ЖАЛЮЗИЙНЫЙ ПРЯМОТОЧНЫЙ ЗОЛОУЛОВИТЕЛЬ Российский патент 2021 года по МПК B01D45/00 B01D45/08 

Изобретение относится к области котлостроения для защиты от истирания труб и трубных досок в теплообменных аппаратах при сжигании в котлах углей, содержащих абразивную золу.

Известны сепарационные устройства, которые находят применение для предотвращения интенсивного эрозионного износа, содержащие пластинчатые жалюзийные пылеуловители простые по устройству: Лопасти в таких жалюзи, например, в аппаратах ВТИ, изготавливают из уголковой стали. В зависимости от ширины входной камеры (200-1500 мм) жалюзи набирают из 10-75 лопастей длиной 600-4000 мм, которые собирают в плоские пакеты, размещаемые в газоходе под углом 18-20° друг к другу. Жалюзи устанавливают таким образом, чтобы в конце их образовались одна или две отсосные щели. Газ со сконцентрированной пылью поступает из отсосной щели в циклон [1] Их недостатком является невысокий коэффициент сепарации пыли (золы) из натекающего газозолового потока - уменьшение концентрации пыли (золы) не выше 8% и большие габариты, препятствующие установку такого золоуловителя в вертикальной шахте котла.

Известны также сепарационные устройства, которые находят применение для снижения концентрации пыли (золы) в натекающем газозоловом потоке, которые также предлагается использовать для предотвращения интенсивного эрозионного износа, соединенного с ними теплообменного аппарата [2]. Изобретение состоит из желобов V и П образной формы, установленных в газоходе с наклоном 45-75°, нижние концы их размещены, внутри пыле (золо) сборного бункера, причем ряды жалюзийной решетки выполнены е чередованием желобов V-образного и П-образного профиля и расположены открытыми сторонами навстречу друг другу. Недостатками данного изобретения является большие конструктивные габариты установки, ограничивающие область их применения и невысокая степень очистки натекающего газозолового потока.

Наиболее близким аналогом предполагаемому изобретению является устройство [3] имеющие конструкцию рабочих элементов уловителя, выполненных в виде нескольких рядов стержней, имеющих форму полумесяца. Вогнутые поверхности стержней направлены навстречу газовому потоку. Накопившуюся на стержнях пыль смывают водой. Недостатком такого устройства является необходимость наличия воды, что не совместимо с его использованием в качестве жалюзийного золоуловителя в газоходах энергетических котлов.

Общим недостатком выше названный устройств являемся недостаточно высокая надежность их работы из-за интенсификации износа элементов конструкции вследствие больших скоростей потока во входном участке под натекающим газозоловым потоком, недостаточная эффективность сепарации пыли (золы) и защиты последующих элементов теплообменных аппаратов при конструктивно достижимых габаритных размерах известных устройств.

Аналоги и выбранный прототип.

1. Ужов В.Н. Борьба с пылью в промышленности. М. Госхимиздат, 1962 г. 184 с. Рис 7 на стр. 37.

2. АС 661217 от 10.08.1977 года М Кл F27B 21/06. Газоотводящий тракт агломерационной машины.

3. Балабеков О.С. Очистка газов в химической промышленности. Москва: Химия, 1991.-256 с. Рис 5.5 на стр. 172

Технический результат, достигаемый заявляемым изобретением, состоит в создании динамической стабильности и торможения золового потока, втекающего в теплообменный аппарат, повышении технологичности монтажа и ремонтопригодности при необходимости замены золозащитных элементов жалюзийного прямоточного золоуловителя не разрушая труб теплообменных аппаратов.

Жалюзийный прямоточный золоуловитель, располагаемый перед входной частью теплообменного аппарата в конвективной части котла, состоит из ряда параллельных планок, собранных в решетку и установленных в газозоловом потоке, которые выполнены полыми и стреловидной формы, собраны на раме с наклоном к направлению движения газозолового потока, которые имеют щели на поверхности, загнутые внутрь полых планок, образующих жалюзи и обращенные к натекающему газозоловому потоку. Вершины стреловидных планок расположены по их средине, и обе половины планок расположены с наклоном от центра к периферии, а на наружных концах планок имеются цилиндрические втулки, которые крепятся с возможностью вращения на раме золоуловителя. Также с планками соединена штанга для передачи возвратно-поступательных движений от внешнего генератора колебаний. Внутренние полости планок через полые втулки соединены с золо накопительными емкостями по краям рамы, которые последовательно через транспортеры золы соединены с внешними золо сборными коммуникациями котла. Также в золо накопительных емкостях смонтированы шнековые, ленточные или скребковые транспортеры отсепарированной золы и создается вакуум от внешнего источника разрежения, соединенного с внешними золо сборными коммуникациями котла. Как вариант исполнения планок жалюзи у прямоточного золоуловителя сторона, обращенная к натекающему потоку, имеет криволинейную поверхность, вогнутую внутрь полости лопаток.

Жалюзийные решетки в прямоточном золоуловителе могут быть установлены одна над другой в пакеты так, что планки вышестоящей решетки расположены вогнутыми стенками в сторону, противоположную вогнутым стенкам в нижестоящей решетке, и по периметру жалюзийной решетки установлены стенки, высота которых не превосходит высоту жалюзийной решетки или пакета жалюзийных решеток.

Изобретение поясняется чертежами, которые не охватывают и, тем более не ограничивают весь объем притязаний данного технического решения, а являются лишь иллюстрирующими материалами частного случая выполнения:

На фиг. 1 Устройство вид сбоку с продольным разрезом по теплообменнику.

На фиг. 2 Устройство вид сверху.

На фиг. 3 Устройство поперечный разрез А-А на фиг. 2

На фиг. 4 Укрупненный вид Б из поперечного разреза А-А на фиг. 2

Жалюзийный прямоточный золоуловитель 1 крепится на стенках 2 поверх теплообменного аппарата, например, воздухоподогревателя 3, состоит из стрелообразных планок 4, собранных последовательно в решетку, образующую жалюзи. Каждая планка жалюзи 4 выполнена с симметричным уклоном в разные стороны от середины и имеет внутренние полости 5, в которые через щели 6 втекает обогащенная золой часть газозолового потока 8, вследствие отклонения под действием сил инерции входящего потока от первоначального его направления 7. Под воздействием высокочастотных колебаний, передаваемых от генератора колебаний 9 через штангу 10 к лопаткам 4, накапливаемая в них пыль (зола) стекает по внутренним желобам 11 в золосборные каналы 12, внутри которых имеются шнековые, скребковые или иного типа транспортеры 13 в золосборную магистраль 14 котла, находящуюся под разрежением. Каждый транспортер золы имеет электрический, гидравлический, пневматический или иной вращательный привод 15.

Жалюзийный прямоточный золоуловитель действует следующим образом: натекающий газозоловой поток 7 ударяясь о вогнутую или наклоненную к направлению его движения сторону каждой планки 4, под действием сил инерции через щели 6 теряет часть золы, которая накапливается во внутренних полостях 11 планок 4 и через втулки 16 на концах планок попадает в золосборный канал 12, где происходит постоянная выгребание золы 17 транспортерами 13 во внешнюю золосборную магистраль 18 энергетического котла, находящуюся дополнительно под разрежением.

Количество золы в газозоловом потоке после прохождения решетки жалюзи значительно уменьшается, направление натекания потока на трубную доску 19 турбулизировано и значительно ослаблено, что неизбежно приводит к долговременному сохранению целостности конструкции последовательно включенного теплообменного аппарата 3 котла.

Источники информации

1. Ужов В.Н. Борьба с пылью в промышленности. М. Госхимиздат, 1962 г. 184 с. Рис7 стр37.

2. АС 661217 от 10.08.1977 года М Кл. F27B 21/06. Газоотводящий тракт агломерационной машины.

3. Балабеков О.С. Очистка газов в химической промышленности. Москва: Химия, 1991. - 256 с. Рис 5.5 на стр 172

4. АС 546363 от 28.04.1975 года М Кл B01D 45/08. Жалюзийный сепаратор.

5. АС 29224 от 29.05.1980 года М Кл В03С 3/02. Устройство для выделения частиц пыли из потока газа.

6. АС 955988 от 10.10.1980 года М Кл B01D 45/08. Жалюзийный сепаратор.

7. AC 1136725 А от 25.12.1984 года M Кл F27B 21/06. Газоотводящий тракт агломерационной машины.

8. Пат РФ 2305598 от 11.11.2005 года М.Кл В03С 1/00. Сепаратор.

Изобретение относится к жалюзийному прямоточному золоуловителю. Жалюзийный прямоточный золоуловитель установлен перед входной частью теплообменного аппарата в конвективной части котла и состоит из ряда параллельных планок, собранных в решетку и установленных в газо-золовом потоке. Планки выполнены полыми стреловидной формы, установлены на раме с наклоном к направлению движения газо-золового потока, имеют щели на поверхности, обращенной к натекающему газо-золовому потоку. Указанные щели имеют входные участки, утопленные внутрь полостей планок, и вершины стреловидных планок расположены по их средине, и обе половины планок расположены с наклоном от центра к периферии. На наружных концах планок имеются цилиндрические втулки, которые крепятся с возможностью вращения на стенках золоуловителя, а с планками соединена штанга для передачи возвратно-поступательных движений от внешнего генератора колебаний. Внутренние полости планок через полые втулки соединены с золонакопительными емкостями по краям рамы, которые последовательно через транспортеры золы соединены с внешними золосборными коммуникациями котла. Технический результат заключается в динамической стабильности и торможении золового потока, втекающего в теплообменный аппарат, а также повышении технологичности монтажа и ремонтопригодности при необходимости замены золозащитных элементов жалюзийного прямоточного золоуловителя без разрушения труб теплообменных аппаратов. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Жалюзийный прямоточный золоуловитель, установленный перед входной частью теплообменного аппарата в конвективной части котла, состоящий из ряда параллельных планок, собранных в решетку и установленных в газо-золовом потоке, отличающийся тем, что планки выполнены полыми стреловидной формы, установлены на раме с наклоном к направлению движения газо-золового потока, имеют щели на поверхности, обращенной к натекающему газо-золовому потоку, и эти щели имеют входные участки, утопленные внутрь полостей планок, и вершины стреловидных планок расположены по их средине, и обе половины планок расположены с наклоном от центра к периферии, и на наружных концах планок имеются цилиндрические втулки, которые крепятся с возможностью вращения на стенках золоуловителя, а с планками соединена штанга для передачи возвратно-поступательных движений от внешнего генератора колебаний, а внутренние полости планок через полые втулки соединены с золонакопительными емкостями по краям рамы, которые последовательно через транспортеры золы соединены с внешними золосборными коммуникациями котла.

2. Жалюзийный прямоточный золоуловитель по п. 1, отличающийся тем, что в золонакопительных емкостях смонтированы шнековые, ленточные или скребковые транспортеры отсепарированной золы.

3. Жалюзийный прямоточный золоуловитель по п. 1, отличающийся тем, что в золонакопительных емкостях создается вакуум от внешнего источника разрежения, соединенного с внешними золосборными коммуникациями котла.

4. Жалюзийный прямоточный золоуловитель по п. 1, отличающийся тем, что у лопаток сторона, обращенная к натекающему потоку, имеет криволинейную поверхность, вогнутую внутрь полости лопаток.

5. Жалюзийный прямоточный золоуловитель по п. 1, отличающийся тем, что жалюзийные решетки установлены одна над другой в пакеты так, что планки вышестоящей решетки расположены вогнутыми стенками в сторону, противоположную вогнутым стенкам в нижестоящей решетке.

6. Жалюзийный прямоточный золоуловитель по п. 1, отличающийся тем, что по периметру жалюзийной решетки установлены стенки, высота которых не превосходит высоту жалюзийной решетки или пакета жалюзийных решеток.