ТОПКА Российский патент 1995 года по МПК F23B1/36 

Изобретение относится к сжиганию топлива и может быть использовано в котлах для сжигания угля.

Известна топка, содержащая камеру сгорания с колосниковой решеткой, отделенную общей перфорированной стенкой с перепускным окном от бункера топлива с плунжерным питателем, размещенным с внешней стороны его фронтовой стенки, имеющей отверстие для прохода плунжера, расположенное напротив перепускного окна. Плунжер выполнен с поперечными размерами, меньшими поперечных размеров отверстия, заключен в короб, примыкающий к фронтовой стенке бункера и дополнительно подключенный воздуховодом, снабженным заслонкой, к источнику дутьевого воздуха и снабжен ограничителем хода плунжера. Плунжер выполнен в форме параллелепипеда, снабжен направляющими и совершает плоскопараллельное возвратно-поступательное движение [1]
В топке обеспечивается эффективное сжигание твердого топлива с высоким коэффициентом полезного действия.

Однако, обеспечение плоско-параллельного перемещения плунжера требует либо увеличения габаритов топки по длине для размещения привода, либо (в случае размещения привода внутри короба) специальной защиты элементов привода от загрязнения, при затрудненном к ним доступе для обслуживания. Кроме того, для обеспечения постоянства зазора между корпусом плунжера и решеткой, боковыми стенками топки, что затруднено из-за консольного крепления плунжера, требуется сложная система направляющих.

Целью изобретения является упрощение конструкции и уменьшение габаритов.

Поставленная цель достигается тем, что плунжер выполнен в форме сектора в поперечном сечении и установлен с возможностью поворота относительно горизонтальной оси.

Рабочая поверхность плунжера может быть выполнена в виде асимметричного желоба, большая глубина которого размещена со стороны цилиндрической боковой поверхности.

Такая конструкция позволяет уменьшить габариты топки по длине, разместив элементы привода вне воздушного короба, с обеспечением легкого доступа к ним. Установка плунжера поворотным на оси в подшипниках скольжения, позволяет без специальных направляющих обеспечить постоянство зазора плунжера в перепускном окне. При повороте плунжера осуществляется перемещение топлива одновременно как в горизонтальном так и в вертикальном направлениях, что способствует разрушению шлаковых образований, лучшему реагированию дутьевого воздуха с топливом и лучшему сходу топлива в вертикальной шахте-бункере.

Асимметричный профиль рабочей поверхности с большей глубиной желоба со стороны боковой цилиндрической поверхности, определенный экспериментальным путем на полноразмерном макете, позволяет уменьшить усилия по перемещению топлива больше, чем в два раза по сравнению с усилиями при прямолинейной рабочей поверхности плунжера при прочих одинаковых конфигурациях и размерных параметрах бункера, заданных условиями горения.

Не выявлено известных технических решений, содержащих отличительные признаки предлагаемого изобретения, либо им эквивалентные.

На фиг.1 изображена топка, продольный разрез; на фиг.2 узел А на фиг.1; на фиг.3 вид сбоку фрагмента топки с приводом питателя.

Топка содержит камеру сгорания 1 с колосниковой решеткой 2, отделенную общей стенкой 3 от бункера 4 топлива с плунжером 5 питателя. Колосниковая решетка 2 имеет щели 6 для прохода дутьевого воздуха, а стенка 3 перепускное окно 7 и отверстия 8 для прохода газов из бункера 4. Приводом питателя служит мотор-редуктор 9. Плунжер 5 питателя установлен с внешней стороны фронтовой стенки 10 бункера 4, имеющей отверстие 11, расположенное напротив перепускного окна 7.

Плунжер 5 выполнен в форме сектора в поперечном сечении с размерами, меньшими поперечных размеров отверстия 11 и установлен с возможностью поворота на горизонтальной оси 12 в подшипниках скольжения (не показаны). Рабочая поверхность 13 плунжера 5 выполнена в виде асимметричного желоба, большая глубина которого размещена со стороны цилиндрической боковой поверхности 14 плунжера 5, заключенного в коробе 15. Короб 15 примыкает к фронтовой стенке 10 бункера 5, снабжен заслонкой 16 и подключен воздуховодом 17 к вентилятору 18. Дутьевой воздух под решетку 2 поступает из коробов 19 и 20, снабженных заслонками 21, 22, и подключен воздуховодом 17 к вентилятору 18. Перфорированная стенка 3 снабжена устройством для регулирования "живого" сечения перфорации, выполненным в виде съемных щитков 23, закрепленных при помощи скоб 24. Нижний торец фронтовой стенки 10 снабжен обращенным внутрь короба 15 козырьком 25, имеющим в плане угловую форму с вершиной, обращенной в сторону камеры сгорания 1. В нижней части камеры 7 сгорания размещен зольник 26.

Передача поворотного движения от мотор-редуктора 9 к плунжеру 5 выполнена в виде кривошипно-шатунного механизма 27, размещенного снаружи топки.

Топка работает следующим образом.

При повороте секторного плунжера 5 питателя под действием кривошипно-шатунного механизма от мотор-редуктора частично сгоревшее топливо через перепускное окно 7 по колосниковой решетке 2 перемещается из бункера 4 в камеру сгорания 1. Дутьевой воздух, необходимый для сгорания топлива, подается в три зоны: в нижнюю зону бункера 4 из короба 15 через отверстия 11, в первую и вторую зоны колосниковой решетки 2 (по мере удаления от бункера 4) из коробов 19 и 20 через щели 6. Его перераспределение ведется с помощью заслонок 21, 22 таким образом, что в нижней зоне бункера 4 происходит выделение летучих и частичное выделение топлива, в первой зоне горение кокса, а во второй догорание.

Горячие газы, образовавшиеся при горении топлива в нижней зоне бункера 4, проходят через слой топлива вверх по бункеру 4, обеспечивая его термоподготовку и подсушку, выходят в камеру сгорания 1 через отверстия 8 в общей стенке 3. Оптимальная длина хода горячих газов обеспечивается щитками 23, установленными диференцированно по высоте бункера, 4 и козырьком 25 угловой формы на фронтовой стенке 10.

Эффективному горению способствует также асимметричный профиль рабочей поверхности 13 плунжера 9. При его повороте наряду с перемещением топлива в горизонтальном направлении происходит перемещение и в вертикальном направлении, которое способствует разрушению шлаковых образований, а тем самым лучшему реагированию дутьевого воздуха с топливом и лучшему сходу топлива в бункере 4.

Использование: котлы для сжигания угля. Сущность изобретения: топка содержит камеру сгорания 1, колосниковую решетку 2, перфорированную водоохлаждаемую стенку 3, отделяющую камеру сгорания 1 от бункера 4 топлива, плунжер 5, заключенный в коробе 15, соединенном с вентилятором 18. Для регулирования распределения газовоздушной смеси по высоте бункера 4 на стенке 3 установлены съемные щитки 23, а нижний торец фронтовой стенки 10 снабжен горизонтальным козырьком 25. Плунжер 5 выполнен в форме сектора в поперечном сечении, а его рабочая поверхность выполнена в виде асимметричного желоба с большей глубиной со стороны цилиндрической поверхности. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. ТОПКА, содержащая камеру сгорания с колосниковой решеткой, отделенную общей стенкой с перепускным окном в нижней части от бункера топлива с плунжерным питателем, размещенным с внешней стороны его фронтовой стенки, имеющей отверстие для прохода плунжера, расположенное напротив перепускного окна, причем плунжер выполнен с поперечными размерами, меньшими поперечных размеров отверстия в стенке бункера, общая стенка выполнена перфорированной, а питатель заключен в короб, примыкающий к фронтовой стенке бункера и дополнительно подключенный воздуховодом, снабженным заслонкой, к источнику дутьевого воздуха, отличающаяся тем, что плунжер выполнен в форме сектора в поперечном сечении и установлен с возможностью поворота относительно горизонтальной оси. 2. Топка по п.1, отличающийся тем, что рабочая поверхность плунжера выполнена в виде асимметричного желоба, большая глубина которого размещена со стороны цилиндрической боковой поверхности плунжера.