УСТРОЙСТВО ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ ВРЕМЕНИ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ НА ПОВЕРХНОСТЬ НАГРЕВА КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ Российский патент 2011 года по МПК F28F13/12 

Описание патента на изобретение RU2421672C1

Изобретение касается устройства для увеличения времени воздействия продуктов сгорания на поверхность нагрева котельной установки.

Этот результат достигается изменением расположения огнеупорных кирпичей в стенке обтекания продуктами сгорания экранной и экранно-циркуляционной секций котла.

В процессе эксплуатации паровых и водогрейных котлов средней и большой мощности наиболее значительными являются потери:

- недожог газообразного и жидкого топлива;

- потери с уходящими газами;

- потери в окружающую среду.

Все эти потери влияют непосредственно на коэффициент полезного действия котельной установки, а следовательно, и на расход газообразного и жидкого топлива.

В данном изобретении рассматривается устройство для уменьшения потерь с уходящими газами.

1. Область техники, к которой относится изобретение:

теплоэнергетика.

2. Уровень техники: аналогов не установлено.

3. Задачей изобретения является уменьшение расхода газообразного и жидкого топлива.

Уменьшения потерь тепловой энергии с уходящими газами и, следовательно, уменьшения расхода газообразного и жидкого топлива можно добиться увеличением времени нахождения продуктов сгорания в топочном объеме, то есть уменьшением скорости выведения продуктов сгорания в дымоход и вытяжную трубу через боров. Уменьшение скорости движения продуктов сгорания увеличивает время воздействия продуктов сгорания на поверхность обогрева (нагрева) и, в конечном итоге, на теплоноситель (воду). Поверхностью обогрева (нагрева) называется поверхность котла, омываемая, с одной стороны, продуктами сгорания жидкого или газообразного топлива, а с другой стороны, теплоносителем (водой). В данном изобретении рассматривается лишь увеличение времени воздействия продуктов сгорания на поверхность обогрева, а уменьшение температуры выходящих газов будет означать, что задача изобретения достигнута.

Технической задачей заявляемого изобретения является разработка устройства для увеличения времени воздействия продуктов сгорания на поверхность нагрева котла.

Поставленная задача по увеличению времени воздействия продуктов сгорания газообразного и жидкого топлива на поверхность нагрева достигается следующим образом: в процессе движения продуктов сгорания в топочном объеме создается сильная турбулентность и частично разбирают переднюю и заднюю стенку котла, извлекают огнеупорный кирпич стенки, служащий для равномерного и полного воздействия продуктов сгорания на секции котла, вновь укладывают стенку, но один ряд кирпичей укладывают обычным образом, следующий ряд ставят на ребро.

Примечание: согласно "Правилам устройства и безопасной эксплуатации водогрейных и паровых котлов" один раз в год необходимо осуществлять внешний и внутренний осмотр котельных установок, что и будет выполняться в процессе решения технической задачи данного изобретения:

а) останавливают работу котла и дают ему остыть в течение 2-3 суток;

б) разбирают часть обмуровки котла на передней части котла (фронте котла) с правой и левой стороны, где расположены экранные и экранно-циркуляционные секции котла;

в) разбирают обмуровку с правой и левой стороны задней части котельной установки, где расположены экранная и экранно-циркуляционные секции котла;

г) разбирают и извлекают из пространства между экранной и экранно-циркуляционной секцией стенку из огнеупорного кирпича, предназначенную для плавного перетекания продуктов сгорания от секции к секции и далее в дымоход. Стенка состоит из кирпичей, уложенных строгими рядами один кирпич на другой по длине до определенной проектом высоты (см. Фиг.1);

д) удаляют поврежденные кирпичи из стенки и из труб котла;

ж) осматривают котел на предмет потеков, слезок, порыжения труб (означающего закипание труб);

з) устанавливают стенку таким образом, что кирпичи в ней располагают таким образом, что ряд кирпичей укладывается обычным порядком (по длине и меньшей толщине), а следующий ряд ставится на ребро (см. Фиг 2);

е) приводят котельную установку в рабочее состояние в обратном порядке.

До выполнения изменений в стенке под действием разрежения в топке котла, обеспеченным вытяжной трубой, через боров и дымоход 4, продукты сгорания плавно обтекают экранную секцию 2, далее стенку 5, обтекают экранно-циркуляционную секцию 3, поворачивают вниз в дымоход 4 и через боров и вытяжную трубу уходят в атмосферу. Движение продуктов сгорания показано на Фиг.1, оно плавное, ламинарное, и скорость его определяется величиной разрежения в топке котла, зависящем от атмосферного давления, порывов ветра, от динамического сопротивления дымохода и борова.

После выполнения работ по пункту з) движение потока продуктов сгорания становится турбулентным, завихренным, давление в нем увеличивается, скорость потока падает, а значит время воздействия продуктов сгорания на экранные 1 и экранно-циркуляционные секции 2 котла увеличивается, теплоноситель нагревается до более высокой температуры, следовательно, можно уменьшить производительность горелок, следствием чего является уменьшение расхода жидкого, газообразного и твердого топлива.

Изобретение поясняется чертежами Фиг.1 и Фиг.2, на которых под цифрами обозначены:

1 - топочный объем;

2 - экранная секция котла;

3 - экранно-циркуляционная секция котла;

4 - дымоход;

5 - стенка до изменения расположения в ней кирпичей;

6 - стенка после изменения расположения кирпичей;

7 - горелки;

8 - движение продуктов сгорания при штатном расположении кирпичей в стенке;

9 - турбулентное (завихренное) движение продуктов сгорания после установки ряда кирпичей на ребро;

10 - коллекторы секций котла.

Практическое решение заявляемого изобретения по увеличению времени воздействия продуктов сгорания на поверхность нагрева не вызывает затруднений: работы выполняются штатным обслуживающим персоналом в плановом порядке, совершенно не требуют материальных затрат, а результат значительный: температура выходящих газов из вытяжной трубы уменьшается на 25-30°С, температура теплоносителя (воды) увеличивается на 10-12°С в зависимости от колебаний разрежения в топке котла вследствие влияния атмосферных явлений. Расход газообразного топлива уменьшается на 7-10% от среднегодового расхода.

Движение продуктов сгорания газообразного топлива при его обтекании экранной секции 2, стенки 5, экранно-циркуляционной секции 3 рассматривалось с использованием цветных "дымков" через "гляделки" на фронте котельной установки. Замеры температур выходящих газов и теплоносителя осуществлялись штатным образом.

Похожие патенты RU2421672C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ УВЕЛИЧЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ НАГРЕВА (ОБОГРЕВА) КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ПУТЕМ ИЗМЕНЕНИЯ КОНСТРУКЦИИ ЭКРАННЫХ СЕКЦИЙ 2011
  • Устименко Юрий Петрович
RU2468290C1
СПОСОБ УМЕНЬШЕНИЯ ПОТЕРЬ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ВО ВНЕШНЮЮ СРЕДУ 2010
  • Устименко Юрий Петрович
RU2442074C2
ВОДЯНОЙ ОТОПИТЕЛЬНЫЙ КОТЕЛ 2005
  • Хадашев Саидбек Москович
RU2282112C1
СТАЛЬНОЙ КОТЕЛ ВОДОГРЕЙНЫЙ АВТОНОМНЫЙ РАЗБОРНОГО ТИПА "СЕВЕРНЫЙ" (СКВАРТ) 2012
  • Кольцов Юрий Викторович
RU2517959C1
ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ 2006
  • Киселёв Юрий Ефимович
  • Гецман Александр Евгеньевич
  • Никитенко Михаил Сергеевич
RU2341732C2
СПОСОБ ПОДПИТКИ ОТОПИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ГОРЯЧЕЙ ВОДОЙ, ПРЕДОТВРАЩАЮЩИЙ ВОЗНИКНОВЕНИЕ ГИДРОУДАРОВ 2010
  • Устименко Юрий Петрович
RU2452897C2
ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ 2001
  • Лысенко А.И.
  • Безгрешнов А.Н.
  • Озеров А.Н.
  • Белов А.А.
  • Ляшов А.В.
RU2213307C2
СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА И ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕАКТОР С ПАРОВОДОГРЕЙНЫМ КОТЛОМ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2017
  • Семенихин Сергей Петрович
RU2663435C1
КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА 1998
  • Гроздов Б.Н.
RU2151948C1
КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМ КОТЛОМ И КОНТАКТНЫМ ВОДОПОДОГРЕВАТЕЛЕМ. ВОДОТРУБНЫЙ, ПРОТИВОТОЧНЫЙ, ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ КОТЕЛ С КОНВЕКТИВНЫМ ПУЧКОМ. КОЛЬЦЕВОЙ, СЕКЦИОННЫЙ, ОРЕБРЕННЫЙ КОЛЛЕКТОР 2002
  • Гроздов Б.Н.
RU2249761C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 421 672 C1

Реферат патента 2011 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ ВРЕМЕНИ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ НА ПОВЕРХНОСТЬ НАГРЕВА КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Изобретение относится к теплоэнергетике. Задачей изобретения является уменьшение расхода топлива. Задача достигается изменением расположения огнеупорных кирпичей в стенке между экранной и экранно-циркуляционной секциями котла. При этом возникает сильная турбулентность потока продуктов сгорания, что уменьшает его скорость, а значит и увеличивает время воздействия продуктов сгорания на поверхность нагрева. Для достижения поставленной задачи предложено устройство для увеличения времени воздействия продуктов сгорания на поверхность нагрева котельной установки, которое включает частичный разбор передней и задней стенок котла, извлечение огнеупорного кирпича стенки, служащего для равномерного и полного воздействия продуктов сгорания на секции котла. Далее вновь укладывают стенку, но один ряд кирпичей укладывают обычным образом, следующий ряд ставят на ребро. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 421 672 C1

Устройство для увеличения времени воздействия продуктов сгорания на поверхность нагрева котельной установки, отличающееся тем, что в процессе движения продуктов сгорания в топочном объеме создается сильная турбулентность и осуществляется тем, что частично разбирают переднюю и заднюю стенки котла, извлекают огнеупорный кирпич стенки, служащий для равномерного и полного воздействия продуктов сгорания на секции котла, вновь укладывают стенку, но один ряд кирпичей укладывают обычным образом, следующий ряд ставят на ребро.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2011 года RU2421672C1

Способ производства работ по проведению осушительных канав при фрезерной добыче торфа 1945
  • Чернятин В.М.
SU66484A1
ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ТЕПЛООБМЕНА В КОМНАТНЫХ И ДР. ПЕЧАХ, А ТАКЖЕ В ПАРОВЫХ КОТЛАХ 1926
  • Кухтин Д.В.
SU4420A1
Столовые весы 1927
  • Кац А.И.
SU11189A1
НАСАДКА РЕГЕНЕРАТОРА МАРТЕНОВСКОЙ ПЕЧИ 1992
  • Шумилкин А.В.
  • Жуковский Э.В.
  • Фомин Н.Г.
  • Красильников В.П.
RU2094721C1
US 3914099 A, 21.10.1975.

RU 2 421 672 C1

Авторы

Устименко Юрий Петрович

Даты

2011-06-20Публикация

2010-03-02Подача