концы которых скреплены с внутренней поверхностью соответственно газоотводной трубы 5 и конфузорной части 2 вертикального корпуса, при этом радиально ориентированные пластины расположены в пространстве с возможностью использования в качестве лопастного успокоителя газового потока.

Золоуловитель работает следующим образом.

Поток дымовых газов поступает в кольцевой канал 6 тангенциально, благодаря чему этот газовый поток приобретает вращательно-поступательное движение. Вследствие этого благодаря центробежным силам происходит концентрация зольных частиц в слое, движущемся вдоль внутренней поверхности верхней части 1 вертикального корпуса.

Слой исходящих газов, очищенный от частиц золы и движущийся ближе к продольной оси 9, наталкивается на вогнутую поверхность верхней части 11 сердечника 10, плавно отклоняется в сторону приемного отверстия газоотводной трубы 5. Успокоение газового потока обеспечивается пластинами 16 лопастного успокоителя газового потока, что снижает аэродинамическое сопротивление газоотводной трубы 5 и всего золоуловителя в целом.

При этом спирально движущийся слой исходящих газов, содержащий частицы золы, движется дальше вниз, «поджимаясь» к стенке вертикального корпуса, с ускорением проходя зазор между поверхностью нижней части сердечника 10 и нижней частью 2 вертикального корпуса, выполненной конфузорной, быстро теряет скорость и, пройдя в золоприемник 3, теряет скорость окончательно (площадь поперечного сечения золосборника больше сечения нижней части 2 вертикального корпуса), что обеспечивает локализацию в золосборнике даже тонких зольных частиц. Дополнительно этому способствует обратное закручивание потока пластинами 16 лопастного успокоителя газового потока.

При изменении режима работы котельной установки (например, изменении расхода топлива и или расхода воздуха) изменяют режим движения газового потока в приемной зоне газоотводной трубы 5, для чего соответственно перемещают по штоку 8 гайки 13, размещенные соответственно над и под сердечником 10, добиваясь соответствующего перемещения сердечника по отношению к торцу газоотводной трубы 5, тем самым регулируя проходной зазор между торцом и поверхность верхней части 11 сердечника 10.

Далее все повторяется.

Изобретение предназначено для очистки газовых потоков от твердых взвесей. Золоуловитель содержит вертикальный корпус, верхняя часть которого выполнена цилиндрической, а нижняя часть выполнена конфузорной и сообщена с полостью золосборника. Верхний торец корпуса перекрыт заглушкой, через которую пропущена газоотводная труба, стенкой которой и внутренней поверхностью верхней части вертикального корпуса образован кольцевой канал. Патрубок ввода дымовых газов сообщен с верхней частью кольцевого канала. В полости вертикального корпуса размещено регулирующее приспособление, содержащее шток, размещенный на его продольной оси, верхний конец которого зафиксирован в полости газоотводной трубы, а нижний зафиксирован в полости вертикального корпуса, предпочтительно его конфузорной части. На шток с возможностью возвратно-поступательного перемещения по нему надет сердечник, выполненный в виде полого корпуса в форме тела вращения, верхней части которого придан предпочтительно вид конуса с вогнутыми стенками, а нижней части придан предпочтительно вид конуса с выпуклыми стенками. Верхняя и нижняя части сердечника скреплены кромками основания. Часть штока, обеспечивающая возвратно-поступательное перемещение сердечника, снабжена резьбой и гайками, размещенными соответственно над и под сердечником. Концы штока снабжены резьбой с гайками и пропущены через втулки, скрепленные с радиально ориентированными пластинами, свободные концы которых скреплены с внутренней поверхностью, соответственно, газоотводной трубы и вертикального корпуса. Радиально ориентированные пластины использованы в качестве лопастей успокоителя газового потока. Технический результат: обеспечение широкой адаптивности устройства к изменению режима работы котельной или технологической установки. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Золоуловитель, содержащий вертикальный корпус, верхняя часть которого выполнена цилиндрической, а нижняя часть выполнена конфузорной и сообщена с полостью золосборника, при этом верхний торец корпуса перекрыт заглушкой, через которую пропущена газоотводная труба, стенкой которой и внутренней поверхностью верхней части вертикального корпуса образован кольцевой канал, при этом патрубок ввода дымовых газов сообщен с верхней частью кольцевого канала, отличающийся тем, что в полости вертикального корпуса размещено регулирующее приспособление, содержащее шток, размещенный на его продольной оси, верхний конец которого зафиксирован в полости газоотводной трубы, а нижний зафиксирован в полости вертикального корпуса, предпочтительно его конфузорной части, при этом на шток, с возможностью возвратно-поступательного перемещения по нему, надет сердечник, выполненный в виде полого корпуса в форме тела вращения, верхней части которого придан предпочтительно вид конуса с вогнутыми стенками, а нижней части придан предпочтительно вид конуса с выпуклыми стенками, причем верхняя и нижняя части сердечника скреплены кромками основания.2. Золоуловитель по п.1, отличающийся тем, что часть штока, обеспечивающая возвратно-поступательное перемещение сердечника, снабжена резьбой и гайками, размещенными соответственно над и под сердечником.3. Золоуловитель по п.1, отличающийся тем, что концы штока снабжены резьбой с гайками и пропущены через втулки, скрепленные с радиально ориентированными пластинами, свободные концы которых скреплены с внутренней поверхностью соответственно газоотводной трубы и вертикального корпуса, при этом радиально ориентированные пластины использованы в качестве лопастей успокоителя газового потока.