Уловитель частиц
Использование: в твердотопливных котлах. Сущность изобретения: уловитель, содержащий ряды улавливающих элементов 1, имеющих форму желобов, в створе направляющих ребер 2 которых расположены ловушки 3, состоящие из наклоненных к улавливающим элементам 1 отбойных перегородок 4 и пропускных каналов 5. Отбойные перегородки 4 установлены под углом, большим угла естественного откоса улавливаемых частиц, а пропускные каналы 5 выполнены длиной не менее их эквивалентного диаметра. Кроме того, направляющие ребра 2 могут быть выполнены в виде жалюзи, причем направляющие ребра 2 соседних улавливающих элементов 1 соединены между собой или установлены с перекрытием. Улавливающие элементы 1 могут быть установлены в выходном окне 10 и закреплены на охлаждаемых трубах 11 фестонированной части топочного экрана 12. При этом улавливающие элементы 1 выполнены в виде охватывающих охлаждаемые трубы 11 и перекрывающих друг друга по длине секций 14, закрепленных на них в одном сечении 15, что предотвращает возникновение разрушающих термических направлений в улавливающих элементах 1 и повышает надежность уловителя в целом. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к очистке газов от твердых частиц и может использоваться в твердотопливных котлах для защиты их поверхностей нагрева от износа золой, снижения механического недожога топлива с уносом или для заполнения топки циркулирующими частицами.
Известна топка котла с циркулирующим слоем (1), верхняя часть которой перекрыта уловителем частиц, содержащим ряды улавливающих элементов имеющих форму желобов, расположенных в шахматном порядке. Недостатком этого уловителя частиц является низкая эффективность, так как уловленные частицы не удерживаются в улавливающих элементах, вылетают после соударений со стенками в поток газов и уносятся. Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству и выбранным в качестве прототипа, является уловитель частиц (2), содержащий расположенные в шахматном порядке ряды труб, на которых установлены улавливающие элементы, имеющие форму V-образных желобов. В створе направляющих ребер желобов установлены отбойные элементы различной конструкции и ловушки. Ловушки выполнены в виде наклоненных к улавливающим элементам отбойных перегородок и подключенных к ним пропускных каналов. Уловитель частиц может располагаться в горизонтальном или опускном газоходе над сборным бункером и используется в твердотопливных котлах. Недостатками этого уловителя являются сложность конструкции и значительная металлоемкость, так как каждый улавливающий элемент содержит охлаждаемый отбойный элемент; неоптимальная конструкция ловушек, что приводит к появлению вторичного уноса; не предусмотрена компенсация температурных удлинений улавливающих элементов при их закреплении на охлаждаемых трубах. Целью изобретения является упрощение и оптимизация конструкции уловителя частиц. Цель достигается тем, что в уловителе частиц, содержащем ряды улавливающих элементов, имеющих форму желобов, в створе направляющих ребер которых расположены ловушки, состоящие из наклоненных к улавливающим элементам отбойных перегородок и пропускных каналов, по предлагаемому изобретению, отбойные перегородки установлены под углом большим угла естественного откоса улавливаемых частиц, а пропускные каналы выполнены длиной не менее их эквивалентного диаметра. Направляющие ребра могут выполняться также в виде жалюзи. При этом направляющие ребра соседних улавливающих элементов соединены между собой или установлены с перекрытием. Кроме того, улавливающие элементы могут располагаться в выходном окне и закрепляться на трубах фестонированной части топочного экрана. Тогда при установке на охлаждаемых трубах они выполнены в виде охватывающих трубы и перекрывающих друг друга по длине секций, закрепленных на трубах в одном сечении. Упрощение конструкции уловителя достигается исключением охлаждаемых отбойных элементов благодаря оптимизации конструкции ловушек. Число улавливающих элементов снижается также за счет выполнения направляющих ребер в виде жалюзи. Если они соединены между собой или установлены с перекрытием, то достаточно одного ряда улавливающих элементов. Кроме того, предлагаемая конструкция уловителя позволяет его установку на фестонированной части топочного экрана, что упрощает и конструкцию самого уловителя и снижает габариты котла в целом, так как одновременно достигается образование выходного окна и наличие улавливающего частицы пучка, защищающего также от износа последующие конвективные поверхности, причем в этом случае отпадает необходимость установки под уловителем сборного бункера, поскольку уловленные частицы ссыпаются непосредственно в топку. На фиг. 1 показан продольный, на фиг. 2 поперечный разрез улавливающих элементов уловителя частиц при их расположении в два ряда; на фиг. 3 сечение однорядного уловителя частиц с улавливающими элементами, направляющие ребра которых выполнены в виде жалюзи; на фиг. 4 компоновка уловителя частиц на фестоне топочного экрана. Уловитель частиц содержит ряды (фиг. 1 и 2) улавливающих элементов 1, выполненных в форме желобов. Улавливающие элементы 1 имеют направляющие ребра 2, между которыми расположены ловушки 3, состоящие из наклонных к улавливающим элементам 1 отбойных перегородок 4 и установленных под ними пропускных каналов 5. При этом пропускные каналы 5 могут быть выполнены, например, в виде патрубков 7 или выделены перегородками 6. Ловушки 3 служат для сбора падающих частиц и формирования движущегося по дну улавливающих элементов 1 компактного потока частиц, что исключает их вторичный унос. Уловитель (фиг. 1, 2) выполнен в виде двух рядов улавливающих элементов 1, расположенных в шахматном порядке. Направляющие ребра 2 могут быть выполнены в виде жалюзи с одним (фиг. 3) или несколькими продольными щелевыми отверстиями 8. При этом увеличивается "ширина захвата" улавливающих элементов 1. Если же направляющие ребра 2 соседних улавливающих элементов 1 соединены между собой или установлены с перекрытием (фиг. 3), то количество улавливающих элементов 1 сокращается в два и более раз по сравнению с вариантом на фиг. 2. При использовании предлагаемого уловителя частиц в котлах улавливающие элементы 1 могут устанавливаться непосредственно за топкой 9 в выходном окне 10 на охлаждаемых трубах 11 фестонированной части топочного экрана 12 перед конвективными поверхностями нагрева 13. Топочный экран 12 (фиг. 1 и 2) при формировании выходного окна 10 фестонируется в двухрядный шахматный пучок охлаждаемых труб 11. Это существенно упрощает конструкцию котла: отпадает необходимость установки сборного бункера частиц, так как они ссыпаются обратно в топку по топочному экрану 12; фестон одновременно образует выходное окно 10 и охлаждаемую опорную конструкцию уловителя. Направляющие ребра 2 могут крепиться непосредственно на передних образующих охлаждаемых труб 11. Однако при этом из-за сильного перегрева направляющих ребер 2 в них возникают большие термические напряжения, которые могут разрушить уловитель. Для устранения термических напряжений улавливающие элементы 1 выполнены в виде охватывающих охлаждаемые трубы 11 и перекрывающих друг друга по длине секций 14. Секции 14 для обеспечения возможности свободного расширения закрепляются только в одном сечении 15. Это повышает надежность уловителя. Предлагаемый уловитель частиц имеет инерционный принцип улавливания и работает следующим образом. Набегающий поток газов обтекает ряды улавливающих элементов 1. Частицы по инерции влетают между направляющих ребер 2 улавливающих элементов 1. Здесь они увлекаются потоком падающих частиц, который формируется расположенными по длине улавливающих элементов 1 ловушками 3. Конструкция ловушек 3 играет важную роль и должна быть оптимальной. Чем больше угол наклона![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/920.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/920.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/176.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/920.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/176.gif)
Формула изобретения
1. Уловитель частиц, содержащий ряды улавливающих элементов, имеющих форму желобов, в створе направляющих ребер которых расположены ловушки, состоящие из наклонных к улавливающим элементам отбойных перегородок и пропускных каналов, отличающийся тем, что отбойные перегородки установлены под углом, большим угла естественного откоса улавливаемых частиц, а пропускные каналы выполнены с длиной не менее их эквивалентного диаметра. 2. Уловитель по п.1, отличающийся тем, что направляющие ребра уловителя выполнены в виде жалюзи, причем направляющие ребра соседних улавливающих элементов соединены между собой или установлены с перекрытием. 3. Уловитель по п.1, отличающийся тем, что улавливающие элементы установлены в выходном окне и закреплены на трубах фестонированной части топочного экрана. 4. Уловитель по пп.1 и 3, отличающийся тем, что при установке на охлаждаемых трубах улавливающие элементы выполнены в виде охватывающих охлаждаемые трубы и перекрывающих друг друга по длине секций, закрепленных на них в одном сечении.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4