CS196143B1 - Facility for detecting the deposits on the vapour heating surfaces,e.g. warmwater boilers - Google Patents

Description

SOCIALISTICKÁ I POPIS VYNÁLEZU "' ” * K AUTORSKÉMU osvědčení 196143 (II) (Bl)

/22/ Přihlášeno 10 03 78/21/ /PV 1536-78/ (51) Int Cl.SG 01 K 7/06 (40) Zveřejněno 29 06 7 9

ÚŘAD PRO VYNÁLEZY (45) Vydáno 1 5 06 82

A OBJEVY (75)

Autor vynálezu 5T0SEK VÍT ing., ŠESTAJOVICE (54) Zařízení k zjišťování nánosů na výhřevných plochách parních, popřípadáhorkovodních kotlů i

Vynález se týká zařízení k zjišťovánínánosů na výhřevných plochách parních,popřípadě horkovodních kotlů. Při spalování uhlí s nevhodnými termo-fyzikálními vlastnostmi dochází na vý-hřevných plochách ve spalovací koínořek tvorbě struskových nánosů, a to zejménau velkých elektrárenských a teplárenskýchkotlů. Tato skutečnost je ovlivněna vlast-nostmi spalovacího zařízení i způsobemjeho provozu. Při nadměrné tvorbě strusko-vých nánosů dochází k přetěžování a poško-zování jednotlivých agregátů kotle, kezhoršení účinnosti celého spalovacího za-řízení a v neposlední řadě k výpadku pro-vozu vlivem zavalení výsypky struskou,přičemž dochází k ekonomické ztrátě a kohrožení bezpečnosti obsluhy. Tomutostavu se předchází tím, že se kotel provo-zuje při nižším výkonu,než je jmenovitý,čímž dochází k nevyužívání instalovanéhovýkonu, nebo se struskové nánosy odstraňujípomocí vodních ostřikovačů, jejichž pou-žití je ale nákladné, a přitom je značněsnížena životnost čištěných výhřevnýchploch vlivem cyklické únavy od teplotníhopnutí materiálu.

Dosavadní technika neumožňuje průběžnésledování tvorby nánosů, obsluha může stavzjistit jen vizuálně a ve velmi omezenémrozsahu. Na našich i zahraničních praco-vištích byly vyvíjeny metody sledovánítvorby nánosů založené na principu změnyvedení tepla v otápěném elementu při změ-ně tepelného toku vlivem narůstající vrstvynánosu. Je zkoušen způsob snímání teplot-ní diference kovu mezi otápěným a neotápěným místem termočlánky zabudovanými přímo domembránové stěny kotle. Nevýhodou je sní-žená přesnost měření. Dále byl zkoušenzpůsob snímání teplotní diference ve smě-ru vedení tepla v můstku vevařenéra mezitrubky výhřevné plochy do otápěného pro-storu. Nevýhodou je odlišný tvar od povrchustěny. Pokusně je také používán způsobs použitím příložky ve tvaru obdélném,jakoje povrch výhřevné plochy, přičemž jepříložka chlazena vodou a termočlánky jesnímána teplotní diference mezi otápěnýma chlazeným místem. Nevýhodou je narušenísouvislosti povrchu výhřevné plochy. Dal-šími nevýhodami všech uvedených způsobůje obtížná instalace čidel na výhřevnýchplochách a jejich omezená životnost. Výše uvedené nevýhody jsou podstatnězmírněny zařízením k zjišťování nánosůna výhřevných plochách parních, popřípaděhorkovodních kotlů tyčovým čidlem teplotnídiference měřené mezi dvěma místy podlevynálezu, jehož podstata spočívá v tom,že v měřicích místech na čele a stěně čid-la zabudovaného mezi trubkami výhřevnéplochy jsou umístěny termočlánky, kteréjsou zapojeny diferenčně a spojeny s měři-cím přístrojem. Výhodou zařízení k zjišťování nánosůna výhřevných plochách parních, popřípa-dě horkovodních kotlů podle vynálezu je,že čidlo je miniaturní vzhledem k povrchuvýhřevné plochy, čímž není narušena jehosouvislost. Tím, že čidlo vyčnívá z můstkuaž téměř na úroveň povrchu trubek, nedochá-zí ke zkreslení údajů vlivem nánosů v pros-toru můstku mezi trubkami. Při montáži čidla 196143

Claims (2)

196143 není. narušen materiál trubek výhřevné plochy,postačí zhotovit jen jeden otvor v můstku,do něhož se čidlo 'z vnější strany zasune. Tímje zajištěna snadná montáž nebo i výměnaČidla bez použití svářecích prací, aniž bybylo nutné vstoupit dovnitř spalovací komo-ry. Montáž termočlánků do čidla se prove-de v dílně, čímž je zaručena výrobní přes-nost a spolehlivost. Za předpokladu, žerozměry čidla jsou zvoleny tak, aby v provo-zu nebyly překračovány přípustné maximálníteploty materiálu, má čidlo s termočlánkyneomezenou životnost, nebot nemůže dojítk jeho poškození padajícími nánosy. Vzhledem k tomu, že montáž čidel je jed-noduchá a pořizovací náklady celého zaříze-ní zanedbatelné, bude možné osadit čidlystěny spalovací komory sítově - po výšcea po Šířce. Tak bude možné sledovat tvorbunánosů v jednotlivých místech ohniště na-příklad na registračním přístroji, a nazákladě zjištěných údajů uvádět do činnostiostřikovaČe a kontrolovat jejich funkci. Podle místních provozních podmínek budevhodné zapojovat čidla s měřením teplotnídiference odizolovanými termočlánky dosérie po skupinách, např. stěny, části stěn,rohy spalovací komory, a spouštět skupinyostřikovačů. Tuto funkci lze realizovatjako ruční ovládání, poloautomatické neboautomatické. Tím, Že ostřikovaČe budou po-užívány jen při znečištění stěn spalovacíkomory, bude životnost výhřevných ploch vý-razně prodloužena. Při nezastruskovanýchstěnách spalovací komory bude možné vyhod-notit z naměřených údajů anomálie v prosto-ru ohniště a na základě toho provést provoz-ní seřízení spalovacího zařízení. U kotlů,které nemají výhřevné plochy provedené jakomembránovou stěnu, postačí vevařit mezitrubky můstek a čidlo do něj zabudovat jižpopsaným způsobem. Na přiložených výkresech jsou znázorněnydva příklady provedení zařízení ke zjišto-vání nánosů na výhřevných plochách parních,popřípadě horkovodních kotlů podle vynálezu,přičemž na obr. 1 je znázorněno čidlo zabu-dované do otvoru v můstku mezi trubkami stě-ny kotle, osazené termočlánky spojenými směřicím přístrojem, na obr. 2 alternativníprovedení čidla osazeného termočlánkovýmidráty spojenými s měřicím přístrojem. Na obr. 1 je schematicky znázorněnočidlo J_ zabudované do můstku 4^ mezi trubkami výhřevné plochy. V měřicích místech 2a _3 na čele a stěně čidla _£ jsou umístěnytermočlánky, které jsou mezi sebou zapojenydiferenčně. Teplotní diference mezi měřicí-mi místy 2 a 3 je přeměňována na termonapě-tí, které je snímáno měřicím přístrojem 6,přičemž je měřená teplotní diference závTs-lá na měrném tepelném toku, tepelné vodivos-ti materiálu čidla J_ a geometrických rozmě-rech čidla _£. Na obr. 2 je schematicky znázorněna va-rianta měření diferenčního termonapětí ter-močlánkovými dráty zabudovanými do měřicíchmíst 2 a 3., přičemž spojená větev termo-článku je tvořena kovem čidla Další možnou variantou, která není zná-zorněna na výkresech, je umístění měřicího P Ř E D Μ E T

1. Zařízení ke zjištování nánosů navýhřevných plochách parních, popřípaděhorkovodních kotlů, tyčovým čidlem teplot-ní diference měřené mezi dvěma místy,vyznačující se tím, že v měřicích mís-tech /2 a 3/ na čele a stěně čidla /1/ za-budovaného do můstku /4/ mezi trubkami /5/ místa _3 do můstku 4. nebo stěny trubky 5^výhřevné plochy. ~ Funkce zařízení je následující: Pro prostup tepla zastruskovanou výhřev- nou plochou kotle platí fyzikální vztah1 q = -j-jj-j-/tsp - t/ , kde je + q měrný tepelný tok ve Wm”2 e£k přestupní souSínitel konvekcí na straněspalin Ve Wm-^K"^ 4s přestupní součinitel sáláním na straněspalin ve Wm-2K-' h tloušťka nánosu v m Jln souSínitel tepelné vodivosti nánosu ve Wm~1K~1 s tloušťka stěny trubky výhřevné plochy v msoučinitel tepelné vodivosti materiálutrubky ve Wm~'K"' cí součinitel přestupu tepla na straně pra-covní látky ve tgp teplota spalin ve °C t teplota pracovní látky ve °C. Při ustáleném provozu budou teplotyspalin a pracovní látky na téměř konstant-ní úrovni. Jestliže dojde k vytvořenínánosu, potom následkem malé tepelné vodi-vosti nánosu dojde k výraznému sníženiměrného tepelného toku. Toto snížení měrné-ho tepelného toku se projeví úměrným sní-žením teplotní diference měřené na Sídlepodle vynálezu, což lze formulovat vztahem tv - tp s q A , kde je tv teplota Sídla ve vrcholu ve °Ctp teplota Sídla v místě u můstku ve °Cb délka Sídla v m Λ součinitel tepelné vodivosti materiálu Sídla ve Wm"'K”1 /UHf souSínitel rozvedení tepla ve vrcholu Sídla A tvarový souSínitel Sídla. Zařízení k zjištování nánosů na výhřev-ných plochách parních, popřípadě horkovodníchkotlů podle vynálezu lze využít předevšímu všech elektrárenských a teplárenskýchkotlů, zvláště u jednotek s práškovým gra-nulaShím ohništěm, kde jsou potíže s nad-měrnou tvorbou nánosů na výhřevných plo-chách, nezávisle na tom,jestli jsou tytoplochy provedeny jako membránové stěnynebo trubkové s vvzdívkou. Osazení stěnspalovacích komor Sídly je vhodné přizpů-sobit rozmístění ostřikovaSů nebo ofukova-Sů nánosů, a přitom svázat funkci ostřiko-vaSů s údaji vyhodnocenými z naměřenýchhodnot termonapětí na Sídlech. Při volbě vhodného konstrukSního prove-dení s použitím žáruvzdorných materiálů bybylo možně Sídlo využit i pro zjištovánínánosů na deskových přehřivaSích apod.,popřípadě i u výtavných ohništ. Obecně lze Sídlo využít pro měření sála-vého tepelného toku jak u energetických,tak u dalších průmyslových zařízení, jakojsou např. pece. VYNÁLEZU výhřevné plochy jsou umístěny termočlánky,které jsou zapojeny diferenSně a spojenys měřicím přístrojem /6/.

2. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím,že spojená větev termočlánků je tvořenakovem Sídla /1/. 1 list výkresů Sewnp«(U. n. p- xlvod 7. Mott