Научная статья на тему 'Использование вихревых труб в пылевоздушных узлах парогенераторов ТЭЦ'

Использование вихревых труб в пылевоздушных узлах парогенераторов ТЭЦ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
57
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПЫЛЕПРОВОД / ЭФФЕКТ НАГРЕВА / EFFECT OF HEATING / СЖИГАНИЕ / BURNING / ТЕПЛООБМЕН / HEAT EXCHANGE / DUST FLUE

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Козлов Владимир Иванович, Тулубаев Фарит Харисович

Рассмотрено два типа воздухоподогревателей, рекуперативные и регенеративные, проанализированы недостатки обоих типов. Предложен способ нагрева вторичного воздуха, использующий вихревую трубу. Предлагается схема узла пылепровода с вихревой трубой для нагрева вторичного воздуха, в котором при вихревом движении периферийная область потока нагревается и выходит через кольцевой зазор, отделяясь от холодного воздуха.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Козлов Владимир Иванович, Тулубаев Фарит Харисович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

USE OF VORTICAL PIPES IN THE DUST-AERIAL UNITS OF STEAM GENERATORS AT COMBINED HEAT AND POWER PLANT

Two types of airheaters, recuperative and regenerative are considered, shortcomings of both types are analyzed. The way of heating the secondary air, using a vortical pipe is offered. The scheme of the dust flue unit with a vortical pipe for heating secondary air is offered in which during vortical movement the peripheral area of a stream is heated and gets out through a ring gap, separating from cold air.

Текст научной работы на тему «Использование вихревых труб в пылевоздушных узлах парогенераторов ТЭЦ»

50 Научный журнал Вестник Курганской ГСХА

1 - привод вращения вала; 2 - блок управления приводом; 3 - датчик кривизны детали; 4 - экстрематор; 5 - усилитель; 6 - нормализатор сигналов; 7 - блок определения отношения деформации и усилия изгиба вала Рисунок 2 - Схема системы управления агрегатом правки на операции обнаружения момента начала текучести различных материалов вала

Применение экстрематора с адаптацией к производным сигналов напряжений, получаемых от датчиков измерения изгиба валов и перемещения штока с рабочим инструментом, позволяет осуществлять адаптивное управление процессом правки деталей класса валов широкой номенклатуры.

Список литературы

1 Манило И. И. Параметры и критерии оптимизации процесса правки валов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2005. - № 1. - С. 48-51.

2 Манило И. И. Управление процессом правки валов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -2005. - № 1. - С. 29-31.

3 Манило И. И. Компенсация упругой отдачи материала при автоматическом управлении процессом правки валов на прессах // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2005. - № 2. - С. 48-50.

4 Манило Ив. Ив. Ориентация валов при их правке на прессе // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2005. - № 2. - С. 24.

УДК 621.64

В. И. Козлов, Ф. Х. Тулубаев

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВИХРЕВЫХ ТРУБ В ПЫЛЕВОЗДУШНЫХ УЗЛАХ ПАРОГЕНЕРАТОРОВ ТЭЦ

КОСТАНАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ А. БАЙТУРСЫНОВА

V. I. Kozlov, F. H. Tulubayev USE OF VORTICAL PIPES IN THE DUST-AERIAL UNITS OF STEAM GENERATORS AT COMBINED HEAT AND POWER PLANT А. BAITURSYNOV KOSTANAY STATE UNIVERSITY

Рассмотрено два типа воздухоподогревателей, рекуперативные и регенеративные, проанализированы недостатки обоих типов. Предложен способ нагрева вторичного воздуха, использующий вихревую трубу. Предлагается схема узла пылепровода с вихревой трубой для нагрева вторичного воздуха, в котором при вихревом движении периферийная область потока нагревается и выходит через кольцевой зазор, отделяясь от холодного воздуха.

Ключевые слова: пылепровод, эффект нагрева, сжигание, теплообмен.

Two types of airheaters, recuperative and regenerative are considered, shortcomings of both types are analyzed. The way of heating the secondary air, using a vortical pipe is offered. The scheme of the dust flue unit with a vortical pipe for heating secondary air is offered in which during vortical movement the peripheral area of a stream is heated and gets out through a ring gap, separating from cold air.

Keywords: dust flue, effect of heating, burning, heat exchange.

Владимир Иванович Козлов

Vladimir Ivanovich Kozlov кандидат технических наук, старший преподаватель E-mail: [email protected]

Фарит Харисович Тулубаев

Farit Harisovich Tulubayev старший преподаватель E-mail: [email protected]

В современных парогенераторах ТЭЦ применяют в качестве топлива угольную пыль. Угольная пыль для сжигания подается в топочную камеру котла воздухом.

Воздух, транспортирующий угольную пыль, называется первичным. Остальной воздух, необходимый для горения - вторичным.

Вестник Курганской ГСХА № 4, 2013

51

Время необходимое для воспламенения пылевоз-душной смеси зависит от многих факторов, одним из которых является начальная температура пылевоз-душной смеси. При её повышении воспламенение улучшается. Для этого вторичный воздух нагревают с помощью воздухоподогревателей. В котлах применяют два типа воздухоподогревателей: рекуперативные и регенеративные.

В рекуперативном воздухоподогревателе теплота продуктов сгорания передается непрерывно воздуху через стенку, разделяющую теплообменивающие-ся среды. В регенеративном воздухоподогревателе теплота передается металлической насадкой, которая периодически вращается, нагревается продуктами сгорания, а затем отдает аккумулированную в ней теплоту нагреваемому воздуху.

Недостатком первого типа является большой объем воздухоподогревателя. Недостатком второго типа является переток воздуха в газовую среду, что увеличивает потерю с уходящими газами, наличие вращающихся элементов и системы водяного охлаждения вала ротора и подшипников.

К общим недостаткам можно отнести:

- громоздкость и металлоемкость оборудования;

- загрязнение стенок воздухоподогревателей;

- низкотемпературная коррозия и абразивный износ стенок воздухоподогревателя.

Анализ перечисленных недостатков наводит на мысль замены способа нагрева вторичного воздуха с помощью воздухоподогревателей, использующих альтернативные способы. В качестве такой замены предлагается использование вихревой трубы.

Эффект нагрева воздуха в вихревой трубе при его вращательном движении запатентовал Ранке в 1934 году (патент США №> 19552281).

Принцип работы показан на рисунке 1 и состоит в следующем: при подаче воздуха под давлением в улитку 1 вихревой трубы воздух закручивается с большой скоростью и дальше по цилиндрической спирали движется в трубе 2 к выходу 3, частично закрытому регулировочным конусом 4.

При вихревом движении периферийная область потока нагревается и выходит через кольцевой зазор.

Центральная (холодная) область отделяется от периферийной регулировочным конусом и в противоположном направлении выходит через отверстие 5.

На рисунке 2 предлагается схема узла пылепро-вода с вихревой трубой.

Г

I

1

1 - улитка; 2 - труба; 3 - выход горячего воздуха; 4 - регулировочный конус; 5 - выход холодного воздуха Рисунок 1 - Вихревая труба

1 - вихревая труба; 2 - пылепровод; 3 - топка — -»— холодный вторичный воздух;

-в- - нагретый вторичный воздух;

^^^ - угольная пыль;

—в- - пылевоздушная смесь

Рисунок 2 - Узел пылепровода с вихревой трубой

Узел работает следующим образом: вторичный воздух вентилятором нагнетается в улитку вихревой трубы, которая соединена с пылепроводом. Нагретый в вихревой трубе воздух подается в пылепровод, где он смешивается с угольной пылью, образуя пылевоз-душную смесь, поступающую в топку для сгорания.

Использование этих труб для нагрева вторичного воздуха предполагает следующие преимущества:

- уменьшение металлоемкости вследствие отказа от воздухоподогревателей,

- компактность,

- экономия электроэнергии.

В связи с вышеизложенным поставлена цель для дальнейших исследований: уменьшение энергозатрат на подготовку пылевоздушной смеси и уменьшение металлоемкости узла для ее подготовки.

Для достижения этой цели необходимо решить задачи:

1 обосновать параметры вихревой трубы,

2 разработать режимы работы узла пылеприго-товления с использованием вихревой трубы,

3 сделать предварительную экономическую оценку использования данного устройства.

Список литературы

1 Потапов Ю. С. Энергия вращения. - М.: Энергия, 2001

2 Сидельковский Л. Н., Юренев В. Н. Котельные установки промышленных предприятий. - М.: Энер-гоатомиздат, 1988.

3 Резников М. И., Липов Ю. М. Котельные установки электростанций. - М.: Энергоатомиздат, 1987.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.