ГАЗООТВОДЯЩИЙ ТРАКТ ТЕПЛОАГРЕГАТА

Полезная модель относится к области энергетики и может быть использована на предприятиях промышленности при устройстве систем отведения дымовых газов от теплоагрегатов, имеющих дымовые трубы высотой, создающей избыточную самотягу.
Известен газоотводящий тракт теплоагрегата, включающий в себя газоход, дымосос и дымовую трубу, газоотводящий ствол которой выполнен из полимерного материала, который имеет высокую долговечность при работе в агрессивной среде дымовых газов (Орлов А.М. и др. Защита строительных конструкций и технологического оборудования от коррозии: Справочник строителя. - М.: Стройиздат, 1991, с. 183-185). Однако в случае кратковременного повышения в стволе дымовой трубы температуры отводимых газов выше термостойкости материала газоотводящего ствола трубы происходит его разрушение. Кроме того, управление необходимым для нормальной работы теплоагрегата давлением (разрежением) в газоходе за счет работы дымососа ограничено по параметрам, требует наличия дополнительного оборудования в виде дымососа и сложно в исполнении.
Наиболее близким по технической сущности заявляемому объекту является газоотводящий тракт теплоагрегата с устройствами управления параметрами отводимой среды, включающий в себя газоход, снабженый открытым патрубком для подачи охлаждающего воздуха, который соединен с газоходом через воздушный регулирующий клапан в виде шибера, управляемый термодатчиком, установленным в газоходе, устройство регулирования тяги (разрежения на начальном участке газохода) в виде дымососа и дымовую трубу, газоотводящий ствол которой выполнен из полимерного материала (Газоотводящий тракт теплоагрегата: Патент на ПМ 30792 РФ: МПК-7 E04F 17/02, E04H 12/28, F23J 11/00 / Асташкин В.М. и др. - опубликовано 10.07.2003, Бюлл. №19).
В момент выброса перегретых дымовых газов от теплоагрегата через газоход термодатчик открывает регулирующий клапан, через который по открытому патрубку в газоход поступает охлаждающая среда (наружный воздух), что приводит снижению до необходимого уровня температуры дымовых газов в стволе дымовой трубы. Однако регулирующий клапан в виде шибера работает с запаздыванием и не обеспечивает точности управления температурой отводимых газов. Кроме того, управление необходимым для нормальной работы теплоагрегата давлением (разрежением) в газоходе за счет работы дымососа ограничено по параметрам, сложно в исполнении, требует наличия дополнительного оборудования в виде дымососа, а установка шиберов в газоходе для регулирования тяги в ряде случаев не допускается. Все это усложняет управление работой теплоагрегата и параметрами отводимых газов по температуре и давлению (разрежению).
Полезная модель решает задачу упрощения управления работой теплоагрегата и поддержания более точных параметров отводимых газов по температуре и давлению.
Для этого в газоотводящем тракте теплоагрегата с устройствами управления параметрами отводимой среды, включающем в себя подключенный к дымовой трубе газоход, снабженный открытым патрубком, имеющим регулируемый клапан для подачи воздуха в газоход, согласно полезной модели клапан выполнен многостворчатым в виде жалюзийной решетки, установленным на открытом конце патрубка и имеющем привод, включенный в цепь управления от датчиков, фиксирующих температуру и/или давление в газоходе, при этом датчик давления установлен в газоходе до патрубка, а датчик температуры - после патрубка по ходу движения рабочей среды.
Многостворчатый клапан в виде жалюзийной решетки, имеющий например электрический или пневматический исполнительный механизм поворота лопаток, обеспечивает точный поворот лопаток в нужное положение независимо от перепада давлений внутри и вне газохода, что обеспечивает точную регулировку поступления наружного воздуха в газоход. Управление клапаном одновременно от датчиков давления и температуры упрощает управление работой теплоагрегата и поддержание более точных параметров отводимых газов по температуре и давлению. Установка клапана на открытом конце патрубка облегчает его обслуживание и ремонт.
В зависимости от требуемых условий может применяться управление только температурой или только давлением рабочей среды в газоходе.
На фиг. 1 показана схема заявляемого газоотводящего тракта, на фиг. 2 - вид по A на фиг. 1, на фиг. 3 - разрез 1-1 на фиг. 2.
Газоотводящий тракт теплоагрегата 1, по которому транспортируются отводимые газы 2, состоит из газохода 3 и дымовой трубы 4. На газоходе 3 установлен и соединен с ним открытый патрубок 5, на открытом конце 6 которого установлен регулируемый клапан 7 для подачи наружного воздуха в газоход. Регулируемый клапан 7 выполнен многостворчатым в виде жалюзийной решетки, состоящим из поворотных лопаток 8, установленных на осях 9, которые соединены с приводом клапана (на фигурах не показан). В зависимости от положения лопаток 8 дозируется присос - поступление наружного воздуха в газоход 3. Привод клапана 7 выполнен например электрическим или пневматическим и включен в цепь управления (на фигурах не показано) от датчиков 10, 11, фиксирующих температуру и давление в газоходе, при этом датчик давления 10 установлен в газоходе до патрубка 5, а датчик температуры 11 - после патрубка 5 по ходу движения рабочей среды. Многостворчатый клапан 7 управляется, например с помощью микроконтроллеров по команде от датчиков 11, 10, фиксирующих температуру и давление в газоходе.
В зависимости от требуемых условий один из датчиков 10, 11 с соответствующей цепью управления может отсутствовать. Размер открытого патрубка 5 и многостворчатого клапана 7 определяются из аэродинамического и теплотехнического расчетов.
Устройство работает следующим образом. При розжиге теплоагрегата 1, когда дымовые газы имеют низкую температуру и самотяга дымовой трубы 4 низкая, клапан 7 закрыт. При выходе на номинальный режим работы за счет управления от датчика давления 10 с помощью исполнительного механизма устанавливается положение лопаток 8 многостворчатого клапана 7, соответствующее поддержанию нужного для горения топлива в агрегате 1 стабильного разрежения в ветви газохода 12 за счет присоса наружного воздуха.
В случае аварийного поступления перегретых дымовых газов 2 от теплоагрегата 1 через газоход 3, термодатчик 11 через исполнительный механизм увеличивает поворот лопаток 8 многостворчатого клапана 7, через который по открытому патрубку 5 в газоход 3 поступает дополнительный наружный воздух, что приводит к снижению до необходимого уровня температуры дымовых газов в ветви газохода 13 за патрубком 5 и соответственно в стволе дымовой трубы 4. При этом эффект снижения температуры слагается из разбавления дымовых газов наружным воздухом и из уменьшения горения топлива в теплоагрегате 1 за счет снижения тяги вследствие уменьшения разряжения в ветви газохода 12 из-за присоса наружного воздуха через клапан 7. При этом цепь: датчик температуры 11, исполнительный механизм (на фигурах не показан) и клапан 7 являются предохранительным устройством от перегрева материала и конструкций дымовой трубы 4, если она, например, выполнена из полимерного материала, имеющего ограниченную термостойкость. После урегулирования аварийной ситуации, связанной с выбросом перегретых дымовых газов, и снижения температуры дымовых газов датчик температуры 11 отключает цепь управления температурой и работает только цепь управления давлением от датчика 10.
Когда не нужно ограничивать температуру, то цепь управления от датчика температуры может отсутствовать.
По сравнению с прототипом заявляемое устройство проще по конструкции, в управлении работой теплоагрегата и в поддержании более точных параметров отводимых газов по температуре и давлению.