Устаткування для підігрівання палива

Полезная модель относится к теплотехнике, в частности к технике для подогрева жидкого топлива перед его сжиганием с помощью горелки в топках водогрейных и паровых котлов, промышленных печей различного назначения, применяемых в коммунальном хозяйстве, теплоэнергетической, электроэнергетической и других отраслях промышленности и сельского хозяйства. Известно, что до поступления в горелку жидкое топливо в виде мазута различных марок (далее в тексте описания полезной модели "мазут") должно быть подогрето до температуры 75-1ЗО°С в зависимости от марки мазута [Панин В.И. Котельные установки малой и средней мощности. М., Изд-во лит-ры по строительству, 1968, с. 146,147]. Однако промышленностью не разработано и не выпускается штатное оборудование для подогрева мазута до необходимой температуры. Известно устройство для подогрева мазута, содержащее теплообменник с экраном из огнеупорного материала, подводящие и отводящие мазутопроводы, установленный в гильзе топки котла с возможностью поворота и продольного перемещения теплообменника для устанавливания необходимой температуры мазута [Авт. св. СССР № 545825, кл. F 23 D 11 /44, 1974], Недостатками устройства для подогрева мазута являются трудности обеспечения точного регулирования температуры мазута в заданном диапазоне температуры путем перемещения теплообменника относительно топки и путем поворота его в гильзе вокруг своей оси, зависимость температуры подогрева мазута от температурного режима в топке котла, недостаточная живучесть теплообменника и отсутствие возможности автоматического поддержания заданной температуры подогрева мазута. Известно также устройство для подогрева мазута, содержащее ширмовый теплообменник с подводящими и отводящими мазутопроводами, установленный в топке котла вдоль труб настенного экрана с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси с целью регулирования температуры подогрева мазута и с возможностью вывода его из зоны горения в специальную нишу в случае необходимости его экстренного выключения при аварии [Авт. св. СССР № 1103041, кл. F 23 D 11 /44,1982]. Недостатками устройства для подогрева мазута также являются трудности обес-печения точного регулирования температуры подогрева мазута в заданном диапазоне температуры путем поворота ширмового теплообменника вокруг горизонтальной оси, зависимость температуры подогрева мазута от температурного режима в топке котла, недостаточная живучесть теплообменника и отсутствие возможности автоматического поддержания заданной температуры подогрева мазута. Известно также оборудование для подогрева мазута, выбранное в качестве прототипа, как наиболее близкое по своему техническому решению, содержащее пароподогреватель мазута, выполненный в виде теплообменника, размещенного в расходном баке мазута, и электроподогреватель мазута, установленный на мазутопроводе подачи мазута от расходного бака к горелке котла, используемое для подачи подогретого мазута к ротационной горелке [Описание и инструкция по применению и эксплуатации горелочного устройства АР-90. Таллин, завод "Ильмарине", 1974, рис. 19], Недостатками конструкции прототипа являются отсутствие возможности задания точной температуры подогрева мазута и автоматического поддержания необходимой температуры подогрева мазута. В основу полезной модели поставлена задача повышения надежности и экономичности работы мазутной горелки путем точного задания температуры подогрева мазута обеспечить достижение технического результата полезной модели, который состоит в подогреве мазута до заданной температуры и автоматического поддержания этой заданной температуры подогрева. Технический результат полезной модели основан на наличии электроподогревателя мазута, имеющего терморегулирующее устройство, обеспечивающее точное задание необходимой температуры подогрева мазута и автоматическое поддержание заданной температуры подогрева мазута, который установлен последовательно с паро(водо)подогревателем мазута по ходу подачи мазута к горелке. Получаемый технический результат достигается наличием следующих существенных отличительных от прототипа признаков полезной модели: 1) терморегулирующего устройства в электроподогреватёле мазута, обеспечивающего точное задание и автоматическое поддержание заданной температуры подогрева мазута: 2) паро(водо)подогревателя мазута, выполненного в виде отдельного самостоятельного изделия, установленного перед электроподогревателем мазута по ходу подачи мазута к горелке котлоагрегата и обеспечивающего только предварительный подогрев мазута. Все перечисленные существенные признаки полезной модели необходимы и достаточны для всех случаев, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны полезной модели. Техническая сущность и принцип действия предложенного оборудования для подогрева топлива поясняются чертежами, где на фиг. 1 показаны состав и функциональная схема оборудования для подогрева топлива; на фиг. 2 - продольный разрез паро(водо)по-догревателя мазута; на фиг. 3 - продольный разрез электроподогревателя мазута; на фиг. 4 - принципиальная электрическая схема электроподогревателя мазута; на фиг. 6 - внешний вид щита управления электроподогревателем мазута; на фиг. 6 - принципиальная электрическая схема щита управления электроподогревателем мазута. Оборудование для подогрева топлива состоит из: - паро(водо)подогревателя мазута 1, к которому подсоединены подводящий мазу-топровод2 с краном муфтовым 3, соединенный с мазутной магистралью ( на фиг. 1 не показана); отводящий мазутопровод 4 с краном муфтовым 5; подводящий паро(водо)про-вод 6 с вентилем муфтовым 7; отводящий паро(водо)провод 8 с вентилем муфтовым 9; - электроподогревателя мазута 10 с тер-морегулирующим устройством-11; подводящим мазутопроводом 12, соединенным через вентиль муфтовый 5 с отводящим мазутопроводом 4 паро(водо)подогревателя мазута 1; отводящим к горелке мазутопроводом 13 с вентилем муфтовым 14; кабелем электрического питания электроподогревателя мазута 15 и управления светосигнальным устройством 16 на щите управления электроподогревателем мазута 17; - щита управления электроподогревателем мазута 17 с кабелем электрического питания 18. Паро(водо)подогреватель мазута 1 состоит из корпуса паро(водо)подогревателя 19, в котором выполнен теплообменник 20, состоящий из двух коаксиальных труб внутренней трубы 21 и наружной трубы 22. Внутренняя труба 21 теплообменника является мазутопроводом и к ней присоединены патрубок подводящего мазутопровода 23 и патрубок отводящего мазутопровода 24. ' Две секции наружной трубы теплообменника 22 (первая секция на фиг. 2 не показана) образуют "рубашку" теплообменника 25 и соединены между собой трубой-перемычкой 26. К нижней части первой секции "рубашки" теплообменника присоединен патрубок подводящего паро(во-до)провода 27, а к нижней части второй секции "рубашки" теплообменника Присоединен патрубок отводящего паро(водо)про-вода 28. На корпусе паро(водо)подогревателя 19 выполнены кронштейны 29 для крепления паро{водо)подогревателя мазута 1. Электроподогреватель мазута 10 состоит из корпуса электроподогревателя 30, в котором выполнена труба 31, обеспечивающая поступление холодного мазута в нижнюю часть электроподогревателя. В трубу 31 входит внутренний подводящий мазутоп-ровод 32, длина которого обеспечивает полное заполнение внутреннего объема электроподогревателя. К мазутопроводу 32 подсоединен патрубок наружного подводящего мазутопровода 33. В верхней части корпуса электроподогревателя 30 выполнены патрубок отводящего к горелке мазутопровода 34, штуцер-держатель термометра 35, патрубок с вентилем сброса воздуха 36 при заполнении электроподогревателя мазутом и установлено терморегулирующее устройство 11, например, устройство терморегулирующее дилатометрическое электрическое ТУДЭ-М1. В нижней части корпуса электроподогревателя 30 выполнен сливной патрубок 37 и установлен электронагреватель 38, например, электронагреватель трубчатый ТЭН. Терморегулирующее устройство 11 соединено с электронагревателем 38 кабелем электрического питания и управления работой электронагревателя 38 (на фиг. 3 кабель не показан). На корпусе электроподогревателя 30 выполнены кронштейны 29 для крепления электроподогревателя мазута 10. Принципиальная электрическая схема электроподогревателя мазута 10 включает контактное устройство 39 терморегулирующего устройства 11, линии электрического питания и управления работой электронагревателя 40 и электронагревательный элемент электронагревателя 38. Щит управления электроподогревателем мазута 17 состоит из корпуса щита управления 41, в котором размещены автоматический выключатель подачи .электрического питания на электроподогреватель мазута 42, светосигнальное устройство включения-выключения электроподогревателя мазута 43, промежуточное реле включения-выключения светосигнального устройства 16 (на фиг 5 реле не показано), светосигнальное устройство включения-выключения электронагревателя 16 Корпус щита управления 41 выполнен с открывающейся передней дверцей 44, в которой сделаны прорези для рукоятки 45 ав-томатического выключателя 42, светосигнального устройства включениявыключения электроподогревателя мазута 43 и светосигнального устройства включения-выключения электронагревателя 16. На корпусе щита управления 41 выполнены кронштейны 29 для крепления щита управления электроподогревателем мазута 17. Принципиальная электрическая схема щита управления электроподогревателем мазута 17 включает автоматический выключатель подачи электрического питания на электроподогреватель мазута 42. светосигнальное устройство включения-выключения электроподогревателя мазута 43, промежуточное реле 46 включения-выключения светосигнального устройства 16, светосигнальное устройство включениявыключения электронагревателя 16, контактное устройство терморегулирующего устройства 39 (размещено в электроподогревателе мазута 10), электронагревательный элемент электронагревателя 38 (размещен в электроподогревателе мазута 10), линии электрического питания и управления работой электронагревателя 40. Оборудование для подогрева топлива работает следующим образом. Оборудование для подогрева топлива имеет два режима работы: - первый режим работы во время периода от подготовки котлоагрегате к растопке до выхода котлоагрегата на стационарный рабочий режим; ~ второй режим работы во время стационарного рабочего режима котлоагрегате. Во время первого режима работы в период от подготовки котлоагрегата к растопке до выхода котлоагрегате на стационарный рабочий режим оборудование для подогрева топлива работает следующим образом. Холодный мазут из мазутной магистрали через подводящий мазутопровод 2, кран муфтовый 3, внутреннюю трубу 21 холодного теплообменника 20 паро(водо)подогрева-теля мазута 1, отводящий мазутопровод 4, кран муфтовый 5, подводящий мазутопровод 12 поступает во внутренний подводящий мазутопровод 32 электроподогревателя мазута 10 и полностью заполняет его внутренний объем. Полнота заполнения электроподогревателя мазута 10 проверяется открытием вентиля сброса воздуха 36. После полного заполнения электроподогревателя мазута 10 холодным мазутом по шкале терморегулир,ующего устройства 11 устанавливается необходимая температура подогрева мазута и с помощью автоматического выключателя 42 на щите управления электроподогревателем мазута 17 подается электрическое питание на электроподогреватель мазута 10. При этом срабатывает светосигнальное устройство 43 включения электроподогревателя. Терморегулирующее устройство 11 через свое контактное устройство 39 подает электрическое питание на электронагреватель 38 и мазут начинает подогреваться до заданной температуры подогрева. При этом срабатывает на щите управления электроподогревателем мазута 17 светосигнальное устройство включения электронагревателя 16. После подогрева мазута до заданной температуры терморегулирующее устройство 11 отключает подачу электрического питания на электронагреватель 38 в результате чего срабатывает светосигнальное устройство выключения электронагревателя 16. Подогретый мазут через вентиль муфтовый 14 и отводящий мазутопровод 13 подается к горелке, включается горелка и осуществляется растопка котлоаг регата. В результате расхода части подогретого мазута в период растопки котлоагрегате и поступления в электроподогреватель мазута 10 некоторого количества холодного мазута, температура всего объема мазута в электроподогревателе мазута 10 несколько снижается и терморегулирующее устройство 11 начинает работать в режиме включения-выключения электронагревателя 38, автоматически поддерживая заданную температуру подогрева мазута. При этом соответствующим образом срабатывает светосигнальное устройство включения-выключения электронагревателя 16 на щите управления электроподогревателем мазута 17. Во время второго режима работы в процессе стационарного рабочего режима кот-лоагрегата оборудование для подогрева топлива работает следующим образом. После растопки котлоагрегате при стационарном рабочем режиме котлоагрегат выребетывеет теплоноситель в виде пара или горячей воды. Этот теплоноситель через подводящий паро(водо)провод 6, вентиль муфтовый 7 подается в наружную трубу 22 теплообменника 20 паро(водо)подогревате-ля 1, где подогревает холодный мазут до температуры, зависящей от количества поступающего в теплообменник 20 теплоносителя и холодного мазута. Отработанный в теплообменнике 20 теплоноситель выходит из наружной трубы 22 через вентиль муфтовый 9 и отводящий паро(водо)провод 8. Температура подогрева мазута в па-ро(водо)подогревателе мазута 1, в общем случае, ниже заданной температуры подогрева мазута в электроподогревателе мазута 10, необходимой для надежной и экономичной работы горелки. Недостаточно подогретый в паро(во-до)подогревателе 1 мазут через отводящий мазутопровод 4, кран муфтовый 5, подводящий мазутопровод 12, внутренний подводящий мазутопровод 32 и трубу 31 поступает в нижнюю часть электроподогревателя мазута 10, где, смешиваясь с подогретым мазутом, несколько снижает температуру последнего. При этом электронагреватель 38, управляемый терморегулирующим устройством 11, начинает работать в режиме включения-выключения автоматически поддерживая заданную температуру подогрева мазута. В этом случав подача теплоносителя в паро(водо)подогреватель мазута 1 подбирается таким образом, чтобы включение электронагревателя 38 происходило с периодичностью не более одного-двух раз в час, чем достигается существенная экономия электроэнергии и обеспечивается значительное продление срока эксплуатации электронагревателя 38.