ТОПКА Российский патент 2004 года по МПК F23B1/00 

Изобретение относится к устройствам для сжигания твердого топлива и может быть использовано в котельных агрегатах.

Известна топка, содержащая колосниковую решетку с шурующей планкой и привод, выполненный в виде винтовой пары для перемещения каретки, соединенной с шурующей планкой при помощи тяг, причем винтовая пара с кареткой и тягами расположена под колосниковой решеткой (авт. св. №257666, МПК F 23 Н 11/20).

Недостатком такой конструкции является высокая изнашиваемость деталей привода при попадании на него шлака, а также необходимость точной подгонки деталей.

Известна также механизированная топка с шурующей планкой (Н.А.Киселев. Промышленные котельные установки. - М.: Госэнергоиздат, 1960. - стр.71), в которой механизированы три операции: подача топлива в топку, шуровка и удаление шлака. Топка содержит бункер для подачи угля, колосниковую решетку, составленную из отдельных плитчатых беспровальных колосников. По всей ширине полотна решетки проходит трехгранная стальная или чугунная планка, прикрепленная по центру к цепи привода. Цепь приводится в движение от электродвигателя через редуктор. При работе топки шурующая планка совершает 7-10 коротких ходов и затем делает один длинный ход до конца решетки. После каждого длинного хода планка задерживается в слое холодного воздуха под бункером для охлаждения в течение 2-3 мин.

Недостатком данной конструкции является то, что цепь привода находится в зоне горения и, следовательно, для ее изготовления необходим жаропрочный материал. Кроме этого, крепление планки непосредственно на цепи не обеспечивает жесткость соединения ее с цепью. Возможен также и перекос планки из-за крепления планки только по центру. За счет этого трудно выдержать непрерывное равномерное горение по всей плоскости решетки. Недостаточно в данной конструкции и охлаждение планки, что может привести к перегреву планки и ее деформации. Недостатком данной топки является также и трудность создания герметичности дутьевой зоны, так как загерметизировать цепь при входе в топочное пространство практически невозможно.

Наиболее близкой к предлагаемой топке по технической сути и достигаемому результату является топка с шурующей планкой механическая ТШПМ (ПО “Бийскэнергомаш”, паспорт 00.8099.047 ПС, 1994). Топка содержит бункер с питателем, колосниковую решетку, дутьевые зоны, шурующую планку и привод, соединенный одновременно посредством каретки и с питателем бункера через тягу и с шурующей планкой посредством труб, один конец которых закреплен на каретке, а другой присоединен к шурующей планке, причем через эти трубы на шурующую планку передается не только усилие от привода, но и осуществляется также охлаждение шурующей планки водой. Привод каретки содержит электродвигатель, редуктор, зубчатое колесо, направляющий ролик, закрепленный болтами и штангу, выполненную в виде короба и зубчатой рейки, и присоединенную к каретке по центру. Зубчатое колесо приводит в движение штангу, передающую усилие на каретку. Каретка расположена на двух направляющих и выполнена в виде швеллера с кронштейнами для крепления тяги питателя бункера, штанги и приспособления для крепления труб шурующей планки. На одном из краев этих направляющих закреплен бункер топки с помощью сварного соединения, имеющего естественные остаточные деформации. Противоположные края направляющих между собой жестко не связаны. Колосниковая решетка снабжена рамой с опрокидывающимися колосниками для дожигания несгоревших кусочков угля. Колосники должны опрокидываться под весом несгоревших кусочков угля, а затем возвращаться в исходное положение при помощи противовесов и механизма поворота колосников.

Недостатком данной топки является низкая степень надежности, так как от получаемых при работе топки нагрузок на каретку болтовое крепление направляющего ролика ослабляется, в результате чего изменяется прямолинейное направление движения штанги, что приводит к ее заклиниванию и выходу привода из строя.

Кроме этого, конструкция топки не позволяет произвести замену шурующей планки в случае выхода ее из строя. Недостаточно надежно в данной топке осуществляется и процесс дожигания несгоревших кусочков угля, так как данная конструкция не обеспечивает гарантированного опрокидывания подвижных колосников, а противовесов недостаточно для их возвращения в исходное положение, несгоревший уголь при этом накапливается, спекается, в результате чего происходит деформация корпуса топки из-за перегрева. Дутьевые зоны топки не отделены герметично друг от друга, поэтому невозможно осуществлять регулирование подвода воздуха к горящему слою воздуха.

Задачей предполагаемого изобретения является повышение надежности работы топки.

Поставленная задача достигается за счет того, что в топке, расположенной на раме и содержащей бункер с питателем, дутьевые зоны, колосниковую решетку, шурующую планку и привод, соединенный одновременно посредством каретки и с питателем бункера через тягу и с шурующей планкой посредством труб, один конец которых закреплен на каретке, а другой - присоединен к шурующей планке, привод снабжен роликовой цепью и расположен вне топочного блока перед колосниковой решеткой, при этом направляющая каретки выполнена в виде монорельса, а бункер закреплен на стойках, расположенных на раме.

Таким образом, направляющая предлагаемой топки предназначена только для движения каретки, а бункер, в отличие от прототипа, закреплен изолированно от каретки и за счет этого эксплуатационные нагрузки локализуются в точке сопряжения ролика и монорельса и не оказывают влияния на движение каретки.

Кроме этого, направляющая в виде монорельса полностью закрывает роликовую цепь привода, защищая ее от попадания угольной пыли и прочих угольных фрагментов. Также расположение роликовой цепи привода вне топочного блока исключает тепловые нагрузки на нее, а в случае каких-либо поломок облегчает проведение ремонта, причем как самой роликовой цепи, так и привода в целом.

Кроме этого, колосниковая решетка дополнительно снабжена решеткой дожига, а топка снабжена воздуховодом, соединенным с тремя дутьевыми зонами, герметично отделенными друг от друга, и коллектором острого дутья. Через воздуховод воздух подается в три дутьевые зоны под колосниковую решетку для регулирования процессом горения и в коллектор острого дутья, на котором расположены сопла острого дутья, в результате чего направленный поток воздуха препятствует уносу мелких частиц топлива.

Предлагаемая топка закреплена на раме, выполненной сборной в виде двух частей. При этом на приводной части рамы расположен привод, а на основной части рамы расположено основание колосниковой решетки и распределительная панель. На приводной части рамы приварены стойки для крепления бункера, нижний край которого расположен на верхней грани распределительной панели. Такое исполнение рамы повышает ремонтопригодность топки, так как при необходимости раму разъединяют и производят ремонт привода вне топки. Возможна также замена всего приводного блока в целом.

Предлагаемая топка представлена на чертежах, где на фиг.1 изображен общий вид топки спереди, на фиг.2 - общий вид топки сверху, на фиг.3 - аксонометрия топки (без коллектора острого дутья).

Топка содержит колосниковую решетку 1 из беспровальных колосников 2, установленную на основании 3, шурующую планку 4, каретку 5, расположенную на направляющей 6, выполненной в виде монорельса, привод 7 каретки 5, бункер 8 и воздуховод 9.

Привод 7 содержит электродвигатель 10, редуктор 11, звездочку 12 и роликовую цепь 13, к которой прикреплена каретка 5. Внутри основания 3 расположены охлаждающие трубы 14 и герметичные дутьевые зоны 15 для упорядочения подвода воздуха к горящему слою топлива. В конце колосниковой решетки 1 установлена под наклоном решетка дожига 16.

Шурующая планка 4 соединена с трубами 17, закрепленными другими концами на каретке 5. Трубы 17 предназначены для охлаждения шурующей планки 4 водой и для передачи на планку 4 усилия от привода 7 посредством каретки 5. Бункер 8 содержит корпус 18 с качающейся перегородкой 19 и питатель 20, предназначенный для подачи топлива на колосниковую решетку 1 и соединенный с кареткой 5 тягой 21. Воздуховод 9 снабжен воздушными заслонками, одна 22 из которых расположена на входе воздуховода 9, три воздушные заслонки 23 расположены в средней части воздуховода 9 для поддержания заданного давления в каждой дутьевой зоне 15 и на конце воздуховода 9 установлена заслонка 24 коллектора острого дутья 25, на котором расположены сопла 26. При этом входная заслонка 22 соединена с приводом 7 через механизм управления заслонкой 27. На основании 3 расположены крышки смотровых люков 28. Предлагаемая топка закреплена на составной раме, на одной части рамы, приводной, 29 расположен привод 7, а на другой, основной части рамы 30, расположено основание 3 колосниковой решетки 1 и распределительная панель 31. На приводной части рамы 29 приварены стойки 32 для крепления бункера 8, нижний край которого расположен на верхней грани распределительной панели 31.

Топка работает следующим образом.

От электродвигателя 10 через редуктор 11 и звездочку 12 в движение приводится роликовая цепь 13, которая передает усилие на каретку 5. Каретка 5 начинает движение по направляющей 6, при этом усилие через тягу 21 передается на питатель 20 бункера 8 и через трубы 17 на шурующую планку 4, которая начинает движение вдоль колосниковой решетки 1. Питатель 20 тягой 21 приводится в движение и на колосниковую решетку 1 поступает топливо. Шурующая планка 4 при движении “вперед” обеспечивает продвижение топлива по решетке, а при движении “назад” подает раскаленные кусочки угля под свежее топливо. Несгоревшие кусочки угля и выгоревший шлак шурующая планка 4 постепенно продвигает на решетку дожига 16, где топливо дожигается и благодаря наклону решетки дожига 16 зола и шлак удаляются за пределы топки в шлаковый бункер. Через воздуховод 9 осуществляют подачу воздуха к горящему слою топлива для управления процессом горения топлива. Воздушная заслонка 22 автоматически перекрывает поступление воздуха во время движения шурующей планки 4 посредством механизма 27 управления заслонкой, соединенного с приводом 7. При помощи воздушных заслонок 23, 24 воздуховода 9 осуществляют управление процессом горения. При этом часть воздушного потока направляется в топку через коллектор острого дутья 25 и его сопла 26. Этот направленный поток воздуха препятствует уносу мелких частиц топлива из пространства топки. Ревизию и чистку дутьевых зон 15, а также замену вышедших из строя колосников 2 осуществляют через крышки смотровых люков 28. При необходимости ремонта привода 7 приводную часть рамы 29 отсоединяют для проведения ремонтных работ.

Изобретение относится к устройствам для сжигания твердого топлива в котельных агрегатах. Топка расположена на раме и содержит бункер с питателем, дутьевые зоны, колосниковую решетку, шурующую планку и привод, соединенный одновременно посредством каретки с питателем бункера через тягу и с шурующей планкой посредством труб, один конец которых закреплен на каретке, а другой - присоединен к шурующей планке, привод снабжен роликовой цепью, расположенной вне топочного блока перед колосниковой решеткой, направляющая каретки выполнена в виде монорельса, а бункер закреплен на стойках рамы. Колосниковая решетка дополнительно снабжена решеткой дожига. Топка снабжена воздуховодом и коллектором острого дутья с соплами, а дутьевые зоны соединены с воздуховодом и герметично отделены друг от друга. Рама выполнена сборной в виде двух частей. Изобретение позволяет повысить надежность работы топки. 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Топка, расположенная на раме и содержащая бункер с питателем, дутьевые зоны, колосниковую решетку, шурующую планку и привод, соединенный одновременно посредством каретки с питателем бункера через тягу и с шурующей планкой посредством труб, один конец которых закреплен на каретке, а другой присоединен к шурующей планке, отличающаяся тем, что привод снабжен роликовой цепью, расположенной вне топочного блока перед колосниковой решеткой, направляющая каретки выполнена в виде монорельса, а бункер закреплен на стойках рамы.2. Топка по п.1, отличающаяся тем, что колосниковая решетка дополнительно снабжена решеткой дожига.3. Топка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена воздуховодом и коллектором острого дутья с соплами, а дутьевые зоны соединены с воздуховодом и герметично отделены друг от друга.4. Топка по п.1, отличающаяся тем, что рама выполнена сборной в виде двух частей.