Дымоход для отвода отработанных газов от топочного пространства

 

Использование: в дымоходах горизонтальной конструкции для отвода отработанных газов из топочного пространства, в частности, подового канала риформинг-печи для установки синтезирования аммиака. Сущность изобретения: дымоход образован множеством монолитных и расположенных рядом друг с другом готовых блоков. Их боковые стенки имеют отверстия для пропускания отработанных газов, которые с целью подгонки к разным аэродинамическим условиям могут перекрываться. Кроме того, описано подъемно-транспортировочное устройство для монтажа и демонтажа образованных таким образом дымоходов. 7 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение касается дымохода горизонтальной конструкции для отвода отработанных газов из топочного пространства, в частности, подового канала рифоминг-печи установки для синтезирования аммиака.

Известны дымоходы указанного типа, выполненные методом каменной кладки. Кладка требует больших затрат времени. Длительность монтажных работ, в зависимости от числа людей, составляет в общем 2-4 недели. Эти известные системы не обладают высокой эксплуатационной надежностью, вследствие чего из-за механических нагрузок могут разрушаться плиты перекрытия и боковые стенки. Ремонт связан с большими затратами времени, из-за чего ограничивается используемость установки и возникают производственные потери. Кроме того, нельзя варьировать условия прохождения отработанных газов из топочного пространства в дымоходы, что связано с очевидными недостатками.

Кроме того, известны вертикальные дымоходы, а именно камины, собранные из готовых блоков. Они предназначены для того, чтобы отводить отработанные газы с повышенной температурой наверх в атмосферу и в значительной мере должны быть тесными.

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности и достигаемому техническому результату является дымоход для отвода отработанных газов из топочного пространства, выполненный из последовательно установленных готовых монолитных блоков.

Недостатком известного дымохода является вертикальное расположение дымохода и отсутствие отверстия для обеспечения отвода дымовых газов.

Техническим результатом данного изобретения является улучшение эффективности отвода дымовых газов, а также обеспечение возможности работы дымохода в разных аэродинамических условиях, а также сокращение времени монтажа, повышение эксплуатационной надежности устройства и срока службы.

Указанный технический результат достигается тем, что дымоход для отвода отработанных газов из топочного пространства, выполненный из последовательно установленных готовых монолитных блоков, размещен горизонтально, а боковые стенки блоков снабжены отверстиями для выпуска газов, выполненными с возможностью их перекрытия. Количество отверстий для выпуска отработанных газов составляет максимально возможное для конкретных геометрических размеров блоков таких, как длина и толщина стенок. При этом отверстия в боковых стенках готовых блоков выполнены в виде каналов круглого сечения, конически сужающихся в направлении внутрь дымохода. Отверстия в готовых блоках выполнены с уступами. Готовые блоки изготовлены из огнеупорного бетона или из огнеупорного бетона, армированного жаропрочной сталью. Готовые блоки могут быть изготовлены из огнеупорного бетона, армированного стальными волокнами. При этом отверстия выполнены с возможностью перекрытия их пробками. Кроме того, устанавливаемые друг под другом готовые блоки в местах стыков снабжены полукруглыми углублениями для круглых скрепляющих прутков.

Настоящий дымоход образован из множества монолитных и вставленных друг в друга готовых блоков, причем их боковые стенки имеют отверстия для прохода отработанных газов, которые могут закрываться с целью подготовки к различным аэродинамическим условиям.

На фиг. 1 представлен схематически отделенный продольный разрез топочного пространства с подключенным дымоотводом установки для синтезирования аммиака; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез готового блока Б-Б на фиг. 4; на фиг. 4 разрез В-В на фиг.3; на фиг. 5 вид сбоку готового блока; на фиг. 6 увеличенное изображение элемента чертежа; на фиг. 7 и 8 в разрезе две разные формы сечения отверстий готовых блоков; на фиг. 9, 10 два вида устройства для подъема и транспортировки готовых блоков; на фиг. 11, 12 два вида соответствующих средств обращения.

На фиг. 1 схематически представлено сечение топочного пространства установки для синтезирования аммиака с частью подключенного отвода дымовых газов в камин. В топочном пространстве 16 параллельно друг другу и порядно установлены реакционные трубы 17, причем на фиг. 1 эти реакционные трубы 17 из соображений наглядности изображения показаны лишь частично. Реакционные трубы 17 и протекающая по ним реакционная среда нагревается горячими отработанными газами из не показанной топки.

Для отвода отработанных газов из топочного пространства 16 в газоотвод 18, к которому известным образом подключен камин, служат предлагаемые дымоходы 19. Эти дымоходы уложены на дне 20 и расположены горизонтально. Боковые стенки 1 дымоходов 19 имеют отверстия 3, через которые отработанный газ после частичной отдачи своего тепла реакционным трубам 17 попадает в дымоход 19 и оттуда в отвод 18. С целью упрощения изображения на фиг. 1 показаны не все отверстия 3 и представлены не все готовые блоки.

Дымоходы 19 образованы расположенными рядом и друг над другом готовыми блоками 2, которые более детально показаны на фиг. 3-8.

Таким образом, дымоходы составлены из множества монолитных и установленных друг на друга готовых блоков 2. Благодаря этому исключительно целесообразным способом избавляются от требующей больших затрат средств и времени кладки дымоходов, известной до настоящего времени. Каналы исключительно целесообразным образом могут создаваться тем, что используется электроприводное подъемно-транспортировочное устройство 11. Это устройство представляет собой установленную на колесах 12 каретку 13 и смонтированный на ней подъемно-спускной механизм 14. Это устройство схематически представлено на фиг. 1 и 2.

Схематически под цифрой 21 показано, как готовятся к монтажу готовые блоки 2. Просто и при помощи указанного подъемно-транспортного устройства 11 готовые блоки 2 легко монтируются и демонтируются при создании дымохода 19 и при ремонте.

На фиг. 3 представлен разрез готового блока 2, который образует нижнюю половину дымового канала. Такая же перевернутая часть надевается сверху, образуя замкнутый канал 15. Готовые блоки 2 имеют боковые стенки 1, оснащенные многими отверстиями 3, которые можно перекрывать с целью приспособления к различным аэродинамическим условиям. В зависимости от геометрических данных, как то протяженность боковых поверхностей 4 и толщины стенок 5, каждый готовый блок 2 имеет максимальное число отверстий 3, благодаря чему фактически становится возможной максимально возможная подготовка к различным аэродинамическим условиям. Отверстия 3 могут перекрываться пробками 8. Если в стене готового блока 2 выполнены конически сужающиеся в направлении к дымоходу отверстия 3 /фиг. 7/, то для запирания должны использоваться соответственно конические пробки 8. При выполнении отверстий 3 согласно фиг. 8 в виде ступенчатых проходов пробки также выполняются ступенчатыми. Пробки 8 можно заделать раствором и зафиксировать в отверстиях 3.

Готовые блоки 2, а также пробки 8 изготавливаются из специального огнестойкого бетона, в случае надобности армированного жаростойкой сталью 7. Кроме того, готовые блоки 2 могут иметь и жаростойкую арматуру из стальных волокон.

В местах стыков, расположенных друг над другом готовых блоков 2, предусмотрены полукруглые углубления 9, в которые для взаимного удержания вставляются круглые прутки 10. Благодаря этому очень просто создаются исключительно стабильные дымоходы.

Донная часть 36 готового блока 2 с целью зацепления имеет пазы 22, элемент которого в увеличенном масштабе можно видеть на фиг. 6.

Изготовление всей донной дымоходной системы может осуществляться на основе крупногабаритных блоков, например, с размерами 850х810х1000 мм из механически высокопрочного специального огнестойкого бетона. Для повышения эксплуатационной надежности в дно 36 такого блока вводятся три армирующих элемента из жаростойкой стали 7. В сочетании с дополнительной жаростойкой арматурой из волокнистой стали этот блок становится высокопрочным.

Через отверстия 3 в боковых стенках блоков обеспечивается проход отработанных газов из топки внутрь дымохода 15, по которому отработанные газы транспортируются к отводной системе. Эти отверстия посредством частичного перекрытия /мобильные отверстия/ соответствующими пробками 8 могут подгоняться к необходимым условиям /возможность вращения/ и, кроме того, создают предпосылки для изготовления стандартных блоков, которые являются универсальными и могут заменяться по всей системе.

Применение данного изобретения позволяет на 90% сократить время монтажа и довести его в общем до 2 дней. Система характеризуется высокой эксплуатационной надежностью и большим сроком службы, поскольку избавлена от механических влияний. При необходимости ремонта системы реакционных труб печи можно за очень короткое время высвободить место ремонта при помощи монтажного устройства, а по окончании ремонта снова заделать.

Благодаря этому время простоя печной системы сокращается до минимума. За счет простоты установки достигается высокий экономический эффект.

На фиг. 1 и 2 позицией 11 обозначена подъемно-транспортировочная каретка, которую целесообразно использовать для монтажа и демонтажа уложенных дымоходов. Каретка проходит между расположенными по соседству рядами реакционных труб 17. По типу портальной вагонетки на двух вертикальных стойках снизу предусмотрены колеса 12, которые могут прокатываться по обе стороны дымохода. Эти стойки вместе с перемычкой образуют бугелеобразную опору, на которой устанавливаются подъемно-опускной механизм 14, при помощи которого можно перемещать готовые блоки 2. К тому же можно применять и средства обращения, показанные на фиг. 11, 12.

На фиг. 9 и 10 представлен еще один вариант исполнения такой каретки, предназначенной для того, чтобы перемещать в пространстве те готовые блоки 2, которые находятся со стороны стенки, что показано на фиг. 2 слева.

Четыре вертикальные стойки 23 опираются на рабочее колесо 24, посредством которых каретка 37 прокатывается по поду 35. Соответствующий требующий перемещения готовый блок 2 занимает место между стойками 23. Каждая пара стоек 23 соединяется перемычкой 25, а перемычки соединяются между собой продольными связями 26. Подъемно-опускной механизм 14, преимущественно оборудованный электромеханическим приводом, служит для подъема и опускания готовых блоков 2. Можно предусмотреть ограничительные ролики 27, предназначенные для поддержки направления каретки вдоль стенок. С одной стороны, предусмотрено по два колеса 24, а с другой одно колесо 28, и при этом высота стоек может быть подогнана к условиям. Одно из колес 28 показано в поднятом состоянии, в котором оно может катиться по уже смонтированной части дымохода. На подъемно-опускной механизм 14 подвешивается средство манипулирования 19, которое более детально показано на фиг. 11, 12. Стрингер 30, который своим ушком 31 зацепляется с устройством 14, на концах несет тросики или штанги 32, оканчивающиеся внизу ушками 33. В ушки вставлен телескопически раздвигаемый держатель 34, который можно продевать через отверстия 3 в готовых блоках 2, как это показано штрихпунктирными линиями на фиг. 11.

В данном изобретении подъемно-транспортное устройство, облегчает монтаж и демонтаж дымоходов, позволяя при этом извлекать из дымоходов отдельные готовые блоки.

Формула изобретения

1. Дымоход для отвода отработанных газов из топочного пространства, преимущественно риформинг-печи установки для синтеза аммиака, выполненный из последовательно установленных готовых монолитных блоков, отличающийся тем, что дымоход размещен горизонтально, а боковые стенки блоков снабжены отверстиями для выпуска газов, выполненными с возможностью их перекрытия.

2. Дымоход по п.1, отличающийся тем, что количество отверстий для выпуска отработанных газов составляет максимально возможное для конкретных геометрических размеров блоков, таких, как длина и толщина стенок.

3. Дымоход по п.1 или 2, отличающийся тем, что отверстия в боковых стенках готовых блоков выполнены в виде каналов круглого сечения, конически сужающихся в направлении внутрь дымохода.

4. Дымоход по пп.1 3, отличающийся тем, что отверстия в готовых блоках выполнены с уступами.

5. Дымоход по пп.1 4, отличающийся тем, что готовые блоки изготовлены из огнеупорного бетона или из огнеупорного бетона, армированного жаропрочной сталью.

6. Дымоход по п.5, отличающийся тем, что готовые блоки изготовлены из огнеупорного бетона, армированного стальными волокнами.

7. Дымоход по пп.1 6, отличающийся тем, что отверстия выполнены с возможностью перекрытия их пробками.

8. Дымоход по пп. 1 7, отличающийся тем, что устанавливаемые друг над другом готовые блоки в местах стыков снабжены полукруглыми углублениями для круглых скрепляющих прутков.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12