Parný generátor

Číslo patentu: E 20119

Dátum: 30.05.2012

Autori: Eidler Willibald, Koglbauer Josef, Past Arno, Völkerer Klaus

Je ešte 14 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

0001 Predmetný vynález sa týka parného generátora so spaľovacím priestorom,aspoň jedným spalinovým kanálom a kotlovým konštrukčným celkom, pričom každý kotlový konštrukčný celok obsahuje rad rovnakým spôsobom koncipovaných parných kotlov s uzavretou cirkuláciou vody, kedy má každý parný kotol trubkovú konštrukciu,ktorá je tvorená aspoň jednou stúpacou trubkou vedenou k spaľovacím priestorom,jednou parnou vypúšťacou trubkou, jednou spádovou trubkou a jednou spojovacou rúrkou, ktorá vedie od spádovej rúrky ku stúpajúcej rúrke.0002 Výroba pary je od začiatku priemyselnej revolúcie zásadným predpokladom mnohých priemyselných zariadení. Aj napriek dlhoročnej skúsenosti s parnými generátormi je ich prevádzka stále ešte rizikový, pretože pri nepozornosti alebo technickom zlyhaní môže dôjsť k nebezpečnej parnej explózii. Inštalácia, prevádzka a údržba parných generátorov preto podliehajú prísnym úradným predpisom, ako je napríklad v Rakúsku Vyhláška o kontrole parných zariadení (DGUW-V), Vyhláška o inštalácii a prevádzke parných kotlov (ABV) a Zákon o prevádzkovaní parných kotlov (DKBG).0003 Rizikový potenciál parného zariadenia závisí predovšetkým na objeme tlakových nádob a na maximálnom prevádzkovom tlaku, pričom je možné podľa určitých parametrov, ako je súčin prevádzkového tlaku a objemu, priradiť zariadenie k rôznym triedam nebezpečenstvo.0004 Pre parné kotly, tlakové nádoby alebo potrubia s vysokým rizikovým potenciálom musia byť dodržiavané rozsiahle a nákladné ustanovenia týkajúce sa práva prevádzkovej skúšky, pravidelných prevádzkových skúšok, druhu kontroly,revíznych lehôt a kontrolných opatrení (opatrenie v rámci opakovaných prehliadok a kontrol), ako aj príslušná dokumentácia.0005 Zariadenie s nízkym rizikovým potenciálom sú z týchto prísnych predpisov vyňaté a majú okrem iného napríklad tú výhodu, že dohľad môže vykonávať sám prevádzkovateľ, K tlakovým nádobám s nízkym rizikovým potenciálom patria napríklad parné kotly s rizikom prehriatia alebo tlakové nádoby s rizikom prehriatia,ktorých súčin tlaku a objemu je nižšia ako 200 bar xl, alebo ak sa skladajú z rúrok s menovitou šírkou do DN 32 vrátane, ktorých súčin tlaku a objemu je menší ako 350bar xl. Sem patrí napríklad tzv. Parný rychlogenerátory. Parný rychlogenerátory však dodávajú iba malé množstvo pary väčšinou nízkej kvality a sú preto pre mnoho druhov použitie nevhodné.0006 Parné generátory v úvode uvedeného typu sú známe napríklad z CH-349 997 alebo DE-465 425. Pri tomto prevedení sa jedná o bežné parné kotly s niekoľkými kolobehy vody.0007 Existuje však potreba nákladovo priaznivých parných generátorov s nízkym rizikovým potenciálom, ktoré sú schopné vytvoriť veľké množstvo kvalitnej pary. To znižuje pri maximálnej prevádzkovej bezpečnosti náklady na výrobu pary.0008 Predmetný vynález rieši túto úlohu parným generátorom v úvode uvedeného druhu, u ktorého je každý z parných kotlov za účelom dosiahnutia nízkeho VaR podľa § 5 rakúskej vyhlášky o kontrole parných zariadení (DGÚW-V) tvorený rúrkami maximálne DN 32 vrátane, pričom je súčin tlaku a objemu (px V) nižší ako 350 bar xl. Množstvo vyrábanej pary nestúpa zvýšením objemu kotla a maximálneho tlaku,ale je dané množstvom parných kotlov, ktoré sú prevádzkované v rámci spaľovacieho priestoru. Podľa potreby môžu byť parné kotly koncipované buď s prirodzenou cirkuláciou, nútenou cirkuláciou alebo ako prietokové kotly. Prietokové kotly môžu obsahovať napríklad skrutkovité stúpacie rúrky, ktoré sú vedené spaľovacím priestorom.0009 V preferovanom prípade môže byť u formy prevedenia vynálezu v spalinovom kanáli umiestnený tepelný výmenník k predhriatiu napájacej vody. To zlepšuje energetickú efektívnosť systému.0010 Pritom môže tepelný výmenník v preferovanom prípade obsahovať rúrky,ktorých osi sú umiestnené v rovnakej rovine, ako sú osi rúrok parného kotla. To umožňuje nanajvýš kompaktnej konštrukcii parného kotla a tepelného výmenníka,pričom sú rúrky tepelného výmenníka umiestnené napríklad vo vnútri rámu tvoreného stúpacie rúrkou, parnou vypúšťacou trubkou, spádovou trubkou a spojovacou trubkou. V preferovanom prípade môže byť v jednom spalinovom kanáli umiestnených niekoľko plošne vedľa seba usporiadaných tepelných výmenníkov niekoľkých vedľa seba usporiadaných plochých parných kotlov. Vodiace plechy v spalinovom kanáli môžu predĺžiť trasu prúdenia spalín v oblasti tepelného výmenníka a tým zlepšiť prenos tepla.0011 V ďalšej odporúčanej forme prevedenia vynálezu môže byť za účelom chladenie stien spaľovacieho priestoru koncipovaný aspoň jeden ďalší parný kotol, ktorého stúpacia trubka je umiestnená v oblasti stien spaľovacieho priestoru. Stúpacie rúrky takéhoto parného kotla na stene spaľovacieho priestoru môžu byť napríklad v úsekoch, kde nie sú žiadne stúpacie rúrky prvého menovaného podobným spôsobom konštruovaného parného kotla, umiestnené v tvare klietky okolo steny spaľovacieho priestoru, takže je stena vo všetkých úsekoch chladená a je využívaná k tvorbe pary . To zvyšuje výťažnosť pary a energetickú efektívnosť systému a súčasne zaisťuje chladenie stien spaľovacieho priestoru.0012 V odporúčanom prípade môže potrubie odberu pary vychádzajúce z príslušných napojení odehu pary na kotloch ústiť do zberného parného potrubia. To je možné z toho dôvodu, že zberné parné potrubie už z bezpečnostno-technického hľadiska nie je započítavané k objemu parných kotlov. Niekoľko parných kotlov,ktorých para je vedená do spoločného zberného parného potrubia, teda pre interpretáciu bezpečnostných kritérií už nie je posudzované v rámci celkového objemu, ale vždy jednotlivo. Týmto spôsobom je možné vytvoriť veľké množstvo pary pomocou parného generátora vychádzajúceho z daného vynálezu, ktorý - čo sa týka bezpečnosti a zákonných prevádzkových ustanovenia - odpovedá parnému rychlogenerátoru.0013 Inak môže potrubie odberu pary vychádzajúce z príslušných napojení odberu pary na kotloch ústiť vždy do príslušnej rúrky prehrievača umiestneného v spaľovacom priestore, a to prípadne cez príslušný kompresor parného lúča. Prehriatie pary je vhodné napríklad pre zásobovanie parných strojov a turbín. Parný generátor vytvorený v súlade s týmto vynálezom tak môže byť vhodne použitý na prevádzku elektrárne, napríklad na výrobu elektriny z biomasy alebo bioplynu, a to aj v relatívne malom meradle. Kompresory parného lúča môžu byť používané na napájanie viacstupñových parných strojov, napríklad turbíny alebo viacstupňového axiálneho piestového motora, pričom uvoľnená odpadová para pochádzajúca z motora je na úrovni kompresora parného lúča upravovaná s čerstvou parou privádzanou z parného kotla na požadovanú úroveň tlaku a v prehrievači je upravovaná na teplotu požadovanú pre ďalší stupeň.0014 Jednotlivé rúrky prehrievača môžu byť vhodne umiestnené v oblasti spaľovacieho priestoru, a to skrutkovito zatočené a valcovíto usporiadané. Tak môže byť optimálne využité miesto, ktoré je k dispozícii v spaľovacom priestore.0015 V ďalšej odporúčanej forme vynálezu môžu parné kotly na prevádzkovej úrovni vodnej hladiny obsahovať horizontálne uloženú odparovaciu rúrku. Tým sapodstatne zvýši vodný povrch, na ktorom môže z vody unikať vytváraná para. Takto je možné dosiahnuť lepšiu kvalitu.0016 Vhodná forma prevedenie môže konečne upravovať, že sú rúrkové osi parného kotla umiestnené v zásade v rovnakej, pokiaľ možno vertikálnej rovine. Vďaka takto vytvorenej plochej konštrukcie je možné umiestniť na úzkom priestore niekoľko parných generátorov vedľa seba, takže miesto, ktoré je k dispozícii v spaľovacom priestore, môže byt optimálne využité.0017 Vynáiez bude ďalej opísaný na príklade priložených obrázkov, pričomobr. 1 ukazuje kotlový konštrukčný celok vytvorený podľa vynálezu vo schematickom znázornení, obr. 2 a 3 kotlový konštrukčný celok podľa obr. 1 v bočných pohľadoch aobr. 4 rovnaký konštrukčný celok pri pohľade zhoraobr. 5 ukazuje jeden z parných kotlov konštruovaných rovnakým spôsobom v bočnom pohľade aobr. 7 parný kotol steny spaľovacieho priestoru vo schematickom znázorneníobr. 8 ďalšiu vhodnú formu prevedenia kotlového konštrukčného celku, u ktorej ústi potrubie odberu pary do zberného parného potrubia, aobr. 9 kotlový konštrukčný celok z obr. 8 sa stenou spaľovacieho priestoru a0018 V nasledujúcom popise sú rovnaké konštrukčné diely opatrené vždy rovnakými popisnými značkami. Ak je to pre opis nutné, sú popisné značky pre konštrukčné diely, ktoré sa na obrázku vyskytujú viackrát, doplnené malými písmenami.0019 Obr. 1 - 4 ukazujú pNú formu prevedenia parného generátora vytvoreného v súlade s vynálezom vo schematickom znázornení (obr. 1), v dvoch bočných pohľadoch (obr. 2 a 3) a v jednom pohľade zhora (obr. 4). Z dôvodu lepšej viditeľnosti jednotlivých konštrukčných prvkov sme tu upustili od znázornenie stien spaľovacieho priestoru a spalinového kanála. Tieto obrázky znázorňujú teda predovšetkým kotlový konštrukčný celok 2 daného vynálezu.0020 Jednotlivé konštrukčné prvky sú namontované na ráme 18, pričom sa spaľovací priestor 1 nachádza uprostred v zásade symetrickéj konštrukcie. Na oboch

MPK / Značky

MPK: F22G 3/00, F22G 7/14, F22B 21/34, F22B 21/02, F22B 33/10, F22D 1/04, F22B 29/02, F22G 1/02, F22B 29/06

Značky: parný, generátor

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/22-e20119-parny-generator.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Parný generátor</a>

Podobne patenty