CS261763B1

CS261763B1 - Ekonomizér

Info

Publication number: CS261763B1
Application number: CS866520A
Authority: CS
Inventors: Lubomir Ing Vontor
Original assignee: Vontor Lubomir
Priority date: 1986-09-10
Filing date: 1986-09-10
Publication date: 1989-02-10
Also published as: CS652086A1

Abstract

Podstatou ekonomizéry, který je možno umístit za zdroj spalin, spalující plynné palivo nebo jiná paliva bez podstatného obsahu siry, je uspořádání ocelových žebrovaných trubek samostatně ve vyjímatelné vložce, umístěné v pláSti na čtyřkolovém podvozku spočívajícím na podpěrách, umístěných na nosné konstrukci. Kolem vyjímatelné vložky je proveden oboustranný obtok spalin s regulačními a uzavíracími orgány ovládanými servopohonem. Po odmontování vstupní a výstupní příruby napájecí vody a odmontováni podpěr se vyjímatelná vložka spustí pod plášt za účelem čištění nebo opravy, aniž by se přerušil provoz předřazeného zdroje spalin.The essence of the economizer, which can be placed behind the flue gas source burning gaseous fuel or other fuels without a significant sulfur content, is the arrangement of steel finned tubes separately in a removable insert, placed in the casing on a four-wheel chassis resting on supports placed on the supporting structure. Around the removable insert, a two-sided flue gas bypass is made with regulating and closing devices controlled by a servo drive. After removing the inlet and outlet flanges of the feed water and removing the supports, the removable insert is lowered under the casing for cleaning or repair, without interrupting the operation of the upstream flue gas source.

Description

Vynález se týká ekonomizéru pro využití tepla spalin, hlavně plynových kotlů, k ohřevu napájecí nebo užitkové'vody. Ekonomizér je vytvořen na bázi ocelových žebrových trubek.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an economizer for utilizing the heat of flue gas, in particular gas boilers, to heat feed or utility water. The economizer is based on steel fin pipes.

Dosud řešené výměníky spaliny - voda byly stavěny na bázi litinových nebo hladkých ocelových trubek. Litinové výměníky byly odolné proti korozím a používaly se převážně u uhelných kotlů a kotlů na spalování olejů s obsahem síry. Nevýhodou je hmotnost i cena výměníků, které byly neúměrné úsporám paliva a návratnost této investice byla 5 až 8 let.The flue gas-water heat exchangers solved so far were built on the basis of cast-iron or smooth steel pipes. Cast iron heat exchangers were corrosion resistant and were mainly used in coal boilers and oil-fired boilers containing sulfur. The disadvantage is the weight and cost of the heat exchangers, which were disproportionate to fuel savings and the return on investment was 5 to 8 years.

Velké množství spojů mezi jednotlivými trubkami a propojovacími koleny zvyšuje nároky na montáž a snižuje spolehlivost zařízení. Značná hmotnost litinových vložek podstatně zvyšuje nároky na manipulaci při opravách a měrnou hmotnost na jednotku výkonu. Příkladem je litinový ekonomizér prb kotel o výkonu 11,6 MW, který dosahuje celkové hmotnosti 10 340 kg a výkonu cca 500 kW. Na 1 kw výkonu připadá 20,6 kg kovu. Hmotnost samotné litinové vložky je 5 600 kg.The large number of joints between individual pipes and connecting elbows increases assembly requirements and reduces the reliability of the device. The considerable weight of cast iron inserts greatly increases the demands on handling repairs and the specific weight per unit of output. An example is the cast iron economizer prb boiler with an output of 11.6 MW, which reaches a total weight of 10,340 kg and an output of about 500 kW. Per 1 kw of power there is 20.6 kg of metal. The weight of the cast iron liner is 5,600 kg.

Ocelové ekonomizéry stavěné na bázi hladkých trubek se využívají k plynovým kotlům, kotlům na dřevní·odpad a tam, kde se spaluje palivo bez nebo s nízkým obsahem síry. V současné době řada kotelen přechází na toto provedení.Smooth-pipe steel economisers are used for gas boilers, wood-fired boilers and where fuel is burned without or with a low sulfur content. Currently, a number of boiler rooms are switching to this design.

Nevýhodou těchto ekonomizérů je jejich menší odolnost vůčikorozím. S tím však souvisí i nutnost lepšího přístupu k tlakovým částem z hlediska oprav, případně výměny. Dosud známé výměníky je možno opravovat jen při přerušení provozu kotle. Samotné odstavení ekonomizéru lze ovšem provést vestavěným obtokem spalin. Hmotnost ekvivalentního ekonomizéru ve srovnání s litinovým je minimálně o 35 % nižší, je však stále ještě 15,7 kg na 1 kw výkonu.The disadvantage of these economizers is their lower resistance to corrosion. However, there is also a need for better access to pressure parts in terms of repairs or replacement. The known exchangers can only be repaired if the boiler is interrupted. However, the economizer can be shut down by means of a built-in flue gas bypass. The equivalent economizer weight is at least 35% less than cast iron, but is still 15.7 kg per 1 kw of power.

Uvedené nevýhody stávajících provedení ekonomizérů jsou z největší části odstraněny ekonomizérem podle dále popsaného vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že svislé trubky jsou uspořádány samostatně ve vyjímatelné vložce umístěné v plášti na čtyřkolovém podvozku spočívajícím na podpěrách, upevněných na nosné konstrukci ekonomizéru, regulační a uzavírací orgány oboustranného obtoku jsou tvořeny klapkami umístěnými jednak ve vstupním a výstupním hrdle pláětě, jednak v místech přechodu do obtoků kolem vyjímatelné vložky, přičemž klapky jsou spojeny lanovými nebo táhlovými převody se servopohonem a opatřeny pružinami pro návrat do krajní polohy.These disadvantages of existing economizer designs are largely eliminated by the economizer of the invention described below, which consists in that the vertical tubes are arranged separately in a removable liner housed in a housing on a four-wheel chassis resting on supports mounted on the economizer supporting structure, regulating and closing the two-sided bypass bodies consist of flaps located both in the inlet and outlet throats of the canvas, and at the points of transition into the bypasses around the removable insert, the flaps being connected by cable or linkage gears to the actuator.

Celková koncepce tohoto ekonomizéru umožňuje vyjmutí vložky bez pomocného mechanismu, pomocí vlastního jednoduchého manipulátoru, jenž je součástí výměníku. Další předností vynálezu je řešeni oboustranného symetrického obtoku spalin uzavíratelného dálkově ovládacími klapkami, kterými lze rovněž regulovat průtok spalin ekonomizérem. Lze tedy řídit jednak náběh ekonomizéru, jednak jeho vnitřní odpor pro různé množství spalin, což je výhodné u kotlů s přetlakovou spalovací komorou bez kouřových ventilátorů. Konečně lze při uzavřených klapkách vymontovat vyjímatelnou vložku z tahu kotle bez přerušení provozu a provést její opravu či výměnu.The overall concept of this economizer allows the insert to be removed without an auxiliary mechanism, using its own simple manipulator, which is part of the exchanger. A further advantage of the invention is the solution of a two-way symmetrical by-pass of flue gas which can be closed by remote control flaps, which can also be used to control the flue gas flow through the economizer. Thus, it is possible to control the start of the economizer and, on the other hand, its internal resistance for different amounts of flue gas, which is advantageous in boilers with a pressurized combustion chamber without smoke fans. Finally, with the flaps closed, the removable liner can be removed from the boiler draft without interruption of operation and repaired or replaced.

Měrná hmotnost ekonomizéru je rovněž velmi výhodná a činí 8 kg na 1 kW výkonu.The specific weight of the economizer is also very advantageous and amounts to 8 kg per 1 kW of power.

Dále bude popsáno příkladné provedení ekonomizéru podle vynálezu zobrazené na obr. 1 až 4, kde obr. 1 představuje vodorovný řez ekonomizérem v rovině A-A z obr. 4, obr. 2 svislý podélný řez ekonomizérem v rovině B-B z obr. 3 zobrazuje půdorys ekonomizéru s mechanikou ovládání klapek a obr. 4 bokorys.The exemplary embodiment of the economizer of the invention shown in Figures 1 to 4 will be described below, wherein Figure 1 is a horizontal sectional view of the economizer in plane AA of Figure 4; Figure 2 is a vertical longitudinal section of the economizer in plane BB of Figure 3; Fig. 4 is a side view.

Vyjímatelná vložka 2 je kompaktní svařovaný celek volně dilatujlcl v plášti 2 ekonomizéru. Její podstatnou částí jsou svislé ocelové žebrované trubky 21. Je opatřena vstupní přírubou 15 a výstupní přírubou 16 ohřívané kapaliny. Jsou umístěny tak, aby nebránily vysouvání vyjímatelné vložky 2· Na její horní části je isolačnl kryt 22 s oplechováním, který po vyjmutí vložky 2 slouží k zakryti volného prostoru ekonomizéru shora. Na spodu vyjímatelné vložky 2 ^se nalézá otočný čtyřkolový podvozek 10, sloužící jednak k udržení směru spouštění ekonomizéru, jednak k jeho vyvezení zpod nosné konstrukce V pracovní poloze spočívá podvozek 10 na podpěrách 11. Plášř 2 ekonomizéru je vyroben z ocelového plechu, přivařeného na vnitřním úhelníkovém rámu a tvoří uprostřed šachtici pro vyjímatelnou vložku _1Při náběhu kotle do ustálení teploty spalin obsluha kotle uzavře přístup spalin do ekonomizéru a tím otvírá současně obtoky spalin. Mechanismus klapek, zobrazený na obr. 3, je ovládán servopohonem 5 přes společnou kladku 2 lanovými nebo táhlovými převody na páky klapek, které jsou opatřeny pružinami 20 pro návrat do jedné z krajních poloh. Krajní polohy jsou limitovány zarážkami. Klapky 18 a 19 se pohybují současně a v poloze otevřený obtok se překrývají. Celý mechanismus je kotven na horním rámu 2· Při poruše nebo když je třeba vyčistit vyjímatelnou vložku 2, otevře se nejdříve obtok spalin. Potom se přepojí obtok napájecí vody, ekonomizér se odvodni, načež se odpojí spojovací potrubí od vstupní příruby 15 a výstupní příruby 12· Zvedacím mechanismem se poněkud nadzvedne vyjímatelná vložka 1, odstraní se podpěry 11 a vyjímatelná vložka 2 se pomalu spustí do prostoru pod šachtici ekonomizéru. Zvedací mechanismus sestává ze šnekového převodu 7_, lanových kladek 2 a nosných lan 2· Celý plášt ekonomizéru je kryt izolací 22' například Sibralem.The removable insert 2 is a compact welded assembly loosely extending in the economizer housing 2. Its essential part are vertical ribbed steel tubes 21. It is provided with an inlet flange 15 and an outlet flange 16 of the heated liquid. They are positioned so as not to prevent the removable insert 2 from sliding out. On its upper part there is an insulating cover 22 with flashing, which, after removing the insert 2, serves to cover the free space of the economizer from above. At the bottom of the removable insert 2 ^there is a rotatable four-wheeled bogie 10, which serves both to keep the economizer lowering direction and to remove it from under the load-bearing structure In working position, the bogie 10 rests on supports 11. When the boiler is started up to the flue gas temperature stabilization, the boiler operator closes the flue gas access to the economizer and thus simultaneously opens the flue gas bypasses. The flap mechanism shown in FIG. 3 is actuated by a servo drive 5 via a common pulley 2 by cable or linkage gears to the flap levers which are provided with springs 20 to return to one of the extreme positions. End positions are limited by stops. The flaps 18 and 19 move simultaneously and overlap in the open bypass position. The whole mechanism is anchored to the upper frame 2 · In case of failure or when the removable insert 2 needs to be cleaned, the flue gas bypass opens first. Then the feed water bypass is switched, the economizer is drained, then the connecting pipe is disconnected from the inlet flange 15 and the outlet flange 12 · The removable insert 1 is lifted somewhat by the lifting mechanism, the supports 11 are removed and the removable insert 2 . The lifting mechanism consists of a worm gear 7, rope pulleys 2 and carrier ropes 2. The entire economizer housing is covered by insulation 22 ', for example by Sibral.

Na horním rámu 2 jsou prostorové plošiny 14 pro případné zásahy do mechanismu klapek 18 a 22· Servopohon 2 í^e přichycen konzolou 17 k hornímu rámu 2·On the upper frame 2, the space platform 14 for possible interference with the damper mechanism 18 and the actuator 22 · 2 ^e d bracket 17 attached to the upper frame 2 ·

Vynález je možno využít za všemi plynovými spotřebiči, u nichž se teploty spalin pohybují od 200 °C výše. Lze jej aplikovat ve strojírenství, ocelárnách, za plynovými pecemi, za parními kotli na spalování plynu, za parními kotli, které spalují paliva bez síry.The invention is applicable to all gas appliances in which the flue gas temperatures range from 200 ° C upwards. It can be applied in engineering, steelworks, behind gas furnaces, behind gas fired steam boilers, behind steam boilers that burn sulfur-free fuels.

Claims

Economizer with vertical tubes, flue gas flowing through the jacket and regulating and shut-off devices by the flue gas bypass and direct economizer flow, characterized in that the vertical tubes are arranged separately in a removable insert (1) located in the jacket (2) on the four-wheeled chassis (10) the supports (11) mounted on the economizer supporting structure (4), the two-sided bypass control and closing bodies are formed by flaps (18, 19) located both in the inlet and outlet throats of the housing (2) and wherein the flaps (18, 19) are connected to the actuator by means of cable or linkage gears and provided with springs (20) for returning to the extreme position.