Ширмова поверхня нагріву
Власники патенту UA 2260745:
Винахід відноситься до галузі теплової енергетики та може бути використане у конструкції парових котлів. Завданням винаходу є підвищення надійності роботи та зниження аварійності ширмової поверхні нагріву, а також зменшення витрат на ремонт та експлуатацію. Поставлене завдання вирішується тим, що ширмова поверхня нагріву містить основні теплообмінні змійовики, вхідний і вихідний колектори та обв'язувальні змійовики, які попарно виведені з площини ширмової поверхні нагріву в протилежні сторони з утворенням ділянок, розташованих перпендикулярно до основних теплообмінних змійовиків, причому в кожній парі перпендикулярні ділянки, розташовані на протилежних сторонах поверхні нагріву, встановлюють зі зміщенням відносно один одного по осях труб на відстань Н2, де D - діаметр труби, і скріплюють замком, який виконують з гнутих ділянок основних теплообмінних змійовиків. 3 іл.
Запропонований винахід відноситься до галузі теплової енергетики і може бути використане у конструкції парових котлів.
Відома поверхня нагріву, що містить теплообмінні змійовики, а також вхідні та вихідні колектори (див. авт. св. №1627780,1989).
Недоліком такої поверхні є відсутність у ній кріплень теплообмінних змійовиків, що перешкоджають виходу окремих змійовиків із поверхні нагрівання. Це призводить до підвищення теплосприйняття окремих труб і знижує їхню надійність, приводячи до аварій.
Відома ширмова поверхня нагріву, найбільш близька до пропонованої, що містить основні теплообмінні змійовики, вхідні та вихідні колектори, а також обв'язувальні змійовики, які попарно виведені з ширмової площини.поверхні нагріву в протилежні сторони з утворенням ділянок, розташованих перпендикулярно до основних теплообмінних змійовиків, причому в кожній парі обв'язувальних змійовиків перпендикулярні ділянки, розташовані на протилежних сторонах ширмової поверхні нагріву, встановлені на одному рівні без усунення один одного (див. авт. св. № 1746124, 1989 р).
Недоліком такої ширмової поверхні нагріву є те, що для того, щоб скріпити між собою горизонтальні ділянки кожної пари змійовиків обв'язувальних, застосовують або стяжки з неохолоджуваних елементів, які повинні працювати при температурах до 1300°С, або спеціальні деталі, які приварюють до зовнішньої поверхні труб . Обидва способи знижують надійність роботи ширмової поверхні нагріву. Як показує досвід експлуатації неохолоджувані елементи швидко прогоряють, тому окремі теплообмінні змійовики виходять з площини поверхні нагріву і температура пари в них різко зростає, а приварювання до труб є джерелом додаткових напруг та утворення тріщин. В обох випадках зростає аварійність ширмової поверхні нагріву.
Пропонованим винаходом вирішується завдання підвищення надійності роботи та зниження аварійності ширмової поверхні нагріву, відповідно зменшення витрат на ремонт та експлуатацію.
Для досягнення зазначеного технічного результату в ширмової поверхні нагріву, що містить основні теплообмінні змійовики, вхідні та вихідні колектори, а також обв'язувальні змійовики, які попарно виведені з площини ширмової поверхні нагріву в протилежні сторони з утворенням ділянок, розташованих перпендикулярно до основних теплообмінних змійовиків, обв'язувальних змійовиків перпендикулярні ділянки, розташовані напротилежних сторонах ширмової поверхні нагріву встановлюють зі зміщенням щодо один одного по осях труб на відстань H>2×D, де D - діаметр труби, і скріплюють замком, який виконують з гнутих ділянок основних теплообмінних змійовиків.
Відмітними ознаками пропонованої ширмової поверхні нагріву від зазначеної вище відомої, найбільш близької до неї, є те, що в кожній парі обв'язувальних змійовиків перпендикулярні ділянки, розташовані на протилежних сторонах ширмової поверхні нагріву, встановлюють зі зміщенням щодо один одного по осях труб на відстань Н> ×D де D - діаметр труби, і скріплюють замком, який виконують з гнутих ділянок основних теплообмінних змійовиків.
Пропонована ширмова поверхня нагріву ілюструється кресленнями, представленими на фіг.1
На фіг.1 - схематично зображена ширмова поверхня нагріву.
На фіг.2 - показаний вигляд фіг.1.
На фіг.3 - розріз Б-Б фіг.1.
Ширмова поверхня нагріву (фіг.1), містить вхідний 1 і вихідний 2 колектори, основні теплообмінні змійовики 3, обв'язувальні змійовики 4, ділянки обв'язувальних змійовиків, перпендикулярні до основних теплообмінних змійовиків і розташовані на протилежних сторонах ширмової поверхні нагрівання 5, з гнутих ділянок основних теплообмінних змійовиків 3. Ділянки 5 розташовують зі зміщенням щодо один одного по осях труб на відстань Н>2×D, де D - діаметр труби. Це виконують для того, щоб пропустити через розрив, утворений зміщеними ділянками трубу, що утворює замок 6.
Робота здійснюється в такий спосіб.
Пар з колектора 1 направляють в основні теплообмінні змійовики і в обв'язувальні змійовики 4, а потім збирають в колекторі 2.Продукти згоряння палива омивають ширмову поверхню нагріву у напрямку, наприклад, стрілки А і віддають тепло парі, що проходить по змійовиках.
Тепловосховування основних теплообмінних змійовиків неоднаково через їх різні геометричні розміри та різні умови тепловіддачі. Крім того, опускна гілка змійовиків має більше теплосприйняття, ніж підйомна, оскільки її омивають продукти згоряння палива з більшою температурою. Ці фактори призводять до виникнення зусиль, що прагнуть виведення окремих теплообмінних змійовиків з площини ширмової поверхні нагріву в напрямках, зазначених стрілками В і Г на фіг.2. При виникненні зусиль, спрямованих на виведення окремих теплообмінних змійовиків 3 з площини поверхні нагріву, у напрямках, зазначених стрілками або Г, ці зусилля передаються на відповідний напрямку або Г ділянка обв'язувального змійовика 5, від якого через замок 6 і ділянка обв'язувального змійовика 5 протилежної сторони зусилля передається на протилежну площину поверхні нагрівання. Таким чином, досягається надійна фіксація всіх окремих змійовиків у площині ширмової поверхні нагріву без застосування неохолоджуваних та приварних деталей. Виключається вихід змійовиків із площини ширмової поверхні нагріву, їх нерівномірне обігрів та нерозрахункове підвищення температури пари в окремих змійовиках, що призводить до розривів труб. Знижується небезпека шлакування ширмової поверхні нагріву, оскільки зберігається її геометрія. Підвищується надійність роботи поверхні нагріву та зменшуються витрати на ремонт та експлуатацію.
Ширмова поверхня нагріву, що містить основні теплообмінні змійовики, вхідні та вихідні колектори, та обв'язувальні змійовики, які попарно виведені з площини ширмової поверхні нагрівупротилежні сторони з утворенням ділянок, розташованих перпендикулярно основним теплообмінним змійовикам, що відрізняється тим, що в кожній парі обв'язувальних змійовиків перпендикулярні ділянки, розташовані на протилежних сторонах ширмової поверхні нагріву, встановлюють зі зміщенням щодо один одного по осях труб на відстань Н> D - діаметр труби і скріплюють замком, який виконують з гнутих ділянок основних теплообмінних змійовиків.