RU2051716C1

RU2051716C1 - Spark arrester

Info

Publication number: RU2051716C1
Authority: RU
Inventors: Юрий Васильевич Плаксин; Евгений Николаевич Филонов
Original assignee: Центральное конструкторское бюро "Коралл"
Priority date: 1990-05-30
Filing date: 1990-05-30
Publication date: 1996-01-10

Abstract

FIELD: fire-fighting equipment. SUBSTANCE: gas guide apparatus comprises at least two stages disposed along the gas flow, each stage having the form of noncontacting cones one of which has its apex directed against the gas flow while the other (truncated) one faces in the contrary direction. An ash-collecting chamber is divided into partitions while the transverse axes of ports are arranged in the plane of cone bases of the corresponding stages of the gas guide apparatus. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к газовыхлопным системам двигателей внутреннего сгорания, котлоагрегатам, преимущественно для судов. The invention relates to gas exhaust systems of internal combustion engines, boiler units, mainly for ships.

Известен искрогаситель, содержащий корпус с газоподводящим и газоотводящим патрубками, внутри которого размещен завихряющий аппарат, представляющий собой ряд лопаток, установленных под определенным углом. Known spark arrestor containing a housing with a gas supply and gas outlet pipes, inside of which is placed a swirl apparatus, which is a series of blades installed at a certain angle.

Недостатком известного искрогасителя является то, что он из-за наличия завихряющего аппарата, выполненного в виде винтовых лопаток, трудоемок в изготовлении. Кроме того, он имеет большой габаритный размер по длине что не позволяет делать его многоступенчатым. A disadvantage of the known spark arrester is that it is laborious to manufacture due to the presence of a swirl apparatus made in the form of helical blades. In addition, it has a large overall length, which does not allow it to be multistage.

Известен также искрогаситель, содержащий корпус с газоподводящим и газоотводящим патрубками, внутри которого размещен газовый направляющий аппарат, выполненный в виде нескольких загнутых труб, и золосборная камера с окнами. A spark arrester is also known, comprising a housing with gas supply and gas outlet pipes, inside which there is a gas guide apparatus made in the form of several bent pipes, and an ash collecting chamber with windows.

Недостатком известного искрогасителя является то, что газовый направляющий аппарат в виде загнутых труб имеет значительное гидравлическое сопротивление, из-за чего искрогаситель выполняют обычно одноступенчатым, что не гарантирует полного искроулавливания. Кроме того, направляющий аппарат такой конструкции трудоемок в изготовлении. A disadvantage of the known spark arrester is that the gas guide apparatus in the form of bent pipes has significant hydraulic resistance, which is why the spark arrester is usually single-stage, which does not guarantee complete spark recovery. In addition, the guide apparatus of this design is laborious to manufacture.

Цель изобретения повышение экологической защиты и снижение трудоемкости изготовления. The purpose of the invention is to increase environmental protection and reduce the complexity of manufacturing.

Поставленная цель в искрогасителе, содержащем корпус с газоподводящим и газоотводящим патрубками, внутри которого размещены газовый направляющий аппарат и золосборная камера с окнами достигается тем, что газовый направляющий аппарат состоит из установленных по ходу движения газа не менее двух ступеней, каждая из которых выполнена в виде несоприкасающихся друг с другом конуса, расположенного вершиной против потока газа, и усеченного конуса, расположенного в противоположном направлении, а золосборная камера по числу ступеней разделена на секции перегородками, размещенными ниже окон и установленными относительно корпуса под острым углом и с кольцевым зазором, при этом поперечные оси окон каждой секции золосборной камеры расположены в плоскости основания конуса соответствующей ступени газового направляющего аппарата, а площадь сечения кольцевого зазора определяется зависимостью
S₃<

, где S_з площадь сечения кольцевого зазора;
Σ_Si суммарная площадь проходного сечения окон одной секции газосборной камеры.The goal in a spark arrester containing a housing with a gas supply and gas outlet pipes, inside which there is a gas guide apparatus and an ash collecting chamber with windows is achieved by the fact that the gas guide apparatus consists of at least two stages installed along the gas flow, each of which is made in the form of non-contacting with each other a cone located apex against the gas flow and a truncated cone located in the opposite direction, and the ash collecting chamber is divided by the number of steps on the section by partitions located below the windows and installed relative to the housing at an acute angle and with an annular gap, while the transverse axis of the windows of each section of the ash collecting chamber are located in the plane of the base of the cone of the corresponding stage of the gas guide apparatus, and the cross-sectional area of the annular gap is determined by the dependence
S ₃ <

where S _s the cross-sectional area of the annular gap;
Σ _{Si is the} total passage area of the windows of one section of the gas collection chamber.

На чертеже показан искрогаситель, общий вид. The drawing shows a spark arrester, General view.

Искрогаситель состоит из корпуса 1 с газоподающим 2 и газоотводящим 3 патрубками. Внутри корпуса 1 установлена внутренняя стенка 4 с окнами 5, образующая совместно с наружной стенкой корпуса 1 золосборную камеру 6, переходящую в золосборник 7 с крышкой 8. Кроме того, в корпусе 1 размещен многоступенчатый газовый направляющий аппарат, установленный по ходу движения газа. Каждая ступень газового направляющего аппарата выполнена в виде несоприкасающихся друг с другом конуса 9, расположенного вершиной против потока газа, и усеченного конуса 10, расположенного в противоположном направлении. Золосборная камера 6 разделена на секции перегородками 11, размещенными ниже окон 5 и установленными относительно корпуса 1 под острым углом и кольцевым зазором 12. Поперечные оси окон 5 каждой секции золосборной камеры 6 расположены в плоскости основания конуса 9 соответствующей ступени газового направляющего аппарата. Площадь сечения кольцевого зазора 12 определяется зависимостью
S₃<

, где S_з площадь сечения кольцевого зазора.The spark arrester consists of a housing 1 with a gas supply 2 and a gas outlet 3 pipes. Inside the housing 1, an inner wall 4 with windows 5 is installed, forming together with the outer wall of the housing 1 an ash collecting chamber 6, passing into an ash collecting chamber 7 with a cover 8. In addition, a multi-stage gas guide apparatus is installed in the housing 1, installed in the direction of gas movement. Each stage of the gas guide apparatus is made in the form of a cone 9 that is not in contact with each other, located apex against the gas flow, and a truncated cone 10, located in the opposite direction. The ash collecting chamber 6 is divided into sections by partitions 11 located below the windows 5 and installed relative to the housing 1 at an acute angle and an annular gap 12. The transverse axis of the windows 5 of each section of the ash collecting chamber 6 are located in the base plane of the cone 9 of the corresponding stage of the gas guide apparatus. The cross-sectional area of the annular gap 12 is determined by the dependence
S ₃ <

where S _s the cross-sectional area of the annular gap.

Σ_Si суммарная площадь проходного сечения окон одной секции газосборной камеры.Σ _{Si is the} total passage area of the windows of one section of the gas collection chamber.

Количество ступеней газового направляющего аппарата определяется в зависимости от характеристик двигателя внутреннего сгорания или котла, гидравлического сопротивления выхлопного трубопровода и ступени газового направляющего аппарата. Так, например, дизель-генератор 6-9ДГ мощностью 1800 кВт, установленный на плавучей буровой установке пр. 10172, имеет допустимое противодавление в системе газохода 5500 Па. Газовыхлопной трубопровод с утилизационным котлом согласно расчету имеет гидравлическое сопротивление 3340 Па, а гидравлическое сопротивление одной ступени искрогасителя составляет 460 Па. Таким образом запас сопротивления на искрогаситель составляет 5500-3340 2160 Па, что позволяет выполнить искрогаситель четырех- ступенчатым. The number of stages of the gas guide apparatus is determined depending on the characteristics of the internal combustion engine or boiler, the hydraulic resistance of the exhaust pipe and the stage of the gas guide apparatus. So, for example, a 6-9DG diesel generator with a power of 1800 kW installed on a floating drilling rig, project 10172, has an allowable backpressure in the flue system of 5500 Pa. According to the calculation, the gas exhaust pipeline with a recovery boiler has a hydraulic resistance of 3340 Pa, and the hydraulic resistance of one stage of the spark arrester is 460 Pa. Thus, the margin of resistance to the spark arrester is 5500-3340 2160 Pa, which allows the spark arrester to be performed in four stages.

Работа искрогасителя осуществляется следующим образом. The spark arrester is as follows.

Продукты сгорания от двигателя внутреннего сгорания или от котла подаются в патрубок 2 и поступают на первую ступень газового направляющего аппарата, направляются с помощью конуса 9 к его нижнему основанию и с помощью усеченного конуса 10 меняют направление. При изменении направления потока газа содержащие в нем искры и несгоревшие частицы топлива и масла под действием инерционных сил через окна 5 и через зазор 12 попадают золосборную камеру 6 и затем в золосборник 7. The combustion products from the internal combustion engine or from the boiler are fed into the pipe 2 and fed to the first stage of the gas guide apparatus, sent using a cone 9 to its lower base and using a truncated cone 10 change direction. When changing the direction of the gas flow, sparks and unburned particles of fuel and oil containing in it under the action of inertial forces pass through the window 5 and through the gap 12 to the ash collecting chamber 6 and then to the ash collecting chamber 7.

Благодаря тому, что площадь сечения кольцевого зазора 12 меньше половины суммарной площади проходного сечения окон 5 одной секции золосборной камеры исключается переток газа помимо какой-либо промежуточной ступени искрогасителя. Due to the fact that the cross-sectional area of the annular gap 12 is less than half of the total passage area of the windows 5 of one section of the ash collecting chamber, gas flow is excluded in addition to any intermediate stage of the spark arrester.

Использование предлагаемого искрогасителя позволяет повысить экологическую защиту и снизить трудоемкость его изготовления за счет того, что газовый направляющий аппарат выполнен многоступенчатым, а его конструкция менее трудоемка в изготовлении, чем у известных искрогасителей. The use of the proposed spark arrester allows you to increase environmental protection and reduce the complexity of its manufacture due to the fact that the gas guide apparatus is multi-stage, and its design is less time-consuming to manufacture than that of the known spark arrester.

Claims

SPARKLOCK, comprising a housing with gas inlet and gas outlet pipes, inside of which a gas separation apparatus and an ash collecting chamber with windows located along its height are arranged, characterized in that the gas separation apparatus is installed inside the chamber and consists of at least two gas distribution stages located along the gas, each of which is made in the form of cones facing one another with the bases, the top of one of which is directed towards the direction of the incoming gas, and the other is made truncated, and the ash chamber is equipped with additional windows and partitions installed at a distance from the walls of the housing at an acute angle to them, and the opposite side adjacent to the walls of the ash chamber under each of the windows, which are placed in a row, while the transverse axis of the window is located in the plane of the base cone, the cross-sectional area of the annular gap between the partitions and the walls of the housing is determined by the dependence

where s _z is the cross-sectional area of the annular gap;
∑ s _i - the total area of the passage section of the windows of one row.