Устройство для расшлаковки летки Советский патент 1982 года по МПК F23J1/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСШЛАКОВКИ ЛЕТКИ

1

Изобретение относится к котельной технике, а именно к устройствам для расшлаковки леток преимущественно парогенераторов с жидким шлакоудалением,.

Известно, что расшлаковка леток парогенераторов электростанций и промышленных котельных на работающем оборудовании производится вручную при ПОМОЩИ металлических пик длиной 4-5 М. Однако такой способ расшлаковки очень трудоемок, сопряжен с опасностью для обслуживайщего персонала и не обеспечивает качественной о-чистки летки, что приводит к вьшужденному останову парогенератора для расшлаковки последней.

Известно устройство для очистки летки, выполненное в виде имеющих общий привод охлаждаемых труб, концевые участки которых изогнуты по форме летки и снаб)(1сены скребками, причем для предотвращения образования шлаковых наростов на трубах и скребках в них предусмотрены отверстия. для подачи охлаждающей среды на наружную поверхность скребков 1.

Недостатком этого устройства является то, что трубы со скребками установлены на вращающейся стойке, ось которой совпада-

ет с осью отверстия летки. Это приводит к попаданию шлака на устройство и снижает надежность его работы. Кроме того, при определенном режиме работы парогенератора и сорте сжигаемого топлива возможно за5 шлакование выще зоны действия скребков. Следовательно, указанное устройство не исключает полной зашлаковки летки и снижает надежность работы парогенератора. Наиболее близок по технической сущности и достигаемому результату к предлага10емому аппарат для очистки поверхностей нагрева котлов, содержащий обдувочную трубу с сопловой головкой, установленную в закрепленной на опоре обойме и связанную с механизмами поворота и возвратно-по15 ступательного перемещения и с линией подачи воды, включающей преобразователь давления. Аппарат снабжен дополнительной трубой с передней и задней муфтами и механизмом поступательного перемещения, установленной под обдувочной трубой и общающейся с ней 2.

Недостаток такого глубоковыдвижного устройства - наличие гравитационного прогиба обдувочной трубы из-за консольного расположения ее в газоходе. Увеличение диа метра обду вечной трубы для уменьшения прогиба приводит к уменьшению скоростей охлаждаюш,ей воды, ухудшению условий работы металла трубы и снижению эффективности очистки поверхностей. Попадание шлака на устройство при расшлаковке летки усложнит условия работы обдувочной трубы и снизит надежность ее работы. Кроме того, большое число подвижных элементов делает это устройство сложным и недостаточно надежным.

Цель изобретения - повышение надежности и эффективности расшлаковки летки.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее обдувочную трубу с соплом, установленную в закрепленной на опоре обойме и связанную с механизмами поворота и возвратно-поступательного перемещения и с линией подачи воды, включающей преобразователь давления, снабжено дополнительной опорой с обоймой, выполненной полой и соединенной с линией подачи воды, а первая обойма выполнена в виде двух закрепленных на основной опоре упорных втулок, между которыми расположена поворотная втулка, связанная с трубой посредством шпоночного соединения и с упомянутыми механизмами привода. Преобразователь давления выполнен в виде гидроимпульсатора с генератором колебаний, установленным между двумя участками линии подачи воды разл:-: шых диаметров.

На фиг. 1 изображено устройство, обший вид, в продольном разрезе; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Устройство для расшлаковки летки содержит обдувочную трубу 1 с соплом 2, установленную в обоймах, закрепленных на основной опоре 3 и дополнительной 4. Труба I связана с механизмами поворота 5 и возвратно-поступательного перемещения 6 и с линией 7 подачи воды, включающей преобразователь давления. Одна из обойм выполнена в виде двух закрепленных на основной опоре 3 упорных втулрк 8 .и 9, между которыми расположена поворотная втулка 10, связанная с трубой 1 посредством шпонки 11. Дополнительная опора 4 и закрепленная на ней обойма 12 выполнены полыми и их полости соединены с полостью трубы 1 и с трубопроводом 7 подачи воды. Механизм 5 поворота выполнен в виде, например гидроцилиндра, связанного с поворотной втулкой 10 и опорой 3. Механизм 6 возвратнопоступательного перемещения трубы I. выполнен в виде гидроцилиндра, соединенного с поворотной втулкой 10 и с трубой 1.

Преобразователь давления выполнен в виде гидроимпульсатора, включающего гидропневмоаккумулятор 13 с генератором 14 колебаний, установленным между двумя участками (ударными трубопроводами) 15 и 7 линии подачи воды различных диаметров. Устройство содержит также сбросной патрубок 16 генератора 14 колебаний.

Полость обоймы 12 соединена с трубопроводом 7 меньшего диаметра, и площади поперечного сечения полостей опоры 4 и трубы 1 равны площади поперечного сечения трубопровода 7. Внутри телескопической трубы котла расположена только часть

обдувочной трубы 1 с соплом. Остальные узлы устройства расположены вне элементов котла и не имеют связи с последними. Труба 1 расположена не на оси телескопической трубы, а смещена в сторону (фиг. 2),

что исключает попадание на нее расплавленного щлака. Место прохода трубы 1 в телескопической трубе закрыто подвижными лючками, исключающими подсос воздуха и обеспечивающими при этом свободу перемещения котла относительно трубы I при температурных расширениях, а также свободу перемещения трубы I относительно телескопической трубы при работе устройства. Подвод технической воды к устройству осуществляется от средненапориой сети электростанции или непосредственно от насоса.

Устройство работает следующим образом.

После включения насоса или открытия задвижки на магистральном трубопроводе вода поступает через гидропневмоаккумулятор 13, ударный трубопровод 15 большего сечения и далее, в зависимости от положения поршня-клапана генератора 14 колебаний, или через сбросной патрубок 16 в канал гидрозолоудаления, или по ударному

трубопроводу 7 меньшего сечения, полой опоре 4, обойме 12 и трубе 1 к соплу 2. После ввода гидроимпульсатора в режим автоколебаний поршень-клапан генератора колебаний 14 периодически занимает одно из крайних положений. При правом крайнем его положении ударный трубопровод 15 сообщается со сбросным патрубком 16. Сопротивление системы уменьшается, что влечет за собой и снижение давления. Волна этого пониженного давления распросграняется от генератора 14 колебаний по ударному трубопроводу 15 к гидропневмоаккумулятору 13. Начинается низкая фаза колебаний. Отражаясь от последнего, эта волна снова возвращается к генератору 14 колебаний. При этом скорость движения воды по ударному

трубопроводу 15 увеличивается. В низкой фазе колебаний по ударному трубопроводу 15 пробегает не одна, а несколько волн пониженного давления. При этом происходит разгон воды, т. е. увеличивается скорость двиp жения потока воды по ударному трубопроводу 15.

Когда срабатывает система управления генератора 14 колебаний, и его поршень-клапан перебрасывается в крайнее левое положение, оканчивается Низкая фаза колебаний, и начинается высокая фаза. При этом со-, противление системы резко увеличивается. Происходит гидравлический удар, скорость движения воды по ударному трубопроводу

15 резко снижается, а давление увеличивается до величины, в несколько раз превышающей подводимое к гидроимпульсатору. Волна этого повышенного давления распространяется по ударному трубопроводу 15, и, отражаясь от гидропневмоаккумулятора 13, возвращается к генератору 14 колебаний. В этот момент система управления последним обеспечивает переброс поршня-клапана в крайнее правое положение. Высокая фаза колебаний оканчивается, и снова начинается низкая фаза. Процесс работы повторяется. Следовательно, в высокой фазе по ударному трубопроводу 15 пробегает только одна волна повышенного давления. Одновременно в высокой фазе волна давления распространяется и по ударному трубопроводу 7 линии. При равенстве давлений (в момент закрытия сбросного патрубка 16) в обоих ударных трубопроводах скорость в трубопроводе 7 будет больще, чем в трубопроводе 15, так как сечение (диаметр) первого меньше, чем второго. Поэтому, когда волна повышенного давления, проходя по ударному трубопроводу 7; внутренней полости опоры 4, кольцевой полости обоймы 12 и трубе 1 достигает сопла 2, давление перед последним дополнительно увеличивается. Длительность импульса этого повышенного давления перед соплом трубы 1 равна времени пробега ударной волны от генератора 14 колебаний по ударному трубопроводу 15 к .гидропневмоаккумулятору 1 и обратно. В низкой фазе колебаний истечение воды через сопло 2 трубы 1 отсутствует, так как отсутствует гидравлическая связь между ударными трубопроводами 15 и 7 гидроимпульсатора.

Процесс перемещения пульсирующей струи относительно летки осуществляется следующим образом.

При перемещении штока гидроцилиндра. 6 вправо продольное перемещение корпуса гндроцилиндра отсутствует, так как он связан с поворотной втулкой 10, ход которой ограничен при этом неподвижной втулкой j9. Перемещение штока гидроцилиндра 6 вправо влечет за собой и перемещение в эту сторону связанной с ним трубы 1 с соплом, которая движется в служащих направляющими втулках 8-10, с одной стороны, и обойме 12, с другой стороны. При перемещении штока гидроцилиндра 6 влево в эту же сторону движется и труба 1 с соплом, при этом ход поворотной втулки 10 ограничивается упорной втулкой 8.

При возвратно-поступательном перемещении трубы 1 с соплом по шпоночному пазу, выполненному на ее наружной поверхности, скользит шпонка 11. При перемещении штока гидроцилиндра 5 его движение передается поворотной втулке 10 и через шпоночное соединение - трубе 1 с соплом. Вместе с трубой 1 поворот совершает и гидроцилиндр 6. Поворот и перемещение трубы 1 с соплом 2 возвратно-поступательно могут происходить как поочередно, так и одновременно, что позволяет обрабатывать летку как по ее периметру, так и по всей ее площади. Использование гидроимпульсатора позволяет осуществлять эффективную расшлаковку летки потоком технической воды, преобразованным в высоконапорные пульсирующие струи, при отсутствии непосредственного контакта инструмента со шлаком. При этом разрушение шлака производится мощными импульсами воды, воздействующими на него с частотой 10-15 импульсов в секунду. То обстоятельство, что длительность импульса, значительно меньше длительности фазы низкого давления, когда доступ воды к объекту перекрыт, позволяет существенно увеличить энергию в импульсе за счет увеличения диаметра сопла и в то же время

S подавать на объект (летку) такое количество воды, которое,практически не влияет на режим работы котла.

Сообщение струе жидкости возвратнопоступательного перемещения и поворота

0 позволяет расшлаковывать летку по всей ее площади. Соединение полой обоймы с ударным трубопроводом гидроимпульсатора меньшего диаметра по водоподводящему тракту с сечением, равным сечению этого трубопровода позволяет подвести к соплу пульсирующий поток со значительным повышением амплитуды колебаний давления. Расположение обдувочной трубы на двух, а не на одной опорах, размещение ее внутри телескопической трубы без жесткого контакта с последней, смещение относительно оси летки и размещение опор вне котла позволяет значительно повысить надежность, так как при этом исключается передача вибрации от пульсаций потока элементам котлоагрегата, а также попадание расплавленного шлака на об-

дувочную трубу и сопло.

Предлагаемое устройство рассчитано на подводимое давление 4-5 МПа, что позволяет получить перед соплом струйного аппарата диаметром 8-10 мм пульсирующее

. давление 20-25 МПа. и при его периодическом включении поддерживать сечение летки в технологически необходимых размерах; процесс расшлаковки может быть полностью автоматизирован.

45

Формула изобретения

шлакоудалением, содержащее обдувочную трубу с соплом, установленную в закрепленной на опоре обойме и связанную с механизмами поворота и возвратно-поступательного перемещения и с линией подачи воды, включающей преобразователь давления, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности расшлаковки летки, оно снабжено дополнительной опорой с обоймой, выполненной полой и соединенной с линией подачи воды, а первая обойма выполйена в виде двух закрепленных на основной опоре упорных втулок, между которыми расположена поворотная втулка, связанная с трубой посредством шпоночного соединения и с упомянутыми механизмами привода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 537232, кл. F 28. G 1/16, 1973.