RU1451935C

RU1451935C - Ash collector

Info

Publication number: RU1451935C
Authority: RU
Inventors: Д.С. Калинин; В.Я. Калинина; Т.А. Половнева
Original assignee: Д.С. Калинин; Т.А. Половнева; Калинин А.Д.; Калинин В.Д.
Priority date: 1987-05-18
Filing date: 1987-05-18
Publication date: 1995-07-09

Abstract

FIELD: device for separation. SUBSTANCE: gas cleaning is attained by local cooling of gases to a moisture content of 40 to 90% in the gaps between pipes 6 located in the upper part of body 1, where coagulation of fine dust occurs. The obtained sinters are separated in the body, lower part through ducts 8 communicating with ash collecting hopper 9. EFFECT: enhanced efficiency of cleaning and reduced power consumption. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в энергетических и утилизационных котельных установках. The invention relates to the field of power engineering and can be used in energy and waste boiler plants.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки и снижение энергозатрат за счет локального охлаждения газов, концентрации и коагуляции золы в межтрубных промежутках. The aim of the invention is to increase the cleaning efficiency and reduce energy consumption due to local cooling of gases, concentration and coagulation of ash in the annular spaces.

На фиг.1 изображен золоуловитель, общий вид; на фиг.2 разрез А-А на фиг. 1. Figure 1 shows the ash collector, a General view; in Fig.2 a section aa in Fig. 1.

Золоуловитель содержит корпус 1, входной 2 и выходной 3 патрубки, обечайку 4, винтовую перегородку 5, размещенную в зазоре между корпусом 1 и обечайкой 4. Вдоль верхней части корпуса 1 установлены теплообменные трубы 6 с образованием между ними межтрубных промежутков 7. В нижней части корпуса 1 выполнены каналы 8, которые непосредственно сообщаются с бункером 9. Бункер разделен на отсеки и в горловине каждого отсека установлены затворы 10. Теплообменные трубы 6 соединены с коллекторами подвода 11 и отвода 12 охлаждающей воды или воздуха. The ash collector comprises a housing 1, an input 2 and an output 3 nozzles, a shell 4, a screw baffle 5 located in the gap between the housing 1 and the shell 4. Heat exchange tubes 6 are installed along the upper part of the housing 1 with the formation of annular spaces between them 7. In the lower part of the housing 1, channels 8 are made, which directly communicate with the hopper 9. The hopper is divided into compartments and closures are installed in the throat of each compartment 10. Heat transfer pipes 6 are connected to the collectors for the supply 11 and the outlet 12 for cooling water or air.

Золоуловитель работает следующим образом. The ash collector works as follows.

Охлаждающая вода или воздух поступает из коллектора 11 в теплообменные трубы 6, а затем собирается в коллекторе 12 и направляется в последующие элементы котельной установки. Температура подаваемой воды или воздуха превышает на 5-20^оС температуру точки росы для данного вида дымовых газов. Точка росы зависит от вида сжигаемого топлива и рассчитывается по нормативной методике. Дымовые газы по патрубку 2 поступают в спиральный канал, образованный корпусом 1, обечайкой 4 и винтовой перегородкой 5. Двигаясь по каналу, газы приобретают вращательное движение, за счет которого возникают центробежные силы, отбрасывающие частицы золы к корпусу 1, где они попадают в межтрубные промежутки 7. За счет охлаждения дымовых газов теплообменными трубами 6 в межтрубном пространстве 7 влажность газов составляет 40-90% Влажность газов вызывает коагуляцию частиц золы, образуются агломераты, которые под действием собственной массы падают вниз из межтрубного пространства и потоком переносятся в нижнюю часть корпуса. За счет инерционных сил частицы и агломераты попадают в каналы 8, а затем падают в бункер 9. Очищенные газы удаляются через выходной патрубок 3, а частицы золы удаляются из бункера 9 через затворы 10.Cooling water or air flows from the collector 11 into the heat exchange pipes 6, and then is collected in the collector 12 and sent to the subsequent elements of the boiler installation. Temperature of feed water or air exceeds by 5-20 ^{° C} dew point temperature for this type of flue gas. The dew point depends on the type of fuel burned and is calculated according to the normative method. Flue gases through the pipe 2 enter the spiral channel formed by the housing 1, the shell 4 and the screw baffle 5. Moving along the channel, the gases acquire a rotational motion, due to which centrifugal forces arise, dropping ash particles to the housing 1, where they fall into the annular spaces 7. Due to the cooling of the flue gases by heat exchange tubes 6 in the annulus 7, the humidity of the gases is 40-90%. The humidity of the gases causes coagulation of ash particles, agglomerates are formed, which fall under the influence of their own mass down from the annulus and flow is transferred to the bottom of the housing. Due to inertial forces, particles and agglomerates enter the channels 8, and then fall into the hopper 9. The purified gases are removed through the outlet pipe 3, and the ash particles are removed from the hopper 9 through the gates 10.

Если теплообменные трубы не будут установлены с межтрубными промежутками, то не будут созданы условия для локального снижения температуры дымовых газов, не произойдет повышения их влажности и коагуляции мелких частиц золы, т.е. более полной очистки газов. If heat exchange pipes are not installed with annular gaps, then conditions will not be created for a local decrease in the temperature of flue gases, their humidity and coagulation of fine ash particles will not increase, i.e. more complete gas cleaning.

При отсутствии каналов, сообщающихся с бункером и направленных навстречу навивке винтовой перегородки, т.е. навстречу газовому потоку, не будет происходить отделение частиц золы и агломератов от потока, т.е. очистка газов от крупных частиц. Если теплообменные трубы разместить не в верхней части корпуса, а в средней, это приведет к забиванию межтрубных промежутков отложениями золы и к снижению коэффициента эффективности теплообмена, что снизит экономичность работы устройства. In the absence of channels communicating with the hopper and directed towards winding the screw partition, i.e. towards the gas stream, there will be no separation of ash particles and agglomerates from the stream, i.e. purification of gases from large particles. If the heat exchange pipes are placed not in the upper part of the casing, but in the middle, this will lead to clogging of the annular spaces by ash deposits and to a decrease in the heat exchange efficiency coefficient, which will reduce the efficiency of the device.

В предлагаемом устройстве установка в верхней части корпуса теплообменных труб с шагом 1,3-1,8 их диаметра, установка в нижней части корпуса каналов, сообщающихся с бункером, и направление их навстречу навивке винтовой перегородки приводит к концентрации и коагуляции золы в межтрубных промежутках с выводом агломератов из потока, охлаждению дымовых газов. Это обуславливается тем, что за счет центробежных сил, возникающих при вращательном движении газов в кольцевом зазоре, в пристенном слое, прилегающем к корпусу, происходит концентрация частиц пыли. Наличие межтрубных промежутков в верхней части корпуса обеспечивает образование в них непроточных зон с самостоятельным вихревым движением газов. При этом пристенный слой в верхней части корпуса получается состоящим из двух зон: первая зона непроточная находится во впадинах, вторая зона проточная находится ниже впадин и омывает нижние образующие теплообменных труб. За счет охлаждения газов, находящихся в пристенном слое теплообменных труб, температура газов снижается, причем температура газов, находящихся в непроточной зоне, снижается на большую величину, чем в проточной, так как количество газов в непроточной зоне составляет 1-3% от всех газов, а площадь соприкосновения этих газов с теплообменными трубами 50-70%
Использование предлагаемого устройства позволит значительно повысить эффективность очистки газов, снизить аэродинамическое сопротивление и увеличить коэффициент эффективности теплообмена, т.е. в целом повысить экономичность работы устройства.In the proposed device, the installation in the upper part of the casing of heat-exchange pipes with a pitch of 1.3-1.8 of their diameter, the installation in the lower part of the casing of the channels communicating with the hopper, and their direction towards winding the screw partition leads to the concentration and coagulation of ash in the annular intervals with the removal of agglomerates from the stream, the cooling of flue gases. This is due to the fact that due to the centrifugal forces arising from the rotational movement of gases in the annular gap, a concentration of dust particles occurs in the wall layer adjacent to the housing. The presence of annular spaces in the upper part of the housing ensures the formation of non-flow zones in them with independent vortex movement of gases. In this case, the near-wall layer in the upper part of the casing is obtained consisting of two zones: the first zone is not flowing in the troughs, the second flowing zone is lower than the troughs and washes the lower generatrix of the heat-exchange tubes. Due to the cooling of the gases located in the wall layer of the heat exchange pipes, the temperature of the gases decreases, and the temperature of the gases in the non-flow zone decreases by a larger amount than in the flow zone, since the amount of gas in the non-flow zone is 1-3% of all gases, and the contact area of these gases with heat transfer tubes is 50-70%
Using the proposed device will significantly increase the efficiency of gas purification, reduce aerodynamic drag and increase the coefficient of heat transfer efficiency, i.e. generally increase the efficiency of the device.

Claims

1. ASHMASTER containing a housing with inlet and outlet nozzles, a casing coaxially located in the housing, a helical partition between the housing and the casing, a heat exchange surface, a hopper for collecting separated particles, characterized in that, in order to increase cleaning efficiency and reduce energy consumption, the surface heat exchange is carried out on pipes installed in the upper part of the body along its generatrix, in the lower part of the body are channels communicating with the hopper, the inlet openings of which are placed towards the winding e screw septum.

2. Ash collector according to claim 1, characterized in that the step between the pipes of the heat exchange surface is 1.3 to 1.8 of their diameter.