RU2317150C1

RU2317150C1 - Ash catcher

Info

Publication number: RU2317150C1
Application number: RU2006119072/15A
Authority: RU
Inventors: Виктор Александрович Рудницкий
Original assignee: Виктор Александрович Рудницкий
Priority date: 2006-05-31
Filing date: 2006-05-31
Publication date: 2008-02-20

Abstract

FIELD: cleaning of gases.

SUBSTANCE: ash catcher comprises vertical housing whose top section is cylindrical and bottom section is diverging and is connected with the space of the ash collector. The top face of the housing is covered with a plug through which a gas discharging pipe passes. The wall of the pipe and inner side of the top section of the vertical housing form a ring space. The branch pipe for flue gases is in communication with the top section of the ring passage. The space of the vertical housing receives the control device that has rod mounted at its longitudinal axis and top end locked at the plane of the gas-discharging pipe . The bottom end is locked in the plane of the vertical housing preferably in its diverging part. The core made of a hollow housing shaped into a rotation body is set on the rod for permitting reciprocation. The top section of the core is conical and its walls are concave. The bottom part of the core is conical and has convex walls. The top and bottom parts of the core are interconnected via the edges of the base. The part of the rod that provides reciprocation of the core is provided with thread and nuts mounted above and under the core. The ends of the rod are provided with thread with nuts and passes through the bushings secured to the radially oriented plates whose free ends are connected with the inner side of the gas-discharging pipe and vertical housing. The radially oriented plates are used as blades for quenching the gas flow.

EFFECT: expanded functional capabilities.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в котельных и технологических установках для очистки газовых потоков от твердых взвесей.The invention relates to the field of power engineering and can be used in boiler rooms and process plants for cleaning gas streams from solid suspensions.

Известен золоуловитель, содержащий систему форсунок, снабженных регуляторами расхода, размещенных в дымоходе, выполненном в виде трубы Вентури, систему дистанционно управляемых заслонок воздушных каналов и золонакопитель (пат. РФ №2022624, МПК B01D 47/10, 1994).Known ash collector containing a system of nozzles equipped with flow regulators located in a chimney made in the form of a Venturi pipe, a system of remotely controlled air duct shutters and an ash collector (US Pat. RF No. 2022624, IPC B01D 47/10, 1994).

Известный золоуловитель конструктивно сложен и недостаточно эффективен в эксплуатации.Known ash collector is structurally complex and not sufficiently effective in operation.

Известен золоуловитель, содержащий горизонтальный корпус, внутренняя полость которого выполнена с винтообразной перегородкой, в верхней части которого выполнены продольные каналы для подвода охлаждающей среды, а нижняя выполнена как система золоприемных бункеров (см. пат. РФ №1451935, МПК В04С 5/20, В04С 5/14, 1995).Known ash collector containing a horizontal housing, the inner cavity of which is made with a helical partition, in the upper part of which there are longitudinal channels for supplying a cooling medium, and the lower one is made as a system of ash receiving bins (see US Pat. RF No. 1451935, IPC VC 5/20, V04C 5/14, 1995).

Известный золоуловитель конструктивно сложен и недостаточно эффективен в эксплуатации. Кроме того, устройство плохо адаптировано к изменению режима работы котельной или технологической установки.Known ash collector is structurally complex and not sufficiently effective in operation. In addition, the device is poorly adapted to changing the operating mode of the boiler room or technological installation.

Известен также золоуловитель, содержащий вертикальный корпус, верхняя часть которого выполнена цилиндрической, а нижняя часть выполнена конфузорной и сообщена с полостью золосборника, при этом верхний торец корпуса перекрыт заглушкой, через которую пропущена газоотводная труба, стенкой которой и внутренней поверхностью верхней части вертикального корпуса образован кольцевой канал, при этом патрубок ввода дымовых газов сообщен с верхней частью кольцевого канала (см. http://WWW.cikloni.ru - каталог ООО «ВЕНТОБОРУДОВАНИЕ-ТВЕРЬ).An ash collector is also known, containing a vertical body, the upper part of which is made cylindrical, and the lower part is made confuser and communicates with the ash chamber, while the upper end of the body is blocked by a plug through which a gas pipe is passed, the wall of which and the inner surface of the upper part of the vertical body is formed by an annular channel, while the flue gas inlet pipe is in communication with the upper part of the annular channel (see http://WWW.cikloni.ru - catalog of VENTOBORUDOVANIE-TVER LLC).

Недостаток этого устройства - отсутствие его адаптивности к изменению режима работы котельной или технологической установки.The disadvantage of this device is the lack of its adaptability to changing the operating mode of the boiler room or technological installation.

Решаемая техническая задача - обеспечение широкой адаптивности устройства к изменению режима работы котельной или технологической установки.The technical task to be solved is to ensure the wide adaptability of the device to changing the operating mode of a boiler room or technological installation.

Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в обеспечении стабильно высокого качества очистки дымовых газов, на всех возможных режимах работы котельной установки.The technical result obtained when solving the problem is expressed in ensuring a consistently high quality flue gas treatment at all possible operating modes of the boiler plant.

Для решения поставленной задачи золоуловитель, содержащий вертикальный корпус, верхняя часть которого выполнена цилиндрической, а нижняя часть выполнена конфузорной и сообщена с полостью золосборника, при этом верхний торец корпуса перекрыт заглушкой, через которую пропущена газоотводная труба, стенкой которой и внутренней поверхностью верхней части вертикального корпуса образован кольцевой канал, при этом патрубок ввода дымовых газов сообщен с верхней частью кольцевого канала, отличается тем, что в полости вертикального корпуса размещено регулирующее приспособление, содержащее шток, размещенный на его продольной оси, верхний конец которого зафиксирован в полости газоотводной трубы, а нижний зафиксирован в полости вертикального корпуса, предпочтительно его конфузорной части, при этом на шток, с возможностью возвратно-поступательного перемещения по нему, надет сердечник, выполненный в виде полого корпуса в форме тела вращения, верхней части которого придан предпочтительно вид конуса с вогнутыми стенками, а нижней части придан предпочтительно вид конуса с выпуклыми стенками, причем верхняя и нижняя части сердечника скреплены кромками основания. Кроме того, часть штока, обеспечивающая возвратно-поступательное перемещение сердечника, снабжена резьбой и гайками, размещенными соответственно над и под сердечником. Кроме того, концы штока снабжены резьбой с гайками и пропущены через втулки, скрепленные с радиально ориентированными пластинами, свободные концы которых скреплены с внутренней поверхностью, соответственно, газоотводной трубы и вертикального корпуса, при этом радиально ориентированные пластины использованы в качестве лопастей успокоителя газового потока.To solve this problem, an ash collector containing a vertical housing, the upper part of which is cylindrical, and the lower part is made confuser and communicates with the ash pan cavity, while the upper end of the housing is blocked by a plug through which a gas pipe is passed, the wall of which and the inner surface of the upper part of the vertical housing an annular channel is formed, while the flue gas inlet port is in communication with the upper part of the annular channel, characterized in that in the cavity of the vertical housing a regulating device containing a rod placed on its longitudinal axis is placed, the upper end of which is fixed in the cavity of the gas outlet pipe, and the lower end is fixed in the cavity of the vertical casing, preferably its confuser part, and is worn on the rod with the possibility of reciprocating movement along it a core made in the form of a hollow body in the form of a body of revolution, the upper part of which is preferably given the shape of a cone with concave walls, and the lower part is preferably given the shape of a cone with a convex and the walls, the top and bottom edges of the core are bonded base. In addition, the part of the rod that provides reciprocating movement of the core is provided with threads and nuts located respectively above and below the core. In addition, the ends of the stem are threaded with nuts and passed through bushings fastened to radially oriented plates, the free ends of which are fastened to the inner surface of the gas outlet pipe and vertical housing, respectively, while the radially oriented plates are used as vanes of the gas flow damper.

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 solutions with the features of the prototype and analogues indicates the compliance of the claimed solutions with the criterion of "novelty."

Признаки отличительной части формулы изобретения обеспечивают решение комплекса функциональных задач.The features of the characterizing part of the claims provide a solution to a set of functional tasks.

Признак «...в полости вертикального корпуса размещено регулирующее приспособление...» обеспечивает регулирование характеристик газового канала на участке входа в газоотводную трубу.The sign "... in the cavity of the vertical casing is placed adjusting device ..." provides regulation of the characteristics of the gas channel at the entrance to the exhaust pipe.

Признаки «...содержащее шток, размещенный на его продольной оси, верхний конец которого зафиксирован в полости газоотводной трубы, а нижний зафиксирован в полости вертикального корпуса, предпочтительно его конфузорной части, при этом на шток, с возможностью возвратно-поступательного перемещения по нему, надет сердечник, выполненный в виде полого корпуса в форме тела вращения...» раскрывают конструктивные признаки регулирующего приспособления.Signs "... containing a rod located on its longitudinal axis, the upper end of which is fixed in the cavity of the exhaust pipe, and the lower is fixed in the cavity of the vertical body, preferably its confuser part, while on the rod, with the possibility of reciprocating movement on it, puts on a core made in the form of a hollow body in the form of a body of revolution ... "reveal the design features of the regulatory device.

Признаки «...верхней части которого придан предпочтительно вид конуса с вогнутыми стенками, а нижней части придан предпочтительно вид конуса с выпуклыми стенками, причем верхняя и нижняя части сердечника скреплены кромками основания...» исключают вихреобразование соответственно на участке входа в газоотводную трубу и перед золосборником (и тем самым снижают аэродинамическое сопротивление золоуловителя и снижают витание тонкодисперсной пыли на конфузорном участке корпуса и ее подсос в исходящий объем газов.The signs "... the upper part of which is preferably given the shape of a cone with concave walls, and the lower part is preferably given the shape of a cone with convex walls, the upper and lower parts of the core being fastened by the edges of the base ..." exclude vortex formation, respectively, at the entrance to the vent pipe and in front of the ash collector (and thereby reduce the aerodynamic resistance of the ash collector and reduce the movement of fine dust on the confuser section of the housing and its suction in the outgoing gas volume.

Признаки второго пункта формулы раскрывают вариант конструкции регулирующего приспособления.The features of the second claim disclose a design variant of the regulating device.

Признаки третьего пункта формулы раскрывают вариант конструкции регулирующего приспособления и его фиксации в полости золоуловителя, обеспечивающий также возможность ламиниризации газового потока и тем самым снижение аэродинамического сопротивления устройства и локализации тонких зольных частиц в золосборнике.The signs of the third paragraph of the formula reveal a variant of the design of the control device and its fixation in the ash collector cavity, which also provides the possibility of laminating the gas flow and thereby reducing the aerodynamic drag of the device and the localization of fine ash particles in the ash pan.

На фиг.1 схематически представлен продольный разрез золоуловителя, а на фиг.2 - вид А-А.Figure 1 schematically shows a longitudinal section of the ash collector, and figure 2 is a view aa.

На чертежах показаны вертикальный корпус, верхняя часть 1 которого выполнена цилиндрической, а нижняя часть 2 выполнена конфузорной и сообщена с полостью золосборника 3, при этом верхний торец корпуса перекрыт заглушкой 4, через которую пропущена газоотводная труба 5, стенкой которой и внутренней поверхностью верхней части вертикального корпуса образован кольцевой канал 6, при этом патрубок ввода дымовых газов 7 ориентирован тангенциально относительно этого канала и сообщен с его верхней частью. Регулирующее приспособление содержит шток 8, размещенный на продольной оси 9 вертикального корпуса, при этом верхний конец штока 8 зафиксирован в полости газоотводной трубы 5, а его нижний конец зафиксирован в конфузорной части 2 вертикального корпуса, при этом на шток, с возможностью возвратно-поступательного перемещения по нему, надет сердечник 10, выполненный в виде полого корпуса, верхней части 11 которого придан вид конуса с вогнутыми стенками, а нижней части 12 придан вид конуса с выпуклыми стенками, причем верхняя и нижняя части сердечника скреплены кромками основания. По меньшей мере, часть штока 8, обеспечивающая возвратно-поступательное перемещение по нему сердечника 10, снабжена резьбой и гайками 13, размещенными, соответственно, над и под сердечником 10, кроме того, концы штока также снабжены резьбой с фиксирующими гайками 14 и пропущены через втулки 15, скрепленные с радиально ориентированными пластинами 16, свободные концы которых скреплены с внутренней поверхностью соответственно газоотводной трубы 5 и конфузорной части 2 вертикального корпуса, при этом радиально ориентированные пластины расположены в пространстве с возможностью использования в качестве лопастного успокоителя газового потока.The drawings show a vertical casing, the upper part 1 of which is cylindrical, and the lower part 2 is made confuser and communicates with the cavity of the ash pan 3, while the upper end of the casing is blocked by a plug 4, through which a gas pipe 5 is passed, the wall of which and the inner surface of the upper part of the vertical an annular channel 6 is formed in the housing, while the flue gas inlet 7 is oriented tangentially relative to this channel and is in communication with its upper part. The adjusting device comprises a rod 8 located on the longitudinal axis 9 of the vertical casing, the upper end of the rod 8 being fixed in the cavity of the exhaust pipe 5, and its lower end being fixed in the confuser part 2 of the vertical casing, with the rod, with the possibility of reciprocating movement along it, a core 10 is made, made in the form of a hollow body, the upper part of which 11 is given the shape of a cone with concave walls, and the lower part 12 is given the shape of a cone with convex walls, the upper and lower parts of the core are fastened by the edges of the base. At least a portion of the rod 8, providing reciprocating movement of the core 10 along it, is provided with threads and nuts 13 located respectively above and below the core 10, in addition, the ends of the rod are also threaded with locking nuts 14 and passed through the bushings 15, bonded to radially oriented plates 16, the free ends of which are bonded to the inner surface of the gas exhaust pipe 5 and confuser part 2 of the vertical housing, respectively, with the radially oriented plates in space with the possibility of using a gas flow as a paddle damper.

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

Поток дымовых газов поступает в кольцевой канал 6 тангенциально, благодаря чему этот газовый поток приобретает вращательно-поступательное движение. Вследствие этого благодаря центробежным силам происходит концентрация зольных частиц в слое, движущемся вдоль внутренней поверхности верхней части 1 вертикального корпуса.The flue gas stream enters the annular channel 6 tangentially, so that this gas stream acquires a rotational-translational motion. As a result of this, due to centrifugal forces, the concentration of ash particles occurs in the layer moving along the inner surface of the upper part 1 of the vertical casing.

Слой исходящих газов, очищенный от частиц золы и движущийся ближе к продольной оси 9, наталкивается на вогнутую поверхность верхней части 11 сердечника 10, плавно отклоняется в сторону приемного отверстия газоотводной трубы 5. Успокоение газового потока обеспечивается пластинами 16 лопастного успокоителя газового потока, что снижает аэродинамическое сопротивление газоотводной трубы 5 и всего золоуловителя в целом.A layer of exhaust gases, cleaned of ash particles and moving closer to the longitudinal axis 9, encounters a concave surface of the upper part 11 of the core 10, smoothly deviates towards the receiving hole of the exhaust pipe 5. Calming the gas flow is provided by the plates 16 of the blade damper gas flow, which reduces aerodynamic resistance of the exhaust pipe 5 and the entire ash collector as a whole.

При этом спирально движущийся слой исходящих газов, содержащий частицы золы, движется дальше вниз, «поджимаясь» к стенке вертикального корпуса, с ускорением проходя зазор между поверхностью нижней части сердечника 10 и нижней частью 2 вертикального корпуса, выполненной конфузорной, быстро теряет скорость и, пройдя в золоприемник 3, теряет скорость окончательно (площадь поперечного сечения золосборника больше сечения нижней части 2 вертикального корпуса), что обеспечивает локализацию в золосборнике даже тонких зольных частиц. Дополнительно этому способствует обратное закручивание потока пластинами 16 лопастного успокоителя газового потока.At the same time, a spiral-moving layer of exhaust gases containing ash particles moves further downward, “tightening up” against the wall of the vertical casing, accelerating through the gap between the surface of the lower part of the core 10 and the lower part 2 of the vertical casing, made confuser, quickly loses speed and, passing in the ash pan 3, loses speed permanently (the cross-sectional area of the ash pan is larger than the section of the lower part 2 of the vertical casing), which ensures localization of even fine ash particles in the ash pan. In addition, this contributes to the reverse swirling of the flow by the plates 16 of the paddle gas flow damper.

При изменении режима работы котельной установки (например, изменении расхода топлива и или расхода воздуха) изменяют режим движения газового потока в приемной зоне газоотводной трубы 5, для чего соответственно перемещают по штоку 8 гайки 13, размещенные соответственно над и под сердечником 10, добиваясь соответствующего перемещения сердечника по отношению к торцу газоотводной трубы 5, тем самым регулируя проходной зазор между торцом и поверхность верхней части 11 сердечника 10.When changing the operating mode of the boiler installation (for example, changing fuel consumption and or air consumption), the gas flow in the receiving zone of the exhaust pipe 5 is changed, for which the nuts 13 respectively located above and below the core 10 are moved along the rod 8, achieving the corresponding movement core in relation to the end of the exhaust pipe 5, thereby adjusting the passage clearance between the end and the surface of the upper part 11 of the core 10.

Далее все повторяется.Then everything repeats.

Claims

1. An ash collector containing a vertical housing, the upper part of which is cylindrical, and the lower part is made confuser and connected to the ash pan cavity, while the upper end of the housing is blocked by a plug through which a gas pipe is passed, the wall of which and the inner surface of the upper part of the vertical housing is formed by an annular channel, while the flue gas inlet pipe is in communication with the upper part of the annular channel, characterized in that in the cavity of the vertical housing there is a regulating device an encapsulation containing a rod located on its longitudinal axis, the upper end of which is fixed in the cavity of the gas outlet pipe, and the lower is fixed in the cavity of the vertical body, preferably its confuser part, and the core is put on the rod with the possibility of reciprocating movement along it, made in the form of a hollow body in the form of a body of revolution, the upper part of which is preferably given the shape of a cone with concave walls, and the lower part is preferably given the shape of a cone with convex walls, the upper and the lower parts of the core are fastened by the edges of the base.

2. The ash collector according to claim 1, characterized in that the part of the rod providing reciprocating movement of the core is provided with threads and nuts located respectively above and below the core.

3. The ash collector according to claim 1, characterized in that the ends of the stem are threaded with nuts and passed through bushings fastened to radially oriented plates, the free ends of which are fastened to the inner surface of the gas outlet pipe and vertical housing, respectively, while the radially oriented plates are used in as blades of a gas flow damper.