Устройство для очистки поверхностей нагрева

 

Изобретение относится к устройствам для очистки поверхностей нагрева от наружных отложений и может быть применено в теплотехнике, металлургии, химической промышленности и других областях техники, где существует проблема очистки теплообменных поверхностей. Сущность: в основу изобретения положена задача упростить устройство, снизить его габариты в поперечном сечении и металлоемкость при сохранении эффективности очистки. Предложено устройство для газоимпульсной очистки поверхностей нагрева, содержащее заглушенную с обоих торцов камеру сгорания в виде разомкнутой цилиндрической обечайки, выхлопное сопло, смеситель с патрубками для подвода газа и воздуха, запальную камеру с перидически действующим запальником, соединенную с камерой сгорания перфорированным участком пламяпровода, в котором выхлопное сопло образовано кромками обечайки. Кроме того обечайка может иметь форму спирали. При этом устройство снабжено дополнительной разомкнутой цилиндрической обечайкой, а разомкнутые части соосно установленных обечаек расположены оппозитно. Кроме того устройство снабжено дополнительной разомкнутой спиральной обечайкой, при этом обе обечайки расположены осесимметрично, а их внешние концевые участки направлены противоположно. При этом обечайка может быть установлена с возможностью поворота относительно продольной оси или поперечной оси. 4 з.п.ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к устройствам для очистки поверхностей нагрева от наружных отложений и может быть применено в теплотехнике, металлургии, химической промышленности и других областях техники, где существует проблема очистки теплообменных поверхностей.

Наиболее близким к данному по технической сущности является устройство для очистки поверхностей нагрева, содержащее сообщенные между собой смеситель с патрубками для подвода газа и воздуха, запальную камеру с запальником, соединенную посредством трубопровода с ударной камерой, имеющей выхлопное сопло (1).

В основу изобретения положена задача упростить устройство, снизить его габариты в поперечном сечении и металлоемкость при сохранении эффективности очистки.

Эффективность очистки сохраняется за счет увеличения турбулентности пламени в камере сгорания, одновременно являющейся также элементом выхлопного сопла.

Указанный результат явным образом не следует из предшествующего уровня развития в данной области техники.

На фиг.1 схематически представлено предлагаемое устройство, аксонометрия (вариант выполнения с камерой сгорания в виде разомкнутой цилиндрической обечайки, совмещенной с выхлопным соплом); на фиг.2 - то же (вариант выполнения с камерой сгорания в виде цилиндрической спиральной обечайки); на фиг. 3 - то же, поперечный разрез; на фиг.4 - вариант выполнения с камерой сгорания в виде двух цилиндрических спиральных обечаек, аксонометрия; на фиг. 5 - то же, поперечный разрез; на фиг.6 - предлагаемое устройство с камерой сгорания в виде двух цилиндрических разомкнутых обечаек, аксонометрия; на фиг.7 - то же, поперечный разрез.

Устройство содержит трубопроводы подачи воздуха 1 и газа 2, подведенные к смесителю 3, связанную с ним запальную камеру 4 с запальником 5 и блоком зажигания и управления (БЗУ) 6 и камеру сгорания 7 в виде разомкнутой обечайки, которая может быть выполнена цилиндрической формы с размещенным в ней перфорированным участком пламепровода 8. Камера сгорания 7 закрыта с обоих концов торцовыми днищами 9 (фиг.1). Выхлопное сопло 10, образованное кромками разомкнутой цилиндрической обечайки, расположено параллельно ее продольной оси и имеет прямоугольное сечение. Величина зазора между кромками обечайки устанавливается из условий получения максимального ударного импульса.

При выполнении камеры сгорания 7 в виде цилиндрической спиральной обечайки (фиг. 2,3) выхлопное сопло формируется концевыми участками спирали, имеющей не менее 1,5 витка, при этом внутренний участок спирали может быть расположен параллельно ее продольной оси.

При выполнении камеры сгорания 7 в виде двух осесимметрично установленных цилиндрических спиральных обечаек, внешние концевые участки которых направлены противоположно, могут быть сформированы два разнонаправленных сопла (фиг.4, 5).

Камера сгорания 7 может быть выполнена из двух соосно установленных обечаек в виде цилиндров разных диаметров с разрезами вдоль образующих, расположенными диаметрально противоположно друг другу (фиг.6, 7).

Выхлопное сопло 10 в этом варианте исполнения образовано кромками внешнего цилиндра и наружной поверхностью внутреннего цилиндра.

Устройство для очистки может быть установлено на теплообменных аппаратах как снаружи, так и внутри газоходов. Для увеличения зоны очистки обечайки камера сгорания 7 может быть установлена с возможностью поворота относительно продольной или поперечной оси, который осуществляется любым известным устройством, например установкой в опорных подшипниках (не показаны).

При установке на теплообменных аппаратах снаружи газохода заявленное устройство может сообщаться с газоходом котла при помощи дополнительных соединительных каналов, состоящих из конфузорно-диффузорных участков, которые соединяют сопло с газоходом (не показаны).

Устройство работает следующим образом.

По трубопроводу 2 в смеситель 3 поступает газ, где он смешивается с поступающим по трубопроводу 1 воздухом. Газовоздушная смесь из смесителя 3 подается в запальную камеру 4, откуда по пламепроводу 8 поступает в камеру сгорания 7. После заполнения камеры сгорания 7 газовоздушной смесью запальником 5, на который подается высокое напряжение от БЗУ 6, поджигается смесь в запальной камере 4. Пламя из запальной камеры 4 по пламепроводу 8 поступает в камеру сгорания 7, где происходит взрывное горение смеси. В процессе горения поток турбулизируется и процесс горения переходит в стадию взрывного горения с генерацией ударных волн.

Ударные волны, усиленные за счет отражения от торцовых днищ 9, через выхлопное сопло 10 направляются на очищаемые поверхности. Разрушающее действие на отложения связано с волновым воздействием коротких импульсов большой мощности, генерируемых при взрыве ограниченного объема газовоздушной смеси в камере сгорания, которое может регулироваться за счет степени заполнения камеры сгорания взрывной смесью, концентрацией горючих газов в смеси и зазором между кромками обечайки.

Предложенное устройство для очистки поверхностей нагрева имеет предельно простую конструкцию, которая обеспечивает уменьшение габаритов в поперечном сечении и снижение металлоемкости, при сохранении эффективности очистки.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА, содержащее сообщенные между собой смеситель с патрубками для подвода газа и воздуха, запальную камеру с запальником, соединенную посредством трубопровода с ударной камерой, имеющей выхлопное сопло, отличающееся тем, что ударная камера выполнена в виде одной или двух заглушенных с обоих торцов разомкнутых обечаек, выхлопное сопло образовано кромками разомкнутых частей обечаек, а трубопровод, соединяющий ударную и запальную камеры, выполнен перфорированным и размещен по продольной оси ударной камеры.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что обечайка ударной камеры выполнена спиралеобразной.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что обечайки ударной камеры выполнены цилиндрическими, размещены соосно, при этом их разомкнутые части расположены оппозитно.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что обечайка ударной камеры установлена с возможностью поворота вокруг продольной или поперечной оси камеры.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что обечайка ударной камеры выполнены спиралеобразными, расположены осесимметрично, а их разомкнутые части направлены противоположно.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7