Технические науки /5. Теплогазоснабжение и вентиляция

Кожунов А.А., Прохоров С.Г.

Пензенский государственный университет

архитектуры и строительства, Россия

Совершенствование регенеративно-горелочного блока для газифицированных котлов малой мощности

В работе [1] нами обосновывается целесообразность установки оборудования для подогрева воздуха, подаваемого на горение, в котлах малой мощности и предлагается конструкция регенеративно-горелочного блока, защищенная патентом на полезную модель. К недостаткам указанного устройства относится то, что регенеративно-горелочный блок содержит одну секцию регенератора, вследствие чего в котлах, оснащенных одним регенеративно-горелочным блоком, подогретый воздух на дутье поступает только во временной отрезок, ограниченный временем воздушного цикла работы устройства, что обусловливает низкую эффективность работы устройства, а следовательно и котла. В котлах, оснащенных двумя регенеративно-горелочными блоками, горелки работают попеременно, во время газового цикла первого регенеративно-горелочного блока нагретый ранее во втором регенераторе воздух поступает на вторую горелку, затем происходит смена циклов в регенеративно-горелочных блоках. Это отрицательно сказывается на энергетических показателях работы котла, а также на температурном поле в топке котла и может привести к температурным напряжениям в трубках экранов и конвективного пучка котла, что уменьшает надежность работы котла ввиду возможных пережогов трубок.

На кафедре "Теплогазоснабжение и вентиляция" Пензенского государственного университета архитектуры и строительства продолжается разработка и совершенствование устройств подогрева дутьевого воздуха для газифицированных котлов малой мощности регенеративным методом. В контексте озвученных исследований, с учетом выявленных недостатков, разработано устройство для непрерывного подогрева дутьевого воздуха, поступающего на горение.

Основной задачей на решение которой направлено устройство, является создание равномерного температурного поля в топке котла, повышение надежности работы котла, эффективности и компактности теплообменного оборудования хвостовых поверхностей нагрева котлов, предпочтительно малой мощности.

Эта задача решается за счет того, что устройство содержит два переключающихся воздухоподогревателя регенеративного типа, состоящих из теплоизолированного вертикально расположенного корпуса, в котором расположены две перфорированные обечайки, кольцевая полость между которыми заполнена теплоаккумулирующей насадкой, каналы для подвода дымовых газов и нагреваемого воздуха с перекидными клапанами, синхронизированными в воздухоподогревателях, попеременно работающих на нагрев воздуха, и газовой горелки. В качестве теплоаккумулирующей насадки используются отходы производства - алюминиевая стружка.

Техническим результатом, обеспечиваемым указанной совокупностью признаков, является повышение надежности работы котла и эффективности теплообменного оборудования хвостовых поверхностей нагрева котлов. Сущность устройства поясняется рисунком, на котором изображен продольный разрез устройства.

Устройство состоит из горелки (1) и регенераторов (2), включающих две концентрически расположенные перфорированные обечайки (наружная (3) и внутренняя (4), кольцевая полость между которыми заполнена насадкой (5) (алюминиевая стружка), на канале дымовых газов (6) и воздуховоде подогретого воздуха (7) устанавливаются перекидные клапаны (8), которые синхронизируются между собой, корпус регенератора теплоизолирован (изоляция 9), перед входом дымовых газов в регенератор устанавливается диффузор (условно не показан).

Работает устройство следующим образом. При газовом периоде в первом регенераторе дымовые газы по каналу дымовых газов, двигаясь через диффузор, затем через открытый перекидной клапан поступают в регенератор, где нагревают насадку и удаляются через патрубок. В это время во втором регенераторе проходит воздушный период, при котором воздух, подаваемый вентилятором в регенератор, проходит по патрубку в регенератор через кольцевой слой алюминиевой стружки и поступает в горелку через открытый перекидной клапан. Соответственно, в указанных выше патрубках попеременно движутся удаляемые из регенератора дымовые газы и подаваемый на подогрев воздух, в зависимости от периода в блоке регенератора. Направления движения дымовых газов и воздуха определяются соответствующим положением перекидных клапанов, которые синхронизируются с неизменным сдвигом по фазе друг относительно друга - при открытом перекидном клапане на канале дымовых газов в первом регенераторе открыт перекидной клапан на воздушном канале второго регенератора. По окончании цикла газовый и воздушный периоды в регенераторах чередуются, а положение указанных клапанов меняется.

Рисунок - Устройство для непрерывного подогрева дутьевого воздуха

Литература:

1. Регенеративно-горелочный блок для газифицированных котлов малой мощности / С.Г. Прохоров, А.А. Кожунов // Мateriały IX Мiędzynarodowej naukowi-praktycznej konferencji «Wykształcenie i nauka bez granic-2013»,Volume 44 Budownictwo i architektura, Przemyśl Nauka i studia. - 2013. - С. 70-72.