RU2504724C1

RU2504724C1 - Pulse cleaning device for heating surfaces of fire-tube and gas-tube boilers

Info

Publication number: RU2504724C1
Application number: RU2012122001/06A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Петрович Погребняк; Валерий Леонидович Кокорев
Priority date: 2012-05-28
Filing date: 2012-05-28
Publication date: 2014-01-20
Also published as: RU2012122001A

Abstract

FIELD: power industry.

SUBSTANCE: device includes a combustion chamber with exhaust nozzles distributed along its longitudinal axis, fuel and air supply branch pipes, a mixer connected to a mixture line, some part of which is located inside a combustion chamber and perforated in sections between exhaust nozzles, an ignition source, a control unit connected through the control line to the ignition source. The boiler gas chamber is provided with guide impact connection pipes interconnected with its volume and by means of waveguides to the exhaust nozzles and directed to dirty inner surfaces of the boiler tubes, taken through a tube sheet to the boiler gas chamber volume; in addition, the control unit is connected via control lines to an electromagnetic valve on the fuel feed connection pipe and to an electromagnetic valve on an air supply connection pipe.

EFFECT: invention allows performing effective cleaning of tube bundles of heating surfaces due to rational distribution and delivery of impact waves with a system of waveguides to impact nozzles and accurate direction of impact guide nozzles to dirty heating surfaces.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики, к технике очистки поверхностей нагрева жаротрубных и газотрубных котлов и других теплообменных аппаратов от золовых отложений и может быть использовано в устройствах различных отраслей народного хозяйства.The invention relates to the field of power engineering, to the technique of cleaning the heating surfaces of fire tube and gas tube boilers and other heat exchangers from ash deposits and can be used in devices of various sectors of the national economy.

Известно устройство для очистки поверхностей нагрева, содержащее камеру сгорания с выхлопным соплом, смеситель с патрубками для подвода газа и воздуха, запальную камеру с периодически действующим запальником, пламепровод, соединяющий запальную камеру с камерой сгорания, при этом камера сгорания заглушена с обоих концов, а выхлопное сопло размещено параллельно продольной оси с образованием в камере сгорания двух отсеков, сообщенных с ним (SU 1580962, МПК: F28G 1/16, опубликовано 09.02.1988).A device for cleaning heating surfaces comprising a combustion chamber with an exhaust nozzle, a mixer with nozzles for supplying gas and air, an ignition chamber with a periodically operating igniter, a flame tube connecting the ignition chamber to the combustion chamber, the combustion chamber being plugged at both ends, and the exhaust the nozzle is placed parallel to the longitudinal axis with the formation in the combustion chamber of two compartments communicated with it (SU 1580962, IPC: F28G 1/16, published 02/09/1988).

Недостатком известного устройства является невозможность равномерного распределения энергии ударного импульса по трубной доске и по трубам трубного пучка котла, выходящим через трубную доску в газовую камеру котла.A disadvantage of the known device is the inability to evenly distribute the energy of the shock pulse along the tube plate and through the tubes of the tube bundle of the boiler, exiting through the tube board into the gas chamber of the boiler.

Известно устройство для импульсной очистки осадительных поверхностей электрофильтров, содержащее камеру сгорания, закрытую с обеих сторон, с выхлопными соплами и патрубками подвода топлива и воздуха, смеситель, источник зажигания и смесепровод, часть которого расположена внутри камеры сгорания, при этом выхлопные сопла расположены внутри камеры сгорания и рассредоточены вдоль ее продольной оси, а смесепровод внутри камеры сгорания перфорирован на участках, расположенных между выхлопными соплами (RU №2027140 МПК: F28G 7/00, опубликован 20.01.1995.A device for impulse cleaning of precipitation surfaces of electrostatic precipitators is known, comprising a combustion chamber closed on both sides, with exhaust nozzles and fuel and air supply nozzles, a mixer, an ignition source and a mix pipe, part of which is located inside the combustion chamber, while the exhaust nozzles are located inside the combustion chamber and dispersed along its longitudinal axis, and the mixture pipe inside the combustion chamber is perforated in the areas located between the exhaust nozzles (RU No. 2027140 IPC: F28G 7/00, published January 20, 1995.

Это известное устройство является наиболее близким в заявляемому и принято за прототип.This known device is the closest in the claimed and taken as a prototype.

Недостатками известного устройства для импульсной очистки поверхностей нагрева является то, что оно не обеспечивает эффективную очистку поверхностей нагрева жаротрубных и газотрубных котлов из-за отсутствия конструктивных элементов для рационального распределения и точного направления ударно-волнового воздействия на внутритрубные отложения в трубных пучках и на трубных досках. В известном устройстве выхлопные сопла однонаправленные, что делает невозможным рациональное распределение ударных импульсов по поверхности нагрева трубного пучка. Известное устройство не автоматизировано, что снижает его технический уровень.The disadvantages of the known device for pulsed cleaning of heating surfaces is that it does not provide effective cleaning of the heating surfaces of the fire tube and gas tube boilers due to the lack of structural elements for the rational distribution and the exact direction of the shock wave action on the in-tube deposits in tube bundles and on tube boards. In the known device, the exhaust nozzles are unidirectional, which makes it impossible to rationally distribute shock pulses over the heating surface of the tube bundle. The known device is not automated, which reduces its technical level.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, а также выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил технического решения, характеризующегося признаками, тождественными или эквивалентными предлагаемым.The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information, as well as identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find a technical solution characterized by signs identical or equivalent to those proposed.

Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого технического решения по совокупности признаков, позволило выявить в заявленном устройстве совокупность существенных отличительных признаков по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату, изложенную в нижеприведенной формуле изобретения.The definition from the list of identified analogues of the prototype, as the closest technical solution for the totality of features, allowed to identify in the claimed device a combination of significant distinctive features in relation to the applicant's perceived technical result, set forth in the following claims.

Заявляемое техническое решение позволяет осуществлять эффективную очистку трубных пучков поверхностей нагрева и трубных досок жаротрубных и газотрубных котлов за счет рационального распределения и доставки энергии ударных волн системой волноводов к ударным штуцерам и точного направления ударных направляющих штуцеров на загрязненные поверхности нагрева.The claimed technical solution allows for the effective cleaning of tube bundles of heating surfaces and tube boards of fire tube and gas tube boilers due to the rational distribution and delivery of shock wave energy by the waveguide system to the shock fittings and the exact direction of the shock guide fittings to the contaminated heating surfaces.

Предложено устройство для импульсной очистки поверхностей нагрева жаротрубных и газотрубных котлов, включающее камеру сгорания, закрытую с обеих сторон, с выхлопными соплами, расположенными внутри камеры сгорания и рассредоточенными вдоль ее продольной оси, патрубки подвода топлива и воздуха, смеситель, соединенный со смесепроводом, часть которого, расположенная внутри камеры сгорания, перфорирована на участках между выхлопными соплами, источник зажигания, а также блок управления, связанный линией управления с источником зажигания, при этом на газовой камере котла установлены сообщающиеся с ее объемом направляющие ударные штуцера, соединенные посредством волноводов с выхлопными соплами и направленными на загрязненные внутренние поверхности труб котла, выходящие через трубную доску в объем газовой камеры котла, причем блок управления дополнительно соединен линиями управления с электромагнитным клапаном на патрубке подвода топлива и с электромагнитным клапаном на патрубке подвода воздуха.A device for pulsed cleaning of the heating surfaces of fire tube and gas tube boilers is proposed, including a combustion chamber closed on both sides, with exhaust nozzles located inside the combustion chamber and dispersed along its longitudinal axis, fuel and air supply pipes, a mixer connected to the mixing conduit, part of which located inside the combustion chamber is perforated in the areas between the exhaust nozzles, the ignition source, as well as the control unit connected by the control line to the ignition source, At the same time, guiding shock fittings connected with its volume are connected to the gas chamber of the boiler, connected by means of waveguides to exhaust nozzles and directed to the contaminated internal surfaces of the boiler pipes, which exit through the tube board into the volume of the gas chamber of the boiler, and the control unit is additionally connected by control lines to an electromagnetic valve on the fuel supply pipe and with the solenoid valve on the air supply pipe.

Изобретение иллюстрируется чертежом.The invention is illustrated in the drawing.

Устройство включает камеру сгорания 1, закрытую с обеих сторон, с выхлопными соплами 2, расположенными внутри камеры сгорания 1 и рассредоточенными вдоль ее продольной оси, патрубки подвода топлива 3 и воздуха 4, смеситель 5, соединенный со смесепроводом 6. Часть смесепровода 6, расположенная внутри камеры сгорания 1, перфорирована на участках между выхлопными соплами 2. Источник зажигания 7 соединен со смесепроводом 6. Блок управления 8 связан линией управления с источником зажигания 7. На газовой камере котла 9 установлены сообщающиеся с ее объемом направляющие ударные штуцера 10, соединенные посредством волноводов 11 с выхлопными соплами 2. Ударные штуцера 10 направлены на загрязненные внутренние поверхности труб котла 12, выходящие через трубную доску 13 в объем газовой камеры котла 9. Блок управления 8 дополнительно соединен линиями управления с электромагнитным клапаном 14 на патрубке подвода топлива 3 и с электромагнитным клапаном 15 на патрубке подвода воздуха 4.The device includes a combustion chamber 1, closed on both sides, with exhaust nozzles 2 located inside the combustion chamber 1 and dispersed along its longitudinal axis, fuel supply pipes 3 and air 4, a mixer 5 connected to the mix pipe 6. A part of the mix pipe 6 located inside the combustion chamber 1, is perforated in the areas between the exhaust nozzles 2. The ignition source 7 is connected to the mixture pipe 6. The control unit 8 is connected by a control line to the ignition source 7. On the gas chamber of the boiler 9 are installed communicating with its volume guiding shock fittings 10 connected by means of waveguides 11 to exhaust nozzles 2. The shock fittings 10 are directed to the contaminated inner surfaces of the boiler tubes 12, which exit through the tube board 13 into the volume of the gas chamber of the boiler 9. The control unit 8 is additionally connected by control lines to an electromagnetic valve 14 on the fuel supply pipe 3 and with the solenoid valve 15 on the air supply pipe 4.

Устройство работает следующим образом. После нажатия на блоке управления 8 кнопки «Пуск» открывается электромагнитный клапан 14 на патрубке подвода топлива 3 и электромагнитный клапан 15 на патрубке подвода воздуха 4 к смесителю 5. Топливовоздушная смесь по смесепроводу 6 из смесителя 5 поступает в камеру сгорания 1. После заполнения камеры сгорания 1 топливовоздушной смесью, автоматически подается напряжение на периодически действующий источник зажигания 7, который воспламеняет топливовоздушную смесь и, пламя по смесепроводу 6 поступает в камеру сгорания 1, вызывая в ней взрывное горение смеси. Из камеры сгорания 1 продукты взрывного горения выбрасываются через выхлопные сопла 2 и генерируют ударно-акустические волны, которые по волноводам 11 распределяются по ударным направляющим штуцерам 10 на газовой камере котла 9 и направляются на трубную доску 13 и внутритрубные загрязненные поверхности нагрева котла 12. При этом за счет рационального распределения и доставки энергии ударных волн системы волноводов к ударным штуцерам 10 и точного направления ударных распределительных штуцеров 10 на загрязненные поверхности нагрева 12, достигается эффективная очистка трубной доски 13 и трубного пучка котла от внутритрубных загрязнений. После выполнения заданного программой цикла очистки, из блока управления 8 подаются команды на закрытие электромагнитных клапанов топлива 3 и воздуха 4 и прекращение работы источника зажигания 7.The device operates as follows. After pressing the “Start” button on the control unit 8, the solenoid valve 14 on the fuel supply pipe 3 opens and the solenoid valve 15 on the air supply pipe 4 to the mixer 5. The air-fuel mixture flows through the mixture pipe 6 from the mixer 5 into the combustion chamber 1. After filling the combustion chamber 1. 1 by a fuel-air mixture, a voltage is automatically applied to a periodically acting ignition source 7, which ignites the fuel-air mixture and, through a mixture pipe 6, the flame enters the combustion chamber 1, causing an explosive burning the mixture. From the combustion chamber 1, the products of explosive combustion are ejected through the exhaust nozzles 2 and generate shock acoustic waves, which are distributed along the shock guides 11 along the shock guiding fittings 10 on the gas chamber of the boiler 9 and are directed to the tube plate 13 and in-pipe contaminated heating surfaces of the boiler 12. due to the rational distribution and delivery of the energy of the shock waves of the waveguide system to the shock fittings 10 and the exact direction of the shock distribution fittings 10 to the contaminated heating surfaces 12, Efficient cleaning of the tube plate 13 and the tube bundle of the boiler from in-pipe contamination. After completing the cleaning cycle specified by the program, commands are issued from the control unit 8 to close the fuel solenoid valves 3 and air 4 and stop the ignition source 7.

Claims

A device for pulsed cleaning of the heating surfaces of fire tube and gas tube boilers, including a combustion chamber closed on both sides, with exhaust nozzles located inside the combustion chamber and dispersed along its longitudinal axis, fuel and air supply pipes, a mixer connected to the mix pipe, part of which, located inside the combustion chamber, the ignition source is perforated in the areas between the exhaust nozzles, as well as the control unit connected by the control line to the ignition source, different the fact that guiding shock fittings connected with its volume are connected to the gas chamber of the boiler, connected by means of waveguides to the exhaust nozzles and directed to the contaminated internal surfaces of the boiler pipes, which exit through the tube board into the volume of the gas chamber of the boiler, while the control unit is additionally connected by control lines to solenoid valve on the fuel supply pipe and with a solenoid valve on the air supply pipe.