Паровой котел

 

ПАРОВОЙ КОТЕЛ, содержащий газоход по меньшей мере с одним конвективным пакетом и средство для очистки пакета, имеющее и.мпульсную камеру с источником зажигания и связанный с ней трубопровод для подачи топливовоздущной смеси, отличающийся тем, что, с целью повыщения качества очистки, он имеет дополнительную камеру, расположенную соосно импульсной камере и подсоединенную одним концом к газоходу, а другим к импульсной камере, при этом длина дополнительной камеры равна 5-10 калибрам импульсной камеры, а площадь сечения равна площади той поверхности конвективного пакета, которая расположена перпендикулярно оси дополнительной камеры. 05 vj СО 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1067341

g g F 28 G 7/00; F 23 J 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3448985/24-12 (22) 26.05.82 (46) 15.01.84. Бюл. № 2 (72) А. Г. Габидовский, В. Н. Подымов и М. Н. Федорова (71) Казанский ордена Ленина и ордена

Трудового Красного Знамени государственный университет им. В. И. Ульянова-Ленина (53) 621.182.94.558 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 43621.3, кл. F 28 G 7/00, 1972.

2. О механизме импульсной очистки. Под ред. Б. Д. Кацпельсона, Казань, КГУ, 1979, с. 159 — 168. (54) (57) Г1АРОВОЛ КОТЕЛ, содержащий газоход по меньшей мере с одним конвективным пакетом и средство для очистки пакета, имеющее импульсную камеру с источником зажигания и связанный с ней трубопровод для подачи топливовоздушной смеси, отличающийся тем, что, с целью повышения качества очистки, он имеет дополнительную камеру, расположенную соосно импульсной камере и подсоединенную одним концом к газоходу, а другим к импульсной камере, при этом длина дополнительной камеры равна 5 — 10 калибрам импульсной камеры, а площадь сечения равна площади той поверхности конвективного пакета, которая расположена перпендику лярно оси дополнительной камеры.

1067341

25 зо

S0

Изобретение относится к котельной технике, в частности к устройствам для очистки поверхностей нагрева котельного агрегата от эоловых отложений.

Известно устройство для очистки поверхностей нагрева котлов с помощью ударных волн, генерируемых при взрыве топливовоздушной смеси. Устройство содержит импульсную камеру, связанную смесепроводом с регулирующим клапаном, управляемым сервомотором, свечу зажигания с регулируемым источником напряжения и датчик степени загрязнения поверхностей нагрева: соединенный через управляющий блок с сервомотором.

В данном устройстве, с целью обеспечения возможности автоматического регулирования пуска и режима работы, последовательно со свечой зажигания включен резистор, параллельно свече зажигания конденсатор, а сервомотор соединен с источником напряжения. Таким образом, образуется дополнительная обратная связь, согласующая подачу топлива в импульсную камеру со степенью загрязнения поверхностей нагрева. При достижении определенной степени загрязнения поверхностей нагрева происходит автоматическое срабатывание командного блока, в результате чего происходит заполнение импульсной камеры горючей смесью и поджигание этой смеси. При взрыве горючей смеси происходит генерация ударной волны. Сформировавшаяся ударная волна расширяется сначала в межпакетном пространстве и затем охватывает поверхности нагрева, очищая их (1).

Недостатком этого устройства является низкая эффективность при очистке поверхностей нагрева в газоходах, где поверхности нагрева расположены близко к его стенкам и плотно заполняют весь объем газохода,, т. е. там, где отсутствуют условия для формирования и распространения ударной волны по всему объему газохода.

Цель изобретения — повышение качества очистки поверхностей нагрева, расположенных близко к стенкам газохода котла, преимущественно цельносварных ширм.

Указанная цель достигается тем, что в паровом котле, содержащем газоход с конвективными пакетами и средство для их очистки, имеющее импульсную камеру с источником зажигания и связанный с ней трубопровод .для подачи топливовоздушной смеси, имеется дополнительная камера, расположенная соосно импульсной камере и подсоединенная одним концом к газоходу, а другим к импульсной камере, при этом длина дополнИтельной камеры равна 5—

10 калибрам импульсной камеры, а площадь сечения равна той площади очищаемой поверхности, которая расположена перпенди-, кулярно оси дополнительной камеры.

15 го

Длина дополнительной камеры выбирается из следующих соображений. Известно, что на расстоянии 2 — 3 калибров импульсной камеры от ее выхлопного конца формируется сферическая ударная волна (2).

Уменьшение интенсивности ударной волны согласно формуде Садовского на больших расстояниях происходит почти обратно пропорционально радиусу сферы. Если отвести конец импульсной камеры на расстояние в 2 †-3 ее калибра от конвективного пакета, то ударная волна, едва сформировавшись, столкнется с ним и дальше распространяться уже не будет, если конвективный пакет близко расположен к стенкам газохода и плотно заполняет объем газохода

Поэтому выхлопной конец импульсной камеры нужно удалить как минимум на 5 калибров от поверхностей нагрева, чтобы ударная волна, достигая их, имела достаточно большую поверхность своего фронта. Верхний предел длины дополнительной камеры определяется из условия затухания ударной волны на расстоянии 10 калибров от конца импульсной камеры интенсивность ударной волны может уменьшиться на порядок. Увеличивать длину дополнительной камеры свыше 10 калибров нецелесообразно, так как при этом на эффективности очистки начнет отрицательно сказываться затухание ударной волны.

Выбор размера поперечного сечения дополнительной камеры основывается на характере распространения ударных волн. Если размер поперечного сечения дополнительной камеры меньше размера пакета очищаемых труб, то ударная волна, выйдя из присоединенного объема, распространяется

В дву х направлениях.

В каналах, образованных поверхностями нагрева, расположенным против дополнительной камеры. Сюда входит фронт ударной волны цод большим, близким к 90, углом к поверхностям нагрева. Поэтому ударная волна здесь может эффективно очищать твердые поверхности от скопившихся на них частиц отложений.

В зазоре между стенкой газохода и остальной частью конвективного пакета. При этом обтекание ударной волной этих труб должно привести к отрыву потока от поверхности труб. Пересечения ударной волны с твердой поверхностью не происходит, следовательно, очистка не осуществляется.

Таким образом, площадь сечения дополнительной камеры не должна быть меньше площади очигцаемого пакета, за исключением того случая, когда отложения покрывают лишь какую-то часть трубного пакета. В этом случае плошадь сечения дополнительной камеры может быть меньше площади конвективного пакета, но должна быть равна площади загрязненного (очищаемого) участка.

1067341 ре 4 и затем достигает поверхностей нагрева, предназначенных для очистки. Взаимодействуя с отложениями на поверхностях нагрева, ударная волна разрушает их и производит очистку. Затем описанный процесс повторяется.

Преимуществом предлагаемого устройства является возможность очистки поверхностей нагрева, расположенных вблизи стенок газохода, очистка которых другими способа0 ми невозможна или затруднительна. Преимущество это достигается за счет дополнительной камеры, которая создает условия для того, чтобы поверхностей нагрева достигала уже сформировавшаяся ударная волна, способная производить очищающий эффект.

Составитель В. Слышкин

Техред И. Верес Корректор О. Тигор

Тираж 63Ь Подписное

Редактор Л. Долинич

Заказ! 1193/44

ВНИИГ1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Площадь сечения дополнительной камеры может превышать площадь очищаемой поверхности, но это нецелесообразно, так как изготовление и установка большой дополнительной камеры представляют собой Tðóдоемкий процесс.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Паровой котел содержит газоход 1 с конвективными пакетами 2, импульсную камеру 3 и дополнительную камеру 4. Свеча зажигания 5, соединенная с источником напряжения 6, установлена на смесепроводе 7, служащем для подачи готовой топливовоздушной смеси в импульсную камеру 3.

Устройство работает следующим образом.

В импульсную камеру 3 по смесепрово- 1 ду 7 поступает топливовоздушная смесь и заполняет ее объем. После заполнения импульсной камеры 3 смесью источник напряжения 6 подает сигнал на свечу зажигания 5.

Смесь воспламеняется, и пламя по смесепроводу 7 поступает в импульсную камеру 3.

В импульсной камере 3 происходит взрыв топливовоздушной смеси, и при этом у выхлопного конца в дополнительной камере 4 формируется сферическая ударная волна с центром на расстоянии 2 — 3 калибров 25 от конца импульсной камеры. Сферическая волна расширяется в дополнительной камеПреимущества предлагаемого устройства особенно проявляются при очистке цельносварных ширм, образующих в газоходе ряд каналов. Преимущество заключается в том, что при использовании предлагаемого устройства ударная волна попадает в группу каналов и очищает группу ширм, а при использовании прототипа ударная волна может попасть только в один канал и очистить только 2 соседние ширмы.

Как показали стендовые испытания, в этом случае площадь очистки увеличивается в 5 — 6 раз по сравнению с прототипом.