САЖЕОБДУВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2012 года по МПК F28G15/02 

Изобретение касается сажеобдувочного устройства для очистки находящихся в эксплуатации котлов, в частности для очистки расположенных в котлах теплопередающих устройств, посредством газообразной и/или жидкой чистящей среды, такой как струи пара и/или воды, содержащего перемещаемую, по меньшей мере, в осевом направлении обдувочную трубу, которая на своем рабочем конце снабжена боковыми выпускными соплами, размещаемую вне котла приводную систему для возвратно-поступательного перемещения обдувочной трубы, а также соединенный с обдувочной трубой подводящий трубопровод для чистящей среды.

Котлы больших размеров должны очищаться во время эксплуатации во избежание простоев. При этом целесообразно осуществлять очистку с помощью струй пара или воды. Пар или, соответственно, вода направляется через обдувочную трубу в котел, где среда выходит через сопла, расположенные на головной стороне обдувочной трубы, при этом струи направлены на части котла, подлежащие очистке.

В известных устройствах работают, например, с паром при температурах свыше 400°C и давлениях от 6 до 21 бар. Обдувочная труба должна при этом вдвигаться в котел на большие расстояния, в известных устройствах на расстояние до 16 м. При этом между втекающим паром и снабженной соплами обдувочной трубой должно быть предусмотрено надлежащее уплотнение, которое, несмотря на огромную длину хода, не пропускает пар наружу, так что также фактически весь пар поступает к соплам. Для этого в известных устройствах в обдувочной трубе встроена внутренняя труба из нержавеющей стали с особенно гладкой поверхностью, посредством которой в этом случае обеспечивается система уплотнения в окружном направлении. У таких устройств особенно на внутренней трубе имеются уплотнительные поверхности очень большого размера. Эти поверхности подвергаются постоянному износу и требуют частого технического обслуживания, причем в этом случае уплотнения и внутреннюю трубу при определенной степени износа необходимо заменять. Поэтому известные устройства являются относительно затратными и дорогими и требуют значительных затрат на техническое обслуживание. Кроме того, у таких известных устройств существует опасность того, что при дефекте привода обдувочной трубы выполненная подобно паровому цилиндру система уплотнения резко разожмется, вследствие чего приборам и котлу, и в худшем случае также людям могут быть нанесены большие повреждения.

В основу изобретения положена задача уменьшить затраты на аппаратную часть таких устройств, сократить до минимума затраты на техническое обслуживание и, прежде всего, сделать систему более безопасной.

В соответствии с изобретением эта задача решается за счет того, что в сажеобдувочном устройстве для очистки находящихся в эксплуатации котлов, в частности, для очистки расположенных в котлах теплопередающих устройств посредством газообразной и/или жидкой чистящей среды, такой как струи пара и/или воды, содержащее перемещаемую, по меньшей мере, в осевом направлении обдувочную трубу, которая на своем рабочем конце снабжена боковыми выпускными соплами, размещаемую вне котла приводную систему для возвратно-поступательного перемещения обдувочной трубы, а также соединенный с обдувочной трубой подводящий трубопровод для чистящей среды, подводящий трубопровод впадает в обращенный от рабочего конца входной конец обдувочной трубы, что подводящий трубопровод состоит, по меньшей мере, из двух практически прямолинейных жестких отрезков трубопровода, и отрезки трубопровода соединены между собой соответственно через шарнирное соединение трубопровода, которое обеспечивает возможность поворота отрезков трубопровода относительно друг друга, причем тот отрезок трубопровода, который образует конец трубопровода, через шарнирное соединение трубопровода соединен с входным концом обдувочной трубы, причем тот отрезок трубопровода, который образует начало трубопровода, через шарнирное соединение трубопровода соединен с соединительным патрубком стационарной системы трубопроводов чистящей среды, и оси вращения всех шарнирных соединений трубопровода расположены параллельно друг другу.

У предлагаемого изобретением сажеобдувочного устройства уплотнительные поверхности имеются исключительно в относительно малых шарнирных соединениях трубопровода, так что эти уплотнительные поверхности могут иметь особенно малый размер. Износ в таких шарнирных соединениях трубопровода относительно мал, так что предлагаемые изобретением сажеобдувочные устройства требуют менее частого технического обслуживания. Кроме того, замена изношенных шарнирных соединений трубопровода является относительно несложной и связана с небольшими затратами. Цена необходимых шарнирных соединений трубопровода также существенно ниже, чем цена системы уплотнения в известных сажеобдувочных устройствах. Наконец, система уплотнения не содержит никаких узлов, действующих подобно паровому цилиндру, так что угрозы аварии практически больше не существует.

Количество отрезков трубопровода, соединенных шарнирными соединениями трубопровода, предпочтительно кратно четному числу. Таким образом, прокладка соединенных друг с другом отрезков трубопровода очень проста.

При применении четырех отрезков трубопровода целесообразно расположить шарнирное соединение трубопровода между вторым и третьим отрезками трубопровода на одной общей, проходящей параллельно обдувочной трубе направляющей. При применении шести или более отрезков трубопровода шарнирные соединения трубопровода целесообразно расположить между вторым и третьим отрезками трубопровода, между четвертым и пятым отрезками трубопровода и т.д. на одной общей, проходящей параллельно обдувочной трубе направляющей.

Для установки соответствующих шарнирных соединений трубопровода предусмотрены направляющие элементы, которые могут передвигаться по направляющей или внутри нее. При этом для всех направляющих элементов необходима только одна единственная общая направляющая.

Отрезки трубопровода расположены примерно в горизонтальном положении, при этом шарнирные соединения трубопровода имеют одну практически вертикальную ось вращения.

Тот отрезок трубопровода, который соединен с соединительным патрубком стационарной системы трубопровода, занимает при этом по своему уровню наивысшее положение, в то время как следующие отрезки трубопровода соответственно расположены с постепенным снижением. Благодаря этой мере обеспечивается, что при окончании процесса обдувки конденсирующаяся в отрезках трубопровода вода из-за перепада высоты может вытекать из обдувочной трубы, так что к началу следующего процесса обдувки система труб не содержит воды, так что при следующем процессе обдувки из обдувочных сопел не может вытекать вода, и поэтому не следует ожидать никаких вредных последствий.

Приводная система для возвратно-поступательного перемещения обдувочной трубы предпочтительно выполнена в виде салазок, при этом салазки перемещаются в двух направляющих, проходящих с обеих сторон от обдувочной трубы. При этом целесообразно, если салазки соединены с наружным концом обдувочной трубы, так что обдувочная труба при возвратно-поступательном перемещении салазок может вдвигаться в котел и выдвигаться из него.

Одна из направляющих салазок обдувочной трубы может одновременно служить направляющей для направляющих элементов соответствующих шарнирных соединений трубопровода, так что таким образом могут быть еще более уменьшены затраты на аппаратную часть.

Предлагаемая изобретением система, которая, в частности, рассчитана на применение находящегося под высоким давлением горячего пара и при этом приносит значительные преимущества, может также, разумеется, с успехом применяться с водой в качестве чистящей среды.

Изобретение наглядно поясняется с помощью приведенного на чертежах примера и описано в деталях с помощью этих чертежей. Показано:

Фиг.1 - на изображении в перспективе вид сажеобдувочного устройства, у которого обдувочная труба показана в выдвинутом из котла положении,

Фиг.2 - тот же вид, что и на фиг.1, при этом обдувочная труба частично вдвинута в котел,

Фиг.3 - в уменьшенном изображении вид сбоку обдувочной трубы в изображенном на фиг.1 положении и

Фиг.4 - тот же вид, что и на фиг.3, но при этом обдувочная труба занимает изображенное на фиг.2 вдвинутое в котел положение.

Изображенное на чертежах сажеобдувочное устройство служит для очистки находящихся в эксплуатации котлов, а именно для очистки расположенных в котлах теплопередающих устройств. Изображенное сажеобдувочное устройство работает на пару, который имеет температуру, составляющую до 420°C, и давление, равное от 6 до 21 бар.

Основной составляющей частью сажеобдувочного устройства является перемещаемая в осевом направлении обдувочная труба 1, которая может вдвигаться в схематично обозначенный котел 2 и после процесса очистки снова выдвигаться из него. Со стороны котла обдувочная труба 1 проложена в опорном элементе 3. На противоположном конце, который находится на обращенной от котла 2 стороне, обдувочная труба 1 закреплена на приводных перемещаемых салазках 4. Салазки 4 обдувочной трубы перемещаются по двум проходящим параллельно обдувочной трубе 1 направляющим 5, 6, с помощью этих салазок обращенный от котла 2 наружный конец 7 обдувочной трубы 1 может перемещаться в направлении к котлу 2 и от него.

К этому наружному концу 7 обдувочной трубы 1 через несколько отрезков 8, 9, 10, 11 трубопровода подается служащий для очистки пар. Отрезки 8, 9, 10, 11 трубопровода состоят из жаропрочной стали и соединены друг с другом шарнирными соединениями 12, 13, 14 трубопровода. Оси 15 шарнирных соединений проходят вертикально, так что отдельные отрезки трубопровода соответственно могут поворачиваться относительно друг друга в горизонтальных плоскостях. Первый отрезок 8 трубопровода шарнирным соединением соединен со стационарным соединительным патрубком 17 пара, который в изображенном на чертеже примере осуществления расположен вблизи котла 2. Последний по направлению течения отрезок 11 трубопровода соединен через другое шарнирное соединение 18 с концом 7 обдувочной трубы 1. Все шарнирные соединения трубопровода легко приводятся в действие, беспрепятственно пропускают пар и обладают относительно малой уплотнительной поверхностью. Они мало подвержены износу, удобны в техническом обслуживании и безопасны.

Соединенный с соединительным патрубком 17 пара шарнирным соединением 16 первый отрезок 8 трубопровода по своему уровню расположен ниже соединительного патрубка 17 пара, а следующие отрезки 9, 10, 11 трубопровода, в свою очередь, по своему уровню расположены ниже предыдущего отрезка трубопровода. Обдувочная труба 1 занимает в этой последовательности отрезков трубопровода крайнее нижнее положение. Когда процесс очистки закончен, и подача пара прекращена, то конденсирующаяся вода благодаря постепенному смещению труб в направлении обдувочной трубы 1 может вытекать и через обдувочную трубу 1 капать в котел 2. Так как обдувочная труба 1 в неактивном состоянии находится в положении, удаленном от встроенных в котел устройств, капающая из обдувочной трубы 1 вода является абсолютно безопасной.

Для обеспечения возможности целенаправленной прокладки соединенных друг с другом шарнирами отрезков 8, 9, 10, 11 трубопровода, шарнирное соединение 13, предусмотренное между вторым отрезком 9 трубопровода и третьим отрезком 10 трубопровода, снабжено направляющим элементом 19, который установлен в проходящей параллельно обдувочной трубе направляющей. В изображенном на чертеже примере осуществления для установки направляющего элемента 19 применяется одна из направляющих 5, 6, которая также служит для перемещения салазок 4 обдувочной трубы. Согласно фиг.1 и 2 направляющий элемент 19 шарнирного соединения 18 установлен в показанной на чертеже направляющей 5.

При приведении салазок 4 обдувочной трубы в движение в направлении котла 2 обдувочная труба 1 из показанного на фиг.1 положения перемещается в положение, изображенное на фиг.2, и при этом постепенно проникает все дальше в котел 2. На практике обдувочная труба 1 может перемещаться посредством изображенной на чертеже оснастки на расстояние до 16 м в котел 2. Отрезки 8, 9, 10, 11 трубопровода при этом поворачиваются относительно друг друга, благодаря чему компенсируются постепенно уменьшающиеся расстояния между концом 7 обдувочной трубы и патрубком 17 пара.

Для компенсации более длинных ходов обдувочной трубы 1 может также применяться больше четырех отрезков трубопровода. Целесообразным при этом является количество отрезков трубопровода, кратное четному числу. Если, например, применяются шесть отрезков трубопровода, то необходимо, чтобы также предусмотренное между четвертым и пятым отрезком трубопровода шарнирное соединение было установлено посредством направляющего элемента, который тогда может быть установлен аналогично направляющему элементу 19 также в направляющей 5.

Любые другие варианты соединений между отрезками трубопровода также являются возможными.

Сажеобдувочное устройство

Перечень позиций

1 Обдувочная труба

2 Котел

3 Опорный элемент

4 Салазки обдувочной трубы

5 Направляющая

6 Направляющая

7 Наружный входной конец обдувочной трубы

8 Отрезок трубопровода

9 Отрезок трубопровода

10 Отрезок трубопровода

11 Отрезок трубопровода

12 Шарнирное соединение

13 Шарнирное соединение

14 Шарнирное соединение

15 Ось

16 Шарнирное соединение

17 Соединительный патрубок пара

18 Шарнирное соединение

19 Направляющий элемент

Изобретение касается сажеобдувочного устройства для очистки находящихся в эксплуатации котлов, в частности для очистки расположенных в котлах теплопередающих устройств посредством газообразной и/или жидкой чистящей среды, такой как струи пара и/или воды. Сажеобдувочное устройство включает перемещаемую в осевом направлении обдувочную трубу, которая на своем рабочем конце снабжена боковыми выпускными соплами. Для обеспечения менее затратного и безопасного подвода трубопровода к обдувочной трубе подводящий трубопровод может состоять, по меньшей мере, из двух практически прямолинейных жестких отрезков трубопровода, которые соединены между собой соответственно через шарнирное соединение трубопровода. Тот отрезок трубопровода, который образует конец трубопровода, через шарнирное соединение трубопровода соединен с входным концом обдувочной трубы, в то время как тот отрезок трубопровода, который образует начало трубопровода, через шарнирное соединение трубопровода соединен с соединительным патрубком стационарной системы трубопроводов чистящей среды. Оси вращения всех шарнирных соединений трубопровода расположены параллельно друг другу и практически вертикально. 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Сажеобдувочное устройство для очистки находящихся в эксплуатации котлов, в частности, для очистки расположенных в котлах теплопередающих устройств посредством газообразной и/или жидкой чистящей среды, такой как струи пара и/или воды, содержащее перемещаемую, по меньшей мере, в осевом направлении обдувочную трубу, которая на своем рабочем конце снабжена боковыми выпускными соплами, размещаемую вне котла приводную систему для возвратно-поступательного перемещения обдувочной трубы, а также соединенный с обдувочной трубой подводящий трубопровод для чистящей среды, отличающееся тем, что подводящий трубопровод впадает в обращенный от рабочего конца входной конец (7) обдувочной трубы (1), причем подводящий трубопровод состоит по меньшей мере из двух практически прямолинейных жестких отрезков (8, 9, 10, 11) трубопровода, причем отрезки (8, 9, 10, 11) трубопровода соединены между собой соответственно через шарнирное соединение (12, 13, 14) трубопровода, которое обеспечивает возможность поворота отрезков трубопровода относительно друг друга, причем тот отрезок (11) трубопровода, который образует конец трубопровода, через шарнирное соединение (18) трубопровода соединен с входным концом (7) обдувочной трубы (1), а тот отрезок (8) трубопровода, который образует начало трубопровода, через шарнирное соединение (16) трубопровода соединен с соединительным патрубком (17) стационарной системы трубопроводов чистящей среды, причем оси (15) вращения всех шарнирных соединений трубопровода расположены параллельно друг другу.

2. Сажеобдувочное устройство по п.1, отличающееся тем, что количество соединенных шарнирными соединениями (12, 13, 14) отрезков (8, 9, 10, 11) трубопровода кратно четному числу.

3. Сажеобдувочное устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что при применении четырех (8, 9, 10, 11) отрезков трубопровода шарнирное соединение (13) трубопровода расположено между вторым (9) и третьим (10) отрезками трубопровода на одной общей, проходящей параллельно обдувочной трубе (1) направляющей (5).

4. Сажеобдувочное устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что при применении шести или более отрезков трубопровода шарнирные соединения между вторым и третьим отрезками трубопровода, между четвертым и пятым отрезками трубопровода и т.д. установлены на общей, проходящей параллельно обдувочной трубе (1) направляющей (5).

5. Сажеобдувочное устройство по п.3, отличающееся тем, что для установки соответствующих шарнирных соединений (13) трубопроводов предусмотрены направляющие элементы (19), которые выполнены с возможностью перемещения по направляющей (5) или, соответственно, внутри нее.

6. Сажеобдувочное устройство по п.4, отличающееся тем, что для установки соответствующих шарнирных соединений (13) трубопроводов предусмотрены направляющие элементы (19), которые выполнены с возможностью перемещения по направляющей (5) или, соответственно, внутри нее.

7. Сажеобдувочное устройство по п.1, отличающееся тем, что отрезки (8, 9, 10, 11) трубопровода расположены примерно в горизонтальном положении, причем шарнирные соединения (12, 13, 14, 16, 18) трубопровода имеют одну практически вертикальную ось (15) вращения.

8. Сажеобдувочное устройство по п.7, отличающееся тем, что тот отрезок (8) трубопровода, который соединен с соединительным патрубком (17) стационарной системы трубопроводов, занимает по своему уровню наивысшее положение, и следующие отрезки (9, 10, 11) трубопровода соответственно расположены с постепенным снижением.

9. Сажеобдувочное устройство по п.1, отличающееся тем, что приводная система для возвратно-поступательного перемещения обдувочной трубы (1) выполнена в виде салазок (4), при этом салазки (4) обдувочной трубы установлены с возможностью перемещения в двух направляющих (5, 6), проходящих с обеих сторон от обдувочной трубы (1).

10. Сажеобдувочное устройство по п.9, отличающееся тем, что салазки (4) обдувочной трубы соединены с наружным концом (7) обдувочной трубы (1).

11. Сажеобдувочное устройство по п.9, отличающееся тем, что одна из направляющих (5) салазок (4) обдувочной трубы одновременно служит направляющей для направляющих элементов (19) соответствующих шарнирных соединений (13) трубопровода.

12. Сажеобдувочное устройство по п.10, отличающееся тем, что одна из направляющих (5) салазок (4) обдувочной трубы одновременно служит направляющей для направляющих элементов (19) соответствующих шарнирных соединений (13) трубопровода.