Устройство для очистки поверхностей нагрева котельных агрегатов

Предлагаемое техническое решение относится к области энергетики и может быть использовано для очистки поверхностей нагрева энерготехнологического оборудования с экономией сжатого газа.
Известно «Очистительное устройство для удаления вредных отложений с поверхностей» по патенту №2658064 (опубл. 19.06.2018), устройство и принцип работы которого содержатся в описании изобретения.
Недостатком данного изобретения является отсутствие возможности вывода отдельных мембранных клапанов устройства в состояние технического обслуживания. В случае выхода одного клапана устройства из строя для его ремонта необходимо отключать и останавливать все смонтированные клапаны на энерготехнологическом аппарате.
Известна «Пневмоимпульсная система для обрушения сводов и очистки поверхностей аппаратов от отложений» по патенту №2301915 (опубл. 27.06.2007), устройство и принцип работы которой содержатся в описании изобретения.
Главным недостатком представленной системы является отсутствие ремонтопригодности отдельных устройств. Связанные между собой трубопроводом устройства системы все вместе управляются одним вентилем, по этой причине эксплуатация отдельно выбранных устройств невозможна. Для проведения технологического обслуживания одного клапана или устройства необходимо выводить всю систему в целом.
Известно «Устройство для очистки поверхностей нагрева энерготехнологического оборудования», по патенту на полезную модель №170745 (опубл. 05.05.2017), которое выбрано в качестве ближайшего прототипа, содержащее
набор пневмоимпульсных генераторов,
источник сжатого воздуха, подсоединенный своим выходом через управляемый пневмоклапан и общую магистральную линию подачи сжатого воздуха к соответствующим полостям управляющих камер и к соответствующим внутренним полостям накопительных камер пневмоимпульсных генераторов,
набор спусковых пневмоклапанов,
и блок управления, подсоединенный своим первым выходом к управляющему входу управляемого пневмоклапана,
обеспечивающего поступление сжатого воздуха через общую магистральную линию в соответствующие полости управляющих камер и в накопительные камеры пневмоимпульсных генераторов,
блок управления выполнен в виде контроллера.
Ввиду внутреннего расположения клапана на пневмогенераторе и отсутствия запорной арматуры, позволяющей отсекать работу устройства от основного технологического процесса, проведение технологического обслуживания без останова основного технологического процесса невозможно.
Основной задачей является создание ремонтопригодного устройства.
Технический результат предлагаемого технического решения заключается в ремонтопригодности устройства без остановки основного технологического процесса за счет того, что быстродействующий пневматический клапан расположен на наружной поверхности рабочей полости пневмоимпульсного устройства и за счет наличия запорной арматуры на выходе пневмоимпульсного устройства.
На фиг. 1 представлен общий вид устройства для очистки поверхностей нагрева котельных агрегатов.
Устройство для очистки поверхностей нагрева 1 котельного агрегата 2, содержащее пневмоимпульсное устройство 3 с быстродействующим пневматическим клапаном 4, подведенным патрубком 5 к соответствующим поверхностям нагрева 1, источник сжатого газа 6, подсоединенный к соответствующему входу пневмоклапана 7, имеющего электрический привод 8, общую магистральную линию 9 сжатого газа, подключенную к рабочей полости 10 пневмоимпульсного устройства и управляющей полости 11 быстродействующего пневматического клапана 4 посредством пневмоэлектрораспределителя 12 с электромагнитной катушкой 13, вход которого подключен к общей магистральной линии 9 сжатого газа, а выход к управляющей полости 11 быстродействующего пневматического клапана 4, блок управления 14, выполненный в виде контроллера, пульт управления 15, между выходом быстродействующего пневматического клапана 4 и патрубком 5 установлен шаровый кран 16 с электрическим приводом 17, на который сигналы управления поступают с выходов 18, 19, 20 блока управления 14, ко входам 21, 22 которого поступают сигналы с пульта управления 15 и реле давления 23, установленного на рабочей полости 10 пневмоимпульсного устройства 3, соответственно.
Количество пневмоимпульсных устройств и их расположение на котле зависят от технических характеристик самого котла и просчитываются в процессе предварительного эскизного проекта с точными местами врезок патрубков.
В случае выхода из строя быстродействующего пневматического клапана 4 сжатый газ из рабочей полости начинает протекать в объем котельного агрегата, при этом реле давления 23 не будет замыкаться в течение длительного времени. При отсутствии замыкания реле давления, блок управления 14 выдает сигнал на закрытие шарового крана 16 пневмоимпульсного устройства 3 и быстродействующего пневматического клапана 4 в общей магистральной линии 9 сжатого газа. За счет этого отдельное устройство в автоматическом режиме в случае аварийной ситуации выводится в режим ремонта.
Работа устройства для очистки поверхностей нагрева заключается в следующем. При открытом пневмоклапане 7 сжатый газ по общей магистральной линии 9 сжатого газа поступает в рабочую полость пневмоимпульсного устройства 3, одновременно с этим через пневмоэлектрораспределитель 12 в управляющую полость 11 быстродействующего пневматического клапана 4. Напуск сжатым газом пневмоимпульсного устройства 3 происходит до того момента, как давление в обеих полостях, управляющей 11 быстродействующего пневматического клапана и рабочей 10 пневмоимпульсного устройства не станет равным. По окончании напуска замыкается реле давления 23, выдавая входной сигнал 22 на блок управления 14, сигнализируя о том, что пневмоимпульсное устройство 3 готово к пуску. На пульте управления 15, установленном на рабочем месте оператора, выбирается алгоритм работы пневмоимпульсного устройства 3, по которому формируется второй сигнал 21 о готовности к пуску. При наличии двух сигналов с реле времени и пульта управления 15 подается сигнал на электромагнитную катушку 13 пневмоэлектрораспределителя 12. Сжатый газ из управляющей полости через пневмоэлектрораспределитель 12 сбрасывается в атмосферу. Происходит пуск пневмоимпульсного устройства 3, сжатый газ формирует ударную волну, которая воздействуя на зольные заносы на поверхностях нагрева, очищает последние.
Для проведения технического обслуживания пневмоимпульсного устройства перекрывается шаровой кран 16 и пневмоклапан 7 магистрали сжатого газа, при этом не происходит остановки основного технического процесса котельного агрегата. Быстродействующий пневматический клапан 4, расположенный на наружной поверхности рабочей полости пневмоимпульсного устройства 10 позволяет проводить техническое обслуживание без каких-либо специальных приспособлений.
Быстродействующий пневматический клапан 4 крепится на наружной поверхности рабочей полости пневмоимпульсного устройства 10 с помощью фланцевого соединения.
Запорная арматура быстродействующего пневматического клапана перекрывает патрубок 5, обеспечивая тем самым проведение технического обслуживания клапана.
Таким образом, предлагаемое устройство для очистки поверхностей нагрева позволяет производить ремонт без остановки основного технологического процесса оборудования за счет наличия обратной связи по давлению в рабочей полости пневмоимпульсного устройства с помощью установленного в него реле давления, блока управления и наличия запорной арматуры на выходе пневмоимпульсного устройства.