CS244776B1

CS244776B1 - Cleaning swirl inserts for heat exchangers

Info

Publication number: CS244776B1
Application number: CS848136A
Authority: CS
Inventors: Jiri Gajdosik; Rudolf Brtnik; Pavel Pachernik; Jaroslav Reiser; Alois Charvat; Jiri Hruby
Original assignee: Jiri Gajdosik; Rudolf Brtnik; Pavel Pachernik; Jaroslav Reiser; Alois Charvat; Jiri Hruby
Priority date: 1984-10-25
Filing date: 1984-10-25
Publication date: 1986-08-14
Also published as: CS813684A1

Abstract

čisticí vířivé vložky do výměníku tepla pro teplovodní kotle zejména na tuhá paliva. Jednotlivé lamely čisticích vířivích vložek jsou opatřeny čisticími ploškami s činnou hranou a jsou uloženy v každém z průduchů výměníku ve společném nosiči a zavěšeny na ovládací pákový mechanismus, kterým se uvádějí do vertikálního pohybu» Činné hrany čisticích plošek lamel přiléhají ke stěnám průduchu výměníku, takže vertikálními pohyby nosiče lamel dochází k odstraňování usazenin na stěnách průduchů a jejich očištění. Pohyb čisticích vložek je ovládán ruční pákou.cleaning swirl inserts for heat exchangers for hot water boilers, especially for solid fuels. The individual lamellas of the cleaning swirl inserts are equipped with cleaning surfaces with an active edge and are placed in each of the exchanger vents in a common carrier and suspended from a control lever mechanism, which sets them in vertical movement. The active edges of the cleaning surfaces of the lamellas abut the walls of the exchanger vent, so that deposits on the vent walls are removed and cleaned by vertical movements of the lamella carrier. The movement of the cleaning inserts is controlled by a hand lever.

Description

Vynález se týká čistících vířivých vložek do výměníku tepila pro teplovodní kotle zejména na tuhá paliva.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to cleaning swirl inserts for a heat exchanger for hot water boilers, in particular for solid fuels.

Vířivé vložky do výměníků tepla teplovodních kotlů různých typů jsou známá a užívaná řešení, jejichž účelem je zvýšení teplosměnného účinku výměníků a tím i dosažení zvýšeného výkonu kotle a úspor paliva. Vířivé vložky bývají provedeny různě s ohledem na specifické požadavky, kladené na odlišné typy kotlů, jakož i s ohledem na odlišné druhy paliva. Známá provedení vířivých vložek představují horizontálně uspořádané lamely, umístěné vzestupně nad sebou v prostoru průduchů výměníku tepla. Novější řešení jsou založena na aerodynamickém tvarování vířivých vložek, jejichž těleso usměrňuje proud stoupajících horkých spalin od středu průduchu k jeho stěnám. Tímto řešením se dosahu je sníženého aerodynamického odporu, který vyvolává ve značné mí ře lamelové provedení vířivých vložek, kde plošky jednotlivých lamel směřují přímo proti proudu stoupajících spalin.Whirling liners for heat exchangers of hot water boilers of various types are known and used solutions whose purpose is to increase the heat exchange effect of the exchangers and thus to achieve increased boiler output and fuel savings. The vortex inserts are designed differently with respect to the specific requirements of different types of boilers as well as different types of fuel. Known embodiments of the vortex inserts are horizontally arranged lamellas positioned upwardly one above the other in the vents of the heat exchanger. More recent solutions are based on the aerodynamic shaping of vortex inserts, whose body directs the flow of rising hot flue gases from the center of the vent to its walls. With this solution, the range is reduced aerodynamic drag, which generates to a great extent a lamellar design of the swirl inserts, where the faces of the individual slats face directly upstream of the rising flue gas.

Společnou nevýhodou těchto známých provedení vířivých vložek je ztížené čištění zejména stěn průduchů výměníku, které je třeba provádět v pravidelných intervalech s ohledem na typ kotle a použité palivo, poněvadž teplosměnný povrch stěn výměníku je zanášen vrstvou popele, sazí a dehtu. Postupným zanášením výměníku tepla dochází ke snižování prostupu tepla ze spalin do kapa lixného média, což se projevuje zvýšeným únikem tepla z horkých spalin do kouřovodu a komína. Současně s nárůstem usazenin se zvyšuje i aerodynamický odpor proti proudu spalin při průchodu výměníkem a zvyšuje se potřeba zvýšeného tahu v komíně. Chybí-li zde reserva tahu, dochází ke snižování výkonu kotle a zhoršení kvality spalování. Za současného stavu techniky se čištění průduchů výměníku provádí tak, že vířivé vložky se demontují za přerušeného provozu kotle, který je třeba otevřít a teprve poté je možno očistit teplosměnné plochy stěn průduchů. DemontážiA common disadvantage of these known eddy-liner designs is the difficulty of cleaning, in particular, the exchanger vents, which must be carried out at regular intervals depending on the type of boiler and the fuel used, since the heat exchange surface of the exchanger walls is clogged with ash, soot and tar. Gradual clogging of the heat exchanger reduces the heat transfer from the flue gas into the liquid medium, which is manifested by increased heat escape from the hot flue gas into the flue gas duct and the chimney. Along with the build-up of deposits, the aerodynamic resistance to the flue gas flow as it passes through the exchanger increases and the need for increased draft in the chimney increases. If there is a lack of draft, the boiler output decreases and the combustion quality deteriorates. In the prior art, the exchanger vents are cleaned by removing the vortex inserts while the boiler is interrupted, which needs to be opened before the heat exchange surfaces of the vents walls can be cleaned. Dismantling

- 2 244 776 i zpětnou montáži dochází ke značným Časovým ztrátám, jednak v důsledku výpadku teplovodního kotle z provozu, a jednak pro pracnost a náročnost postupu.- 2 244 776 and reassembling, there are considerable time losses, both due to the failure of the hot water boiler and partly due to the labor intensive and demanding process.

Výše uvedené nevýhody odstraňují čisticí vířivé vložky do výměníku tepla pro teplovodní kotle zejména na tuhá paliva podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že lamely vířivých vložek jsou v průduchu společně uchyceny v nosiči, zavěšeném na ovládacím pákovém mechanismu pro vertikální pohyb, přičemž lamely jsou na jednom konci opatřeny čisticími ploškami, jejichž činné hrany přiléhají k povrchu stěn průduchu.The above-mentioned drawbacks eliminate cleaning swirl inserts for a heat exchanger for hot-water boilers, in particular for solid fuels according to the invention, which consists in that the vortex insert lamellas are held together in a vent in a carrier suspended on a lever control for vertical movement. provided at one end with cleaning pads, the active edges of which are adjacent to the wall surface of the vent.

Z konstrukčního hlediska je účelné řešit nosič lamel jako obvodový rám, opatřený v horní části třmenem, do něhož je zasunuta nosná tyč ovládacího pákového mechanismu.From a constructional point of view, it is expedient to design the lamella support as a peripheral frame provided with a yoke in the upper part, into which the support rod of the actuating lever mechanism is inserted.

Hlavní výhody provedení čistících vířivých vložek podle vynálezu spočívají v tom, že čištění stěn průduchu výměníku lze zajistit zcela mechanizovaně, aniž by bylo nutno vířivé vložky z průduchu demontovat, čištění průduchu výměníku lze provádět libovolně podle potřeby ručním ovládacím pákovým mechanismem. Pohyblivými lamelami, opatřenými Čisticími ploškami ve spojení s ovládacím pákovým mechanismem, lze kotel trvale udržovat v provozu s maximálními hodnotami výkonu. Zkouškami bylo ověřeno, že proti dosud užívaným řešením bez čisticího mechanismu lze v důsledku soustavného a účinného čištění teplosměnných ploch výměníku dosáhnout úspor 5 - 10 % paliva. Kromě uvedeného je další podstatnou výhodou řešení čistících vířivých vložek podle vynálezu, že tyto lze v důsledku společného uchycení v nosiči snadno vyjmout z prostoru průduchů jednoduchým uvolněním ze závěsného uložení na ovládacím pákovém mechanismu a provádět nejen jejich údržbu, nýbrž i jejich případnou výměnu, aniž by bylo nutno vyřazovat kotel na delší dobu z provozu.The main advantages of the inventive cleaning vortex inserts are that the exchanger vent walls can be cleaned completely mechanically, without the need to remove the vortex inserts from the vent, and the exchanger vent can be cleaned arbitrarily as required by a hand operated lever mechanism. The boiler can be kept in operation with maximum output values by means of movable slats provided with cleaning pads in conjunction with a control lever. Tests have shown that savings of 5-10% of fuel can be achieved as a result of the systematic and efficient cleaning of the heat exchanger heat exchanger surfaces compared to previously used solutions without a cleaning mechanism. In addition, another important advantage of the present invention is that, due to the common attachment in the carrier, these can easily be removed from the vents by simply releasing them from the suspension arrangement on the control lever mechanism and not only maintaining them but also replacing them without it was necessary to decommission the boiler for a longer time.

Příkladné provedení vynálezu je znázorněno na přiložených výkresech, kde obr. 1 představuje schematický řez kotlem s výměníkem a s čisticími vířivými vložkami v náryse a obr. 2 schematický řez stejné Části kotle s instalací vířivých čisticích vložek v bokoryse.An exemplary embodiment of the invention is shown in the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a schematic cross-sectional side view of a heat exchanger boiler with scrubbing pads; and Fig. 2 is a schematic cross-sectional side view of the same boiler section.

čisticí vířivé vložky 1 jsou instalovány v každém z průduchů £ výměníku £ a sestávají z jednotlivých podélných lamel jejichž jeden konec je ohnut od vertikální osy v úhlu přibližně 45° a tvoří čisticí plošku £, opatřenou činnou hranou &· Lamely £The cleaning swirl inserts 1 are installed in each of the exchanger vents 6 and consist of individual longitudinal lamellas whose one end is bent from the vertical axis at an angle of approximately 45 ° and forms a cleaning surface 8 provided with an active edge.

- 5 244 776 jsou zhotoveny z obvyklých kotelních slitin, vzdorujících dobře žáru vystupujících spalin a jsou uchyceny v nosiči 2 například, svarem. Nosič 2 lze výhodně řešit jako nosný rám 8, k jehož obvodu jsou jednotlivé lamely £ svou vertikální částí uchyceny. Lamely ít jsou v nosném rámu § uspořádány vzestupně nad sebou tak, že čisticí plošky £ střídavě směřují k jedné a druhé stěně 9a průduchu 2· Tím je umožněn průchod stoupajících spalin výměníkem 2. ke kouřovodu 10 (znázorněno plnou Čarou se šípem). Kompbx čisticích vířivých vložek 1 je zavěšen v každém z průduchů 2 výměníku £ pomocí třmenu 11, připevněného k horní části nosného rámu 8 na nosné tyči 12 ovládacího pákového mechanismu 15. Ten sestává z ramene 14, spojeného s ruční pákou 1£, zakončené rukojetí 16. Rameno 14 a ruční páka 15 se společně otáčejí v místě pravoúhlého ohybu kolem čepu 17.5 244 776 are made of conventional boiler alloys which resist the heat of the exiting flue gas and are retained in the carrier 2, for example, by welding. The support 2 can advantageously be designed as a support frame 8, to the periphery of which the individual slats 8 are attached by their vertical part. The slats 11 are arranged ascending one above the other in the support frame 5 so that the cleaning surfaces 8 alternately face one and the other wall 9a of the duct 2. This allows the rising flue gas to pass through the exchanger 2 to the flue gas duct 10 (shown by a solid arrow). The swirl pads 1 are hinged in each of the exchanger vents 2 by means of a yoke 11 attached to the upper part of the support frame 8 on the support rod 12 of the control lever 15. This consists of an arm 14 connected to a hand lever 16 terminated by a handle 16 The arm 14 and the hand lever 15 rotate together at a rectangular bend around the pin 17.

Funkce ovládacího pákového mechanismu 15 probíhá za provozu kotle tak, že opakovanými pohyby ruční páky 15 směrem od kotle dochází ke zdvihu a spuštění nosného rámu 8, v němž jsou uloženy lamely 4, jejichž čisticí plošky £ zabírají svými činnými hranami 6 do vrstvy usazenin na plochách stěn 2» 9 a výměníku £ a odstra nují je. Uvolněné usazeniny odpadnou do topeniště kotle. Vyjmutí a případná výměna čisticích vířivých vložek 1, případně jednotlivých lamel 4, je snadno proveditelná pouhým uvolněním a vysunutím nosné tyče 12 do strany. Tím se uvolní třmen 11 nosného rámu 8 ze závěsu a celý komplex čisticích vířivých vložek 1 z příslušného průduchu 2 lze P° otevření víka kotle vyzvednout.The function of the control lever 15 takes place during the operation of the boiler in such a way that repeated movements of the hand lever 15 away from the boiler raise and lower the support frame 8, in which the slats 4 are mounted, whose cleaning surfaces 6 engage with their active edges 6 walls 2 and 9 and exchanger 6 and remove them. Loose deposits fall into the boiler furnace. Removing and eventually replacing the cleaning swirl pads 1 or individual lamellae 4 is easily accomplished by simply releasing and sliding the support rod 12 to the side. This releases the bracket 11 of the support frame 8 from the hinge and the entire swirl pad 1 from the respective vent 2 can be lifted out of the boiler cover opening.

Claims

1. vortex cleaners for heat exchangers for hot water boilers, in particular solid fuels, in the form of fins arranged in the space of the exchanger vents and at its walls ascending above the set, characterized in that the fins (4) are in the exchanger vapor (2) 3) together held in a carrier (7) suspended on the control lever mechanism (13) for vertical movement in the vent (2), the slats (4) being provided at one end with a cleaning surface Kftww (5) whose active edges (6) abut to the wall surface (9, 9a) of the vent (2) ·

Cleaning swirl pads according to claim 1, characterized in that the lamella support (7) is formed from a support frame (8) provided with a yoke (11) in the upper part, into which the support rod (12) of the actuating rod (12) is inserted. Lever Mechanism (13) ·