Spôsob zvýšenia prestupu tepla v spaľovacom zariadení a spaľovacie zariadenie na vykonávanie spôsobu

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Prúd dymového plynu zo spaľovacej komory (1) s privádzaným materiálom je raz vychýlený v smere gravitácie a potom proti gravitácii, čím je hrubý materiál odlúčený a vedený naspäť a jemný materiál privedený na prenos tepla na priradené výhrevné plochy. Na tento účel je spaľovacie zariadenie vybavené medziľahlou stenou (4), ktorá vytvára čiastočné oddelenie, vychyľovacou stenou (14) s odlučovacou komorou (2) a ústrojenstvom (9) spätného vedenia, pričom tieto ústrojenstvá sú vytvorené ako súčasť systému spádových rúrok a stúpacích rúrok telesa kotla.

Text

Pozerať všetko

Vynález sa týka spôsobu zvýšenia prestupu tepla V spaľovácom zariadeni vytvorenom so spádovými rúrkami a stúpacími rúrkami na princípe cirkulujúcej vírivej vrstvy vo výhrevných plochách, zaradených za spaľovacím zariadenim proti konvekčným výhrevným plochám, pri ktorom sa vedie z vírivej vrstvy stúpajúci prúd dymového plynu s unášanými pevnými hmotami za stúpajúcimi rúrkami chladenou spaľovacou komorou do šachty v smere gravitácie a na konci šachty po oddelení pevných hmôt sa vedie prostredníctvom vychýlenia proti smeru gravitácie rozšíreným prierezom šachty, ako aj spaľovacíeho zariadenia na uskutočňovanie tohto spôsobu.Sú známe spôsoby, pri ktorých je ako primámy odlučovač usporiadaný cyklón, čiastočne nechladený, vytvorený ako udupaný cyklón, vedľa alebo nad spaľovacou komorou. Teplo unášajúce prúdom dymových plynov unášanć častice sú v nej z najväčšej časti odlučované a neprispievajú tak v priradených výhrevných plochách už k výmene tepla. Táto cyklónová konštrukcia je okrem toho ťažká, náročná na priestor a má navzdory nákladnej izolácii plechovej konštrukcie podstatné straty tepla spôsobené vyžarovaním. Táto konštrukcia tiež vyžaduje značný čas rozbehu.Z DE-A-34 40 583 je známe stacionáme spaľovacie zariadenie s vírivou vrstvou, pri ktorom je spalinami unášaný prach, pokiaľ možno úplne odlučovaný, aby sa zabránilo znečisťovaniu okolitého prostredia, takže priradené výhrevné plochy sú vyhrievané najmä konvekcíou. V použitom chladiacom systéme nie je vytvorený rozdiel medzi systémom spádových rúrok a stúpacích rúrok.Z JP-A-1 184301 a z WO 90/05020 je máme spaľovacie zariadenie s vírivou vrstvou pracujúce na princípe cirkulujúcej vírivej vrstvy, pričom hrubý prach a jemný prach sa odlučuje spoločne a táto zmes prachu je podľa svojej veľkosti častíc rôzne ďalej spracovávaná. Vykurované spádové rúrky tu nie sú zverejnené.Vynález si kladie za úlohu zdokonaliť prestup tepla do výhrevných plôch za spaľovacou komorou, a to tým, že sa zvýši vyžarovanie prachu a odlučovací systém sa zapojí do chladenej častí konštrukcie parného kotla. Tým sa zmenší konštrukčná veľkosť pri zhodnom tepelnom výkone a tepelné straty sa zmenšia čiastočne zmenšením povrchových plôch a čiastočne zapojenim odlučovača do chladiaceho okruhu vyvijača pary, čím sa tiež zdokonalí účinnosť. Vzhľadom na jednoduchú konštrukciu odlučovača možno ho ľahko vyrobiť zo stien s pozdĺžnymi rebrami rúrok. Okrem toho umožňuje konštrukcia podľa vynálezu vzhľadom na uskutočnenie oceľovej konštrukcie a vzhľadom na zmenšenú hmotnosť, najmä izolácie, skrátenie času rozbehu. Konštrukcia podľa vynálezu umožňuje ekonomickým a jednoduchým spôsobom chladené uskutočnenie odlučovacej komory a spätné vedenie hmotného materiálu zväčšuje výhrevnú plochu slúžiacu na výmenu tepla a umožňuje tak väčší tepelný výkon pri zhodnej konštrukčnej veľkosti. Zapojenie odlučovača, pripadne jeho steny do konštrukcie rúrkovej steny tak zvyšuje tiež pevnosť telesa kotla a tým aj celkovej konštrukcie.Podstata spôsobu podľa vynüezu spočíva v tom, že na získanie hmotného materiálu sa vedie naspäť dole do spaľovacej komory len hmbší podiel pevných hmôt a dymový plyn so zostatkovým prachom odovzdáva vyžarovaním a konvekciou teplo na priradené vykurovacie plochy a spádovć rúrky usporiadané v zadnej stene odlučovacieho ústrojenstva sa ohrievajú.Podstata spaľovacíeho zariadenia na uskutočňovanie tohto spôsobu spočíva v tom, že zadná stena odlučovacieho a vratného ústrojenstva je vytvorená ako súčasť systému spádových rúrok a na vytvorenie odlučovacej komory je ohnutá s lievikovitou spodnou časťou, pričom odlučovacia komoraje upravená vedľa homej časti spaľovacej komory V tvare vychyľovacieho ústrojenstva dymových plynov, na ktorej je pripojená zbemá šachta na spätné vedenie hmotného materiálu a Spaľovacia komora a odlučovacia komora,majú bočné steny, ktoré sú vytvorené ako súčasť systému stúpacích rúrok, ktorý vyúsťuje do parného bubna, ktorý je usporiadaný na skupine pretlakových rúrok a je spojený s telesom kotla v oblasti prednej steny.Výhodné uskutočnenia vynálezu sú uvedené v patentových nárokoch 3 až 9.Prehľad obrázkov na výkresochSpôsob podľa vynálezu je bližšie vysvetlený na príklade uskutočnenia v spojení s výkresovou časťou, na ktorej je schematicky znázornená spaľovacie zariadenie na uskutočňovanie spôsobu.Na or. 1 a obr. 2 je znázomený vždy pôdorys a nárys možného príkladu uskutočnenia.Na obr. l je znázomená homá časť spaľovacej komory 1 vyvíjača tepla s vychyľovacou stenou 14. Spaľovacia komora 1 s prednou stenou 3, medziľahlou stenou 4, bočnýmí stenami 5 a 6 a zadnou stenou 7 vytvárajú teleso kotla ako statickú jednotku. Zahnutá vychyľovacia stena 14 vytvára sčasti kryt spaľovacej komory 1 a rozdeľuje odlučovaciu komoru 2 do dvoch častí, ktoré sú navzájom za sebou pretekané spalinami zo spaľovacej komory 1. Na zachovanie súmemosti prúdenia môže byť tiež predná stena 3, pripadne môžu byť obidve bočné steny 5 a 6 vytvorené ako medziľahlá stena s pripojenou vychyľovacou stenou 14,čím sa ešte ďalej zdokonalia vlastnosti vírivej vrstvy. Vychyľovacia stena 14 a jej spodný zberač 12 sú najmenej na vstupnej strane prúdu vybavené obrusnou vrstvou 15, pričom zadná strana vychyľovacej steny 14 a všetky ostatné medzné strany odlučovacej komory 2 sú obložené tenkou obnisnou vrstvou, pripadne na lepší príjem tepla sú ponechané holé. Odlučovacia komora 2 je tvorená zadnou stenou 7, časťami bočných stien 5 a 6 a medziľahlej steny 4. Slabo vyhrievaná zadná stena 7 je vytvorená ako časť systému spádových rúrok a slúži na zásobovanie vodou systému stúpacích rúrok, ktorý je v podstate tvorený stenami spaľovacej komory 1, pričom do systému stúpacich rúrok je zapojená tiež vychyľovacia stena 14. Rúrky s pozdlžnymi rebrami vychyľovacej steny 14 sú napájané vlastnými zberačmi, ktoré sú prostredníctvom systému spádových rúrok spojené s pamým bubnom 16. Tak sa zabráni vytváraniu vymurovaných medziľahlých stien.V spaľovacej komore l sa uskutočňuje spaľovanie na princípe cirkulujúcej vírivej vrstvy, pri ktorom vytváraný dymový plyn vynáša zo spaľovacej komory 1 smerom horehmotný materiál, ako napríklad popolček, piesok a spaľoVané hmoty. Aby sa získal hmotný materiál a aby sa umožnil stabilný spaľovaci proces, je z dymového plynu oddeľoVaný hlavne druhý podiel pevných hmôt, a to prostredníctvom usporiadania vychyľovacej steny 14 podľa vynálezu,hned potom je opäť privádzaný naspäť do spaľovacej komory l. Na výkrese je dráha hmotného materiálu vyznačená bodkočiarkovanými šípkami a dráha dymového plynu šípkami s plnými čiarami.Podiel pevných hmôt je V dôsledku podstatne väčšej memej hmotnosti V porovnaní s dymovými plynmi oddeľovaný vo vychýleni cez homú hranu 13 medziľahlej steny 4 odstredivou silou navonok a pri druhom vychýleni V oblasti spodného konca vychyľovacej steny 14 je vytlačovaný dole v smere na ústrojenstvo 9 spätného vedenia a tak je oddeľovaný od prúdu dymových plynov. Na vychyľovacej stene 14 zabrzdenej, prípadne vychýlenej, hlavne väčšie častice pevných hmôt padajú do odlučovacej komory 2 prostredníctvom hore vykývnutćho prúdu dymového plynu a sú pritom čiastočne pôsobením rýchlosti prúdenia vychyľovaně na zadnú stenu 7, zahnutú V smere na ústrojenstvo 9 spätného vedenia, a sú privádzané do zbernej šachty 11,prípadne tiež do zbemého priestoru 10 a ústrojenstva 9 spätného vedenia. Odľučovacia komora 2 je pritom Vytvorená tak, že sa väčšie častice pevných hmôt V dôsledku Vyšších zotrvačných síl nemôžu podieľať na ostrom vychýleni prúdu dymových plynov o 180 stupňov a tak aj na zmenšeni rýchlosti dymových plynov.Jemnejšie častice, ktoré sú vychýlené a ktoré sú dymovýrn plynom vynášane do druhého chodu, prispievajú k výmene tepla v pripojených výhrevných plochách. Na podklade malého priemeru zŕn jemnejšieho materiálu nedochádu pri priradených výhrevných plochách k žiadnym eróziám.Odlúčený materiál je prostredníctvom sifónového ústrojenstva 9 spätného vedenia, ako je to znázomene na obr. l, alebo prostredníctvom ventilu V tvare písmena L alebo prietokového splavu vedený naspäť. Vo väčšine prípadov sa však vystačí s jednoduchým ústrojenstvom 9 spätného vedenia, napríklad so šikmou rovinou, ako je to znázornené na obr. 2, takže nie je potrebné žiadne zvláštne utesnenie. Ústrojenstvo 9 spätného vedenia účelne Vyúsťuje,ako je to znázomené na obidvoch obrázkoch, zhruba V polovici výšky spaľovacej komory 1, pričom hmotný materiál je prostredníctvom dole vedeného stenového prúdenia zavádzaný naspäť do vlastného Vírivého lôžka V prípade homého priameho materiálového spätného vedenia bez utesnenia, ako je to znázomené na obr. 2, klže odlúčený materiál voľne do spaľovacej komory 1 a padá pozdĺž medziľahlej steny a do spodnej časti spaľovacej komory 1. Toto voľné spätné Vedenie materiíüu je možné bez utesnenia, pretože vždy dole prúdiaca materiálová vrstva sa vytvára najprv na stenách spaľovacej komory 1, ako je to znázomené bodkočiarkovanými šípkami na obr. l a obr. 2, ktoré strháva naspäť vedený materiál smerom dole, pričom prakticky nie sú tlakové rozdiely v homej oblasti vírivej vrstvy a tak sa zabráni obtokovému prúdeniu dymovćho plynu cez odlučovaciu komoru 2. Materiál tak padá až do spodnej oblasti spaľovacej komory l aje spoločne s privádzaným palivom opäť rozvírený, pričom popolček spáleného paliva je s materiálom opäť spoločne transportovaný smerom hore.Ústrojenstvo 9 spätného vedenia môže byť však tiež najprv usporiadané V blizkosti dna spaľovacej komory l,kde je hmotný materiál vedený prostredníctvom vhodného utesňovacieho orgánu naspäť na zamedzenie obtokovýchprúdení zo spaľovacej komory 1 cez odlučovaciu komoru do spaľovacej komory l.Podstatný znak vynálezu spočíva tiež V tom, že tak spaľovacia komora 1, ako aj odlučovacia komora 2 sú vytvorené V tvare štvoruholníka alebo štvorcovo. Pripojenie vychyľovacej steny 14 do konštrukcie kotla taktiež zvýši pevnosť celej jednotky. Prostredníctvom jednoduchej konštrukcie vychyľovacej steny 14 a štvorcového alebo pravouhlého vytvorenia odlučovacej komory 2 možno tieto komponenty vyrobiť rovnakými metódami ako všetky ostatné steny a tiež ich ľahko integrovať do telesa, kotla. Táto konštrukcia tiež umožňuje ekonomickým a jednoduchým spôsobom chladené vyhotovenie odlučovača a spätného vedenia hmotného materiálu.Na väčšie výkony kotlov sú ľahko možné modifikované varianty, prípadne uskutočnenia. Jednak môže byť kotol pretiahnutý čo do výšky, ako aj do šírky, a jednak je možné symetrické uskutočnenie s dvoma odlučovacími komorami 2, a to tak, že vychyľovacia stena 14 je rozdelená do dvoch dielov a jeden diel, ako je to znázomené, je usporiadaný na medziľahlej stene 4 a druhý diel na prednej stene 3, ktoráje vytvorená ako medziľahlá stena 4. Odťah dymového plynu,prípadne usporiadanie priradených výhrevných plôch je potom uskutočnené naprieč na rovinu výkresu, prípadne súmerne dopredu a dozadu. Táto symetrická konštrukcia poskytuje stavebnému objektu vysokú stabilitu, prípadne pevnosť, čo umožňuje zvýšiť maximálnu veľkosť výkonu.l. Spôsob zvýšenia prestupu tepla V spaľovacom zariadení Vytvorenom so spádovými rúrkami a stúpajúcimi rúrkami na princípe cirkulujúcej vírivej vrstvy vo výhrevných plochách, zaradených za spaľovacím zariadením proti konvekčným výhrevným plochám, pri ktorom sa vedie z vírivej vrstvy stúpajúci prúd dymového plynu s unášanými pevnými hmotami za stúpajúcimi rúrkami chladenou spaľovacou komorou do šachty V smere gravitácie a na konci šachty po oddelení pevných hmôt sa vedie prostrednictvom vychýlenia proti smeru gravitácie rozšíreným prierezom šachty,vyznačujúci sa tým,ženazískanie hmotného materiálu sa Vedie naspäť dole do spaľovacej komory len hrubší podiel pevných hmôt a dymový plyn so zostávajúcim prachom odovzdáva vyžarovaním a konvekciou teplo na priradené vyhrievacie plochy a spádové rúrky usporiadané V zadnej stene odlučovacieho ústrojenstva sa ohrievajú.2. Spaľovacie zariadenie konštrukcie s pozdĺžnymi rebrami na princípe cirkulujúcej vírivej vrstvy s paralelne vzhľadom na spaľovaciu komoru usporiadaným odlučovacím a vratným ústrojenstvom na oddeľovanie a na spätné vedenie hmotného materiálu do spaľovacej komory, najmä samonosnej konštrukcie, so systémom stúpajúcich rúrok a spádových rúrok na uskutočňovanie spôsobu podľa nároku Lvyznačujúce sa tým,žezadnástena(7) odlučovacieho a Vratného ústrojenstva je vytvorená ako súčasť systému spádových rúrok a na vytvorenie odlučovacej komory (2) je ohnutá s lievikovitou spodnou časťou, pričom odlučovacia komora (2) je upravená vedľa homej časti spaľovacej komory (l) V tvare vychyľovacieho ústrojenstva dymových plynov, na ktoré je pripojená zbemá šachta (l l) na spätné vedenie hmotného materiálu a spaľovacia komora(l) a odlučovacia komora (2) majú bočné steny (5, 6), ktoré sú vytvorené ako súčasť systému stúpacich rúrok, ktorý vyúsťuje do pamého bubna (16), ktorý je usporiadaný na sku SK 282507 B 6pine pretlakových rúrok a je spojený s telesom kotla v oblasti prednej steny (3). 3. Spaľovacie zariadenie podľa nároku (2), v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že odlučovacie a vramé ústrojenstvo je vytvorené ako zvislá, dymovým plynom pretekaná šachta bez vstavieb, ktorá je tvorená medziľahlou stenou(4) a v smere prúdenia rovnou vyehyľovacou stenou (14),ktorá dole vytvára v tvare písmena U vytvorenú odlučovaciu komoru (2) bez vstavieb, na ktorú je pripojená zbemá šachta (11) s ústrojenstvom (9) spätného vedenia na odlúčený hmotný materiál, pričom vychyľovacia stena (14) a steny odlučovacej komory (2) sú vytvorené chladené ako súčasť systému spádových a stúpacích rúrok. 4. Spaľovacie zariadenie podľa nároku 2, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že odlučovacia komora (2) má V pôdoryse pravouhlý prierez a je vytvorená v tvare zvislej šachty, na ktorej je zhruba v polovici jej výšky pripojené vychyľovacie ústrojenstvo so zväčšujúcim sa prierezom,pričom dole sa zužujúca spodná časť odlučovacej komory(2) je vytvorená najmä s ústrojenstvom (9) spätného vedenia odlúčených častíc v spaľovacej komore (l) v stenovej konštrukcii rúrok s pozdĺžnymi rebrami. 5. Spaľovacie zariadenie podľa nároku 2, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že ústrojenstvo (9) spätného vedeniaje pri zavedení do spaľovacej komory (l) usporiadané tesne nad dnom spaľovacej komory (l), je najmenej čiastočne vytvorené ako stena s pozdĺžnymi rebramí a je viazane do systému spádových rúrok. 6. Spaľovacie zariadenie podla nároku 2, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že ústrojenstvo (9) spätného vedenia je v oblasti spaľovacej komory (l) vytvorené bez utesňovacieho orgánu a materiál v spaľovacej komore (l) je vedený pozdĺž steny so stenovým prúdením až do oblasti dna spaľovacej komory (l). 7. Spaľovacie zariadenie podľa nároku 5, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že ústrojenstvo (9) spätného vedenia je vytvorené ako utesňovací orgán v tvare sifónu,ventilu V tvare písmena L alebo splavu. 8. Spaľovanie zariadenie podľa nároku 2, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že vychyľovacia stena, (14) v tvare konštrukcie steny s pozdĺžnymi rebrarní s vnútri upravenou obrusnou vrstvou (15) je usporiadané priamočiaro po celej šírke spaľovacej komory (l), odlučovacia komora (2) je v hornej časti dvojdielna a v ďalšom priebehu vytvára kryt spaľovacej komory (l). 9. Spaľovacie zariadenie podľa nároku 2, v y z n a č uj ú c e s a tý m, že bočné steny (5, 6) sú odstupňované a sú vytvorené s vlastnými zbernými kusmi (8),ktoré sú pripojené svojimi spádovými rúrkarni na parný bubon (16).

MPK / Značky

MPK: F22B 31/00, F23C 10/00

Značky: zariadenie, vykonávanie, tepla, spôsob, zariadení, přestupu, spôsobu, spaľovacie, spaľovacom, zvýšenia

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/6-282507-sposob-zvysenia-prestupu-tepla-v-spalovacom-zariadeni-a-spalovacie-zariadenie-na-vykonavanie-sposobu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob zvýšenia prestupu tepla v spaľovacom zariadení a spaľovacie zariadenie na vykonávanie spôsobu</a>

Podobne patenty