ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ РЕШЕТКА Российский патент 1997 года по МПК F23C11/02 

Изобретение относится к конструкциям газораспределительных решеток, а именно к топкам с псевдоожиженным слоем, которые находят применение в энергетике, промэнергетике, коммунально-бытовом и сельском хозяйстве.

Среди различных конструкций газораспределительных решеток широкое распространение получили колпачковые решетки, выполненные из колпачков с отверстиями для прохода газов, установленных на плите в определенном порядке.

Известна также газораспределительная решетка [1] являющаяся наиболее близкой по технической сущности к заявляемому устройству и выбранная в качестве прототипа. Газораспределительная решетка содержит колпачки с боковыми отверстиями и вертикальными каналами, образованными вставкой и служащими для уменьшения провала материала.

Основным недостатком данной газораспределительной решетки является ее низкая эффективность вследствие большого аэродинамического сопротивления и сложного пути прохода газов. Такие решетки требуют, как правило, применения высоконапорных вентиляторов.

Целью изобретения является повышение эффективности работы газораспределительной решетки путем снижения ее аэродинамического сопротивления, улучшение перемешивания кипящего слоя, а также упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что колпачки газораспределительной решетки согласно изобретению изготовлены с утолщением стенок в верхней части, имеющей окно или несколько отверстий для вставки перегородок, образующих со стенками отверстий ряды диффузорных каналов. Причем верхние каналы направлены горизонтально и имеют большее сечение, а нижние каналы наклонены вниз.

Сущность изобретения состоит в том, что установка перегородок в отверстия колпачка позволяет за счет утолщения стенок верхней его части, где расположены отверстия, образовать расширяющиеся (диффузорные) каналы. При этом возникающий диффузорный эффект снижает сопротивление газораспределительной решетки. Для устранения провала частиц из слоя через отверстия колпачков под газораспределительную решетку требуется иметь глубину каналов не менее их поперечного размера. Разделение общего отверстия колпачков перегородками в предлагаемой газораспределительной решетке снижает соответственно требуемую глубину каналов и размеры колпачков. Выполнение утолщения вовнутрь и только в зоне отверстий также уменьшает габариты колпачков и их металлоемкость.

Кроме того, это упрощает и технологию его изготовления, так как не возникает трудностей при продольном извлечении колпачка из литейной формы.

Направление части воздуха через нижние каналы, наклоненные к основанию решетки, активизирует аэродинамику слоя, устраняет залегание крупных кусков и обеспечивает их транспортировку к окну выгрузки слоя, а также позволяет регулировать толщину так называемой "мертвой зоны", служащей тепловой защитой для неводоохлаждаемых газораспределительных решеток.

Перегородки, вставляемые в отверстия колпачка, могут быть сменными с индивидуальным профилем. Это упрощает конструкцию решетки и позволяет легче приспособить ее к конкретным условиям.

На фиг. 1 показан вид спереди колпачка с одним отверстием и перегородкой, формирующей четыре диффузорных канала, на фиг. 2 вертикальный разрез, а на фиг. 3 горизонтальное сечение колпачка.

Газораспределительная решетка содержит установленные с определенным шагом колпачки 1, выполненные с утолщением стенки вовнутрь в верхней части 2, в которой выполнено по меньшей мере одно отверстие 3. В отверстие 3 вставляется перегородка 4, образующая верхние горизонтальные диффузорные канаты 5 и нижние каналы 6, наклоненные вниз к основанию решетки. Перегородка 4 выполнена таким образом, что верхний ряд диффузорных каналов имеет большее пропускное сечение. Образование диффузорной формы каналов 5 и 6 осуществляется за счет соответствующего сноса кромок отверстия 3 колпачка 1 и перегородки 4.

Предлагаемая газораспределительная решетка работает следующим образом.

Воздух поступает в колпачок 1 газораспределительной решетки и через каналы 5 и 6 выходит в кипящий слой. За счет утолщения стенки 2 колпачка 1 длина каналов 5 и 6 оказывается больше их ширины. Это предотвращает провал материала кипящего слоя. Расширение каналов 5 и 6 приводит к появлению диффузорного эффекта, понижающего сопротивление решетки. Величина этого эффекта зависит от угла расширения каналов 5, 6 и соотношения их длины и ширины [3]
Верхние каналы 5 формируют более мощные струи, создающие транспортирующие потоки между соседними рядами колпачков 1. Нижние, менее мощные, каналы 6 обеспечивают перемешивание и транспортировку крупных кусков, обычно скапливающихся в нижней части кипящего слоя.

Таким образом, образование расширяющихся каналов 5, 6 в утолщенной части 2 стенки колпачка 1 с помощью перегородки 4 приводит к созданию диффузорного эффекта, снижающего аэродинамическое сопротивление решетки, а разделение каналов 5, 6 на верхний горизонтальный ряд каналов 5 и нижний 6, наклоненный к основанию решетки и создающий менее мощные вспомогательные струи, улучшает аэродинамику перемешивания слоя.

Сменные перегородки 4 позволяют достаточно просто изменить аэродинамику струй колпачков 1 и делают решетку универсальной.

Использование: изобретение относится к конструкциям газораспределительных решеток и используется в топках с псевдоожиженным слоем, которые находят применение в энергетике, промэнергетике, коммунально-бытовом и сельском хозяйстве. Сущность: колпачки 1 газораспределительной решетки, установленные на плите с определенным шагом, согласно изобретению выполнены с утолщением стенки 2 в верхней части колпачка 1, где имеется по меньшей мере одно отверстие 3 для установки перегородок 4, образующих ряды диффузорных каналов 5 и 6. Кроме того, верхний ряд каналов 5 имеет большее сечение и направлен горизонтально, а нижний ряд каналов 6 наклонен вниз. Направление части воздуха через нижние, наклоненные к основанию решетки, каналы 6 обеспечивают перемешивание и транспортировку крупных кусков, обычно скапливающихся в нижней части кипящего слоя, к окну выгрузки слоя, а сменные перегородки 4 позволяют достаточно просто изменить аэродинамику струй колпачков 1 и делают решетку универсальной. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. Газораспределительная решетка, содержащая колпачки, установленные на плите с определенным шагом, отличающаяся тем, что колпачки решетки выполнены с утолщением стенки в верхней части, где имеется по меньшй мере одно отверстие для установки перегородок, образующих ряды диффузорных каналов. 2. Решетка по п. 1, отличающаяся тем, что верхний ряд каналов имеет большее сечение и направлен горизонтально, а нижний ряд каналов наклонен вниз.