RO114997B1 - Canal de gaze de ardere - Google Patents

Description

Invenția se referă la un canal de gaze de ardere, destinat evacuării gazelor de ardere din zona focarului, conceput în special pentru a servi ca o cale subterană de evacuare a gazelor provenind de la cuptoarele de reformare ale instalațiilor de sinteză a amoniacului.

Sunt cunoscute canale de gaze de ardere, îndeosebi în varianta din zidărie. Operațiile de înzidire necesită însă un consum apreciabil de timp. Durata de montaj este, de regulă, de două până la patru săptămâni și variază în funcție de forța de muncă disponibilă. Sistemele de tipul cunoscut prezintă o siguranță redusă în exploatare, având în vedere faptul că pot interveni deteriorări ale plăcilor de acoperire sau ale pereților laterali, datorită unor acțiuni mecanice. Lucrările de reparații sunt întotdeauna legate de un consum mare de timp, ceea ce are drept efect o diminuare a duratei efective de funcționare a instalației, conducând astfel la pierderi de producție. Deosebit de aceasta, mai trebuie amintit că nu există posibilitatea de a interveni ulterior, pentru modificarea caracteristicilor curentului de gaze de ardere pe traseul de la focar până la canalul de gaze, ceea ce este în mod evident legat de o serie de neajunsuri.

Pe de altă parte, din documentațiile brevetelor DE-OS 2415280 și DE-OS 3343721 sunt cunoscute soluții de realizare din prefabricate, a canalelor de gaze arse, dar care se referă la canale în poziție verticală, adică la coșuri de fum. De altfel, asemenea coșuri de fum sunt destinate unor folosințe diferite. Acestea servesc la transportul de jos în sus al unor gaze de ardere la temperaturi ridicate și evacuarea lor în atmosferă; în aceste condiții, acestea trebuie să prezinte un grad ridicat de etanșeitate. Spre deosebire de acestea, canalele de gaze de ardere servesc la evacuarea gazelor din zona focarului și sunt întotdeauna amplasate amonte de coșul de fum.

Invenția înlătură dezavantajele menționate prin aceea că este alcătuită dintr-o serie de elemente similare, dispuse alăturat și ale căror pereți laterali prezintă orificii pentru trecerea gazelor de ardere, orificiile putând fi obturate în vederea adaptării la condiții variabile de curgere.

Avantajele utilizării invenției sunt următoarele:

- durata de montaj se reduce la 2 zile, ceea ce reprezintă o diminuare a duratei de montaj cu circa 90%;

- grad ridicat de siguranță în exploatare;

- durată de serviciu ridicată, cu eliminarea pericolului unor deteriorări mecanice;

- zona reparației poate fi eliberată în cel mai scurt timp posibil, cu ajutorul dispozitivului de montaj;

- diminuarea duratelor de scoatere din funcțiune a cuptorului;

- creșterea disponibilității instalației și, implicit, creșteri importante de producție.

în continuare, se prezintă canalul de gaze de ardere, conform invenției, în legătură și cu fig. 1 ...12, care reprezintă:

- fig. 1, secțiune longitudinală, întreruptă și schematică, printr-un focar și printr-un canal de gaze de ardere evacuate de la o instalație de sinteză a amoniacului;

- fig. 2, secțiune transversală după axa ll-ll prin focarul și canalul de gaze de ardere al instalației de sinteză;

- fig. 3, secțiune transversală după axa lll-lll printr-un element prefabricat;

- fig. 4, secțiune longitudinală după axa IV-IV printr-un element prefabricat;

- fig. 5, vedere laterală a unui element prefabricat;

RO 114997 Bl

- fig. 6, reprezentare de detaliu la scară mărită; 50

- fig. 7, 8 - secțiuni transversale a două tipuri de orificii practicate în elementul prefabricat;

- fig. 9, 10 - vederi ale unui dispozitiv de ridicat și transportat elemente prefabricate;

- fig. 11, 12 - unele faze de manipulare a acestora. 55 în fig. 1 se prezintă schematic o secțiune prin focarul unei instalații de sinteză a amoniacului, inclusiv o porțiune de canal de evacuare către coșul de fum.

într-un focar A sunt prevăzute niște tuburi de reacție 1, în poziție verticală și paralele între ele, alăturate și în șiruri; din considerente de simplificare a modului de reprezentare, în fig. 1 tuburile de reacție 1 au fost doar parțial redate. Tuburile de 60 reacție 1 și agentul de reacție ce le parcurge sunt încălzite cu ajutorul unor gaze de ardere fierbinți, provenite de la un focar care nu apare în desen.

Pentru evacuarea gazelor de ardere din zona focarului A și transportul acestora către un coș de aspirație 2 și apoi către un coș de evacuare, sunt prevăzute niște canale de gaze de ardere 3, concepute potrivit prevederilor prezentei invenții. 65 Aceste canale de gaze de ardere 3 sunt dispuse orizontal pe o pardoseală 4. Niște pereți laterali 5. ai canalelor de gaze de ardere 3, prezintă o serie de orificii 6, prin care trec gazele de ardere după ce au cedat o parte din căldură tuburilor de reacție 1; ele ajung astfel în canalul de gaze de ardere 3 și apoi în coșul de aspirație 2. Din considerente de simplificare a desenului, în fig. 1 nu s-au reprezentat toate orificiile 70 6 și nici toate prefabricatele.

Canalele de gaze de ardere 3 sunt alcătuite din niște prefabricate 7, dispuse alăturat și suprapus, așa cum se arată mai detaliat în fig. 3 - 8. în acest fel, canalele de gaze de ardere sunt alcătuite dintr-un număr de prefabricate 7, identice și dispuse alăturat. în mod foarte simplu, canalele de gaze de ardere pot fi realizate în condiții 75 deosebit de avantajoase dacă se recurge la un dispozitiv de ridicat și transportat 8, cu acționare electrică. Un astfel de dispozitiv este alcătuit dintr-un cărucior 9 montat pe roți 10 și pe care se amplasează dispozitivul propriu-zis 11 de ridicat și transportat. Un asemenea dispozitiv apare în fig. 1 și 2, într-o reprezentare schematică. 80

La poziția a se prezintă, de asemenea schematic, pregătirea pentru montaj a prefabricatelor 7. Cu ajutorul dispozitivului 8 de ridicat și transportat, prezentat anterior, se pot monta sau demonta - simplu și ușor - prefabricatele 7 folosite la executarea, respectiv repararea canalului de gaze de ardere 3.

Fig. 3 prezintă, în secțiune transversală, un prefabricat 7 care formează jumă- 85 tatea de jos a canalului de gaze de ardere. Pentru obținerea unui canal închis 12, se folosește același prefabricat, cu deosebirea că, de astă dată, se folosește în poziție inversată. Prefabricatele 7 prezintă pereți laterali 5 în care sunt practicate orificiile 6, care pot fi obturate pentru adaptarea la condiții variabile de curgere. în funcție de caracteristicile dimensionale (lungime, lățime, grosime) ale pereților laterali, respectiv 90 în funcție de dimensiunile în plan și de grosimea acestor pereți, se stabilește numărul maxim de orificii 6, astfel încât să se asigure o flexibilitate maximă în ceea ce privește reglarea curentului de gaze. Orificiile 6 pot fi obturate cu ajutorul unor piese de închidere 13. Dacă în peretele prefabricatului 7 sunt practicate orificii rotunde, prezentând o conicitate (vezi fig. 7), este necesar să se recurgă la piese de închidere 13 cu o 95 alcătuire conică corespunzătoare. în cazul în care, așa cum se arată în fig. 8, orificiul 6 are o secțiune în trepte, este necesar ca elementul de închidere să aibă o formă

RO 114997 Bl adaptată corespunzător. Piesele de închidere 13 pot fi etanșate cu mortar la fixarea în orificiile 6.

Prefabricatele 7 și piesele de închidere 13 se execută din beton refractar special, eventual întărit cu bare de armare 14 din oțel refractar. în afară de aceasta, prefabricatele 7 mai pot fi prevăzute cu o armare rezistentă la temperaturi ridicate și realizată din fibre de oțel.

La contactul dintre prefabricatele 7, dispuse suprapus, sunt prevăzute adâncituri semirotunde 15, în care se montează bare rotunde 16 de armare, cu rol de solidarizare. în felul acesta, se obțin, prin mijloace simple, canale de gaze deosebit de durabile.

Prefabricatul 7 mai are și o placă de fund 17, cu niște nuturi de ancorare 18; alcătuirea unui astfel de nut este prezentată în detaliu în fig. 6.

Un astfel de sistem de canale subterane poate fi realizat cu ajutorul unor prefabricate de mari dimensiuni, de exemplu având dimensiunile 850 x 810 x 1000 mm, executate dintr-un beton refractar special, cu caracteristici corespunzătoare de rezistență mecanică. în vederea îmbunătățirii comportării în exploatare, placa de fund 17 a acestor prefabricate este prevăzută cu trei bare de armare 14,din oțel refractar. Elementul prezintă caracteristici îmbunătățite de rezistență, având în vedere armarea suplimentară cu fibre de oțel.

Orificiile 6 practicate în pereții laterali ai elementelor asigură accesul gazelor de ardere dinspre focar către interiorul canalului prin care gazele de ardere sunt transportate către sistemul de evacuare. Așa cum s-a arătat, orificiile pot fi parțial obturate (orificii mobile] cu ajutorul unor piese corespunzătoare de închidere 13, asigurându-se astfel condițiile necesare (adaptabilitate); de asemenea, devine posibilă realizarea unui element tipizat, universal și interschimbabil în cadrul unui sistem.

în fig. 1 și 2 s-a notat cu 8 un dispozitiv de ridicat și transportat, de tipul celor ce pot fi utilizate în condiții avantajoase la montarea și demontarea elementelor orizontale, folosite la alcătuirea canalelor de gaze de ardere. Așa cum se poate vedea, căruciorul 9 poate avansa între șirurile alăturate de tuburi de reacție 1. Căruciorul este de tipul macara portal și prezintă, la partea inferioară, roți 10 dispuse în dreptul unor montanți verticali și care se pot deplasa de ambele părți ale canalului de gaze de ardere. Cei doi montanți formează, împreună cu o grindă transversală, o structură în cadru, pe care este montat un dispozitiv 11 de ridicat și coborât, și care servește la manipularea prefabricatelor 7. în acest scop, se poate folosi și scula prezentată în fig. 11 și 12, care servește la manipulare.

în fig. 9 și 10 se prezintă o variantă constructivă a unui asemenea cărucior, care servește la manipularea acelor prefabricate 7 aliniate de-a lungul unui perete, așa cum se arată în partea stângă a fig. 2.

Niște roți 19 pe care se deplaseză un cărucior 20 pe o pardoseală 21 sunt montate sub patru montanți verticali 22. Prefabricatele 7 ce urmează a fi manipulate sunt amplasate între montanții 22. Montanții 22 sunt solidarizați, doi câte doi, prin câte o grindă transversală 24, iar grinzile transversale sunt solidarizate prin grinzi longitudinale 25. Este prevăzut un sistem de ridicat și coborât 9, de preferință cu acționare electrică, și care servește la ridicarea și coborârea prefabricatelor 7. Mai pot fi prevăzute și role de distanțare 26, prin care să se asigure ghidarea în lungul pereților. Pe o parte sunt prevăzute câte două roți 19, iar pe de cealaltă parte, câte o roată 27, iar înălțimea montanților poate fi reglată în funcție de condițiile locale. Una din roțile 27 este reprezentată în poziție ridicată, astfel încât să poată rula pe

RO 114997 Bl

150 prefabricatele de canal de gaze de ardere montate anterior. Dispozitivul de ridicat și coborât 9 agață un sistem de prindere 28, prezentat în detaliu în fig. 11 și 12. O grindă longitudinală 29 se poate prinde de dispozitivul 9 cu ajutorul unei eclise 30 și este prevăzută la capete cu cabluri sau tije de prindere 31 terminate cu urechi 32. în aceste urechi sunt introduse niște grinzi telescopice 33, care pot fi făcute să pătrundă în orificiile 6 ale prefabricatelor 7, așa cum se prezintă în fig. 11 cu linii întrerupte.

în felul acesta se realizează un dipozitiv de ridicat și coborât, care servește la simplificarea și ușurarea operațiilor de montare și demontare a canalelor de gaze de ardere, și cu ajutorul căruia pot fi evacuate și elementele prefabricate incluse în structura unui astfel de canal de gaze de ardere.

Claims (8)

1. Canal orizontal de gaze pentru evacuarea gazelor de ardere din camera de ardere și îndeosebi canal la sol, folosit în cadrul cuptoarelor de reformare aparținând instalațiilor de sinteză a amoniacului, canal caracterizat prin aceea că este realizat prin înșiruirea unui număr de elemente prefabricate (7) dispuse alăturat, în ai căror pereți laterali (3) sunt prevăzute orificii (6) pentru accesul gazelor, orificii care pot fi obturate pentru adaptarea la condițiile concrete de curgere a fluidului.

2. Canal de gaze de ardere, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, în funcție de parametrii dimensionali, cum ar fi suprafața laterală și grosimea pereților laterali (3), fiecare dintre elementele prefabricate (7) prezintă un număr maxim de orificii (6) care pot fi obturate, în funcție de cerințele de adaptare la condițiile concrete de curgere a fluidului.

3. Canal de gaze de ardere, conform uneia din revendicările 1 sau 2, caracterizat prin aceea că orificiile (6) practicate în pereții laterali (3) ai elementelor prefabricate [7] au formă rotundă și prezintă o conicitate orientată către interiorul canalului.

4. Canal de gaze de ardere, conform uneia din revendicările 1 până la 3, caracterizat prin aceea că orificiile practicate în elementele prefabricate au un profil în trepte (13).

5. Canal de gaze de ardere, conform uneia din revendicările 1 până la 4, caracterizat prin aceea că elementele prefabricate sunt executate dintr-un beton special, rezistent la temperaturi ridicate, eventual prevăzut cu o armare din bare de oțel refractar (14).

6. Canal de gaze de ardere, conform uneia din revendicările 1 până la 5, caracterizat prin aceea că elementele prefabricate sunt prevăzute cu o armare din fibre de oțel rezistente la temperaturi ridicate.

7. Canal de gaze de ardere, conform uneia din revendicările 1 până la 6, caracterizat prin aceea că, pentru obturarea orificiilor (6), sunt prevăzute piese de închidere (13) adaptate la configurația pereților acestor orificii.

8. Canal de gaze de ardere, conform uneia din revendicările 1 până la 3, caracterizat prin aceea că elementele prefabricate (7) ce urmează a fi montate suprapus prezintă, în dreptul zonelor de contact, adâncituri (15) semirotunde, prezentând bare rotunde (16) care servesc la solidarizarea respectivelor elemente prefabricate.