SE456850B - Munstycksanordning foer anvaendning vid rengoeringssystem foer pannor och liknande - Google Patents

Description

4se,sso 2 Ett ständigt problem vid rengöringsanordningar av den typ, till vilken föreliggande uppfinning hör, är tendensen hos strålen eller flö- det av det från munstycket avgivna fluidblåsningsmediet att uppdelas mellan utmatningspunkten och infallspunkten på den yta, som skall ren- göras, vilket beror på störningar i strålen från gasströmmar, som före- kommer i värmeväxlarapparater, t.ex. högtryckspannor, där rengörings- anordningar användes. Sådana störningar får till följd ett spridande av flödet eller strålen, vilket medför en reduktion av de genomsnittliga och maximala hastigheterna hos strålen, så att man erhåller en mindre infallstryckstopp (PIP) på flödet eller strålen vid infallspunkten, vilket minskar effektiviteten och verkningsgraden hos rengöringsförfa- randet. Detta problem är speciellt framträdande vid relativt stora ren- göringsavstånd, vilka ofta förekommer i tryckpannor av högkapacitets- typ. Det ovan omtalade problemet förvärras dessutom av det faktum, att optimal munstycksutformning och optimala förhållanden vid munstycksin- loppet kraftigt begränsas av det begränsade utrymme, som är tillgäng- ligt i det lansrör, i vilket munstyckena är monterade.

Föreliggande uppfinning avser en förbättrad munstyckskonstruk- tion, som är anordnad att monteras i en rörformig lans, vilken är an- sluten till ett inlopp för trycksatt blåsningsmedium, varigenom en effektivare rengöring med högre verkningsgrad uppnås med samma kvanti- tet blåsningsmedium som vid munstycken enligt känd teknik eller alter- nativt, samma effektiva rengöring uppnås vid användning av mindre kvan- titeter blåsningsmedium, varigenom uppnås väsentlig minskning i den konsumtion av blåsningsmedium som krävs för att hålla värmeväxlarut- rustningen vid optimala driftförhållanden.

Fördelarna och ändamålen med föreliggande uppfinning uppnås medelst en förbättrad munstycksanordning, som är anordnad att uppbäras i ett lansrörs vägg och omfattar ett rörformigt organ, som är utformat med en första öppning, som sträcker sig i huvudsak centriskt genom or- ganet och bildar ett inlopp, vilket är anordnat att kommunicera med lansrörets inre, och ett primärutlopp för utmatning av blåsningsmedium i en riktad primärström. Det rörformiga organet är dessutom utrustat med ett antal sekundära öppningar, vilka var och en har ett inlopp, som 3 456 asp är anordnat att kommunicera med det trycksatta blåsningsmediet och ett utlopp, vilket är anordnat i ett i omkretsriktningen och radiellt åtskilt förhållande på utsidan av det primära utloppet för avgivande av ett antal sekundära flöden av blåsningsmedium i ett cirkulärt omgivande, radiellt åtskilt förhållande kring den primära strömmen för bildande av ett omgivande hölje. Utmatningsaxeln på munstycket kan varieras i enlighet med den speciella rengöringsfunktion som skall utföras och är vanligen anordnad inom ett intervall från ungefär 700 till ett läge i huvudsak vinkelrätt mot lansrörets längsgående axel.

Enligt ett utföringsexempel på föreliggande uppfinning är lans- röret försett med tandade, skålformiga monteringsfixturer, i vilka ett munstycke är anordnat att fastskruvas med sin utloppsände anbragt vid eller strax innanför det periferiella planet på lansröret för att möj- liggöra återföring av lansröret och munstycksenheterna inåt genom en konventionell vägglåda under perioder, när de inte är i drift. En sådan munstycksanordning omfattar lämpligen ett inlopp med en större dia- meter, vilket slutar i ett utlopp med reducerad diameter, som har i huvudsak cirkulär cylindrisk form och en i huvudsak konstant diameter för bildande av en odelad stråle vilken är speciellt utformad för an- vändning vid utmatning av vätskeformiga blåsnings- eller rengörings- fluider. Om önskemål föreligger kan inloppet på sådana munstycken också lämpligen förses med styrvingar för att reducera turbulensen hos den vätskeformiga rengöringsfluiden som strömmar genom munstycket och öka den axiella flödeskomponenten parallellt med utloppsaxeln.

Enligt ett alternativ och lämplig utföringsform av föreliggande uppfinning är munstycksanordningen försedd med en central öppning med venturiform och omfattar ett konvergerande inlopp och ett divergerande utlopp, vilket är speciellt lämpligt för utmatning av gasformiga blås- ningsmedier, såsom ånga och/eller luft. De sekundära öppningar, som riktar de sekundära strålarna eller flödena, kan orienteras i en rikt- ning i huvudsak parallell med axeln för det centrala, primära utloppet eller alternativt kan orienteras i huvudsak parallellt med riktningen av den ringformiga, divergerande ytan, som definierar utloppet. 456 850 12* Vid samtliga utföringsformer utmatas en sammansatt stråle av trycksatt blåsningsfluid från munstycket, vilken stråle omfattar en central, odelad höghastighetsstråle, som omges av ett antal sekundära strålar, vilka är radiellt åtskilda och bildar ett skyddande hölje längs åtminstone en del av rörelsesträckan på den centrala strömmen från utloppet, varigenom störande inflytande på odelbarheten av den centrala strömmen förhindras med hjälp av tvärströmmar av konvektions- gas som förekommer i värmeväxlare.

Ytterligare ändamål och fördelar med föreliggande uppfinning kommer att framgå av den följande beskrivningen av lämpliga utförings- former, som visas på de bifogade ritningarna.

Uppfinningen skall i det följande närmare förklaras med hänvis- ning till de bifogade ritningarna, varå fig. 1 visar ett vertikalt, delvis schematiskt deltvärsnitt i en munstycksblockenhets längdrikt- ning, vilken enhet omfattar två löstagbara munstycken, som är utformade enligt en första utföringsform av föreliggande uppfinning och fig. 2 är en sidovy i större skala av ett munstycke använt i den enhet som visas i fig. 1 med den nedre delen skuren, fig. 3 är en delvis skuren vy från höger enligt fig. 2 av det munstycke, som visas i fig. 2, och fig. 4 är en planvy av vänstra änden av det munstycke, som visas i fig. 2. Fig. 5 visar ett schematiskt, vertikalt dellängdsnitt genom en munstycksenhet, vilken omfattar två munstycken utformade enligt en alternativ, lämplig utföringsform av föreliggande uppfinning, fig. 6 är en planvy i större skala av utmatningsänden av ett av munstyckena, som visas i fig. 5, fig. 7 visar ett tvärsnitt genom munstycket i fig. 6 längs linjen VII-VII i denna figur och fig. 8 visar ett tvärsnitt liknande det i fig. 7 av ett munstycke, som är utformat enligt ytterligare en lämplig utföringsform av uppfinningen.

Såsom bäst framgår av fig. 1 omfattar en munstycksenhet 10 ett lansrör 12, vilket är tillslutet vid sin yttre ände medelst en halv- sfärformig vägg 14. Ett par skålformiga monteringsdelar 16 är fästa vid lansrörets 12 vägg, t.ex. medelst svetsning och dessas ringformiga baser 18 är utformade med en axiell, gängad borrning 20, i vilken ett 3 u: 456 850 munstycke 22 är fastskruvat. Munstyckenas 22 yttre ändar är lämpligen anordnade innanför den mantelyta som motsvarar den cirkulära omkretsen för lansrörets 12 ytsida, så att lansröret kan återföras inom en vägg- låda, på en värmeväxlarapparats vägg, vid avbrott i driften.

Lansrörets 12 inre är lämpligt anslutet till ett förråd av trycksatt blåsningsmedium, vilket utmatas från munstyckena 22 under rengöringscykeln. En lämplig pump 24 visas schematiskt i fig. 1, vilken pump kan omfatta en kompressor i det fall blåsningsmediet utgöres av luft eller kan omfatta en tryckvattenpump i det fall blåsmediet är vätskeformigt eller alternativt kan omfatta en ånguppsamlare i det fall blåsningsmediet utgöres av ånga. Pumpen 24 är i samtliga fall ansluten genom en flödesstyrventil 26 för att mata fluidblåsningsmediet till lansröret enligt någon av de utföringsformer, som visas och beskrives i de amerikanska patentskrifter, som refererades till i början av be- skrivningen. Fluidblåsningsmediet matas till lansröret på ett sätt som är anpassat till de längsgående rörelserna och rotationsrörelserna av röret under utförande av en rengöringscykel.

Vid startandet av en rengöringscykel förs lansröret vanligen ut från ett helt tillbakadraget läge inne i en vägglåda till ett utskjutet rengöringsläge, under vilket utförande lansröret vrides, varigenom blåsningsmediet utmatas med ett spiralformigt blåsningsmönster mot de värmeväxlarytor, som skall rengöras. Vid den speciella utföringsform, som visas i fig. 1, lutar varje munstyckes 22 axel bakåt för att styra strålen av blåsningsmedium mot de inre väggytorna på den värmeväxlar- apparat som sotblåsaren är monterad på. Munstyckets 22 utmatningsaxel bildar vanligen en vinkel inom intervallet från ungefär 700 till en i huvudsak rät vinkel i förhållande till lansrörets längsgående axel beroende på vilken speciell typ av rengöringsoperation, som skall ut- föras.

Munstycket 22 omfattar, vilket bäst framgår av fig. 2 - 4, dels en rörformig kropp med en gängad del 30 för lösbart fästande av mun- stycket i den gängade borrningen 20 på monteringsorganet 16, dels en sexkantig central del 32 för underlättande av vridande av munstycket vid monterande och borttagande av denna medelst en nyckel och dels en 456 850 avsatsformig utmatningsdel 34, som slutar med en plan yta 36. Den rör- formiga kroppen 28 omfattar dels en genomgånde, huvudsakligen central borrning, vilken är utformad med en inloppsdel 38 med i huvudsak cylindrisk form och ett i huvudsak konstant tvärsnitt, dels ett utlopp 40, som är anordnat axiellt i linje med inloppet och har reducerad dia- meter och ett i huvudsak konstant cirkulärt tvärsnitt och dels en mel- lanliggande övergångsdel 42 med en viss väggvinkel. Inloppet 38 kan lämpligen vara försett med styrvingar 44, vilka sträcker sig i huvudsak axiellt längs denna för att minska turbulensen hos den fluid, som strömmar in i munstycket, och för att ge denna ett laminärt axiellt flöde.

Ett antal sekundära kanaler 46 är utformade vid utloppsdelen 34 på munstycket och är försedda med öppningar som är anordnade i huvudsak med sama inbördes avstånd i omkretsriktningen kring utloppet 40. fKanalernas 46 inlopp är anordnade att kommunicera med det inkommande, trycksatta blåsningsmediet vid övergångsdelen 42 och deras utloppsöpp- ningar är belägna vid munstyckets yta 36. Vid det speciella utförande, som visas i fig. 2 - 4, har utformats sex sekundära kanaler 46, vilkas _axlar är anordnade i huvudsak parallellt med utloppets 40 axel.

Den utföringsform, som visas i fig. 1 - 4, är speciellt lämplig för avgivande mot värmeväxlarytor av ett trycksatt, vätskeformigt blås- ningsmedium, som t.ex. kan utgöras av vatten, vattenlösningar med till- satskomponenter liksom av vattendispersion, vilken innehåller finför- delade tillsatskomponenter såsom alkaliska ämnen, för att utföra en kombinerad rengöring och behandling av de värmeväxlarytor, som ren- göres. Sådan vätska avges i form av en samansatt stråle, vilken omfat- tar en central, obruten stråle eller flöde, vilken avges från mun- styckets utlopp 40, som omges av ett antal åtminstone vid utloppspunk- ten på avstånd från varandra anordnade, sekundära strömmar, vilka bil- dar ett omslutande, cylindriskt höljé, som skyddar den centrala strålen från avbrott p.g.a. gasströmmar, vilka förekommer i det inre av värme- växlaranordningen.

En alternativ, lämplig utföringsform omfattar en munstycksenhet, O rn' 7 456 asp vilken visas i fig. 5 - 8 och är speciellt utformad för utmatning av ett gasformigt blåsningsmedium såsom ånga och/eller luft mot de värme- växlarytor, som skall rengöras. Såsom visas i fig. 5 omfattar mun- stycksenheten 48 ett lansrör 50, vilket är tillslutet vid sin ände medelst en halvsfärisk vägg 52 och vid sin främre ände är utformad med ett par diametralt anordnade munstycken 54. Samtliga munstycken 54 om- fattar, vilket tydligt framgår av fig. 6 och 7, ett rörformigt organ 56, vilket är utformat med en central öppning med venturiform och om- fattar ett konvergerande inlopp 58 samt ett divergerande utlopp 60. Ett antal sekundära kanaler 62 är anordnade i den ringformiga delen av det rörformiga organet kring utloppet 60 på munstycket i huvudsak med samma inbördes avstånd i omkretsriktningen. Vid den speciella utföringsform, som visas i fig. 6 och 7, är åtta sekundära kanaler anordnade med ut- loppsändens axel anbragt i huvudsak parallellt med utloppets längsgåen- de axel. Speciellt goda resultat har uppnåtts vid användning av utlopp, i vilka den divergerande ytan, som bildar utloppet, bildar en vinkel på ca 70 med utloppets axel.

Enligt ytterligare en lämplig utföringsform av munstycksenheten 48 kan munstycket 64, såsom visas i fig. 8, lämpligen omfatta även ett inlopp 66, ett utlopp 68 och ett antal sekundära kanaler 70, vilka är anordnade inbördes åtskilda i omkretsriktningen på det i fig. 6 visade sättet men vilkas axlar är anordnade i divergerande riktningar relativt utloppets 68 längsgående centrala axel. Vid den speciella utförings- form, som visas i fig. 8, är axlarna för de sekundära kanalerna 70 anordnade i huvudsak parallellt med de divergerande ytor, som bildar utloppet 68.

Funktionen hos munstycksenheten 48 liknar i huvudsak den i sam- band med munstycksenheten 10 i fig. 1 beskrivna funktionen. Av denna anledning är en pump eller på lämpligt sätt trycksatt förråd av blås- ningsmedium 72 medelst en flödesstyrventil 74 anslutet till det inre av lansröret 50, vilket medium därefter utmatas i form av en sammansatt ström, som omfattar en central primärström, vilken omges av ett antal sekundära strömmar i form av ett omgivande hölje.

I det föregående har några lämpliga utföringsformer av uppfin- ningen beskrivits men ytterligare utföringsformer är tänkbara inom upp- finningens ram.

Claims (10)

456 850 GÅ? Av P A T E N T K R A V

1. Munstycksanordning för användning vid rengöringssystem för pannor och liknande, vilken munstycksanordning (10, 48) främst är avsedd att användas tillsanmans med en sotblåsningsanordning för rengöring av värmeväxlarytor genom att en stråle av fluidblåsnings- medium riktas mot denna yta, vilken sotblåsningsanordning omfattar ett lansrör (12, 50), som är anordnat att kommunicera med trycksatt blås- ningsmedium, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att sotblåsningsan- ordningen omfattar åtminstone ett munstycke (22, 48, 54), som är monte- rat på lansrörets perifera vägg för utmatning av en av en primärstråle och en sekundär stråle bestående stråle av blåsningsmedium, att mun- stycket (22, 48, 54)omfattar ett rörformigt organ, som är utformat med en första central, genomgående kanal, vilken bildar en inloppsöppning (38), som är anordnad att kommunicera med det inre av lansröret och ett utlopp (40, 60, 68) för avgivande av blåsningsmediet i en riktad första stråle, att det rörformiga organet är utformat med ett antal sekundära kanaler (46, 62, 70), vilka har var sitt inlopp, som kommunicerar med det trycksatta blåsningsmediet, och var sitt utlopp, vilka utlopp är åtskilda i omkretsriktningen och i radiell riktning utåt från utloppet för avgivande av ett antal sekundära strålar blåsningmedium radiellt kring den första strålen vid de sekundära strålarnas resp. utlopp, att de sekundära strålarna är anordnade att skydda den primära strålen gentemot spridning till följd av gasströmningar inuti pannan, så att den primära strålen åstadkommer förbättrad rengöringseffekt.

2. Munstycksanordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att axeln för varje sekundär kanal (46, 62) är anordnad 1 huvudsak parallellt med utloppets (40, 60) längsgående axel. (I

3. Munstycksanordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att varje sekundär kanals (70) axel bildar en divergerande vinkel med utloppets (68) längsgående axel.

4. Munstycksanordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att varje sekundär kanals (46, 62) axel är anordnad i huvudsak parallellt med de andra sekundära kanalernas (46, 62) axlar.

5. Munstycksanordning enligt kravet 3, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att axlarna på samtliga sekundära kanaler (70) är anordnade med i huvudsak lika stora divergerande lutningsvinklar.

6. Munstycksanordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att utloppet (40, 60, 68) för den primära strålen har en i huvudsak cirkulär, cylindrisk form.

7. Munstycksanordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att varje sekundär kanal (46, 62, 70) har en i huvudsak cylindrisk form.

8. Munstycksanordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att utloppet (40) för den primära strålen har en i huvudsak konstant tvärsnittsarea.

9. Munstycksanordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att utloppet (60, 68) för den primära strålen har en i huvudsak ökande tvärsnittsarea vid rörelse från dess uppströms till dess nedströms utformade tvärsnitt.

10. Munstycksanordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att styrorgan (44) är anordnade uppströms om utloppet (40) för den primära strålen för att ge blåsningsmediet, som passerar munstycket (22), ett axiellt flödesmönster.