Załącznik II do części 75 opowieści
Opinia projektu wynalazczego nr ewid. 29/74
Odpis
Opinia
projektu wynalazczego nr 29/74 z dnia 29.08.1974 r.
pt. „Instalacja wtórnego powietrza i nawrotu lotnego koksiku kotła OR16-102”.
Zamierzenia autorów zgłoszonego projektu wynalazczego sprowadzają się do następujących punktów:
1. Obniżenie oporów przepływu instalacji
2. Obniżenie ciężaru instalacji
3. Zredukowanie stopnia erozji przewodów transportujących lotny koksik
4.Zastosowanie usprawnień inżektora
5. Inne usprawnienia techniczne
Ad 1
Brak załączonych obliczeń nie zezwala na dokładne porównanie oporów przepływu mieszanki pyło-powietrznej w instalacji według załączonego rysunku nr A0-9850. Z wstępnego porównania wynika, że skrócone zostały poszczególne nitki na odcinku inżektor - komora paleniskowa, przez co obniżono opory tarcia, zastosowanie natomiast pięciu inżektorów spowodowało wzrost do pięciu przewodów transportujących oraz wzrost oporów miejscowych na głównym króćcu powietrznym (o ile zostały zachowane przyjęte prędkości w zastosowanych przewodach). Dla stwierdzenia spadku ciśnienia całego układu łącznie z kanałem ssącym gorącego powietrza autorzy powinni przedstawić obliczenia oporów przy przepływie powietrza i mieszanki pyło-powietrznej, z uwzględnieniem łuków i rzeczywistych prędkości Warunek ten musi być spełniony z uwagi na wykorzystanie przyjętego wentylatora według wykonania dotychczasowego.
Zasadniczą wadą wprowadzenia tak dużej ilości inżektorów i przewodów transporujących jest duża trudność w utrzymaniu żądanych przepływów czynnika, tym bardziej że rozwiązanie według projektu nie przewiduje żadnej regulacji, przy równoczesnym zastosowaniu króćca głównego nie zapewniającego równomiernego przepływu tłoczonego powietrza. Znając sprawność do tej pory stosowanych klap regulacyjnych, ewentualne ich zastosowanie nie wpłynie zasadniczo na poprawę równomierności przepływu, lecz jeszcze bardziej skomplikuje eksploatację oraz dodatkowo spowoduje dalszy wzrost oporów układu.
Ad 2
Sumaryczna długość przewodów od króćca poz. 3 do dysz wylotowych poz. 17 wynosi około 26 m, natomiast według wykonania dotychczasowego około 18 metrów. Zmniejszenie ciężaru uzyskano dzięki zastosowaniu zmniejszonych średnic oraz mniejszej grubości ścianek przewodów. Należy uznać za uzasadnione zastosowanie lekkich przewodów powietrznych, natomiast przewody transportujące mieszankę ze względu na erozję powinny być minimum 6 mm. Czyli obniżenie ciężaru instalacji uzyskano przez obniżenie trwałości przewodów.
Ad 3
Stopień postępowania erozji uzależniony jest od rodzaju i charakterystyki czynnika transportowanego, jego ilości, czasu oraz materiału i kształtu przewodu. Redukcję stopnia erozji według projektu wynalazczego osiągnięto częściowo dzięki wprowadzeniu zalecenia Rady Technicznej z stycznia 1974 r. odnośnie stosowania prostych przewodów na odcinku inżektor komora paleniskowa. Sylwetka kotła nie pozwala na całkowite zrealizowanie tego zalecenia, gdyż z
Zał. II do części 75, str.2
projektu wynalazczego wynika, że lotny koksik gromadzony w popielniku pod podgrzewaczami transportowany jest również przewodem zaokrąglonym. Nie rozwiązano również problemu erozji przez zastosowanie dysz wylotowych skręcanych. Podstawową wadą nowych dysz wylotowych jest rezygnacja z dotychczasowych doświadczeń odnośnie wprowadzenia lotnego koksiku na tylną część rusztu z jak najmniejszą prędkością, dla jego całkowitego spalania na ruszcie.
Z literatury obcej wynika, że poszczególne ciągi kotła są tak projektowane, by przewodów od inżektora do paleniska było jak najmniej oraz żeby były proste i wprowadzone do kotła pod kątem odwrotnym w porównaniu do załączonego projektu.
Instalacja według projektu wynalazczego nie rozwiązuje zagadnienia erozji przewodów transportujących w instalacjach nawrotu lotnego koksiku. Zastosowanie grubszych ścian na kolanach przewodów transportujących zwiększy żywotność w niezadawalającym stopniu (przykład: OR6,5 w Stacji Prób oraz w Świebodzicach).
W miejscach narażonych na dużą erozję rozwiązania należy szukać w stosowaniu materiałów trudno ścieralnych. Propozycję takiego rozwiązania tego problemu podano na załączonych rys. nr 2-1233335, 3-1233338 i 3-1233327, która będzie wypróbowana w kotle OR6,5 w Świebodzicach.
Ad 4
Brak załączonego rysunku inżektora nie zezwala na szczegółową analizę rozwiązania konstrukcyjnego. Z opisu wynika, że są to kolejne usprawnienia techniczne istniejących szczegółów w dotychczas stosowanych inżektorach.
Zał. II do części 75, str.3
Z dotychczasowych doświadczeń w Koszalinie i na Stacji Prób wynika, że instalacje z inżektorami według dotychczasowego wykonania pracują prawidłowo, o czym świadczy wyjątek ze sprawozdania z delegacji do Zakładów Mięsnych inż. Kopydłowskiego z dnia 28-29.10.1974 r.: „W kotłach nie ma problemu z instalacją nawrotu lotnego koksiku. Koło inżektora pod dolnym walczakiem zauważono usypany lotny koksik, świadczący o okresowym zatkaniu inżektora. Jest to jednak prawdopodobnie skutek migałki obecnej w leju, do wyeliminowania.”
Ad 5
Połączenie gwintowe dyszy wylotowej z przewodem transportującym koksik jest niewygodne i będzie uciążliwe w czasie częstych wymian wyerodowanych dysz. Dodatkowo na połączenie to będzie miała wpływ temperatura, powodując jego zapiekanie. Połączenie to wymaga prostego rozwiązania, np. typu bagnetowego, itp.
Umieszczenie wentylatora pod betonowym stropem podpiwniczenia jest dotychczas w kotłach OR16 stosowane i nie przedstawia inowacji (patrz załączony rys. nr 0-1204515). Nie można było dotychczas wyeliminować hałaśliwości wentylatora w kotłach bocznociągowych, zaprojektowanych bez podpiwniczenia (OR6,5 - Świebodzice)
Wyeliminowanie kołnierzy na kolanach rur transportujących lotny koksik oznacza powrót do pierwotnego rozwiązania, jakie zastosowano w prototypie kotła OR6,5, co było przedmiotem krytyki o niemożliwości szybkiej wymiany wyerodowanych kolanek. Przewidując wprowadzenie bazaltowych wykładzin uważa się za celowe stosowanie kolan z połączeniami kołnierzowymi.
WNIOSKI
1. Przedstawiony projekt nr 29/74 zgodnie z intencją autorów należy traktować jako usprawnienie racjonalizatorskie znanego i dotychczas stosowanego wypróbowanego rozwiązania.
2. Do wykorzystania i zastosowania kwalifikują się następujące usprawnienia:
zmniejszenie ilości kolan na odcinku inżektor - komora paleniskowa,
zastosowanie większych promieni gięcia rur,
podłączenie króćca ssącego wentylatora instalacji do podgrzanego powietrza podmuchowego.
3. Na podstawie znanej literatury należy wnioskować, że kocioł powinien być tak projektowany, by umożliwiał łączenie popielników pod poszczególnymi ciągami, celem ograniczenia ilości inżektorów i przewodów transportujących lotny koksik do maksymalnie trzech oraz żeby można było prowadzić przewody proste bez łuków, lekko pochylone w dół w przeciwieństwie np. do sylwetki kotła bocznociągowego (stosowanego powszechnie na olej).
4. Wprowadzenie do stosowania usprawnień wynikających z przedstawionego projektu wynalazczego nie wpłynie zasadniczo na wzrost efektów ekonomicznych i technicznych kotła OR16.
Tarnowskie Góry, 30.11.1974 r. Opracował (-) inż. Tadeusz Szulc
Przepisał i w komentarze zaopatrzył inż. J. Kopydłowski; 01.10.2009 r.
Autor opinii mając do dyspozycji pełną dokumentację wykonawczą instalacji dla kotła OR16-110 łatwo mógł sprawdzić, że łączny przekrój dwóch rurociągów ø 89 x 6 w instalacji kotła OR16-102 to 0,0091 m2, a 5 rurociągów ø 57 x 5 miało nawet przekrój nieco mniejszy, bo 0,0087 m2.
W tej sprawie inż. J. Kopydłowski poświęcił w 2008 r. bardzo dużo czasu do ustalenia u jednego użytkownika zmodernizowanego kotła typu OKR5, jak przedstawia się między innymi sprawa ilościowego zapotrzebowania powietrza wtórnego do transportu lotnego koksiku. W danym przypadku przy czterech rurociągach doprowadzających go do komory paleniskowej - do dalszego przedstawienia.
Użytkownicy kotłów zmodernizowanych z zastosowaniem polskiego paleniska narzutowego wiedzą, że w instalacji nawrotu lotnego koksiku nie ma żadnych klap regulacyjnych na wlocie powietrza do inżektorów, a gdyby sama instalacja nie działała prawidłowo to przecież wystarczy tylko zwrócić się w tej sprawie do inż. J. Kopydłowskiego.
To porównanie długości zostało dokonane wyjątkowo pokrętnie, ponieważ jako długość rurociągów została podana łączna długość rurociągów transportujących lotny koksik oraz doprowadzających powietrze do inżektora, których długość jest bez znaczenia, jeśli chodzi o problemy z nawrotem lotnego koksiku. Prawdą jest tylko to, że średnia długość rurociągów transportujących główną masę lotnego koksiku w kotle OR16-102 wynosiła 7,9 m, a w kotle OR16-110 zaledwie 2 metry.
Stwierdzenie o zaleceniu przez Radę Techniczną stosowania prostych przewodów zostało w opinii wyssane z przysłowiowego palca, ponieważ cała treść pkt VI, 3 tego protokółu (patrz część 5) ma brzmienie: „Dla nowo konstruowanych kotłów, a także przy opracowywaniu dokumentacji kotłów już istniejących, przewody lotnego koksiku powinny być projektowane równocześnie z kotłem, z uwzględnieniem stosowania technicznie możliwych najkrótszych rurociągów transportu lotnego koksiku, o możliwie maksymalnych promieniach kolan, które przy większej krzywiźnie należy wykonywać o przekroju prostokątnym, ze ścianką po łuku zewnętrznym wzmocnioną na działanie erozji.
Rurociągi instalacji nawrotu koksiku należy wykonywać w maksymalnym stopniu ze spawanymi połączeniami, ograniczając stosowanie połączeń kołnierzowych do przypadków technicznie niezbędnych.”
Autor opinii całkowicie przy tym zapomniał, że wszystkie rozwiązania uznane tym protokółem za konieczne do stosowania były autorstwa inż. J. Kopydłowskiego.
Jak to wynika z Rys. 57, stosowanie kolan w rurociągach transportujących lotny koksik było na zachodzie normalną praktyką. Takie kolana mają rurociągi w kotłach E. Keeler sprowadzonych w 1975 r. z USA dla trzech zakładów mięsnych, transportujące podstawową masę nawracanego lotnego koksiku (Rys. 57b), a po ich uruchomieniu inż. J. Kopydłowski dokładnie rozeznał jak się one zachowują. Wcześniej dokładnie przeanalizował jakie ilości lotnego koksiku są do przetransportowania z poszczególnych miejsc jego odbioru w kotle OR16-110. Jak to wynika z Rys. 59d, jego ilość spod bloku podgrzewacza wody i powietrza jest znikoma. Takie też może być również działanie erozyjne koksiku na kolano rurociągu odbierającego go. Sam efekt sprawnościowy z jego nawracania jest mały i z tego powodu można by spokojnie z tego nawrotu zrezygnować.
Nie było żadnych takich krajowych doświadczeń, natomiast ówczesną techniką zachodnią przy stosowaniu transportu pmeumatycznego lotny koksik wprowadzany był do paleniska akurat odwrotnie - z dużą prędkością. W sprawie owych dysz w pkt VI. 2 przywoływanego protokółu z narad w styczniu 1974 r. można również przeczytać: „W kotłach, w których rurociągi transportujące lotny koksik wprowadzane są do garbu poprzecznie do wzdłużnej osi kotła, należy stosować końcówkę wlotową o przekroju prostokątnym, ze ścianką wzmocnioną na działanie erozji po łuku zewnętrznym. Powinna być również zapewniona łatwa wymiana tej końcówki w przypadku jej przetarcia przez lotny koksik.”
Nie ma więc tam nic o wprowadzaniu lotnego koksiku do paleniska z małą prędkością, natomiast rysunki (wykonawcze) pierwowzoru dyszy wylotowej (owej „końcówki wlotowej”) w zastosowaniu dla kotła OR6,5-030 inż. J. Kopydłowski wykonał w lipcu 1971 r. dla pracowni palenisk rusztowych (jako główny konstruktor od prognozowania zapotrzebowania na kotły). Dla trzech rurociągów wprowadzonych w taki sam sposób z boku kotła były to rys. nr 3-1194788, 1-1194789 i 1-1194790. Przy ich wyciąganiu w tuszu przez kreślarkę powiedział żeby jako wykonującego je wpisała techn. Ernesta Minasa, a jako sprawdzającego inż. Tadeusza Szulca, którzy się pod nimi tylko podpisali. Fakt podpisania się pod nimi uznali następnie za podstawę do zgłoszenia tego rozwiązania jako swojego projektu wynalazczego, z następnym wystąpieniem CBKK do Urzędu Patentowego o uznanie rozwiązania za wynalazek, co też się stało. Jeśli są jeszcze adresaci opowieści, którzy jeszcze czemuś się dziwią, to jest to dla nich kolejna okazja ku temu.
Inż. J. Kopydłowski musiał je sam narysować, ponieważ w pracowni palenisk rusztowych nie umiano rozrysować detali tych dysz. W dokumentacji ich popełnił jednak błąd polegający na zastosowaniu na ścianę dyszy po łuku zewnętrznym blachy o tej samej grubości co wszystkie pozostałe (5 mm). Miała być znacznie grubsza. Stąd też w treści protokółu napisał: „ze ścianką wzmocnioną na działanie erozji po łuku zewnętrznym.” Rysunki dyszy już łatwo przerysowano w zastosowaniu w dokumentacji kotła OR16-102, z tym że w odróżnieniu od rozwiązania z kotła OR15-110, gdzie po łuku zewnętrznym miała ona grubość 20 mm, w rozwiązaniu dla kotła OR16-102 nie pogrubiono jej w ogóle.
Natomiast pomysł na taką prostokątną końcówkę wylotową, zamiast kolana z okrągłej rury, powstał w związku z pozwoleniem inż. J. Kopydłowskiemu na przyglądanie się badaniom wynalezionego przez niego kotła OR6,5-030 w Stacji Prób i Badań. Zaobserwował wtedy, że kolana rurociągów przez lotny koksik przecierane są tylko w górnej części ich kołowego przekroju, z czego wysnuł wniosek, że w kolanie o przekroju prostokątnym strumień koksiku stający się płaski, będzie zdzierał przez to w miarę równomiernie całą powierzchnię górnej części kolana, co powinno zwielokrotnić żywotność tej jego części.
W kotle OR16-110 rozwiązanie końcówki wylotowej było takie same, jedynie z obróceniem jej o 900, przy znacznie mniejszym kącie, a istotną różnicą była znacznie grubsza ściana po łuku zewnętrznym, w stosunku do pozostałych - zgodnie z pkt VI. 2 owego protokółu. Tego, że w kotle OR16-110, w odróżnieniu od kotła OR16-102, został tylko odpowiednio zastosowany „jego” wynalazek, inż. Tadeusz Szulc w swojej opinii oczywiście nie napisał.
Z „literatury obcej ” wynika całkowicie odwrotnie, a mianowicie że lotny koksik powinien być doprowadzony do komory paleniskowej możliwie jak największą ilością rurociągów. W tej sprawie stanowisko z października 1964 r. firmy Detroit Stoker jest następujące: „When designing a fly-carbon reinjection system, it should always be kept in mind that the ultimate objective is to obtain uniform distribution of the fly carbon in the furnace. The ideal attainment is to have an absolutely uniform layer of material introduced into the furnace, as if through a narrow horizontal opening across the entire width of the grate in contrast to a large single nozzle blasting a concentrated stream into the furnace. The practical solution between these extremes, providing the required distribution uniformity to avoid dens ridge rows of fly-carbon accumulating on the fuel bed and serious recirculation problems, is to incorporate a multiplicity of strategically located, closely spaced reinjection. nozzles”. Odnośnie twierdzenia o prostych rurociągach patrz również Rys. 57.
Porównaj na stronie 5 części 75 jakie rozwiązanie wymyślono w CBKK w listopadzie 1975 r.
To miały być kolana z wykładziną bazaltową, których nigdy nie zastosowano.
W tabliczce załączonego do zgłoszenia projektu wynalazczego rysunku zestawieniowego instalacji drugą pozycję stanowi inżektor nr rys. 1-2801, w sprawie którego w pkt VI. 1. protokółu z trzydniowych posiedzeń w styczniu 1974 r. Rady Technicznej CBKK (strona 3 załącznika 3 do części piątej) można przeczytać: „Instalacje te powinny być wyposażone w odlewany inżektor według rys. 1-2801” - według późniejszego wynalazku CBKK nr 98210. We wszystkich posiedzeniach owej Rady Technicznej uczestniczył inż. Tadeusz Szulc jako kierownik pracowni palenisk rusztowych i to on bezpośrednio odpowiadał później za wykonanie decyzji tej rady. Losom tego inżektora poświęcona jest treść załącznika II do części 57 opowieści.
Z samej daty owej delegacji wynika, że były to spostrzeżenia z rozruchu kotłów typu OR16-102, o żadnych więc skutkach erozji rur działaniem lotnego koksiku nie mogło być jeszcze mowy. Co było później, to zostało przedstawione również i przez samych pracowników CBKK, poczynając od 13.03.1975 (czytaj na stronie 5 części 75 opowieści).
Na Rys. 58a dokładnie widać, że nad wentylatorem powietrza wtórnego, umieszczonym pod lejem bloku podgrzewacza wody i podgrzewacza powietrza, żadnego betonowego stropu poziomu palacza nie ma, natomiast drugie zdanie potwierdza negatywne tego skutki.
O kilkakrotnym zmniejszeniu długości rurociągów transportujących lotny koksik i pogrubieniu końcówki wylotowej po łuku zewnętrznym nie ma ani słowa. Również o zastosowanym w kotle OR16-110 pośrednim odpylaczu spalin.
Nie jest znane z literatury żadne zagraniczne rozwiązanie doprowadzenia do inżektora lotnego koksiku z dwóch różnych miejsc w kotle przy następnym jego pneumatycznym transporcie do komory paleniskowej jednym rurociągiem
Kompletna bzdura - patrz treść odsyłacza 8.
3