ЖАЛЮЗИЙНЫЙ ЩЕЛЕВОЙ ЗОЛОУЛОВИТЕЛЬ Российский патент 2021 года по МПК F23J3/04 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], имеющее 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 вышеназванных устройств является 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, сепарация значительного объема золы из натекающего газозолового потока, повышении технологичности монтажа и ремонтопригодности при необходимости замены золозащитных элементов жалюзийного щелевого золоуловителя без демонтажа или разрушения труб теплообменных аппаратов.

Жалюзийный щелевой 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, двустенными и открытыми со стороны натекающего потока - имеют щели по всей длине участка, обращенного к натекающему потоку, собраны на раме с наклоном к направлению движения газозолового потока. Вершины двустенных планок расположены на их средине, и обе половины планок выполнены с наклоном от центра к периферии, а на 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 золонакопительными емкостями по краям рамы, в которых смонтированы шнековые, ленточные или скребковые транспортеры отсепарированной золы и поддерживается разрежение из золосборной системы котла. Как вариант исполнения планок жалюзи у щелевого золоуловителя сторона, обращенная к натекающему потоку, имеет криволинейную поверхность, вогнутую внутрь полости лопаток, также одна из стенок планок выполнены выше, чем противоположная.

Жалюзийные решетки в щелевом 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 сверху.

На фиг. 2 Устройство фронтальный вид сбоку в продольном разрезе А-А на фиг. 1.

На фиг. 3 Устройство поперечный разрез Б-Б на фиг. 1.

Жалюзийный щелевой золоуловитель 1 крепится на раме 2 поверх теплообменного аппарата, например, экономайзера 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, вследствие отклонения под действием сил инерции входящего потока от первоначального его направления 7. Под воздействием высокочастотных колебаний, передаваемых от генератора колебаний 8 через штангу 9 к лопаткам 4, накапливаемая в них пыль (зола) стекает по внутренним желобам в золосборные каналы 10, внутри которых имеются шнековые, скребковые или иного типа транспортеры 12 в золосборную магистраль котла, находящуюся под разрежением. Каждый транспортер золы имеет электрический, гидравлический, пневматический или иной вращательный привод 13.

Жалюзийный щелевой золоуловитель действует следующим образом: натекающий газозоловой поток 7 ударяясь о вогнутую или наклоненную к направлению его движения стенку каждой планки 4, под действием сил инерции через продольные щели 6, затекает внутрь полых планок и теряет часть золы, которая накапливается во внутренних полостях 5 планок 4 и через втулки 11 на концах планок попадает в золосборный канал 10, где происходит постоянное выгребание золы транспортерами 12 во внешнюю золосборную магистраль энергетического котла, находящуюся дополнительно под разрежением.

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

Источники информации

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

2. АС 661217 от 10.08.1977 г. 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 г. М. Кл. B01D 45/08. Жалюзийный сепаратор.

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

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

7. АС 1136725 А от 25.12.1984 г. М. Кл. F27B 21/06. Газоотводящий тракт агломерационной машины.

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

Изобретение относится к области котлостроения для защиты от истирания труб и трубных досок в теплообменных аппаратах при сжигании в котлах углей, содержащих абразивную золу. Технический результатом является создание динамической стабильности и торможения золового потока, втекающего в теплообменный аппарат, сепарация значительного объема золы из натекающего газозолового потока, повышение технологичности монтажа и ремонтопригодности устройства. Жалюзийный щелевой золоуловитель, установленный перед входной частью теплообменного аппарата в конвективной части газохода, например, экономайзера энергетического котла, состоящий из ряда параллельных планок, собранных в решетку на раме и установленных в газозоловом потоке. Причем планки выполнены полыми, двустенными, стреловидной формы с открытой щелью со стороны натекания газозолового потока, и непроницаемо заглушенных с обратной стороны, половины стрелы планок наклонены от центра к периферии, по ходу потока, с планками соединена штанга для передачи возвратно-поступательных движений от внешнего генератора колебаний, на концах планок имеются втулки, в которых крепятся планки с возможностью изменения наклона на раме золоуловителя, 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. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Жалюзийный щелевой золоуловитель, установленный перед входной частью теплообменного аппарата в конвективной части газохода, например, экономайзера энергетического котла, состоящий из ряда параллельных планок, собранных в решетку на раме и установленных в газозоловом потоке, отличающийся тем, что планки выполнены полыми, двустенными, стреловидной формы с открытой щелью со стороны натекания газозолового потока, и непроницаемо заглушенных с обратной стороны, половины стрелы планок наклонены от центра к периферии, по ходу потока, с планками соединена штанга для передачи возвратно-поступательных движений от внешнего генератора колебаний, на концах планок имеются втулки, в которых крепятся планки с возможностью изменения наклона на раме золоуловителя, 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 щелевой золоуловитель по п. 1, отличающийся тем, что в золонакопительных емкостях по периметру рамы смонтированы шнековые, ленточные или скребковые транспортеры отсепарированной золы.

3. Жалюзийный щелевой золоуловитель по п. 1, отличающийся тем, что в золонакопительных емкостях создается разрежение от внешнего источника, соединенного с золосборными коммуникациями котла.

4. Жалюзийный щелевой золоуловитель по п. 1, отличающийся тем, что у планок сторона, обращенная к натекающему потоку, может иметь криволинейную поверхность, вогнутую внутрь в полости планок.

5. Жалюзийный щелевой золоуловитель по п. 1, отличающийся тем, что планки выполнены двустенными, причем одна стенка имеет большую высоту, чем противоположная.

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

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

8. Жалюзийный щелевой золоуловитель по п. 1, отличающийся тем, что площадь поперечного сечения планок в каждом пакете не превосходит суммарную площадь поперечного сечений внешнего ряда труб теплообменного аппарата.