HU193476B - Calorific equipment of environment protection and improved efficiency - Google Patents
Calorific equipment of environment protection and improved efficiency Download PDFInfo
- Publication number
- HU193476B HU193476B HU69385A HU69385A HU193476B HU 193476 B HU193476 B HU 193476B HU 69385 A HU69385 A HU 69385A HU 69385 A HU69385 A HU 69385A HU 193476 B HU193476 B HU 193476B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- burner
- recuperator
- heat generating
- air
- boiler
- Prior art date
Links
Landscapes
- Air Supply (AREA)
Abstract
A találmány tárgya környezetkímélő és javított hatásfokú hőtermelő berendezés melegvíz és/vagy gőz előállítására, egyéb hőközlő folyadék hevítésére, gáz, olaj, szénpor, más éghető porok, biomassza és egyéb áramoltatható tüzelőanyagok eltüzelésével, amely berendezés hőszigetelő burkolattal ellátott kazánból, legalább egy, a kazánra szerelt, perdítő és/vagy fojtóelemekkel rendelkező égőből, legalább egy, égéslevegő és/vagy füstgáz továbbítására szolgáló ventillátorból, valamint legalább egy, lemezből készült, spirálalakú csatornákkal rendelkező ellenáramú füstgáz-levegő rekuperátorból áll. A találmány lényege az, hogy az égő (2) és/vagy a ventillátor (24) a rekuperátor (3) belsejében van elrendezve és az égő (2) háza (4) a rekuperátorban (3) húzódó egy vagy több levegőcsatorna (31) meleg végének (39) gyűjtő elemeként van kialakítva, amelyhez a levegőcsatorna (levegőcsatornák) (31) meleg vége(i) (39) egy előre megválasztott, az égő (2) középtengelyéhez (21) viszonyítva a perdítő- és fojtóelemekkel (25, 26) azonos perdítési iránynak (P) megfelelő irányban van(nak) csatlakoztatva, míg a rekuperátor (3) füstgázcsatornája (füstgázcsatornái) (32) nyitható fallal (34) van (nak) határolva. (1. ábra) gőz, forró/iz tóbra -1-The present invention relates to an environmentally friendly and improved heat producing device for producing hot water and / or steam, heating other heat transfer fluid, burning gas, oil, coal dust, other combustible powders, biomass and other flowable fuels from a boiler with a thermal insulating jacket, at least one for the boiler. mounted, transmitting and / or throttle burners, comprising at least one fan for supplying combustion air and / or flue gas, and at least one counter-current flue gas-air recuperator with spiral channels. It is an object of the invention that the burner (2) and / or the fan (24) are arranged inside the recuperator (3) and the housing (4) of the burner (2) is one or more air channels (31) extending in the recuperator (3). is formed as a collecting member of the hot end (39), to which the hot end (s) (39) of the air duct (31) is pre-selected relative to the central axis (21) of the burner (2) with the transfer and throttle elements (25, 26). ) is connected in the same direction (P) in the same direction, while the flue gas channel (32) (32) of the recuperator (3) is bounded by an opening wall (34). (Fig. 1) steam, hot / hot -1-
Description
A találmány tárgya környezetkímélő és javított hatásfokú hőtermelő berendezés melegvíz és/vagy gőz előállítására, vagy egyéb hőközlő folyadék hevítésére, gáz, olaj, szénpor, más éghető porok, biomassza és egyéb áramoltatható tüzelőanyagok eltüzelésével, amely berendezés hőszigetelő burkolattal ellátott kazánból, legalább egy, a kazánra szerelt perdítő- és/vagy fojtóelemekkel rendelkező égőből, legalább egy, égéslevegő és/vagy füstgáz továbbítására szolgáló ventillátorból, valamint legalább egy lemezből készült ellenáramú füstgáz-levegő rekuperátorból áll.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an environmentally friendly and highly efficient heat generating apparatus for the production of hot water and / or steam or other heat transfer fluid by firing gas, oil, coal dust, other combustible powders, biomass and other flowable fuels from a boiler consisting of a burner with boiler mounted flushing and / or choke elements, at least one combustion air and / or flue gas fan and at least one plate countercurrent flue gas recuperator.
A gyakorlatból, illetve a szakirodalomból számos, a bevezetőben említett felépítésű hőtermelő berendezés vált ismertté, amelyeket arra a célra fejlesztettek ki, hogy valamely tüzelőanyagok elégetve, annak kémiailag kötött energiáját gőz, forróvíz vagy melegvíz előállítására, e'setleg egyéb hőközlő folyadék felhevítésére fordítsák.Numerous heat generators of the type mentioned in the introduction have become known in the art and in the literature and have been developed for the purpose of utilizing the chemically bound energy of a fuel for the production of steam, hot water or hot water, or for heating other heat transfer fluid.
Az égővel felszerelt kazánok a hőtermelést energiaátalakítással megvalósítható berendezések. Minden energiaátalakítás azonban szükségszerűen veszteségekkel jár. A veszteségek csökkentése a meglevő berendezések szakszerű üzemeltetése mellett korszerű, jobb hatásfokú komplex rendszerek kifejlesztésének révén érhető el.Boilers equipped with a burner are devices for the production of heat by energy conversion. However, any energy conversion necessarily entails losses. Losses can be reduced by developing sophisticated, more efficient systems, while operating existing equipment properly.
A fejlesztés útja a nagyvízterű lángcsöves és füstcsöves kazánoktól a terhelésváltozásokat és nagyobb nyomásokat már jobban viselő kisvízterű vízkamrás és osztott vízkamrás kazánokon keresztül a teljesen besugárzott terű, majd a kényszerkeringtetésű,illetve kényszerátáramlású kazánokhoz vezetett. Ez utóbbi kazántípusokra a futófelületek egyre intenzívebb kihasználása jellemző, mivel hogy áramoltatható tüzelőanyagokkal (pl. olaj, gáz, szénpor, stb.) üzemeltethetők, amelyeknek előnye a jó szabályozhatóság és az igen rövid idő alatt megvalósítható terhelésváltás. Az egyes ismert tüzelőanyagfajták közötti áttérés egy adott kazánon belül a sugárzóban és konvektív úton hevített hőcserélő felületek némi terhelésváltozásával jár ugyan , de ez nem számottevő.The path of development from large-water flame and flue gas boilers through small-space water chambers and split water chambers that already have better load changes and higher pressures to fully irradiated, then forced circulation or forced flow boilers. The latter types of boilers are characterized by an increasing use of treads, since they can be operated with flowable fuels (eg oil, gas, coal powder, etc.), which have the advantage of good control and very short load switching. The transition between the known types of fuel within a given boiler results in a slight change in load on the heat exchanger surfaces heated in the radiator and convective way, but this is not significant.
Az ismert kazánok tüzelőanyag-fogyasztásának növelésével végrehajtott teljesítménynövelés a füstgázhőmérséklet emelkedését is eredményezi, ami azonban nagyobb hőveszteséggel is jár. A tüzelőanyagok jobb kihasználását, azaz alacsony légfelesleg-tényezővel való eltüzelését csak megfelelő égéslevegőventillátorral kialakított, kellő tűztérnyomású zárt rendszerben lehet elérni.Increasing the power consumption of known boilers also increases the flue gas temperature, but also results in greater heat loss. Better utilization of the fuel, i.e. the burning of low excess air coefficient, can only be achieved in a closed system with sufficient combustion air pressure and with a suitable combustion air fan.
A korábbi gyakorlatban a füstgázok előnytelenül magas távozási hőmérsékletét a tápvíz előmelegítésére szolgáló füstgáz-vízelőmelegítőkben csökkentették. Ezek víz-gáz közegekhez gyártott csöves hőcserélők voltak. A távozó füstgázok hőtartalmát a vízelőmelegítővei ugyan jelentős mértékben kihasználták és mintegy 10—20% tüzelőanyag-megtakarítást értek el, azonban még mindig sok hő ment veszendőbe.In the prior art, the unfavorably high exhaust temperature of flue gas has been reduced in flue gas water heaters for preheating feed water. These were tubular heat exchangers for water-gas media. Although the heat content of the flue gas exhausted was significantly utilized by the water heaters and achieved fuel savings of about 10 to 20%, much heat was still lost.
A természetes huzat esetén mintegy 300°C körüli füstgázokat mesterséges huzat esetén kb. 160°C-ig lehet visszahüteni az úgynevezett rekuperatív hőcserélőkben (más néven rekuperátorokban), ahol a füstgázok fémfelületen keresztül adják át hőmennyiségük egy részét az égéslevegőnek. Az ismert hőtermelő berendezések többnyire sima csöves, táskás vagy öntöttvas csepptűs hőcserélőket tartalmaznak rekuperatív keresztáramú berendezésként üzemeltetve a kazánok mellett. Ezeknél a keresztáramú rekuperatív, de vastagfalú hőcserélőknél jobb hatásfokkal, azonos hőcserélő-képesség alapján összehasonlítva fajlagosan alacsonyabb bekerülési költséggel alkalmazzák a Ljungström-rendszerű, azaz forgóbetétes regeneratív hőcserélőket.For natural draft, flue gases of about 300 ° C are approx. It can be cooled down to 160 ° C in so-called recuperative heat exchangers (also known as recuperators) where the flue gases transfer part of their heat through the metal surface to the combustion air. Known heat generators generally include smooth tube, bag, or cast iron dowel heat exchangers, operated as recuperative cross-flow units alongside the boilers. In these cross-flow recuperative but thick-wall heat exchangers, the Ljungström system, i.e. rotary-insulated regenerative heat exchangers, is used with a higher efficiency and a comparatively lower input cost compared to the same heat exchanger.
Mindezen ismertetett és használatos megoldásoknál 200—400°C hőmérsékletű füstgázokkal 150—200°C-ra sikerült előmelegíteni az égéslevegőt, ami ismét 5—10%-os tüzelőanyag-megtakarítást jelentett.All of these described and used solutions have been able to preheat the combustion air with flue gases of 200-400 ° C to 150-200 ° C, which again results in 5-10% fuel savings.
További 5—10% tüzelőanyag-megtakarítás érhető el a füstgázoknak a kondenzációs határ alá történő, azaz a beszívott égéslevegőhöz közeli hőmérsékletre való lehűtésével, amit korrózióálló anyagú, vékony fémlemez fallal rendelkező, ellenáramú rekuperatív hőcserélőkben végezhetünk. Ezen ellenáramú füstgáz-levegő rekuperátorból távozó kénessavas kondenzátum egy megfelelően kialakított derítőben előnyösebben és könnyebben kezelhető, mintha levegőbe vezetve egyre növekvő kártételét kellene ellensúlyoznunk, miután a levegőbe kilépő füstgázokat gyakran egyáltalán nem kezelik és ezzel nagyon súlyos károkat, például savas esőket okoznak.Further fuel savings of 5 to 10% can be achieved by cooling the flue gases below the condensation limit, i.e. close to the intake combustion air, in countercurrent recuperative heat exchangers made of corrosion-resistant thin sheet metal walls. This sulfuric acid condensate from the countercurrent flue gas air recuperator in a well-designed purifier is more advantageous and easier to handle than having to compensate for the increasing damage caused to air when flue gases escaping into the air are often not treated at all and cause very serious damage.
A kazánok környezetkímélő és tüzelőanyagtakarékos, jó hatásfokú működését az előbbiekben ismertetett vékonyfalú, ellenáramú rekuperátorok mindaddig biztosítani tudják, amíg elszennyeződésük miatt felületeik el nem szigetelődnek. A szennyeződés eltávolítása céljából ezért bizonyos rekuperátor-típusokat időnként szét kell szerelni, megtisztítani, majd ismét füstgáztömören összeszerelni, ami költséges és hosszú időt vesz igénybe. Az ismert spirállemezes ellenáramú rekuperátorokat füstgáz-égéslevegő üzemben ezek oldhatatlan kötési módja miatt nem is használtak, mivel ezek csak oldószeres mosással tisztíthatóak.Boilers are environmentally friendly and fuel efficient, with efficient wall-to-wall recuperators, as described above, until their surfaces are sealed due to contamination. Therefore, certain types of recuperators sometimes need to be dismantled, cleaned and then re-assembled to remove dirt, which is costly and time-consuming. The known spiral plate countercurrent recuperators have not been used in flue gas combustion air plants because of their insoluble bonding mode since they can only be cleaned by solvent washing.
Az eddig ismert hőtermelő berendezéseknél a rekuperátorban előmelegített égéslevegőt az égőig egy hőszigetelt, tartóvázon elhelyezett csatornában kell vezetni, mivel hőszigetelés hiányában az égéslevegő elvesztené felvett hőmennyiségének jelentős részét, ami erősen rontaná a berendezés hatásfokát. A rekuperátortól az égőig vezető hőszigetelt vezeték kiépítésével azonban az a helyhiányból következő közismert hátrány jelentkezik, hogy csak több derékszögű iránytöréssel lehet akadálytalanul elérni a füstgázcsatornától az égőt.In prior art heat generators, the combustion air preheated in the recuperator must be routed to the burner in a heat insulated duct, as without heat insulation the combustion air would lose a significant amount of the heat absorbed, which would severely impair the efficiency of the plant. However, with the construction of a heat-insulated pipe from the recuperator to the burner, it is a well-known disadvantage that there is only a few right angles to unobstructed access to the burner from the flue gas pipe.
A találmány által megoldandó feladat az eddig ismert, kazánból, égőből és rekuperátorból álló hőtermelő berendezések hátrányai-2193476 nak a kiküszöbölése és olyan kompakt környezetbarát berendezés létrehozása, amelynek hatásfoka meghaladja az eddigi berendezések hatásfokát, ugyanakkor rekuperátora könynyer és gyorsan tisztítható.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art boiler, burner and recuperator heat generator-2193476 and to provide a compact environmentally friendly device that is more efficient than previous equipment, but its recuperator is easy to clean.
A találmány azon a felismerésen alapul, hogy ha a kazán égőjét az elérhető legkevesebb irányváltoztatással a rekuperátorban helyezzük el és a rekuperátor füstgázcsatornáját az egyik határolófal eltávolítása révén egyszerűen és könnyen tisztíthatjuk, akkor az égéslevegő a lehető legkisebb áramlási ellenállás mellett fog az elérhető legnagyobb mértékben felmelegedni és hőtartalmát veszteség nélkül megőrizve fog belépni (tüzelőanyaggal elegyedve) a kazán lángterébe és ott az adott tüzelőanyagra jellemzően elérhető legnagyobb égési hőmérsékletre hévül, míg a füstgáz az ellenáramú rekuperátor könynyen tisztítható és jellemzően hosszú csatornáiban az égéslevegő beszívási hőmérsékletéhez közeit hőmérsékletre hűl le, miközben hulladékhőjét a kazán hatásfokjavítása mellett leadja és kénessavas kondenzátuma a környezet károsítása nélkül egy megfelelő derítőben semlegesítésre kerül.The invention is based on the discovery that if the boiler burner is placed in the recuperator with the least possible change of direction and that the recuperator flue gas pipe can be cleaned simply and easily by removing one of the baffles, the combustion air will warm up to the lowest without losing heat, it will enter (miscible with fuel) into the boiler flame and heat up to the maximum combustion temperature typically available for that fuel, while the flue gas can be easily cleaned and it is released and its sulfuric acid condensate is neutralized in a suitable clarifier without harming the environment l.
További előnyt biztosít az a felismerés, hogy ha az égéslevegő-ventillátort az égővel közös házban helyezzük el, akkor a ventillátor a rekuperátor levegőcsatornájára gyakorolt szívóhatás folytán, mint hőszivattyú növeli a rekuperátor hőcserélő-képességét.A further advantage is that when the combustion air fan is housed in the same housing as the burner, the fan increases the heat exchanger capacity of the recuperator due to the suction effect on the air duct of the recuperator.
A kitűzött feladat megoldásához olyan ismert hőtermelő berendezésből indultunk ki, amely berendezés hőszigetelő burkolattal ellátott kazánból, legalább egy, a kazánra szerelt, perdítő és/vagy fojtóelemekkel rendelkező égőből, legalább egy, égéslevegő és/vagy füstgáz továbbítására szolgáló ventillátorból, valamint legalább egy, lemezből készült spirálalakú csatornákkal rendelkező ellenáramú füstgázlevegő rekuperátorból áll, ahol a kazán lángterét előnyösen legalább egy nagynyomású és kényszerátáramlású, spirálalakban vezetett csőkígyó által alkotott csőfalak határolják, emellett a kazánnak célszerűen az égőszájhoz csatlakozó, előnyösen samottozott lángcsöve, adott esetben gőz- vagy forróvízgyűjtő edénye, túlnyomáselvezető idoma, és/vagy gőzsótalanítója van, ugyanakkor a rekuperátor egy vagy több levegőcsatornája—végeitől eltekintve — zárt rendszerű csatornaként van kialakítva, míg egy vagy több füstgázcsatornájának hideg vége előnyösen füstgáz-kondenzátum kezelésére alkalmas derítőhöz van csatlakoztatva.In order to solve the problem, we have started from a known heat generating device consisting of a heat-insulated boiler, at least one burner mounted on the boiler, having at least one combustion air and / or flue gas fan and at least one plate. consisting of a countercurrent flue gas recuperator having helical ducts, wherein the flame space of the boiler is preferably delimited by at least one high-pressure and forced-flow duct coil formed by a spiral-guided tube snake; , and / or has a degasser, but one or more air ducts of the recuperator, apart from the ends, are designed as closed-circuit ducts while the cold end of one or more flue gas channels is preferably connected to a flue gas condensate treatment plant.
A kitűzött feladatot a találmány értelmében azáltal oldottuk meg, hogy az égő és/vagy a ventillátor a rekuperátor belsejében van elrendezve és az égő háza egyben a rekuperátorban húzódó egy vagy több levegőcsatorna meleg végének gyűjtőelemeként van kialakítva, amelyhez a levegőcsatorna (levegőcsatornák) meleg vége(i) egy előre megvá lasztott, az égő középtengelyéhez viszonyítva a perdítő és fojtóelemekkel azonos per4 dítési iránynak (P) megfelelő irányban van(nak) csatlakoztatva, míg a rekuperátor füstgázcsatornája (füstgázcsatornái) nyitható fallal van(nak) határolva.The object of the present invention has been solved by the burner and / or fan being arranged inside the recuperator and the burner housing being also formed as a collector element of the hot end of one or more air ducts in the recuperator, to which the hot end (s) of the air duct (s) (i) is connected to a pre-selected flue gas duct (s) in the direction of rotation (P) relative to the central axis of the burner, with the flue gas duct (s) in the recuperator bounded by an opening wall.
A találmány értelmében célszerű, ha a rekuperátor nyitható fala emelő és/vagy billentőszerkezettel van összekapcsolva.According to the invention, it is advantageous if the opening wall of the recuperator is connected to a lifting and / or tilting device.
A találmány értelmében ugyancsak célszerű, ha a rekuperátor spirálalakú levegőcsatornájának mindegyik oldala valamilyen benyomatokkal növelt felületű lemezből van kialakítva.According to the invention, it is also advantageous if each side of the spiral air channel of the recuperator is formed of a plate with an impression surface.
Ezen belül előnyös, ha a rekuperátor levegőcsatornájának az égőhöz közelebbi belső lemezoldala harmonikaszerű hajtogatásokkal megegyező minta szerint nyomott válaszfalként, külső lemezoldala ki- és benyomásokkal ellátott válaszfalként, míg a nyitható fal felőli oldala egyenlőtlen mértékű harmonikaszerű hajtogatásokkal megegyező minta szerint nyomott határolófelületként van kialakítva, amely külső hajlatánál folyamatos vonal mentén van a nyitható fallal érintkeztetve.In particular, it is advantageous that the inner side of the recuperator air duct closest to the burner is a partition pressed in accordion-like folds, the outer side of the reciprocator is a partition with impressions and impressions, at its inclination it is in contact with the opening wall along a continuous line.
A találmány értelmében előnyös továbbá, ha a kazán lángterének csőfalait legalább részben egy vagy több bekezdésű, bifilárisan tekercselt csőspirál (ok) alkotja (alkotják).In accordance with the present invention, it is also preferred that the tube walls of the boiler flame compartment are formed at least in part by one or more bifillary coil tubular spiral (s).
Szénpor, más éghető porok és/vagy biomassza örvénytüzeléssel történő elégetéséhez célszerű a találmány szerinti berendezés olyan kiviteli alakjának alkalmazása, ahol az égőhöz a ventillátor és a kazán lángteréhez csatlakozó égőszáj között inertgázzal történő tüzelőanyag-szállításra kialakított, csigaházban végződő bevezető csatorna és egy az égő középtengelyével koncentrikus végű, az inertgáz visszaszívására szolgáló merülőcső van csatlakoztatva, ahol a csigaházban végződő tüzelőanyag-bevezető csatorna az égő perdítőelemeivel megegyező perdítési irányban torkollik az égőbe.For combustion of coal dust, other combustible powders and / or biomass by vortex combustion, it is expedient to use an embodiment of the apparatus of the present invention, wherein the inlet means is provided with a concentric end submersible duct for aspirating the inert gas, wherein the fuel inlet end terminating in the auger housing flows into the burner in the same direction as the burner actuators.
A találmány további részleteit a csatolt rajzon látható kiviteli példák alapján ismertetjük, ahol az ábrák csak a találmány megismeréséhez és megértéséhez szükséges részleteket tüntetik fel. A rajzon az Lábra egy találmány szerinti hőtermelő berendezés függőleges félmetszete, ahol a rekuperátorban elhelyezett égő alulról van a kazán csőfalak által határolt lángteréhez csatlakoztatva.Further details of the invention will be described with reference to the accompanying drawings, in which the figures are merely the details necessary for understanding and understanding the invention. In the drawing, Fig. 1 is a vertical side view of a heat generating device according to the invention, wherein the burner located in the recuperator is connected from below to the flame space delimited by the boiler tube walls.
a 2. ábra az 1. ábra szerinti berendezés égőjén és rekuperátorán keresztül vett, A-A vonal szerinti keresztmetszet, a 3. ábra a találmány szerinti hőtermelő berendezés változó terhelés esetén is állandó kilépési sebességet biztosi-, tó, ventillátorral egybeépített olajés gázüzemű égőjének egy lehetséges kiviteli alakját szemlélteti félmetszetben, az égőt körülvevő rekuperátor egy részletével, a 4. ábra pedig éghető porok és biomassza eltüzelésére is alkalmas, ventillátorral egybeépített égő felépítését tün3Figure 2 is a cross-sectional view of line AA taken through the burner and recuperator of the apparatus of Figure 1; Figure 3 is a possible embodiment of an oil and gas burner integrated with a fan to provide a constant exit rate even with variable load Fig. 4 shows a half-sectional view of the recuperator surrounding the burner, and Fig. 4 shows the construction of a burner integrated with a fan for combustible dusts and biomass3
-3193476 teti fel félmetszetben, az égőt körülvevő rekuperátor egy részletével.-3193476 is a half-sectioned detail of a recuperator surrounding the burner.
Az 1. ábrán látható találmány szerinti hőtermelő berendezés alapvetően 1 kazánból, az 1 kazánhoz adott esetben alulról csatlakozó 2 égőből, valamint a 2 égőt körülvevő rekuperátorból áll. Az 1 kazán aljára belül a 4 égőházzal burkolt 2 égő 5 égőszáját öblösödve körülvevő, samottozott 6 lángcső van felszerelve, ezzel szemben pedig, az 1 kazán tetején egy lángterelő 7 túlnyomáselvezető idom, valamint tórusz-alakú, alul bordákkal megnövelt felületű 8 gőz- vagy forróvízgyüjtő edény van elrendezve. Ez utóbbihoz.van csatlakoztatva a felmelegítendő közeget vezető, előnyösen nagynyomású és kényszerátáramlású 9 csőkígyó vége, amelynek adott szakaszokon bifilárisan hajlított csőspiráljai a tápvíz belépőcsonkját követően vízelőmelegítő konvektív csőfalat, (gőztermelő üzemmód esetén) előgőzölőgtető Í2 konvektív csőfalat, a 6 lángcső szabad végéhez csatlakozó, egyben az 1 kazán 13 lángterét határoló 14 besugárzott csőfalat, ezt kívülről körülvevő konvektív 15 csőfalat, végül az 1 kazán felső tartományában elhelyezkedő 16 besugárzott csőfalat alkotnak. Az ábrán Jól látható, hogy a bifiláris tekercselt csőspirálok egyik ága a 13 lángteret határoló 14,illetve 15 csőfal egyik oldalán, míg a másik águk a másik oldalon domborodik ki nagyobb mértékben, és az ágak ellentétes menetemelkedésüknek megfelelően illeszkednek egymáshoz. A 13 lángtér bifilárisan hajlított csőspirálokból álló 14 besugárzott csőfala és konvektív 15 csőfala közé célszerűen expandált lemezből készült, hasítékokkal ellátott 17 torlóelemek vannak beépítve. Az 1 kazán külső felületét 18 hőszigetelő burkolat burkolja. Gőztermelő üzemmódban az 1 kazán 19 vízbefecskendezővei és 20 gőzsótalanítóval is fel van szerelve.The heat generating apparatus according to the invention shown in Figure 1 consists essentially of a boiler 1, a burner 2 optionally connected to the boiler 1 and a recuperator surrounding the burner 2. Inside the bottom of the boiler 1 there is provided a flamed tube 6 surrounding the burner 5 of the burner casing 4, while on the top of the boiler 1 there is a flame deflector 7, a vessel is arranged. Connected to the latter is the end of a tube snake 9, preferably a high pressure and forced flow conduit for heating medium, having bifilarly curved tubular coils at certain points following the feed water inlet, convective water heater convergent, forming the irradiated tube wall 14 defining the flame space 13 of the boiler 1, the convective tube wall 15 enclosing it externally and finally the irradiated tube wall 16 located in the upper region of the boiler 1. The figure clearly shows that one branch of the bifilar coiled tubular helix on one side of the tube wall 14 and 15 defining the flame space 13 and the other on the other side protrudes to a greater extent and the branches are aligned with their opposite pitch. Between the irradiated tube wall 14 and the convective tube wall 15 consisting of bifilarly curved tubular helices, expediently formed sliding bar elements 17 are formed. The outer surface of the boiler 1 is covered by a heat-insulating casing 18. In steam generating mode, the boiler 1 is also equipped with a water injector 19 and a steam degasser 20.
A 2 égő 4 égőházának 21 középtengelyével koaxiálisán belépő 22, 23 vezetékeken keresztül kapja a működéséhez szükséges tüzelőanyagot, például az olajat és/vagy a gázt. Az égéshez szükséges égéslevegőt adott esetben a 2 égő belsejében koncentrikusan elhelyezett 24 ventillátor biztosítja. A 2 égő 5 égőszájának közelében a Q átömlési szabad keresztmetszetet szabályozó, égést stabilizáló 25 perdítőelemek és 26 fojtóelemek vannak elrendezve. Az 5 égőszáj és a 24 ventillátor közötti szakaszon a 2 égő belsejéhez egy nem ábrázolt impulzusvezetéken keresztül egy önmagában ismert levegőnyomás-érzékelő és -szabályozó szerkezet kapcsolódik, amely vezérlő kapcsolatban áll a 24 ventillátor 27 motorjának 28 fordulatszám-szabályozójával, illetve a 22 ventillátor önmagában ismert lapátszögál lító szerkezetével és/vagy egy ugyancsak ismert fojtásállító szerkezettel, amely lehetővé teszí a 26 fojtóelemek axiális irányú állítását. A 25 perdítőelemek ugyancsak állíthatók a 2 égő 21 középtengelyével párhuzamosan, emellett pedig az égő középtengelyével bezárt szögük is állítható.The burner 2 receives the fuel necessary for its operation, such as oil and / or gas, through the conduits 22, 23 coaxial with the central axis 21 of the burner housing 4. The combustion air required for combustion may be provided by a fan 24 concentrically disposed inside the burner 2. In the vicinity of the burner mouth 5 of the burner 2, flame stabilizing flare members 25 and throttle members 26 controlling the free cross-sectional flow Q are arranged. In the section between the burner mouth 5 and the fan 24, an air pressure sensor and control device known per se is connected to the interior of the burner 2 via a pulse line (not shown) which controls the rotor 28 of the motor 27 flattening means and / or a known throttle adjusting device which allows axial adjustment of the throttle members 26. The actuators 25 can also be adjusted parallel to the central axis 21 of the burner 2, and can also be angled with respect to the central axis of the burner.
Az 1 kazánra a 2 égőt körülvevő módon alulról felszerelt 3 rekuperátornak ki- és benyomásokkal, illetve harmonikaszerű hajtogatásokkal növelt felületű lemezből készült 29 illetve 30 válaszfalai vannak, amelyek archimedesi spirálalakban kiképzett, egymással szomszédos 31 levegőcsatornát és 32 füstgázcsatornát határolnak el egymástól. A 31 levegőcsatorna — végeitől eltekintve — zárt, míg a füstgázcsatornát 33 emelő- és/vagy billentő szerkezet által nyitható 34 fal határolja, ami lehetővé teszi a 32 füstgázcsatorna gyors és egyszerű tisztítását. Célszerűen1 a 3 rekuperátor 2 égőhöz közelebb eső válaszfala a harmonikaszerű hajtogatásokkal kialakított 30 válaszfal, míg a 2 égőtől távolabb eső válaszfalat a ki- és benyomásokkal növelt felületű 29 válaszfal képezi. A 31 levegőcsatornának a nyitható 34 fal felőli oldala egyenlőtlen mértékű, harmonikaszerü hajtogatásokkal megegyező minta szerint nyomott 35 határolófelületként van kiképezve, amely 36 külső hajlatánál folyamatos vonal mentén van a nyitható 34 fallal érintkeztetve. A 34 fal lenyítása a 3 rekuperátort tartó 37 íüggesztő/támasztó elemek bontása után válik lehetségessé. Hasonló 37 íüggesztő/támasztó elemeken van maga az 1 kazán is alátámasztva.The recuperator 3 mounted on the boiler 1 from below and surrounded by the burner 2 has partitions 29 and 30 made of a surface with impressions and recesses and accordion-like folds defining adjacent air passages 31 and flue passages 32 in archimedes spiral form. The air duct 31, apart from its ends, is enclosed by a wall 34 which can be opened by a lifting and / or tilting device 33, which allows quick and easy cleaning of the duct 32. Preferably one of the three proximal recuperator burner bulkhead 2 formed in the bellows-like pleats partition 30, while remote from the burner 2 on and bulkheads with increased impression surface 29 is bulkhead. The wall 34 of the air channel 31 is formed as an unequal boundary 35 printed on an unequal pattern of accordion-like folds, which at its outer bend 36 is in contact with the opening wall 34 along a continuous line. The lowering of the wall 34 becomes possible after the support / support members 37 supporting the recuperator 3 have been dismantled. The boiler 1 itself is supported on similar hanging / support members 37.
A 2. ábra az 1. ábrán látható 2 égő és 3 rekuperátor keresztmetszetét mutatja, ahol különösen jól látható ezek összeépítési módja, illetve a 3 rekuperátor csatornáinak elhelyezkedése és vonalvezetése. Látható, hogy a friss, előmelegítendő égéslevegő a 38 belépőcsonkon keresztül lép a 31 levegőcsatornába és jut el benne a levegőcsatorna belső 39 meleg végéhez, ahonnan a 2 égő 24 ventillátora kellő nyomással az 5 égőszájba juttatja. Vele ellenáramban, a szomszédos 32 füstgázcsatornában áramlik az 1 kazánban keletkező és 40 nyíláson keresztül belépő füstgáz, amely hőjét a 29, 30 válaszfalakon keresztül leadva a 41 hideg végen, a keletkezett kondenzátummal együtt lép ki. A 2. ábrán az is jól látható, hogy a 31 levegőcsatorna 39 meleg végének csatlakoztatása a 25 perdítőelemek, illetve 26 fojtóelemek P perdítési irányával azonos irányú.Fig. 2 shows a cross-sectional view of the burner 2 and recuperator 3 shown in Fig. 1, showing in particular how they are assembled and the position and alignment of the channels of the recuperator 3. It can be seen that the fresh preheated combustion air enters the air duct 31 through the inlet nozzle 38 and enters the inner hot end 39 of the air duct, from where the fan 24 of the burner 2 delivers it with sufficient pressure to the burner mouth 5. In the countercurrent therewith, flue gas generated in the boiler 1 and entering through the orifice 40 flows in the adjacent flue 32 and exits its heat through the partitions 29, 30 at the cold end 41 together with the condensate formed. It is also clear from Fig. 2 that the connection of the hot end 39 of the air channel 31 is in the same direction as the rotation direction P of the flutter members 25 or the throttle members 26.
A 3. ábrán lényegében az 1. ábra szerinti hőtermelő berendezés 2 égője, valamint a 2 égőnek a 3 rekuperátorral való csatlakoztatása látható nagyobb méretarányban és részletesebben. Jól látható a 2 égő 4 égőháza, az 5 égőszájban elrendezett 25 perdítőelemekkel és 26 fojtóelemekkel, valamint 24 ventillátora, amely alatt a 3 rekuperátor 31 levegőcsatornájának 39 meleg vége van.Figure 3 illustrates in greater detail and in greater detail the burner 2 of the heat generating apparatus of Figure 1 and the connection of the burner 2 to the recuperator 3. The burner housing 4 of the burner 2 is clearly visible, with flushing elements 25 and throttles 26 arranged in the burner mouth 5 and a fan 24 below which the air channel 31 of the recuperator 3 has a hot end 39.
A 4. ábrán egy a szénpor, éghető porok és biomassza találmány szerinti hőtermelő berendezésben örvénytüzeléssel való eltüzelésére alkalmas 2 égő látható. Ez a 2 égő, amely szintén egy 3 rekuperátorba van beépítve, mindössze annyiban különbözik a korábban ismertetett kiviteli alaktól, hogy az éghető porok, illetve a biomassza inertgázokkal való beáramoltatására a 21. középtengelyre merőleges, csigaházban végződő 42 bevezető csa-4193476 tornával és egy ezalatt elrendezett, a 2 égő 21 középtengelyével koncentrikus végű inertgázok visszaszívására szolgáló 43 elvezető csatornával (merülőcsővel) is el van látva, ahol a csigaházban végződő 42 tüzelőanyagbevezető csatorna a 2 égő 25 perdítőelemeivel megegyező P perdítési irányban torkollik az égőbe.Fig. 4 shows a burner 2 for co-firing coal dust, combustible powders and biomass in a heat generator according to the invention. This burner 2, which is also integrated in a recuperator 3, differs from the embodiment described above in that it feeds combustible powders or biomass with inert gases, with an inlet pipe 42 perpendicular to the central axis 21 and terminating in a screw housing 4141476. is also provided with an outlet duct 43 for suction of inert gases with a concentric end 21 in the central axis 21 of the burner 2, the fuel inlet duct 42 terminating in the worm housing extending into the burner in the same direction as the transfer elements 25 of the burner.
A találmány szerinti hőtermelő berendezés működésmódja a következő:The operation of the heat generating device according to the invention is as follows:
A hőtermelő berendezés 1 kazánjának felfűtésére szolgáló 2 égő a 22,.23 belépő vezetékeken keresztül kapja a tüzelőanyagot, vagyis az olajat és/vagy a gázt, míg az égéshez szükséges égéslevegőt a 24 ventillátor a 3 rekuperátor 31 levegőcsatornáján keresztül szívja be a környezeti levegőből. A beszívott friss környezeti levegő a 3 rekuperátorban ellenáramban halad a szomszédos 32 füstgázcsatornában áramló, 1 kazánból jövő forró füstgázokkal és a 31 levegőcsatorna 29, 30 válaszfalain keresztül felmelegszik azok hőjétől. A felmelegedett égéslevegő a 31 levegőcsatorna 39 meleg végén kilépve a 24 ventillátor által eléri az előírt mértékű nyomást és az önmagában ismert teljesítményszabályozó automatika végrehajtó jelétől függő mennyiségben a 2 égő 5 égőszájánál elegyedik a tüzelőanyaggal. Az 5 égőszájhoz impulzusvezetéken át csatlakozó ismert levegőnyomásérzékelő és -szabályozó szerkezet úgy vezérli a 24 ventillátor 27 motorjának 28 fordulatszám-szabályozóját, illetve a 24 ventillátor lapátszögállító szerkezetét, és/vagy egy fojtásállító szerkezetét, hogy az 5 égőszájnál állandó nyomású tüzelőanyag-levegő-elegy jön létre, amely az ismert teljesítményszabályozó végrehajtó jelével vezérelt 26 fojtóelem és az 5 égőszáj között levő szabályozott Q átömlési szabad keresztmetszeten keresztül, a terhelésváltozástól független állandó sebességgel áramlik be a 13 lángtérbe, ahol az égés végbemegy. A 13 lángtérben a láng sugárzó hatása hevíti a 9 csőkígyó csőspiráljai által alkotott besugárzott 14, 16 csőfalat. A keletkező forró füstgázok viszont a 17 torlóelemek által növelt mértékben konvektív úton adják át hőmennyiségük jelentős részét a 13 lángtér konvektív 15 csőfalának, valamint a vízelőmelegítő és előgőzölögtető 11, 12 konvektív csőfalaknak. Az 1 kazánból a füstgázok a 40 nyíláson keresztül a 3 rekuperátorba lépnek át, ahol annak 32 füstgázcsatornájában áramolva a már említett módon felmelegítik az ellenáramban haladó friss levegőt, átadva a még felhasználható maradék hőmennyiségüket. A 32 füstgázcsatornában a túlhütés következtében kicsapódó kénessavas kondenzátumot a 32 füstgázcsatorna 41 kilépő csonkjától, vagyis hideg végétől csővezetéken az előírt kezelés céljából egy önmagában ismert derítőbe vezetjük. Ugyanezen derítőbe vezetjük gőztermelő üzemmódban a 20 gőzsótalanító üledékét is.The burner 2 for heating the boiler 1 of the heat generating device receives fuel through the inlet lines 22, 23, i.e. oil and / or gas, while the combustion air required for combustion is drawn from the ambient air by the fan 24 through the air duct 31 of the recuperator 3. The intake fresh ambient air in the recuperator 3 runs countercurrently with the hot flue gases from the boiler 1 flowing in the adjacent flue 32 and through the partitions 29, 30 of the duct 31. The heated combustion air exits the hot end 39 of the air duct 31 and reaches the required pressure by the fan 24 and mixes with the fuel at the burner mouth 5 of the burner 2 in an amount depending on the execution signal of a known power regulator. A known air pressure sensing and control device connected to the burner mouth via an impulse line controls the speed regulator 28 of the fan motor 27 and the blade angle adjuster and / or the throttle adjuster of the fan 24 so that a constant pressure fuel air mixture which flows through a controlled free-flow cross-section Q between the throttle element 26 and the burner mouth 5, which is controlled by a known power control actuator signal, at a constant rate independent of the load change, where the combustion takes place. In the flame space 13, the irradiating effect of the flame heats the irradiated tube wall 14, 16 formed by the tube coils of the snake 9. The resulting hot flue gases, on the other hand, transfer a significant portion of their heat to the convective tube wall 15 of the flame chamber 13 and to the convective tube walls 11, 12 of the flame chamber 13 in an increased convective manner. From the boiler 1, the flue gases pass through the orifice 40 to the recuperator 3, where they flow in its flue gas duct 32 to heat upstream air in the counterflow as already mentioned, transferring their remaining heat. The sulfuric acid condensate precipitated in the flue gas conduit due to overcooling is fed from the outlet end 41, i.e. the cold end, of the flue gas conduit 32 to a purifier known per se for the prescribed treatment. The same desulphurizer is fed into the same purifier with the steam desalination residue 20.
A hőtermelő berendezést, főként annak 1 kazánját mindazon felületein 18 hőszigetelő burkolat takarja, ahol üzem közben a külső térrel érintkező felületek hőmérséklete lényegesen magasabb lehet, mint a környezeti levegőé.The heat-generating apparatus, in particular its boiler 1, is covered on all its surfaces by a heat-insulating casing 18 where, during operation, the temperature of the surfaces in contact with the outside can be substantially higher than that of the ambient air.
A találmány szerinti hőtermelő berendezés előnye egyrészt az egyszerű és kompakt szerkezeti felépítés, másrészt a rendkívül előnyös, jó hatásfokú energiahasznosítás, valamint az égéstermékek környezetkímélő elvezetése és feldolgozása.The heat generating device according to the invention has the advantage of simple and compact construction, on the one hand, of extremely advantageous, highly efficient energy utilization and, on the other hand, of environmentally friendly discharge and processing of combustion products.
Jóllehet az ismertetett példaként! kiviteli alakoknál az égéshez szükséges levegő áramoltatására égőházon belül elrendezett ventillátort szerepeltettünk, a találmány kiterjed azonban olyan kiviteli alakokra is amelyeknél a levegő áramoltatására az égő vagy a rekuperátor előtt, esetleg a rekuperátor levegőcsatornájának hideg vége után van a ventillátor beépítve, vagy a levegőáramoltatás adott esetben kéményhuzattal van megoldva.Although as an example! Embodiments of the present invention include a fan for supplying combustion air within a combustion chamber, but the invention also encompasses embodiments wherein the supply of air to the burner or recuperator, or after the cold end of the recuperator air duct, is provided with a fan is solved.
Ugyanígy nem korlátozódik a találmány az ábrákon látható alsó égőelhelyezésre, hanem az elrendezés teljes egészében 180°C-ban ellentétes tengelyirányú elforgatása vagy a túlnyomáselvezető idom illetve az égő-rekuperátor egység helyének felcserélésével felső, sőt adott esetben oldalsó égőelhelyezés is elképzelhető.. Egy oldalsó égőelhelyezés azonban az ábráktól eltérő csőspirál-elrendezést vonna maga után.Likewise, the invention is not limited to the lower burner arrangement shown in the figures, but an axial rotation of the entire assembly at 180 ° C, or alternating the overpressure outlet or burner recuperator assembly, may be possible with an upper or even lateral burner arrangement. however, it would result in a tubular arrangement different from the figures.
Ugyanígy magában foglalja a találmány azt az elrendezést is, amelyben a levegőcsatorna határolófelülete a kazán felőli oldalon van és a füstgázcsatorna azáltal nyitható, hogy a rekuperátor egésze emelhető el a kazántól.Likewise, the invention also includes an arrangement in which the air duct boundary surface is on the boiler side and the flue gas duct can be opened by raising the entire recuperator from the boiler.
A találmány nem korlátozódik a kiviteli példákban leírt megoldásokra, hanem az igénypontok oltalmi körébe eső valamennyi lehetséges kiviteli alakra.The invention is not limited to the embodiments described in the examples, but to all possible embodiments within the scope of the claims.
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU69385A HU193476B (en) | 1985-02-26 | 1985-02-26 | Calorific equipment of environment protection and improved efficiency |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU69385A HU193476B (en) | 1985-02-26 | 1985-02-26 | Calorific equipment of environment protection and improved efficiency |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU193476B true HU193476B (en) | 1987-10-28 |
Family
ID=10950882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU69385A HU193476B (en) | 1985-02-26 | 1985-02-26 | Calorific equipment of environment protection and improved efficiency |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| HU (1) | HU193476B (en) |
-
1985
- 1985-02-26 HU HU69385A patent/HU193476B/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4203392A (en) | Heat exchanger | |
| PT1269025E (en) | Thermo-kinetic compressor | |
| JP2003262339A (en) | Apparatus for treating and preparing food by gas combustion heating and heat exchanger means for such apparatus | |
| US4589844A (en) | Heat exchange apparatus for industrial furnaces | |
| US4011904A (en) | Combination heat exchanger and blower | |
| US4050627A (en) | Adjustable heat recovery system for flue stacks | |
| GB2115122A (en) | Heating boiler | |
| US3642061A (en) | Heat exchanger | |
| US20100233641A1 (en) | Device for heating air during the duty cycle of a heating boiler | |
| HU193476B (en) | Calorific equipment of environment protection and improved efficiency | |
| HUT61091A (en) | Hall-heating apparatus | |
| US4015932A (en) | Combustion air preheater | |
| NO122255B (en) | ||
| KR0148590B1 (en) | A combustion method and device of heat exchange type furnace | |
| NL8403236A (en) | High efficiency central heating boiler - uses spirally wound heat exchanger around combustion chamber and around coaxial insulation block | |
| US6296480B1 (en) | Circulating oil heater | |
| US4090492A (en) | Forced air furnace with liquid heat exchanger | |
| GB2082761A (en) | Space Heaters | |
| US4244326A (en) | Steam generating system | |
| RU2199701C1 (en) | Hot-water boiler | |
| EP0304532B1 (en) | A combustion plant including at least one tubular furnace | |
| US4560349A (en) | Heat recuperator and method for use with gas-fired furnace using nozzle or pre-mix burners | |
| HU209911B (en) | Heating boiler | |
| US499322A (en) | Method of and apparatus for heating hot water and steam | |
| GB2155609A (en) | Heat exchanger; space heater |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HU90 | Patent valid on 900628 | ||
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |