RU148945U1

RU148945U1 - CONVECTIVE BOILER UNIT

Info

Publication number: RU148945U1
Application number: RU2014131534/06U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Александрович Захаров; Александр Владимирович Кобзарь; Ксения Васильевна Цыганкова; Александр Андреевич Слепенчук; Антон Андреевич Еськин
Priority date: 2014-07-29
Filing date: 2014-07-29
Publication date: 2014-12-20

Abstract

1. Конвективный блок водогрейного котла, содержащий два конвективных газохода, снабженных теплообменными поверхностями, содержащими поперечно обтекаемые трубные пучки, гидравлически связанные с продольными коллекторами котла, отличающийся тем, что теплообменные поверхности, размещенные в конвективных газоходах, содержат прямолинейные поперечно обтекаемые коридорные трубные пучки, содержащие вертикальные стояки, каждый из которых сообщен с соответствующим верхним и нижним продольными коллекторами котла, причем каждый вертикальный стояк разделен горизонтальными перегородками на вертикальные секции, каждая из которых сообщена с горизонтальными трубными пучками, концы которых сообщены со свободно скользящим стояком, концы которого сообщены со второй парой продольных коллекторов котла, при этом его верхнее и нижнее сопряжения с упомянутыми коллекторами перекрыто торцовыми перегородками, а на скользящем стояке выполнен, как минимум один разрез, заглушенный вторыми торцовыми перегородками, размещенными с зазором друг к другу, кроме того, в следующей паре теплообменных поверхностей вертикальный стояк и свободно скользящий стояк меняются местами, кроме того, конвективные газоходы в нижней части сообщены друг с другом полостью осадительной камеры золового уноса.2. Конвективный блок водогрейного котла по п. 1, отличающийся тем, что верхняя и нижняя части свободно скользящего стояка сосны друг к другу.3. Конвективный блок водогрейного котла по п. 1, отличающийся тем, что длина труб в горизонтальных трубных пучках одинакова.1. A convective block of a boiler containing two convective gas ducts equipped with heat exchange surfaces containing transversely streamlined tube bundles hydraulically connected to the longitudinal collectors of the boiler, characterized in that the heat exchange surfaces located in convective gas ducts contain rectilinear transversely streamlined corridor tube bundles containing vertical risers, each of which communicates with the corresponding upper and lower longitudinal collectors of the boiler, each vertical the riser is divided by horizontal partitions into vertical sections, each of which is connected with horizontal tube bundles, the ends of which are in communication with a freely sliding riser, the ends of which are in communication with the second pair of longitudinal collectors of the boiler, while its upper and lower mates with the mentioned collectors are blocked by end partitions, and at least one cut is made on the sliding riser, drowned by the second end walls, placed with a gap to each other, in addition, in the next pair of heat transfer of vertical surfaces, the vertical riser and the freely sliding riser are interchanged; moreover, the convective flues in the lower part are communicated with each other by the cavity of the ash collection chamber. 2. Convective block of the boiler according to claim 1, characterized in that the upper and lower parts of the freely sliding pine riser to each other. 3. The convective block of the boiler according to claim 1, characterized in that the length of the pipes in the horizontal tube bundles is the same.

Description

Полезная модель относится к котельной технике и может быть использована в водогрейных котлах прямоугольной формы.The utility model relates to boiler equipment and can be used in rectangular boilers.

Известен конвективный блок водогрейного котла, включающий конвективный газоход, снабженный теплообменными поверхностями, содержащими поперечно обтекаемые продуктами сгорания трубные пучки. (см. Котлы малой и средней мощности и топочные устройства. Каталог-справочник. - М.: НИИЭ ИНФОРМЭНЕРГО-МАШ, 1983. - 200 с. (с. 108, рис. 90 - Котел типа КВ-ТС-4-150 и с. 110-111, рис. 91 - Котел типа КВ-ТС-6,5-150).A convective block of a boiler is known, including a convective gas duct equipped with heat-exchange surfaces containing tube bundles transversely streamlined by the combustion products. (see Boilers of small and medium power and furnace devices. Directory-directory. - M .: NIIE INFORMENERGO-MASH, 1983. - 200 p. (p. 108, Fig. 90 - Boiler type KV-TS-4-150 and S. 110-111, Fig. 91 - Boiler type KV-TS-6.5-150).

Известен также конвективный блок водогрейного котла, содержащий два конвективных газохода, снабженных теплообменными поверхностями, содержащими поперечно обтекаемые трубные пучки, гидравлически связанные с продольными коллекторами котла, (см. Котлы водогрейные Гефест: ОАО «Бийский котельный завод»).A convective block of a boiler is also known, which contains two convective gas ducts equipped with heat-exchange surfaces containing transversely streamlined tube bundles hydraulically connected to the longitudinal collectors of the boiler (see Hephaestus boilers: Biysk boiler plant OJSC).

Основными недостатками данных конструкций являются:The main disadvantages of these designs are:

- технологическая сложность изготовления трубчатых элементов, требующая отдельного шаблона для каждой детали, выполненной в виде рамной конструкции, ввариваемой в вертикальные стояки конвективного газохода;- the technological complexity of manufacturing tubular elements, requiring a separate template for each part, made in the form of a frame structure, welded into the vertical risers of the convective duct;

- нерациональное использование объема шахты конвективного газохода, в виде наличия пустот по высоте газохода, между блоками конвективных поверхностей;- irrational use of the shaft volume of the convective duct, in the form of the presence of voids along the height of the duct between the blocks of convective surfaces;

- наличие вертикальных участков труб в рамных трубных конструкциях в конвективных газоходах, и как следствие, продольное их обтекание дымовыми газами, снижающее интенсивность теплообмена на их поверхностях- the presence of vertical pipe sections in frame pipe structures in convective flues, and as a result, their longitudinal flow around flue gases, reducing the intensity of heat transfer on their surfaces

Задача, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, состоит в упрощении технологии изготовления конвективных газоходов и интенсифицирование теплообмена в конструктивных решениях газоходов.The task to which the proposed technical solution is directed is to simplify the manufacturing technology of convective flues and to intensify heat transfer in the design solutions of flues.

Техническим результатом является интенсификация теплообмена при упрощении технологии изготовления конвективных газоходов и повышении их ремонтопригодности, эффективное использование объема шахты.The technical result is the intensification of heat transfer while simplifying the manufacturing technology of convective flues and increasing their maintainability, efficient use of the volume of the mine.

Для решения поставленной задачи конвективный блок водогрейного котла, содержащий два конвективных газохода, снабженных теплообменными поверхностями, содержащими поперечно обтекаемые трубные пучки, гидравлически связанные с продольными коллекторами котла, отличается тем, что теплообменные поверхности, размещенные в конвективных газоходах, содержат прямолинейные поперечно обтекаемые коридорные трубные пучки, содержащие вертикальные стояки, каждый из которых сообщен с соответствующим верхним и нижним продольными коллекторами котла, причем каждый вертикальный стояк разделен горизонтальными перегородками на вертикальные секции, каждая из которых сообщена с горизонтальными трубными пучками, концы которых сообщены со свободно скользящим стояком, концы которого сообщены со второй парой продольных коллекторов котла, при этом его верхнее и нижнее сопряжения с упомянутыми коллекторами перекрыто торцовыми перегородками, а на скользящем стояке выполнен, как минимум один разрез, заглушенный вторыми торцовыми перегородками, размещенными с зазором друг к другу, кроме того, в следующей паре теплообменных поверхностей вертикальный стояк и свободно скользящий стояк меняются местами, кроме того, конвективные газоходы в нижней части сообщены друг с другом полостью осадительной камеры золового уноса. Кроме того, верхняя и нижняя части свободно скользящего стояка сосны друг к другу. Кроме того, длина труб в горизонтальных трубных пучках одинакова.To solve this problem, the convective block of the boiler containing two convective flues, equipped with heat exchange surfaces containing transversely flowing tube bundles hydraulically connected to the longitudinal collectors of the boiler, differs in that the heat transfer surfaces located in convective gas ducts contain rectilinear transversely streamlined corridor tube bundles containing vertical risers, each of which communicates with the corresponding upper and lower longitudinal collectors of the boiler and each vertical riser is divided by horizontal partitions into vertical sections, each of which is connected with horizontal tube bundles, the ends of which are in communication with a freely sliding riser, the ends of which are in communication with the second pair of longitudinal collectors of the boiler, while its upper and lower mates with the said collectors are closed end walls, and on a sliding riser, at least one cut is made, drowned out by second end walls placed with a gap to each other, in addition , in the next pair of heat-exchange surfaces, the vertical riser and the freely sliding riser are interchanged, in addition, the convective flues in the lower part are communicated with each other by the cavity of the sedimentation chamber of the fly ash. In addition, the upper and lower parts of the freely sliding pine riser to each other. In addition, the length of the pipes in the horizontal tube bundles is the same.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».A comparative analysis of the features of the claimed solution with the signs of the prototype and analogues indicates the conformity of the claimed solution to the criterion of "novelty."

При этом совокупность отличительных признаков предлагаемой полезной модели обеспечивает интенсификацию теплообмена при упрощении технологии изготовления конвективных газоходов и повышение их ремонтопригодности, эффективное использование объема шахты.Moreover, the set of distinguishing features of the proposed utility model provides the intensification of heat transfer while simplifying the manufacturing technology of convective flues and increasing their maintainability, efficient use of the mine’s volume.

На фиг. 1 показан общий вид конвективного блока водогрейного котла, на фиг. 2 показа разрез Α-A конвективного блока водогрейного котла.In FIG. 1 shows a general view of the convection block of a boiler, FIG. 2 shows a section Α-A of the convective block of the boiler.

На чертежах показаны газоходы 1 и 2, трубные пучки 3, продольные верхние 4, 5 и нижние 6, 7 коллекторы котла, вертикальные стояки 8, горизонтальные перегородки 9, скользящий стояк 10, верхнее 11 и нижнее 12 сопряжения, торцовые перегородки 13, разрез 14, вторые торцовые перегородки 15, полость 16 осадительной камеры.The drawings show the flues 1 and 2, tube bundles 3, longitudinal upper 4, 5 and lower 6, 7 boiler manifolds, vertical risers 8, horizontal partitions 9, sliding riser 10, upper 11 and lower 12 mates, end walls 13, section 14 , second end walls 15, cavity 16 of the precipitation chamber.

Конвективный блок включает два конвективных газохода 1 и 2 (первый из них, ближайший к топке, является опускным для потока газа, а второй подъемным). Его теплообменные поверхности содержат поперечно обтекаемые трубные пучки 3, гидравлически связанные с продольными коллекторами котла. Они содержат вертикальные стояки 8, каждый из которых сообщен с верхним 4 и нижним 6 продольными коллекторами котла. Каждый вертикальный стояк 8 разделен горизонтальными перегородками 9 на вертикальные секции, каждая из которых сообщена с горизонтальными трубными пучками 3, концы которых сообщены со свободно скользящим стояком 10, концы которого сообщены со второй парой продольных коллекторов 5 и 7 котла, при этом его верхнее 11 и нижнее 12 сопряжения с упомянутыми коллекторами перекрыто торцовыми перегородками 13, а на самом скользящем стояке 10 выполнен, как минимум один разрез 14, заглушенный вторыми торцовыми перегородками 15, размещенными с зазором друг к другу. Кроме того, в следующей паре теплообменник поверхностей вертикальный стояк 8 и свободно скользящий стояк 10 меняются местами, т.е. «контактируют» с другими парами продольных коллекторов, что обеспечивает продольно поперечную жесткость конвективного участка котла.The convective unit includes two convective gas ducts 1 and 2 (the first of them, the closest to the furnace, is a drain for the gas flow, and the second is a lift). Its heat exchange surfaces contain transversely streamlined tube bundles 3 hydraulically connected to the longitudinal collectors of the boiler. They contain vertical risers 8, each of which is connected with the upper 4 and lower 6 longitudinal collectors of the boiler. Each vertical riser 8 is divided by horizontal partitions 9 into vertical sections, each of which is connected with horizontal tube bundles 3, the ends of which are in communication with a freely sliding riser 10, the ends of which are in communication with the second pair of longitudinal collectors 5 and 7 of the boiler, while its upper 11 and the lower 12 of the interface with the said collectors is blocked by end walls 13, and on the sliding riser 10 at least one section 14 is made, drowned by the second end walls 15, placed with a gap to each other rugu. In addition, in the next pair of surface heat exchangers, the vertical riser 8 and the freely sliding riser 10 are interchanged, i.e. “Contact” with other pairs of longitudinal collectors, which provides longitudinal transverse rigidity of the convection section of the boiler.

Верхняя и нижняя части свободно скользящего стояка 10 и вертикального стояка 8 соосны друг к другу. Кроме того, длина труб в горизонтальных трубных пучках 3 конвективной части одинакова.The upper and lower parts of the freely sliding riser 10 and the vertical riser 8 are aligned with each other. In addition, the length of the pipes in the horizontal tube bundles 3 of the convective part is the same.

Конвективные газоходы 1 и 2 в их нижней части (и, соответственно, в нижней части конвективного блока) сообщены друг с другом полостью осадительной камеры 16 золового уноса.Convective flues 1 and 2 in their lower part (and, accordingly, in the lower part of the convection unit) are communicated with each other by the cavity of the sedimentation chamber 16 of fly ash.

Конвективный блок водогрейного котла работает следующим образом.The convective block of the boiler operates as follows.

Дымовые газы, содержащие в своем объеме частицы золы, из пространства топки попадают в конвективный блок. Его конвективные газоходы 1 и 2 обеспечивают в них, вначале опускное, а затем и подъемное движение газов до выходного газового окна. В процессе перемещения газов, последние отдают свое тепло воде, прокачиваемой через горизонтальные трубные пучки 3 вертикальных стояков 6.Flue gases containing ash particles in their volume enter the convection unit from the furnace chamber. Its convective flues 1 and 2 provide in them, first the lowering, and then the lifting movement of gases to the outlet gas window. In the process of moving gases, the latter give their heat to the water pumped through the horizontal tube bundles 3 vertical risers 6.

Газоходы 1 и 2 обеспечивают опускное и подъемное движение газов до выходного газового окна 17, что обеспечивает при проходе газами поворота в движении от нисходящего к восходящему (осуществляемому через полость осадительной камеры 16 золового уноса) выпадение из газового потока летучей золы. Это, в свою очередь, уменьшает объем выпадающей золы в конвективных газоходах 1 и 2.The flues 1 and 2 provide the lowering and lifting movement of gases to the outlet gas window 17, which ensures that the gases pass from the descending to the ascending (carried out through the cavity of the sedimentation chamber 16 fly ash) fly ash from the gas stream. This, in turn, reduces the amount of ash falling in convective flues 1 and 2.

Механическую очистку трубных поверхностей конвективных газоходов 1, 2 осуществляют через верхние съемные люки и люк, выполненный на заднем фронте котла (на чертеже не показаны). В боковых экранах топки выполнен проем (на чертеже не показан) для ручного обслуживания и контроля над работой топки. Удаление шлака из топки и золы, выпавшей в конвективных газоходах 1 и 2, может быть осуществлено различными способами в зависимости от конструкции топочного устройства (например, при наличии топки с шурующей планкой, сброс шлака осуществляется в канал золоудаления (на чертежах не показан).Mechanical cleaning of the pipe surfaces of convective gas ducts 1, 2 is carried out through the upper removable hatches and the hatch made on the trailing edge of the boiler (not shown in the drawing). An opening was made in the side screens of the furnace (not shown in the drawing) for manual maintenance and control over the operation of the furnace. The removal of slag from the furnace and ash deposited in the convection ducts 1 and 2 can be carried out in various ways depending on the design of the furnace device (for example, if there is a furnace with a screwing bar, the slag is discharged into the ash removal channel (not shown in the drawings).

Горизонтальные трубы, составляющие трубные пучки 3, имеют одинаковую длину и не требуют индивидуальных шаблонов. Они вварены в вертикальные стояки 8 с заданным шагом, и позволяют рационально использовать объем конвективного газохода 1 и 2, а также упрощают изготовление конвективного блока. Отсутствие вертикальных участков трубных пучков 3 позволяет улучшить характеристики теплообмена в представленном конструктивном решении.The horizontal pipes constituting the tube bundles 3 have the same length and do not require individual patterns. They are welded into the vertical risers 8 with a given step, and allow rational use of the volume of the convective duct 1 and 2, and also simplify the manufacture of the convection unit. The absence of vertical sections of the tube bundles 3 can improve the heat transfer characteristics in the presented design solution.

Claims

1. A convective block of a boiler containing two convective gas ducts equipped with heat exchange surfaces containing transversely streamlined tube bundles hydraulically connected to the longitudinal collectors of the boiler, characterized in that the heat exchange surfaces located in convective gas ducts contain rectilinear transversely streamlined corridor tube bundles containing vertical risers, each of which communicates with the corresponding upper and lower longitudinal collectors of the boiler, each vertical the riser is divided by horizontal partitions into vertical sections, each of which is connected with horizontal tube bundles, the ends of which are in communication with a freely sliding riser, the ends of which are in communication with the second pair of longitudinal collectors of the boiler, while its upper and lower mates with the mentioned collectors are blocked by end partitions, and at least one cut is made on the sliding riser, drowned by the second end walls, placed with a gap to each other, in addition, in the next pair of heat transfer of vertical surfaces, the vertical riser and the freely sliding riser are interchanged; moreover, the convective flues in the lower part are communicated with each other by the cavity of the ash collection chamber.

2. The convective block of the boiler according to claim 1, characterized in that the upper and lower parts of the freely sliding pine riser to each other.

3. The convective block of the boiler according to claim 1, characterized in that the length of the pipes in the horizontal tube bundles is the same.