CS621490A3 - Device for conveying hot particulate material in a boiler - Google Patents

Description

Uí<·,

Vynález se týká zařízení k dopravě nemechanickými pro-středky horkého částicového materiálu a především potrubík recyklování takového materiálu /při teplotě přibližně 872 nebo vyšší/ při použití nemechanických řídicích prostředků, nako je L-dýza.

Použití L-dýz nebo jiných nemechanických prostředků k řízenírychlosti proudění částicového materiálu v boilerech s cir-kulujícím fluidizovaným ložem je dobře známo. Avšak jakmilečásticový materiál dosáhne nebo překročí teplotu přibližně480 °C, objeví se vážné problémy, způsobenépryvolanými te-pelnými spády. V průběhu period sporadického užívání by měl mít materiál ve vodorovném transportním potrubí dostatek ča-su se ochladit. Pak, když je zase průtok požadován, způsobu-je nový horký materiál, vstupující do vodorovného potrubí,extremní podélné a obvodové teplotní spády uvnitř potrubí.

Jestliže se to často opakuje, potrubí se poruší vlivem vy-dutí, zkroucení nebo popraskání v důsledku jeho roztahová- ní a smrštování. Jsou známy případy poškozovánísobeného ohromnými silami, které rychle odeznívá svarů, způ-jí. Teplo- ta kolísá řádově o ně olik stovek stupňů v době- pouze ;k-.. - 3 - několika minut. Vyskytují se také značně rozdílné teploty čas-to na opačných stranách potrubí. Takové silné deformace vedouk porušené samotného potrubí.

Snahy izolovat horizontální potrubí nevedly k očekávané-mu a žádoucímu cíli, nebot izolace chrání pouze vnější plást,obklopující potrubí / pokud vůbec poskytuje nějakou ochranu/,nikoliv vsak potrubí samotné, které je v přímém styku s hor-kým částicovitým materiálem. Dále pokusy zajistil potrubí vůčijeho vnějšímu plášti rovněž selhaly v důsledku vyboulení po-trubí nebo žádaného pohybu potrubí za takových podmínek. Čas-to způsobují teplotní spády ve vedení od shora ke dnu, že po-trubí se prohne do oblouku, do tvaru banánu a samo se odtrhneod vnitrní strany vnějšího pláště. Výsledkem je, že plyn apevný recirkulovaný materiál již v potrubí nezůstává, ale mís-to toho začíná unikat z potrubí a potenciálně může uniknout imimo vnější plášt. Úkolem vynálezu je proto vytvořit dopravní vedení, kterémůže. snést extremní teplotní ppédy aniž se uvolní materiál,v něm obsažený. Úkolem vynálezu je také zajistit přepravnívedeni, které se může podle potřeby prohýbat, aniž dojde k je-ho poškození.uvnitř vnějšího pláště. Dalším úkolem vynálezu jezajistit přepravní vedení s nízkým tepelným obsahem, které u-možní při poměrně rychlém ohřevu a ochlazení rovnoměrnější roz-dělení teplot. Dalším úkolem v,ynálezu|/vy tvořit prostředky,které ochrání vedení před extremními teplotami, tepelným pře-stupem a před rozdíly teplot, ke kterým dochází při přepravě 4 horkého částicovitého materiálu. Vyřešení všech těchto úkolobjasňuje další popis.

Podstatou vynálezu je vložka, umístěná uvnitř vodorov-ného potrubí, mající izolační blok uvnitř prstencové oblastimezi potrubím a vložkou. Vložka je rozdělena na segmenty, přičemž sousední segmenty jsou soustředně drženy límcem, kterýje připevněn k jednomu segmentu, který však zasahuje okolokoncové oblastí sousedního segmentu. To umožňuje sousednímusegmentu prohýbání nebo pohyb při zachování podélné souosos-ti s prvním segmentem. Podpěra také zajištuje vzájemnou polo-hu sousedních segmentů, přičemž umožňuje segmentům jejich na-táčení vzájemné, přičemž segmenty zůstávají spojeny. Vynálezblíže objasňují následující výkresy.

Obr. 1 je bokorys nemechanického prostředku k dopravě horkéhočásticovitého materiálu /L-dýza/ a jeho odpovídající-ho vodorovného potrubí.

Obr. 2 je řez 2-2 z obr. 1· Obr. 3 je řez 3-3 z obr. 2. Obr. 4 je řez 4-4 z obr. 2. Obr. 5 je řez 5-5 z obr. 4. Obr. 6 je řez 6-6 z obr. 4. Na obr. 1 je znázorněna nemechanická sestava r s vodorovným potrubím 1 2 a se svislým potrubím 14. Vodorovné potrubí 12 ústí do pece 16 a dopravuje se jím čcisticovitý r ϊ λ > i *ř<

f ‘Mj V/» V íaiááíaiiÍÍŽ^aii materiál a nosný plyn do pece 16 ze svislého potrubí 14. Vzhle-dem k vysoké teplotě /řádově 872 °C nebo více/ je normálně vo-dorovné potrubí 12 zhotoveno z nerezavějící oceli a je oba-leno izolací 18. K ochraně vodorovného potrubí 12 proti extremním teplotám,teplotním spádům a přestupům tepla je vnitřní strana potrubí12 opatřena izliací 20. Vložka 22 je pak instalována uvnitřizolace 20 a vodorovného potrubí 12 k ochraně izolace 20 odčásticovitého materiálu. Izolace 20 má často jiné složení ajinou úpravu než izolace 18, která obvykle sestává obalu az litého žáruvzdorného materiálu. Izolace 20 na druhé straněje stlačitelná vysokoteplotní izolace, která může přenášet o-hýbání a různé deformace vložky 22, ke kterým dochází vlivemsilných teplotních rozdílů mezi vrchem a dnem při provozu.

Vložka 22 nemá délku celé trubky, nebot jinak by se u nívyskytovaly problémy, související s vodorovným potrubím 12.Místo toho sestává vkaka 22 ze tří segmentů, 22a, 22b a 22c,jak je znázorněno na obr. 1. Lze ovsem použít více nebo méněsegmentů podle potřeby. Tyto segmenty 22a, 22b a 22c zůstá-vají podélně souosé vlivem límce 24, který je navařen na kon-ci jednoho ze dvou sousedních segmentů, jak je znázorněno naobr. 3 a 4. Jelikož límec 24 je přivařen k vnějšímu obvodujednoho segmentu /segment 22a/ a přečnívá přes konec tohotosegmentu a přesahuje sousední segment /segment 22b/, může setento sousední segment kluzné posunovat uvnitř límce 24» přičemž zůstává osově souosý s prvním segmentem. Obvykle jemezi límcem 24 a sousedním segmentem vůle pouze asi 0,794 mm.Límec 24 zajistuje, že každý ze segmentů 22a, 22b a 22c se mů-že vzájemně nezávisle pohybovat, přičemž zůstávají segmentyv dostatečné osové souososti, aby jimi mohl procházet části-covitý materiál. i'aké úzká tolerance mezi límcem 24 a soused-ním segmentem zajistuje, že vůlí může unikat minimálně části-covitého materiálu nebo nemůže unikat žádný takový materiál aže může unikat jen málo nosného plynu z vížky 22., když sejednotlivé segmenty vlivem vysokých teplot prohnou. K uchování segmentů 22a, 22b a 22 c v průběhu jejich roztahování a smrštování ve správné poloze je mezi sousednímisegmenty, podél jejich spodní strany připevněna podpěra 26.

Jak patrno z obr. 4, 5 a 6 je podpěra 26 vytvořena jako po-délný kovový pásek, zahnutý kolem límce 24, který je přivařenk sousedícím segmentům 22a a 22b. xak se mohou segmenty 22aa 22b volně prohýbat, natáčet nebo jinak deformovat podle po-třeby, přičemž stále zůstávají navzájem spojeny. Segmenty 22a,22b a 22c jsou schopny se tudíž prohnout do tvaru banánu anebo se roztahovat nebo smrštovat, jak osově tak obvodověpodle potřeby. Jelikož izolace 20 je stlačitelného typu, přís-lušně se deformuje podle jakéhokoliv tvaru, který vložka 22zaujme, čímž chrání a izoluje vodorovné potrubí 12 a vnějšíplást 28.

Jak patrno z obr. 2, jsou vložka 22 a vodorovné potrubí12 axiálně navzájem přesazeny, excentrické umístění vložky 22

MilISSSiBS snižuje rozdíl teploty v horní a ve spodní části vodorovné-ho potrubí 12 vlivem charakteristik proudění čósticového me-teriálu. Za provozu proudí více částicového materiálu podélhorní Části vložky 22 než podél spodní části. V důsledku to-ho teplota podél spodní části vložky 22 blížeji odpovídá tep-lotě relativně stagnujících a chlazených pevných částic, za-tímco teplota podél horní části vložky 22 se více blíží tep-lotě nově recirkulovaného a teplejšího nosného plynu. Tu-díž vlivem excentrického umístění vložky 22, je teplejší hor-ní část vložky 22 umístěna blíže ke středu vodorovného po-trubí 12, čímž se zvyšuje vzdálenost od horní části vodorov-ného potrubí 1 2 a stejně se zajistuje větší izolační krytí.

Vyrovnávací vodítka 30 jsou upevněna na obvodu vložky22, takže drží vložku 22 v její poloze. Jak patrno, jsou vo-dítka 30 přivsřena k vložce 22 a umístěna v sousedství jed-noho konce každého segmentu, čímž umožňují, aby druhý konecse volně pohyboval a podle potřeby prohýbal. Jak patrno z obr.3, když je vložka 22 umístěna uvnitř vodorovného potrubí 12,horní vodítka 30 do potrubí 12 nezabírají ani se ho nedo-týkají. Místo toho je mezi nimi malá mezera k umožnění rych-lé expanze vložky 22, rychlejší než vodorovného potrubí 1 2.Vodítka 30 zadržují vložku 22 v její excentrické poloze vů-či vodorovnému potrubí 12. Přídavně je segment 22c dále držen v poloze kolíkem 34,procházejícím otvorem ve spodu segmentu 22c. kolík 34 za-bezpečuje segment 22c v sestavě L-dýzy 10 a brání segmentu

22c /a v důsledku toho segmentu 22a a 22b/ v posunutí směremk peci a tudíž odloučení L-dýzy nebo brání pootočení uvnitřpotrubí 12» Těsnění 32 je nasazeno na opačném konci vložky 22 a brá-ní částicovému materiálu a nosnému plynu v přístupu k izola-ci 2C a jejímu možnému porušení. Těsnění 32 také bráníprůchodu aeračních plynů z L-dýzy 10 a ze svislého potrubí14 izolací 20 a tak zajištuje obtékání vložky 22. Podobněmalá vůle mezi límcem 24 a jeho sousedícím segmentem brání u-nikání mezi sousedícími segmenty 22a a 22b nebo 22c. Pí

Claims (12)

1. "ařízení k doprsvě horkého částicovéh' boi- leru s cirkulujícím fluidizovaným ložem nemečstředky, vyznačené tím, že sestává a/ z izolovaného obecně vodorovného potrubí /12/ zasahující-ho do pece /16/ z nemechanických prostředků, b/ z izolované vložky /22/, umístěné ve vodorovném potrubí/12/, přičemž vložka /22/ sestává ze segmentů /22s, 22b,22c/, c/ z límce /24/^ připevněného ke konci jednoho ze segmentůvložky /22/ a přesahujícího do oblasti sousedícího segmen-tu vložky /22/, přičemž límec /24/ těsně lícuje se soused-ním segmentem, přičemž umožňuje tomuto sousedícímu segmen-tu volný pohyb v podélném směru vůči prvnímu segmentuvložky /22/, d/ z podpěry /26/ kloubově spojující části sousedících segmen-tů vložky /22/, přičemž podpěra./26/ umožňuje naklapanísegmentů vůči sobě navzájem při jejich vzájemném spojení, e/ z pozičních prostředků k přesné centráži a k zajištění po-lohy segmentů /22a, 22b, 22c/ vůči vodorovnému potrubí /12/.

2. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že vložka /22/ je excentricky umístěna uvnitř vodorovného potrubí /12/,přičemž je vložka /22/ umístěna blíže ke spodní části vodo-rovného potrubí /12/ než k jeho norní části. 10

3. Zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že podpěro /26/je tvořena kovovým páskem, spojujícím sousedící segmenty, při-čemž je tento pásek připevněn ke spodní části segmentů /22a, 22b, 22c/.

4. Zařízení podle bodu 3, vyznačené.tím, že límec /24/překrývá sousedící segment s vůlí přibližně 0,794 mm.

5. Vložka k vedení horkého částicovitého materiálu v boi-leru s cirkulujícím fluidizovaným ložem, přičemž boiler mávodorovné potrubí spojující L-dýzu s pecí, vyznačená tím, žesestává a/ ze segmentů /22 a, 22b, 22c/ uvnitř vodorovného potrubí /12/b/ ze stlačitelné izolace, umístěné uvnitř prstencovité oblas- ti mezi vložkou /22/ a vodorobným potrubím /12/,c/ z ipodpěry /26/ kloubově spojující sousedící segmenty /22a, 22b, 22c/ vložky /22/, přičemž podpěra /26/ je připojenake spodní oblasti sousedících segmentů /22a, 22b, 22c/, d/ z límce /24/ axiálně souosého še sousedícím segmentem vlož-ky /22/, přičemž límec /24/ je připevněn k jednomu ze segmentů /22a, 22b, 22c/ a obklopuje koncovou oblast sousedícího segmentu, e/ z podpěrných prostředků k podepření a k centráži segmentovévložky /22/ uvnitř vodorovného potrubí a f/ z utesnovacích prostředků k utěsnění konců prstencovitéoblasti a k ochraně izolace před dopravovaným materiálem.

6. Zařízení podle bodu 5, vyznačené tím, že vložka /22/je excentricky umístěna uvnitř vodorovného potrubí /12/, při-čemž vložka /22/ je přesazena směrem ke spodní části vodo-rovného potrubí /12/.

7. Zařízení podle bodu 6, vyznačené tím, že podpěru /26/tvoří kovový pásek, kloubově spojující sousedící segmenty/22a, 22b, 22c/, přičemž podpěra /26/ je připevněna ke spod-ní části sousedících segmentů /22a, 22b, 22c/.

8. Zařízení podle bodu 7, vyznačené tím, že límec /24/je mírně větší než vnější průměr sousedícího segmentu vlož-ky /22/, čímž udržuje, dopravovaný materiál uvnitř segmentu.

9. Zařízení podle bodu 8, vyznačené tím, že límec /24/překrývá sousední segment s vůlí přibližně 0,794 mm.

- 9 - patentové nároky 3ο

10. Zařízení podle bodu 8, vyznačené tím, že podpěrné pro-středky tvoří členy radiálně rozmístěné okolo vložky /22/ a pronikají prstencovou oblastí k vodorovnému potrubí /12/,přičemž tyto Členy udržují excentrickou orientaci segmentovévložky /22/ vůči vodorovnému potrubí /12/.

11. Zařízení podle bodu 10, vyznačené tím, že těsnícímiprostředky je ucpávkový materiál k utěsnění a vymezení izo-lace v prstencové oblasti. Zaiřízení podle bodu 1 1 , vyznačené tím, že radialné 12.

- 12 rozmístěné členy kolem vložky /22/ jsou připevněnémentu sousedícímu s límcem /24/. Zastupuje: