RU2031312C1 - Device for cleaning heat surface from ash deposits - Google Patents
Device for cleaning heat surface from ash deposits Download PDFInfo
- Publication number
- RU2031312C1 RU2031312C1 SU5012482A RU2031312C1 RU 2031312 C1 RU2031312 C1 RU 2031312C1 SU 5012482 A SU5012482 A SU 5012482A RU 2031312 C1 RU2031312 C1 RU 2031312C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shock
- powder charge
- shock tube
- combustion chamber
- pipe
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
- F28G11/00—Cleaning by combustion, e.g. using squibs, using travelling burners
Abstract
Description
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для очистки внутренних поверхностей котлоагрегатов, в частности экономайзеров, конвективных пучков труб и т.д. The invention relates to a power system and can be used to clean the internal surfaces of boiler units, in particular economizers, convective bundles of pipes, etc.
В настоящее время широкое распространение для чистки поверхностей нагрева нашли методы воздействия на запыление поверхности ударной волной. Например, в газоимпульсной очистке формирование ударной волны происходит за счет сжигания в импульсной камере пропан-бутановой смеси с воздухом [1]. Currently, methods for influencing surface dusting by a shock wave are widely used for cleaning heating surfaces. For example, in gas-pulse cleaning, the formation of a shock wave occurs due to the combustion of a propane-butane mixture with air in a pulse chamber [1].
Однако амплитуда давления получается невысокой 1.105 Па, так как объемная плотность энергии газообразного топлива (например, бензол + кислород) невысока и составляет около 18 кДж/л.However, the pressure amplitude is low 1 . 10 5 Pa, since the bulk energy density of gaseous fuels (for example, benzene + oxygen) is low and is about 18 kJ / l.
Известны газоимпульсные устройства [2], в которых очистка происходит за счет кинетической энергии раскаленных продуктов сгорания. Труба заполняется смесью горючего газа и воздуха. В детонационной трубе смесь поджигается. По трубе распространяется детонационная волна, приводящая к возникновению слабых ударных волн и газового потока. Known gas-pulse devices [2], in which the cleaning occurs due to the kinetic energy of the hot combustion products. The pipe is filled with a mixture of combustible gas and air. In the detonation tube, the mixture is ignited. A detonation wave propagates through the pipe, leading to the appearance of weak shock waves and gas flow.
Недостатком устройства является формирование нескольких ударных волн, которые возбуждают колебания в обшивке, обмуровке котла и производят дальнейшее их разрушение. The disadvantage of this device is the formation of several shock waves that excite vibrations in the casing, the lining of the boiler and produce further destruction.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа устройство для очистки поверхностей нагрева котла [3] , содержащее ударную трубу, смесепровод для подачи топливо-воздушной смеси, запальник, выхлопное сопло. Сопло установлено перпендикулярно стенке газохода. Ударная труба заполняется топливо-воздушной смесью на запальную свечу подается высокое напряжение. Пламя, распространяясь в сторону открытого конца, формирует газовую струю, сопровождающуюся ударными волнами, воздействующими на запыленную поверхность. The closest in technical essence to the claimed device is the selected device for cleaning the heating surfaces of the boiler [3], selected as a prototype, containing a shock tube, a mixture pipe for supplying a fuel-air mixture, an igniter, an exhaust nozzle. The nozzle is mounted perpendicular to the duct wall. The shock tube is filled with a fuel-air mixture. A high voltage is supplied to the ignition plug. The flame, propagating towards the open end, forms a gas stream, accompanied by shock waves acting on a dusty surface.
Конструкция обладает следующими недостатками, присущими всем газоимпульсным камерам. Вследствие большого диаметра сопла, тем более имеющего форму конфузора, в нерабочий период стенки ударной трубы заносятся золой. В момент включения устройства зола и более крупные частицы "выстреливают" и работают как абразив, разрушая противоположную стенку дымохода, а также теплообменные поверхности. Наличие газоподводящих трубопроводов делает устройство громоздким и взрывоопасным. Работа устройства возможна только в стационарных условиях. The design has the following disadvantages inherent in all gas pulse chambers. Due to the large diameter of the nozzle, the more so having the shape of a confuser, the walls of the shock tube are filled with ash during the non-working period. At the moment the device is turned on, ash and larger particles “shoot out” and work as an abrasive, destroying the opposite wall of the chimney, as well as heat transfer surfaces. The presence of gas supply pipelines makes the device bulky and explosive. The operation of the device is possible only in stationary conditions.
Существенно более широкие возможности открывает использование в качестве источника энергии конденсированных взрывчатых веществ (порока). Объемная плотность энергии нитроглицерина 1000 кДж/л, что в 50 и более раз превышает плотность энергии жидкостных, а тем более газообразных смесей. При этом возможно формирование ударной волны в 100 и более атмосфер, мощность и амплитуду которой легко регулировать количеством заряда. Использование порохов позволяет конструировать более компактное, с меньшим диаметром ударной трубы, устройство для очистки с мощностью заряда, одинаковой с газоимпульсными устройствами. The use of condensed explosives (defect) as an energy source opens up much broader possibilities. The volumetric energy density of nitroglycerin is 1000 kJ / l, which is 50 or more times higher than the energy density of liquid, and even more so gaseous mixtures. In this case, the formation of a shock wave of 100 or more atmospheres is possible, the power and amplitude of which is easily controlled by the amount of charge. The use of gunpowder allows you to design a more compact, with a smaller diameter of the shock tube, a cleaning device with a charge power identical to gas-pulse devices.
Целью изобретения является повышение эффективности очистки. The aim of the invention is to increase the cleaning efficiency.
Цель достигается тем, что в устройстве для очистки поверхностей, содержащем ударную трубу с открытым выходным торцом и систему инициирования, согласно изобретению имеются камера сгорания с расположенным в ней гнездом с пороховым зарядом, соединенным посредством газового канала с ударной трубой, и затвор с рукояткой, размещенный со стороны порохового заряда и связанный с системой инициирования. Ударная труба подсоединена к камере сгорания с возможностью вращения. Открытый торец ударной трубы выполнен в виде изогнутого колена или с косым срезом. Система инициирования выполнена в виде расположенных последовательно капсюля, иглы и электромагнита. The goal is achieved in that in a device for cleaning surfaces containing a shock tube with an open outlet end and an initiation system, according to the invention there is a combustion chamber with a socket with a powder charge located therein, connected via a gas channel to the shock tube, and a shutter with a handle located from the side of the powder charge and associated with the initiation system. The shock tube is rotatably connected to the combustion chamber. The open end of the shock tube is made in the form of a bent knee or with an oblique cut. The initiation system is made in the form of a sequentially located capsule, needle and electromagnet.
Такое выполнение устройства в виде двух камер, в одной из которых происходит воспламенение и горение порохового заряда, а в другой - формирование ударной волны, позволяет получать на выходе ударную волну с высокими параметрами, превышающими возможности известных газоимпульсных устройств, и, кроме того, позволяет избавиться от газопроводящих трубопроводов с рабочими газами, смеси которых всегда взрывоопасны. This embodiment of the device in the form of two chambers, in one of which the ignition and combustion of the powder charge takes place, and in the other, the formation of a shock wave, allows you to receive a shock wave with high parameters that exceed the capabilities of known gas-pulse devices, and, in addition, eliminates from gas pipelines with working gases, mixtures of which are always explosive.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием камеры сгорания, в которой расположено гнездо с пороховым зарядом, соединенные посредством газового канала с ударной трубой, и затвора с рукояткой, размещенного со стороны порохового заряда. Система инициирования выполнена в виде последовательно расположенных электромагнита, иглы и капсюля. Comparative analysis with the prototype shows that the inventive device is characterized by the presence of a combustion chamber in which a socket with a powder charge is located, connected through a gas channel to the shock tube, and a shutter with a handle located on the side of the powder charge. The initiation system is made in the form of sequentially located electromagnet, needle and capsule.
Сравнение заявляемого устройства с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна". При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, не были выявлены, поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия". Comparison of the claimed device with the prototype made it possible to establish compliance with its criterion of "novelty." When studying other known technical solutions in this technical field, the signs that distinguish the claimed solution from the prototype were not identified, therefore, they provide the claimed technical solution with the criterion of "significant differences".
На фиг. 1 представлено устройство для очистки, продольное сечение; на фиг. 2 показана ударная труба в виде изогнутого колена; на фиг.3 - ударная труба с косым срезом на выходе. In FIG. 1 shows a device for cleaning, longitudinal section; in FIG. 2 shows a shock tube in the form of a bent elbow; figure 3 - shock pipe with an oblique cut at the exit.
Устройство для очистки поверхностей от зольных отложений (фиг.1) содержит камеру 1 сгорания, в которой расположено гнездо 2 с пороховым зарядом 3, соединенное посредством газового канала 4 с ударной трубой 5. Со стороны порохового заряда размещен затвор 6 с рукояткой. Последовательно расположенные электромагнит 7, игла 8, проходящая через отверстие затвора 6, и капсюль 9 в совокупности составляют систему инициирования. Ударная труба 5 подсоединена к камере 1 сгорания с помощью муфты 10 и имеет возможность вращения. Открытый торец ударной трубы выполнен в виде изогнутого колена (фиг.2) или с косым срезом (фиг.3). A device for cleaning surfaces from ash deposits (Fig. 1) contains a combustion chamber 1 in which a socket 2 with a powder charge 3 is located, connected via a gas channel 4 to the
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
В гнездо 2 камеры 1 сгорания устанавливается заряд 3 с капсюлем 9. Затвор 6 с помощью рукоятки закрывают. При включении электромагнита 7 игла 8 ударяет по капсюлю 9. Порок воспламеняется. В свободном пространстве гнезда 2 порохового заряда давление возрастает до 100-200 МПа, что ускоряет процесс горения. В газовом канале 4 происходит догорание частиц порока, не сгоревших в гнезде 2. Через газовый канал 4 продукты сгорания поступают в более широкий канал ударной трубы 5, в котором продукты сгорания "толкают" воздушную "пробку", формируя при этом ударную волну. К этому моменту порок сгорает. A charge 3 with a capsule 9 is installed in the socket 2 of the combustion chamber 1. The shutter 6 is closed using the handle. When you turn on the electromagnet 7, the needle 8 hits the capsule 9. The defect is ignited. In the free space of the nest 2 of the powder charge, the pressure increases to 100-200 MPa, which accelerates the combustion process. In the gas channel 4, the defect particles that are not burnt in the nest 2 are burned out. Through the gas channel 4, the combustion products enter the wider channel of the
Осциллограмма, снятая датчиком давления, установленным на трубе вблизи среза, характеризует изменение давления в сформировавшейся ударной волне. Импульс давления - одиночный с крутым породным фронтом и пологим задним, длительность импульса 1-3 мс. An oscillogram recorded by a pressure sensor mounted on a pipe near a cut characterizes the pressure change in the formed shock wave. The pressure impulse is single with a steep rocky front and a gentle rear, pulse duration of 1-3 ms.
Далее при выходе из трубы волна распространяется по всему объему ее амплитуда уменьшается пропорционально квадрату расстояния. Поэтому при падении волны на очищенные поверхности ее амплитуда уменьшается до величины ≈ 105Па, что все-таки превышает амплитуду волн от газоимпульсного устройства. За ударной волной двигается высокоскоростной газовый поток. Энергия распределяется следующим образом: 80% в ударной волне, 20% в скоростном потоке. Чтобы полностью использовать энергию, необходимо трубу направлять непосредственно на очищенную поверхность.Further, when leaving the pipe, the wave propagates throughout its volume, its amplitude decreases in proportion to the square of the distance. Therefore, when a wave falls on cleaned surfaces, its amplitude decreases to ≈ 10 5 Pa, which nevertheless exceeds the amplitude of the waves from the gas-pulse device. Behind the shock wave moves a high-speed gas stream. Energy is distributed as follows: 80% in a shock wave, 20% in a high-speed flow. To fully utilize energy, it is necessary to direct the pipe directly to the cleaned surface.
Если поверхности нагрева имеют низкую температуру, порядка 100-200оС, то используется для очистки стационарная установка с соплом изогнутого типа. Если поверхности нагрева находятся в топке, то устройство устанавливается на направляющие, дающие возможность открытый конец ударной трубы вводить и извлекать из топочного пространства, при этом он выполнен с косым срезом. Открытый конец трубы направляется в сторону греющей поверхности и располагается над ней. Таким образом исключается возможность заноса стенок ударной трубы золой.If the heating surfaces have a low temperature, of the order of 100-200 ° C, is used for cleaning the stationary unit with the nozzle of a curved type. If the heating surfaces are in the furnace, the device is mounted on guides that enable the open end of the shock tube to be inserted and removed from the furnace space, while it is made with an oblique cut. The open end of the pipe is directed towards the heating surface and is located above it. This eliminates the possibility of drift of the walls of the shock tube with ash.
Использование предлагаемого устройства для очистки от рыхлых отложений поверхностей экономайзера обеспечивает по сравнению с существующими газоимпульсными устройствами следующие преимущества. Наличие источника энергии высокой концентрации (пороха) позволяет существенно снизить диаметр ударной трубы и обеспечивает за счет этого очистку любых труднодоступных мест. Кроме того, ввиду небольшого диаметра ударной трубы имеется возможность направить срез трубы по потоку дымовых газов, что предотвращает попадание в трубу золы. В связи с этим исключается разрушение очищаемых теплообменных поверхностей за счет воздействия выстреливающих зольных частиц. Using the proposed device for cleaning loose deposits of economizer surfaces provides the following advantages compared to existing gas-pulse devices. The presence of a source of energy of high concentration (gunpowder) can significantly reduce the diameter of the shock tube and, due to this, can clean any hard-to-reach spots. In addition, due to the small diameter of the shock pipe, it is possible to direct the pipe cut along the flue gas flow, which prevents ash from entering the pipe. In this regard, the destruction of the cleaned heat-exchange surfaces due to the action of firing ash particles is excluded.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5012482 RU2031312C1 (en) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | Device for cleaning heat surface from ash deposits |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5012482 RU2031312C1 (en) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | Device for cleaning heat surface from ash deposits |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2031312C1 true RU2031312C1 (en) | 1995-03-20 |
Family
ID=21589485
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5012482 RU2031312C1 (en) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | Device for cleaning heat surface from ash deposits |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2031312C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2774772C2 (en) * | 2018-03-29 | 2022-06-22 | Экспло Инжиниринг Аг | Apparatus and method for generating high-amplitude pressure waves |
-
1991
- 1991-08-05 RU SU5012482 patent/RU2031312C1/en active
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
1. Щелоков Я.М. и др. Очистка поверхностей нагрева котлов-утилизаторов. М.: Энергоатомиздат, 1984, с.95-97. * |
2. Солоухин Р.И. Ударные волны и детонации в газах. М., 1963, с.30-32. * |
3. Щелоков Я.М. и др. Очистка поверхностей нагрева котлов-утилизаторов. М.: Энергоатомиздат, 1984, с.78, р.5.1а. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2774772C2 (en) * | 2018-03-29 | 2022-06-22 | Экспло Инжиниринг Аг | Apparatus and method for generating high-amplitude pressure waves |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5476385B2 (en) | Method and apparatus for generating an explosion | |
NL193932C (en) | Method and device for cleaning the internal surface of a flow-through device. | |
ES2398688T3 (en) | Gas pulse blower | |
JP4012536B2 (en) | Container inner surface cleaning apparatus and inner surface cleaning method | |
RU2031312C1 (en) | Device for cleaning heat surface from ash deposits | |
RU2520446C2 (en) | Method of cleaning of energotechnological equipment working surfaces | |
CN219551309U (en) | Boiler air heater pipe wall ash handling equipment | |
CN215570521U (en) | High-efficiency energy-saving incinerator soot blower | |
SU1274418A1 (en) | Pulsating combustion device | |
SU937880A1 (en) | Pulsative burning apparatus | |
EP3885686A1 (en) | Method of and charge for cleaning incinerator heat exchangers | |
JP3114893B2 (en) | Pulse combustor | |
RU2024815C1 (en) | Apparatus for cleaning heating surface | |
SU1198316A1 (en) | Pulse burning device | |
RU32246U1 (en) | Hot water boiler | |
SU1689752A1 (en) | Device for pulse cleaning of heating surface | |
GB2295448A (en) | Method and apparatus for igniting inflammable gases in a flare tower | |
EP4158266A1 (en) | Method and apparatus for hot or cold cleaning combustion slag by means of an explosive shock wave | |
SU1067341A1 (en) | Steam boiler | |
SU1153181A2 (en) | Device for pulsing combustion | |
SU1499084A1 (en) | Device for cleaning the heating surface | |
SU922426A1 (en) | Device for burning fuel in pulsating stream | |
DK9300052U3 (en) | Stoker fireplace with automatic ignition device, especially for cut straw | |
SU964068A2 (en) | Working member apparatus for trenchless laying of pipelines | |
RU1839218C (en) | Ignition |