ТОПКА Российский патент 2001 года по МПК F23B1/22 

Изобретение относится к механическим устройствам для сжигания твердого топлива и может использоваться в конструкциях котлов.

Известна топка для сжигания твердого топлива [1], содержащая подвижную колосниковую решетку, приводную и натяжную звездочки, дутьевой короб, поворотные регулирующие шибера, воздуховод и уплотнение в виде шарнирно закрепленных колосников, установленных над подвижной решеткой в загрузочной части топки.

Недостатком такой топки является провальность подвижной колосниковой решетки, а также низкая эффективность и механическая прочность фронтового уплотнения в виде шарнирно закрепленных колосников.

Из известных механизированных топок наиболее близким по технической сути к заявляемому устройству, выбранному в качестве прототипа, является топка с беспровальной цепной решеткой (БЦР) [2]. Топка с БЦР [2] (рис. 4 - 12) содержит колосниковую решетку, собранную из звеньев колосников, в каждом звене закреплено пять колосников. Звенья колосников закреплены на бесконечной пластинчатой цепи, содержащей опорные ролики. Каждый колосник имеет в своей нижней части загиб, образующий карман для сбора провала.

Рама решетки имеет продольные стальные балки, являющиеся направляющими опорами для роликов колосникового полотна, и обшивку из стальных листов с перегородками, образующих дутьевой короб с отдельными зонами. Поверх вертикальных перегородок установлены чугунные межзонные уплотнения.

Недостатком этой топки являются:
- потери тепла и прорыв частиц топлива за топочное пространство из-за неэффективного фронтового уплотнения,
- низкая беспровальность из-за сохранения возможности провала через зазоры между колосниками,
- невозможность эффективного позонного регулирования процесса горения из-за низкой эффективности межзонных уплотнений.

Целью изобретения является улучшение конструкции топки путем изменения формы колосников, изменения конструкции колосниковой решетки, устройство фронтового уплотнения, делающее невозможным воздушное выбивание частиц топлива за пределы топочного пространства и организация уплотнений между зонами дутьевого короба, предотвращающих перетечки воздуха.

Поставленная цель достигается тем, что в топке, содержащей колосники, собранные в подвижную колосниковую решетку с фронтовым уплотнением, переднюю и заднюю звездочки, дутьевые короба с уплотнениями, поворотные регулирующие шибера, колосники выполнены специальной формы с выемкой, имеющей уклон в сторону, обратную направлению движения колосниковой решетки.

Форма колосника такова, что каждый колосник имеет плоскую вершину и основание, параллельные друг другу. Это выполнено для того, чтобы реализовать фронтовое и межзонное уплотнение. Колосники собираются в колосниковое полотно путем сочленения с пластинами тяговой цепи посредством цилиндрических пальцев, на которых установлены роликовые опоры качения колосниковой решетки. При этом пластины цепи, роликовые опоры размещаются в специальных пазах, выполненных в нижней части колосников. Кроме того, формой колосников обусловлена и относительно малая (в несколько раз меньше шага колосниковой решетки) величина зазора между плоскими вершинами соседних колосников при их установке в колосниковой решетке.

Фронтовое уплотнение топки выполнено в виде массивной П-образной плиты, прижатой к плоской верхней поверхности колосниковой решетки собственным весом. Массивная П-образная плита одета сверху на колосниковое полотно и помещена в воздушный короб, установленный во фронтовой части топки. Плита имеет скошенную переднюю часть, которая образует с передней стенкой воздушного короба сопловой зазор, через который производится воздушный отбой частиц топлива, стремящихся вылететь из топочного пространства под действием давления воздуха, подаваемого в дутьевые короба топки.

Уплотнение между дутьевыми коробами с разными давлениями воздуха выполнено в виде плоской пластины, газоплотно закрепленной на границе между дутьевыми коробами и имеющей ширину в несколько шагов колосниковой решетки. Плотность контакта нижних плоских поверхностей колосников, уплотнительных плоских поверхностей колосников и уплотнительной пластины обеспечивается весом колосниковой решетки.

На фиг. 1 представлен продольный разрез топки.

Колосниковая решетка 4 движется благодаря сцеплению с передней 5 и задней 6 звездочками. Уплотняющая П-образная плита 1 в воздушном коробе 2 позволяет предотвратить выбивание частиц топлива за пределы топочного пространства. Дутьевые короба 3 отделены друг от друга перегородками 7 с уплотняющими пластинами 8.

На фиг. 2 представлен фрагмент колосниковой решетки в центральном сечении.

Колосник 9 имеет плоские вершину 13 и основание 14, а также обратный направлению движения уклон 10, препятствующий провалу. Плоские опорные поверхности колосников 9 в контакте с относительно широкой уплотняющей пластиной 8 препятствуют перетечкам воздуха из одной дутьевой зоны в другую. Относительно увеличенная рабочая поверхность плоской вершины 13 колосника увеличивает эффективность фронтового уплотнения при контакте колосниковой решетки с уплотняющей плитой 1.

Длина колосника относительно шага решетки увеличена, что обеспечивает увеличение взаимного перекрытия колосников 9, что повышает беспровальность решетки.

На фиг. 3 изображен фрагмент поперечного сечения топки с видом на разрез колосниковой решетки. Колосники 9 соединены между собой пластинами 17, одетыми на пальцы 11, закрепленные в теле колосников шплинтами 16. Одновременно с этим пальцы 11 являются осями вращения для роликов 15, катящихся по полкам продольных балок рамы топки.

Фиг. 4 показывает центральный продольный разрез узла фронтового уплотнения. Массивная П-образная уплотнительная пластина 1 лежит на вершинах колосников 9, образуя при этом своей скошенной передней кромкой в сопряжении с передней стенкой сопловой зазор 18, образующий отсекающую воздушную струю по всему периметру входа колосниковой решетки в топочное пространство, устраняющую возможность прорыва газов и частиц топлива из топочного пространства наружу.

Сведениями, подтверждающими возможность осуществления изобретения, являются: уровень техники, описанный в известном аналоге [1] и известном прототипе [2] , приведенные рисунки в описании Фиг. 1 - Фиг. 4 и техническая документация 00.9481.009 "Решетка цепная прямого хода 0,31/5,6", по которой заявителем проводится изготовление механизированной топки.

Использование предлагаемой топки по сравнению с прототипом позволяет уменьшить недожог твердого топлива, увеличить эффективность топки.

Использованная литература:
1. Патент РФ N 1815494, F 23 C 11/02, авт.: Лянчук Т.М. и др. "Топка для сжигания твердого топлива".

2. Нечаев Е.В. и Лубин А.Ф. Механические топки для котлов малой и средней мощности. "Энергия", Л., 1968 г. стр. 75, рис. 4-12.

Изобретение относится к устройствам для сжигания твердого топлива и позволяет повысить экономичность и эффективность работы механизированной топки. Топка содержит колосники, собранные в подвижную колосниковую решетку с фронтовыми уплотнениями, переднюю и заднюю звездочки, дутьевые короба с уплотнениями, поворотные регулирующие шиберы. Колосники имеют выемку с уклоном в сторону, обратную направлению движения колосниковой решетки. Колосники имеют плоскую вершину и основания, параллельные друг другу, что облегчает уплотнение колосниковой решетки. Фронтовое уплотнение реализовано П-образной плитой. Уплотнение между дутьевыми коробами выполнено пластиной, ширина которой более чем в два раза превышает длину колосниковой решетки. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Топка, содержащая колосники, собранные в подвижную колосниковую решетку с фронтовым уплотнением, переднюю и заднюю звездочку, дутьевые короба с уплотнениями, поворотные регулирующие шибера, отличающаяся тем, что колосники имеют выемку с уклоном в сторону, обратную направлению движения колосниковой решетки, имеют плоскую вершину и параллельное основание и установлены в колосниковой решетке таким образом, что ширина зазора между плоскими вершинами соседних колосников в несколько раз меньше шага колосниковой решетки, а также соединение колосников в подвижной колосниковой решетке осуществляется посредством сочленения пластин тяговой цепи между собой и с колосниками цилиндрическими пальцами, на которых установлены роликовые опоры качения. 2. Топка по п.1, отличающаяся тем, что фронтовое уплотнение выполнено в виде массивной П-образной плиты, имеющей выемку для прохода колосниковой решетки и прижатой к плоской несущей поверхности колосниковой решетки собственным весом, а сама массивная плита помещена в воздушный короб, установленный во фронтовой части топки и имеет скошенную переднюю часть, образующую с передней стенкой воздушного короба сопловой зазор, через который подается локальный уравновешивающий поток воздуха. 3. Топка по п.1, отличающаяся тем, что уплотнение между дутьевыми коробами с разными давлениями воздуха выполнено в виде плоской пластины, газоплотно закрепленной на границе между дутьевыми коробами и имеющей ширину в несколько шагов колосников колосниковой решетки, причем уплотнение между плоской нижней поверхностью колосниковой и пластиной обеспечивается собственным весом колосниковой решетки.