RU84947U1

RU84947U1 - PVC SYSTEM

Info

Publication number: RU84947U1
Application number: RU2008146314/22U
Authority: RU
Inventors: Алексей Михайлович Бондарев; Леонид Михайлович Ломакин; Наталья Алексеевна Иванова
Original assignee: Алексей Михайлович Бондарев; Леонид Михайлович Ломакин; Наталья Алексеевна Иванова
Priority date: 2008-11-24
Filing date: 2008-11-24
Publication date: 2009-07-20

Abstract

1. Система подачи пыли с высокой концентрацией (система ПВК), включающая смесители с соплами, подключенные через вертикальные пылепроводы и дозаторы к пылевому бункеру, а также через индивидуальные клапаны к источнику сжатого воздуха, а также к напорным пылепроводам подачи пыли с высокой концентрацией, соединяющие их с горелками, расположенными на разноудаленных местах стен топки котла, отличающаяся тем, что в смесителях установлены сопла регулируемого сечения с внутренней вставкой, внешняя конусная поверхность которой точно повторяет внутреннюю конусную поверхность сопла регулируемого сечения. ! 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что вставка соединена подвижно в соосной с соплом регулируемого сечения втулке через шток, конец которого выведен наружу и выполнен в форме, удобной для осуществления его передвижения в осевом направлении. ! 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что вставка выполнена в форме вставки-сопла. ! 4. Система по п.3, отличающаяся тем, что вставка-сопло соединено подвижно в соосной с соплом регулируемого сечения втулке через шток, конец которого выведен наружу и выполнен в форме, удобной для осуществления его передвижения в осевом направлении.1. A high-concentration dust supply system (PVC system), including mixers with nozzles connected through vertical dust pipes and batchers to a dust hopper, as well as through individual valves to a compressed air source, as well as high-density pressure dust pipes, connecting them with burners located at different places on the walls of the boiler furnace, characterized in that the mixers have nozzles of adjustable cross section with an internal insert, the external conical surface of which exactly repeats Cored oil adjustable tapered surface of the nozzle. ! 2. The system according to claim 1, characterized in that the insert is connected movably in a sleeve coaxial with a nozzle of adjustable cross-section through a rod, the end of which is brought out and made in a shape convenient for carrying out its movement in the axial direction. ! 3. The system according to claim 1, characterized in that the insert is made in the form of an insert-nozzle. ! 4. The system according to claim 3, characterized in that the insert-nozzle is connected movably in a sleeve coaxial with the nozzle of an adjustable section through a rod, the end of which is brought out and made in a shape convenient for carrying out its movement in the axial direction.

Description

Полезная модель относится к области подачи угольной пыли от бункера к горелкам парогенераторов электростанций и может быть использована в отраслях промышленности, где требуется постоянная точность дозирования пылевидных материалов во времени.The utility model relates to the field of coal dust supply from the hopper to the burners of the steam generators of power plants and can be used in industries where constant accuracy of the dosage of dusty materials over time is required.

Техническим решением, предшествующим предлагаемому, является система подачи угольной пыли по авторскому свидетельству - патенту №861856, кл. F23K 3/02 (авторы А.М. Бондарев, Н.А.Красавин, В.М. Иоффе, опубликовано 07.09.81 г. Бюллетень №3), содержащая бункер с вертикальным пылепроводом, подключенным своим нижним концом через смеситель, снабженный патрубком подачи сжатого воздуха, к транспортному пылепроводу и горелочному устройству топки.The technical solution preceding the proposed one is the coal dust supply system according to the copyright certificate - patent No. 861856, class. F23K 3/02 (authors A. M. Bondarev, N. A. Krasavin, V. M. Ioffe, published 07.09.81 Bulletin No. 3), containing a hopper with a vertical dust pipe connected to its lower end through a mixer equipped with a pipe compressed air supply to the transport dust pipe and the combustion device of the furnace.

Недостатком данного устройства является наличие высокочастотной пульсации подачи пыли в отдельных пылепроводах одного и того же котла которые по разным причинам (большая длина, много поворотов и т.д.) имеют повышенное сопротивление (как правило это пылепроводы к горелкам, расположенным на самых дальних от смесителя участках стен топки котла).The disadvantage of this device is the presence of high-frequency pulsation of the dust supply in separate dust pipes of the same boiler which for various reasons (long length, many turns, etc.) have increased resistance (as a rule, dust pipes to the burners located at the farthest from the mixer sections of the walls of the boiler furnace).

Система ПВКд по патенту на полезную модель №63500 (кл. F23K 3/02, опубликовано 27.05.2007 Бюл. №15, прототип) содержащая бункер пыли с дозатором, вертикальный стояк, смеситель и напорный пылепровод транспорта пыли с высокой концентрацией (ПВК) существенно улучшает работу пылепроводов к дальним горелкам. Это улучшение достигнуто за счет применения «вертикальной» схемы трассировки пылепроводов, уменьшающей их сопротивление в сравнении с трассировкой в обход котла в горизонтальной плоскости, когда пылепроводы значительно длиннее и их сопротивление оказывается выше.The PVKD system according to the patent for utility model No. 63500 (class F23K 3/02, published May 27, 2007 Bul. No. 15, prototype) containing a dust hopper with a batcher, a vertical riser, a mixer and a pressure dust pipe of high concentration dust transport (PVC) significantly improves the performance of dust pipes to distant burners. This improvement is achieved through the use of a “vertical” dust pipe routing scheme, which reduces their resistance compared to tracing around the boiler in the horizontal plane, when the dust pipes are much longer and their resistance is higher.

Недостатком прототипа является увеличение разнотипности трассировки пылепроводов ПВК и затруднения с выбором оптимальной величины сопла, определяющего скорость в пылепроводе и его гидравлическое сопротивление. При этом по условиям ремонте-пригодности желательно иметь один типоразмер сопла. Но в этом случае что хорошо будет для длинных пылепроводов будет плохо для коротких и наоборот. Например, при малой скорости, оптимальной для коротких пылепроводов, для длинных она оказывается недостаточной и в них возникают сильные пульсации. Увеличение скорости (диаметра сопла) с целью исключения пульсации в длинных приводит к неоправдано излишнему сопротивлению коротких пылепроводов, что не желательно по условиям появления излишнего сопротивления, вызывающего подпор питателя столбом пыли и уменьшение производительности пылепровода и системы в целом. Регулирование скорости в пылепроводе уменьшением расхода воздуха индивидуальным вентилем (клапаном) перед соплом уменьшает перепад давлений на нем и скорость истечения воздуха из сопла, уменьшает эжекционную способность и двигательную силу струи сопла. Это приводит одновременно и к повышению столба пыли в вертикальном пылепроводе (подпору питателя) и появлению пульсации в основном пылепроводе за смесителем.The disadvantage of the prototype is the increase in the heterogeneity of the tracing of dust PVC pipes and difficulties in choosing the optimal nozzle size, which determines the speed in the dust pipe and its hydraulic resistance. In this case, according to the conditions of repair-suitability, it is desirable to have one nozzle size. But in this case, what is good for long dust pipes will be bad for short ones and vice versa. For example, at a low speed, optimal for short dust pipes, for long ones it is insufficient and strong ripples arise in them. An increase in speed (nozzle diameter) in order to eliminate ripple in long leads to undue undue resistance of short dust pipes, which is undesirable under the conditions of the appearance of excessive resistance, causing the feeder to back up with a dust column and reduce the performance of the dust pipe and the system as a whole. Speed control in the dust pipe by reducing the air flow by an individual valve (valve) in front of the nozzle reduces the pressure drop across it and the rate of air flow from the nozzle, reduces the ejection ability and motor force of the nozzle jet. This simultaneously leads to an increase in the dust column in the vertical dust pipe (supply to the feeder) and to the appearance of ripple in the main dust pipe behind the mixer.

Таким образом, увеличивать количество типоразмеров сопел и действовать «подбором» необходимого для получения оптимальной скорости в пылепроводе сопла трудоемко и не ремонтопригодно. Регулирование же скорости в каждом пылепроводе индивидуальным вентилем (клапаном) крайне не эффективно В то же время для разных по длине (и сопротивлению) пылепроводов необходимо предусмотреть разный скоростной режим.Thus, increasing the number of nozzle sizes and acting on the “selection” of the nozzle necessary to obtain the optimum speed in the dust pipe is laborious and not repairable. Speed control in each dust pipe by an individual valve (valve) is extremely inefficient. At the same time, for dust pipes of different lengths (and resistance), it is necessary to provide a different speed mode.

Задача полезной модели:Utility Model Task:

1. Выполнить для всех пылепроводов ПВК сопла одинаковой конструкции для их унификации и исключения путаницы и ошибочного применения на «чужих» пылепроводах.1. To perform nozzles of the same design for all PVC dust pipelines to unify them and to avoid confusion and erroneous use on "foreign" dust pipelines.

2. Получить возможность оптимизировать режим работы пылепроводов ПВК во время их работы.2. Get the opportunity to optimize the operation mode of PVC dust pipes during their operation.

Эта задача решается следующими путями:This problem is solved in the following ways:

1. В смесителях выполнены сопла регулируемого сечения, обеспечивающие возможность получения расхода воздуха через сопло и скорости в каждом пылепроводе ПВК, оптимальной по условиям исключения пульсации и обеспечения максимальной производительности (максимальной подачи пыли).1. In the mixers, nozzles of adjustable cross-section are made, which provide the possibility of obtaining air flow through the nozzle and speed in each dust pipe of the PVC, optimal according to the conditions of eliminating ripple and ensuring maximum performance (maximum dust supply).

2. Конструктивно предусмотрена возможность изменения регулируемого сечения сопла во время работы пылепровода ПВК без его останова.2. Structurally, it is possible to change the adjustable nozzle section during operation of the PVC dust pipe without stopping it.

3. Предусмотрена фиксация величины регулируемого сечения сопла при достижении оптимальной скорости и работы пылепровода ПВК.3. It is provided for fixing the value of the adjustable nozzle cross section upon reaching the optimum speed and operation of the PVC dust pipe.

Предложенная система ПВКд изображена на чертежах:The proposed PVKd system is depicted in the drawings:

На Фиг.1 показана система ПВК с пылепроводами разной длины.Figure 1 shows a PVC system with dust pipes of different lengths.

На Фиг.2 показан смеситель с соплом регулируемого сечения:Figure 2 shows a mixer with an adjustable nozzle section:

а) - для смесителя, подключенного к пылепроводу с большим сопротивлением; б) - для смесителя, подключенного к пылепроводу с малым сопротивлением.a) - for a mixer connected to a dust pipe with high resistance; b) - for a mixer connected to a dust pipe with low resistance.

Смеситель 1 системы ПВК, подключенный через вертикальный пылепровод 2 и дозатор 3 к бункеру и к источнику сжатого воздуха через индивидуальный клапан 4, соединен (напорным) пылепроводом ПВК 5 с дальней горелкой 6 или таким же пылепроводом 5' с ближней горелкой 6', Смеситель содержит неподвижное сопло регулируемого сечения 7, совмещенное с внутренней вставкой 8, закрепленной подвижно, с возможностью перемещения в осевом направлении во втулке 9 посредством жестко скрепленного с ней (вставкой 8) штока 10, концевая часть которого выступает за пределы этой втулки наружу. В наружной части втулки 9 установлен стопорный болт 11. Внутренняя вставка 8 выполняется в форме вставки-сопла (Фиг.2б) или вставки-клапана (Фиг.2а).The mixer 1 of the PVC system connected through a vertical dust pipe 2 and the dispenser 3 to the hopper and to the compressed air source through an individual valve 4 is connected by a (pressure) PVC dust pipe 5 to the far burner 6 or the same dust pipe 5 'to the nearby burner 6', The mixer contains fixed nozzle of adjustable cross section 7, combined with an internal insert 8, fixed movably, with the possibility of axial movement in the sleeve 9 by means of a rod 10 rigidly attached to it (insert 8), the end part of which extends beyond this sleeve out. In the outer part of the sleeve 9, a locking bolt 11 is installed. The inner insert 8 is in the form of an insert nozzle (Fig.2b) or an insert valve (Fig.2a).

Система ПВК работает следующим образом.The PVC system works as follows.

Угольная пыль из бункера пыли через дозатор 3 поступает в вертикальный пылепровод 2 и смеситель 1, где смешивается со сжатым воздухом, поступающим от его источника через индивидуальный клапан 4 и под давлением транспортируется по (напорному) пылепроводу ПВК 5 к горелке 6 топки котла. При этом сжатый воздух проходит по кольцевому каналу между соплом регулируемого сечения 7 и внутренней вставкой 8 и при высокой скорости перемешивается с пылью, используя свой динамический потенциал для движения пыли по пылепроводу ПВК. Этот потенциал оказывается наибольшим в конце сопла, где его сечение наименьшее. В данном случае горелка 6 находится на «дальнем» расстоянии от смесителя 1, поэтому во избежание пульсаций скорость аэросмеси в пылепроводе ПВК должна быть наибольшей. Это достигается перемещением вутренней вставки 8 в крайнее левое положение (Фиг.2а) посредством воздействия на концевую часть выступающего наружу штока 10, жестко соединенного с вставкой 8, после ослабления стопорного болта 11. В положении вставки 8, показанном на Фиг.2а), сечение сопла 7 и скорость в пылепроводе 5 оказываются наибольшими. Этим достигается устранение пулсаций подачи пыли в горелку и стабильное горение топлива в топке котла. Однако сопротивление этого пылепровода в ряду других пылепроводов ПВК оказывается одним из наибольших.Coal dust from the dust bin through the batcher 3 enters the vertical dust pipe 2 and the mixer 1, where it is mixed with compressed air coming from its source through an individual valve 4 and is transported under pressure through the PVC dust pipe 5 to the burner 6 of the boiler furnace. At the same time, compressed air passes through the annular channel between the nozzle of adjustable cross section 7 and the inner insert 8 and mixes with dust at high speed, using its dynamic potential for the movement of dust through the PVC dust pipe. This potential is greatest at the end of the nozzle, where its cross section is the smallest. In this case, the burner 6 is located at a "far" distance from the mixer 1, therefore, in order to avoid pulsations, the speed of the air mixture in the dust pipe of the PVC should be the highest. This is achieved by moving the inner insert 8 to the leftmost position (Fig. 2a) by acting on the end portion of the outwardly protruding rod 10, rigidly connected to the insert 8, after loosening the locking bolt 11. In the insert position 8 shown in Fig. 2a), the cross section nozzles 7 and the velocity in the dust pipe 5 are greatest. This achieves the elimination of pulsations in the supply of dust to the burner and stable combustion of fuel in the boiler furnace. However, the resistance of this dust pipe in the series of other dust pipes of PVC is one of the largest.

При подключении (другого) смесителя 1 к пылепроводу ПВК 5', имеющему небольшую длину и минимум поворотов к ближней горелке 6' длина и сопротивление его невелико и пульсация не возникает. Поэтому количество сжатого воздуха требуется небольшое, чтобы обеспечить в нем безпульсационное движение при минимальной скорости. В этом случае внутренняя вставка 8 находится в крайнем правом положении и плотно прижата к внутренним стенкам неподвижного сопла регулируемого сечения 7, пропуская сжатый воздух только через свое внутреннее отверстие (Фиг.2, б) в меньшем количестве, чем через открытое сопло регулируемого сечения 7, но с той же максимальной скоростью. Это уменьшает скорость в пылепроводе и обеспечивает минимальное сопротивление пылепровода ПВК, что исключает ограничение подачи им пыли даже при ограниченной высоте вертикального пылепровода 2 и небольшом столбе пыли в нем (и ограниченном располагаемом запасе напора этой пыли для работы смесителя 1).When connecting the (other) mixer 1 to the dust pipe of PVC 5 ', which has a short length and a minimum of turns to the nearby burner 6', its length and resistance are small and there is no ripple. Therefore, the amount of compressed air required is small in order to provide pulsation-free movement in it at a minimum speed. In this case, the inner insert 8 is in the extreme right position and is tightly pressed against the inner walls of the fixed nozzle of adjustable section 7, passing compressed air only through its internal hole (Figure 2, b) in a smaller amount than through the open nozzle of adjustable section 7, but at the same maximum speed. This reduces the speed in the dust conduit and provides the minimum resistance of the PVC dust conduit, which eliminates the restriction of dust supply even with a limited height of the vertical dust conduit 2 and a small column of dust in it (and a limited available headstock of this dust for mixer 1).

На Фиг.2а) показано сопло регулируемого сечения 7 с вставкой 8, выполненной в форме клапана, а на Фиг.2б) в форме сопла. Применение вставки 8 в той или иной форме не меняет принцип работы смесителя с соплом регулируемого сечения 7, поскольку внешняя форма передвижной вставки 8 в том и другом случае повторяет форму внутренней поверхности сопла регулируемого сечения 7. Однако, при применении вставки 8 в форме вставки-сопла (Фиг.2б) в крайнем правом ее положении полностью перекрывается кольцевой канал, тогда как при применении вставки-клапана (Фиг.2а) кольцевой канал между соплом регулируемого сечения 7 и вставкой 8 должен оставаться по величине, равной примерно величине выходного сечения подвижного сопла вставки-сопла 8 в крайнем, правом положении (Фиг.2б). В целом же для всех пылепроводов одного котла необходимо применять один тип вставки 8, например, вставки-сопла.On figa) shows an adjustable nozzle 7 with an insert 8 made in the form of a valve, and on figb) in the form of a nozzle. The use of insert 8 in one form or another does not change the principle of operation of the mixer with an adjustable nozzle section 7, since the external shape of the movable insert 8 in either case repeats the shape of the internal surface of the adjustable section nozzle 7. However, when using the insert 8 in the form of an insert nozzle (Fig.2b) in its extreme right position, the annular channel is completely blocked, while when using the valve insert (Fig.2a), the annular channel between the nozzle of adjustable cross section 7 and the insert 8 should remain approximately equal to Ichin outlet section of the movable nozzle-insertion nozzle 8 at most, right position (Figure 2B). In general, for all dust pipes of one boiler, it is necessary to use one type of insert 8, for example, an insert nozzle.

Для оптимизации режима работы остальных пылепроводов ПВК, имеющих промежуточные между «лучшим» и «худшим» сопротивления, скорость в каждом из них при его работе уменьшают уменьшением регулируемого сечения сопла 7 до появления пульсации, а, затем, увеличивают увеличением сопла 7 на некоторую величину до ее исчезновения. Таким образом добиваются минимального сопротивления пылепровода по условиям обеспечения его максимальной производительности при отсутствии пульсаций в каждом из них. После завершения оптимизации режима и установки рабочей величины сечения сопел 7 в смесителях 1 стопорным болтом 11 фиксируют рабочее положение внутренней вставки 8.In order to optimize the operation mode of the remaining PVC dust pipelines having intermediate resistance between the “best” and “worst” ones, the speed in each of them during its operation is reduced by decreasing the adjustable nozzle section 7 until pulsation appears, and then increasing the nozzle 7 by some amount up to her disappearance. Thus, they achieve the minimum resistance of the dust pipe under the conditions of ensuring its maximum performance in the absence of ripple in each of them. After completing the optimization of the mode and setting the working value of the cross section of the nozzles 7 in the mixers 1, the locking bolt 11 fixes the working position of the inner insert 8.

Вставка-сопло имеет преимущество перед вставкой клапаном поскольку при любом ее положении сжатый воздух идет и по кольцевой щели и через вставку-сопло и в выходном сечении сопла 7 скорость воздуха и динамический потенциал его струи наибольшие. При использовании вставки-клапана воздух проходит только по кольцевому сечению и в выходном сечении сопла 7 скорость может оказаться уменьшенной, что приближает нас к схеме регулирования скорости индивидуальным клапаном 4, отрицательные последствия которого рассмотрены выше.The nozzle insert has an advantage over the valve insert because, at any position, the compressed air flows through the annular gap and through the nozzle insert and in the outlet section of the nozzle 7, the air velocity and the dynamic potential of its jet are greatest. When using the insert-valve, air passes only along the annular section and in the outlet section of the nozzle 7 the speed may turn out to be reduced, which brings us closer to the speed control scheme of the individual valve 4, the negative consequences of which are discussed above.

Claims

1. A high-concentration dust supply system (PVC system), including mixers with nozzles connected through vertical dust pipes and batchers to a dust hopper, as well as through individual valves to a compressed air source, as well as high-density pressure dust pipes, connecting them with burners located at different places on the walls of the boiler furnace, characterized in that the mixers have nozzles of adjustable cross section with an internal insert, the external conical surface of which exactly repeats Cored oil adjustable tapered surface of the nozzle.

2. The system according to claim 1, characterized in that the insert is connected movably in a sleeve coaxial with a nozzle of adjustable cross-section through a rod, the end of which is brought out and made in a shape convenient for carrying out its movement in the axial direction.

3. The system according to claim 1, characterized in that the insert is made in the form of an insert-nozzle.

4. The system according to claim 3, characterized in that the insert-nozzle is connected movably in a sleeve coaxial with the nozzle of an adjustable section through a rod, the end of which is brought out and made in a shape convenient for carrying out its movement in the axial direction.