Устройство для очистки поверхностей нагрева Советский патент 1975 года по МПК F28G1/16 

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам для очистки поверхностей нагрева котельных агрегатов.

Известны устройства для очистки поверхностей нагрева, например, котлов, содержащие неподвижную пароподводящую трубу и подвижно установленную на наружной поверхности последней обдувочную трубу с расположенными в ее передней части соплами для подачи пара.

При увеличении глубины выдвижения устройства с 8-10 М до 15-20 М существенно усложняются условия работы обдувочной трубы, так как при этом резко возрастает величина гравитационного прогиба соплового конца трубы. Кроме того, труба вводится консольно в газоход котла, где температура газов достигается 1200°С, что требует надежного охлаждения.

При глубине выдвижения до 16 м оптимальный диаметр трубы типовой конструкции, изготовленной из жаропрочных сталей, возрастает с 89 до 219 мм, а поверхность нагрева увеличивается в 4 раза. Это приводит к значительному росту тепловосприятия трубы и к необходимости увеличения расхода обдувочного агента на ее охлаждение - с 5-6 до 30-35 т/час.

В предложенном устройстве с целью повышения экономичности и надежности в работе

обдувочная труба выполнена двустенной и полость между стенками в задней части сообщена с паропроводящей трубой, а в передней части - с соплами.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2, 3, 4 - обдувочное устройство (варианты) на фиг. 5 -сечение по А-А на фиг. 2; на фиг. 6 - сечение по Б-Б па фиг. 2; на фиг. 7 - сечение

по В-В на фиг. 2.

Конструкция обдувочной трубы 1 зависит от глубины ее выдвижения и от температур газов в котле.

Вариант I (см. фиг. 2 и 5). Внутренняя

груба 2 является несущей и выполнена толстостенной. Наружная труба 3 выполнена тонкостенной. С целью уменьшения веса обдувочной трубы несущая труба 2 может быть выполнена укороченной и дополнена до необходимой длины тонкостенной трубой 4, имеющей равный с ней наружный диаметр и ирисоединенной к ее переднему торцу.

Обдувочный агент через подводящие трубы 5 и 6 поступает во внутреннюю трубу 2, где

получает противоположное направление, и далее через отверстия 7 в задней ее части проходит в кольцевой зазор 8 между нарул ной 3 и внутренней 2 трубами. По кольцевому зазору 8 обдувочный агент с большой скоростью направляется через регулируемое

дроссельное сопло 9 к сопловой головке 10. Скорость обдувочного агента, омывающего наружную трубу 3 и охлаждающего ее, в несколько раз (4-5) выше скороетп обдувочного агента в обдувочных трубах типовой конструкции (при paBHBix расходах обдупочного агента) ввиду мало1 1 площади ироходного сечения кольцевого зазора 8.

Для увеличения теплоотдачи давление обдувочного агеита в кольцевом зазоре 8 поддерживается значительно выше, чем давление перед соплами 9. Снижение давления происходит в регулируемом дроссельном еопле 11.

Для обеспечения стабильности кольцевого зазора 8 к внутренней трубе 2 но всей ее длине раднально приварены продольиые дистационирующие ребра 12, которые существенно увеличивают жесткость обдувочной трубы 1, усиливают теилоотдачу, а также исключают смятие тонкостенной наружной трубы 3 в переднем кронштейне 13. Ребрам 12 может быть придана волнистая форма для большей турбулнзацнн потока обдувочного агента и дальиейшего усиления тенлоотдачн. Ребра 12 могут состоять из отдельных коротких участков и располагаться в шахматном порядке, причем их концы должны перекрывать друг друга.

Наружная труба 3 плотно посажена на дистанционирующие ребра 12, но не приварена к ни.м. Это делается во избежание возникновения напряжений, вызываемых различными тепловыми удлинениями ребер 12 и наружной трубы 3 (последняя омывается снаружи высокотемпературнымн дымовыми газами). В задием торце труба 3 еоедииеиа с трубой 2 при иомощи дннща 14. Благодаря такому выполнению обе трубы при выдвижении в котел и возникновении работают как единая весьма жесткая конетрукция.

Обдувочная труба 1 соедннена с нодводящей трубой 5 нрн помешан сальникового узла 15 и соосиа с отверстием 16 в етеие котла.

Обдувочный агент из кольцевого зазора 8 поступает в сопловую головку 10. Регулирование перепада давления в дроссельном сопле 11 осуществляется выдвижиым штоком 17, снабженным плунжером 18, который вводится внутрь дроссельного сопла 11. Необходимое но условия.м обдувки давление внутри сонловой головки 10 устанавливаетея новоротом гайки 19, закрепленной на наружном конце штока 17, при продольном перемещенни носледнего в резьбовой втулке 20 в торце сопловой головки 10. Гайка 19 защищеиа от воздействия дььмовых газов колпачком 21.

Вариант II (см. фиг. 3). Внутренняя труба 2 выполнена тонкостенной, а наружная труба 3 являетея несущей и выполнена тол тостенной с постоянным наружным диаметром. Толщина стенки уменьшается в нанравлении сонловой головки 10.

Вариант III (см. фиг. 4). Наружная труба 3 является несущей, выиолнена толетостенной н состоит из двух или более стуненей 22, имеюн нх различный наружный диаметр и связанных между co6oii коническими переходами 23. Виутреиияя труба 2 вынолнена тонкостепиой н coeтoи из одной или более ступеней 24, имеющих так же различный наружи ря и диаметр. Нри этом наружиыи диаметр каждой ступепи 22 несущей трубы 3 постоянен, а толщина стенки может быть переменной, умеиьщающейся в направлении сонловой головки 10.

Работает устройство следующим образом. Нри включении электропривода 25 обдувочная труба 1 поступательно-вращательным

движением, сообщаемым ей цепью 26 с кареткой 27, вводится в газоход. Носле выхода сопловой головки 10 за обмуровку 28 основная каретка 27 воздействует на рычажный нрнвод 29, открывая занорный клаиан 30. 06дувочиьн через подводящие трубы 5 и 6 проходит во внутреинюю тупиковую трубу 2, где получает противоположное направление и через отверстия 7 нопадает в кольцевой зазор 8, откуда через регулнруе.мое дроссельное сонло 11 - к соплам 9. Во время обдувки Обдувочный агент е высокой скоростью истекает нз соиел 9 и воздействует на шлакозоловые отложения, разрыхляя и удаляя их. Это сохраияет требуемый уровеиь тепловоснриятня поверхностей нагрева котла н его паропроизводительность.

Нромежуточная каретка 31 обдувочной трубы 1 неремещается вперед нз среднего ноложения, когда основная каретка 27 обдувочной трубы 1 достигает ее и входит с ней в контакт. Носле этого обе каретки движутся совмеетно.

Нрн обратном двнжении осиовной

кареткн 27 иромежуточиая каретка 31 ненодвижна до тех нор, нока палец 32, закреиленный на тяговой цепи 2G, не входит в зацепление с кареткой 31. Далее нро.межуточная каретка 31 перемещается до среднего положения на обдувочной трубе 1. В этот момент аннарат находится в исходном положенни, и электродвигатель 25 отключается. Каретки 33 иодводящих труб 5 и 6 перемещаются пальцем 34, закрепленным на цепи 26, при движеиии внеред до нолного выдвижеиия трубы 6.

Нри обратном движении устройства перемещенне кареток 33 в исходное положение происходит при их взаимодействии с основной кареткой 27.

Нри приближении сопловой головки 10 к обмуровке 28 котла основная каретка 27, взаимодействуя с рычажным нриводом 29, о эеспечивает закрытие запорного клапана 30, Носле этого сопловая головка 10 останавливается в первоначальном положении и отверстии 16 обмуровки 28 котла, н цикл обдувки завершен. Предмет изобретения Устройство для очистки поверхностей нагрева, например, котлов, содержащее неподвижную пароподводящую трубу и подвижно5 установленную на наружной поверхности по ледней обдувочную трубу с расположенными S ТГ TT-TI .nr::z i za; г -- 33 J3 5 W 27 1 в ее передней части соплами для подачи иара, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности и надежности, обдувочная труба выполнена двухстенной, и полость между стенками в задней частп сообщена с паронодводящей трубой, а в передней части - с соплами.

15 1 7 S 5 5 3 2

I

15 2

75 22 24 25

И

2 22

//

23 22

Фиг

5-5

i2J

i2

Фиг. В

фиг.7