Пневмомеханический забрасыватель топлива Советский патент 1992 года по МПК F23K3/02 

Предлагаемое техническое решение относится к теплоэнергетике, в частности, к конструкции устройств для подачи твердого топлива в топку котла.

Известно устройство для подачи топлива в механическую топку, содержащее воронку с окном в нижней части, внутренний питатель, размещенный вдоль ската передней стенки воронки и соединенный с шурующей планкой (см. а.с. № 1456709, СССР, F 23 К 3/00,1987). На передней стенке воронки укреплен двуплечий рычаг, а питатель выполнен в виде скребка, на обратной стороне которого выполнен кронштейн, установленный с возможностью перемещения в окне передней стенки воронки, и на нем снаружи воронки шарнирно установлен один конец тяги. А на другом ее конце выполнен паз с размещенной внутри осью, закрепленной на конце меньшего плеча двуплечего рычага, который шарнирно соединен в точке опоры с передней стенкой воронки. На конце большого плеча рычага

шарнирно установлен ролик, взаимодействующий с упором. Упор размещен на шурующей планке. При движении шурующей планки упор ударно взаимодействует с рычагом, который передает встряхивание скребку, разрушая свод и подавая топливо к шурующей планке.

Недостатком известного устройства являются сложность встряхивающего устройства, неизбежность динамических нагрузок, снижающих надежность устройства; не исключена возможность сводобразования при загрузке влажного топлива.

Известно устройство для подачи твердого топлива к топке котла, содержащее бункер с рыхлителем, установленный с возможностью вращения и выполненный в виде прикрепленных к оси лопастей (см.патент № 1163806, СССР, F 23 К 3/00, 1983). Лопасти рыхлителя выполнены из двух частей, соединенных между собой шарниром, первая из которых жестко присоединена к оси рыхлителя. При этом ко втооой

w

Ё

1

О W 00

О 00

части каждой лопасти может быть прикреплен гибкий крыльчатый элемент, выполненный в виде стальной проволоки.

Недостатком известного устройства являются сложность конструкции, неопределенность траектории крыльчатых элементов, переменные динамические нагрузки, нарушающие равномерность подачи твердого топлива.

Известен также питатель для подачи измельченного твердого топлива в топку (см. патент № 4441413, США F 23 К 3/00, 1981). Питатель имеет бункер, в который топливо подаётся шнеком. В вертикальной стенке нижней части бункера выполнены прорези, в которые частично входят диски, сидящие на общем валу. Вал вращается электродвигателем переменной скорости. По окружности дисков выполнены ряд выемок - карманов. При вращении диски проходят нижнюю часть бункера, заполненную топливом, захватывают выемками-карманами порции топлива и подают их в приемные лотки для последующей подачи в топку котла.

Конструкция известного питателя также не обеспечивает надежную работу при сыром угле, склонном к сводообразованию.

Для устранения недостатков известных устройств необходима такая конструкция забрасывателя топлива, которая обеспечивала бы его надежную работу на сырых углях.

Прототипом предлагаемого технического решения является пневматический забрасыватель топлива, содержащий лотковый угольный ящик с размещенным под ним пластинчатым питателем для подачи топлива на разгонную плиту и лопастной ротор для забрасывания топлива в топку (см. а.с. № 274295. СССР F 23 К 3/02, 1969). С целью устранения зависания топлива верхний лоток угольного ящика закреплен шарнирно, а лопасти ротора имеют одноволновый профиль с большим радиусом кривизны, разгонная плита выполнена поворотной с рукояткой управления, вынесенной за стенку забрасывателя.

Недостатком известного устройства, принятого за прототип, является ненадежность работы и сложность обслуживания. Эти недостатки обусловлены тем, что при работе с влажным топливом постоянно возникает необходимость разрушения свода путем личного вмешательства в работу забрасывателя, в противном случае нарушается нормальная работа котельного агрегата.

Целью предлагаемого технического решения является повышение эксплуатационной надежности путем устранения зависания топлива при загрузке сырого угля.

Другой целью является упрощение конструкции путем замены одного вида сводоразрушителя более простым, работающим

постоянно, без ввмешательства оператора.

Поставленная цель достигается путем

придания рабочим поверхностям лопастей

ротора забрасывателя определенной формы и взаимного положения ее элементов.

Пневмомеханический забрасыватель топлива содержит бункер с размещенным под ним пластинчатым питателем и, примыкающий к последнему, цилиндрический корпус с проемом для прохода топлива, в торцевых стенках цилиндрического корпуса расположены опоры барабана ротора, снабженного по крайней мере, двумя диаметрально расположенными лопастями,

имеющими одноволновый профиль с большим радиусом кривизны. Дополнительно рабочая поверхность лопастей выполнена с чередующимися зубьями и впадинами, расположенными так, что в сечении диаметрэльной плоскости ротора зубья одной из лопастей совпадают с впадинами другой и наоборот.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения новизна.

Анализ известных технических решений (аналогов) в исследуемой области (теп- лоэкергетика) и смежных областях

(обрабтка металлов резаньем) позволяет сделать вывод, что общие признаки: рабочая поверхность лопаток выполнена в виде чередующихся зубьев и впадин, расположенных на роторе так, что в диаметральном

сечении ротора зубья одной из лопаток совпадают с впадинами другой и наоборот, частично известны (см, на при ер, П.Г.Блюра, Протягивание пазоа, Машиностроение, М„ 1964, с. 6, фиг.1,г). На указанной фигуре

представлена групповая схема резания при протягивании пазов, где резание осуществляется каждый раз последовательно определенной группой зубьев, в данном случае 1,2 и 3. Перечисленные признаки в предлагаемом техническом решении реализуют новые, отличные от известных свойств, заключающиеся в достижении положительного эффекта, указанного в цели изобретения - повышение эксплуатационной надежности путем устранения зависания сырого угля при подаче его в топку котла.

Признак рабочая поверхность лопастей выполнена в виде чередующихся зубьев и впадин, а лопасти расположены на

роторе так, что в сечении диаметральной

плоскости ртора зубья одной из лопастей совпадают с впадинами другой и наоборот позволяют добиться устоойчивой работы забрасывателя за счет устранения зависания топлива при загрузке сырого угля Процесс разрушении свода сводится к срезанию слоя топлива, образовавшего свод, выбивание крупных его частиц, приводящих к обрушиванию свода.

Это позволяет сделать вывод о соответ- ствии предложенного технического решения критерию изобретения существенные отличия .

На фиг 1 изображен поперечный разрез забрасывателя; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.З - схема разрушения свода.

Пневмомеханический забрасыватель топлива содержит бункер 1 с лотками 2, под которым расположен пластинчатый пита- тель 3, примыкающий к регулирующей плите 4, Ниже регулирующей плиты 4 в цилиндрическом корпусе 5 расположен барабан ротора 6, на котором диаметрально противоположно прикреплены две лопасти 7. Барабан ротора 6 приводится в движение от электродвигателя 8 через клиноремен- ную передачу 9. Скорость движения пластинчатого питателя 3 регулируется вариатором, соединенным клиноременной передачей с барабаном ротора 6 и цепной передачей с ведущим валом пластинчатого питателя 3 (на черт не показаны) Дальность заброса угля регулируется изменением числа оборотов барабана ротора 6 путем перестановки ремня 9 на трехступенчатых шкивах и изменением угла наклона регулирующей плиты 4 вращением маховичка 10. Производительность регулируется изменением скорости движения пластинчатого пи- тателя 3 с помощью кнопки 11.

Лопасти 7 имеют волновое очертание, их рабочие поверхности выполнены с чередующимися зубьями 12 и впадинами 13 и установлены на барабане ротора 6 так, что в плоскости диаметрального сечения ротора против зуба 12 одной из лопастей 7 находится впадина 13 другой и наоборот

В нижней части корпуса 5 расположена фурма 14, а по оси ротора б - два сопла 15

Работа пневмомеханического забрасывателя осуществляется в следующей последовательности.

Топливо поступает в каскадно-лотко- вый бункер 1, конфигурация которого вы- полнена так, чтобы уменьшить застревание влажного топлива Для этого боковые стенки бункера выполнены вертикальными, в внутри бункера расположены лотки 2, имеющие переменный угол наклона

Подача топлива на регулировочную плиту 4 осуществляется пластинчатым питателем 3, откуда ссыпается, минуя корпус 5, на вращающиеся против часовой стрелки рото- ор 6 и забрасывается в топку. При этом воздух, выходящий из фурмы 14 и сопел 15, подхватывает мелкие частицы угля и уносит их в топочное пространство.

Равномерное распределение топлива по ширине колосниковой решетки достигается волнообразным очертанием лопастей 7, благодаря чему топливо разбрызгивается веером.

При зависании топлива вращающиеся зубья 12 лопастей 7, взаимодействуя с топливом, обрушают свод и направляют топливо в топку. Смещение траектории движения зубьев одной лопасти 7 относительно другой способствует разрушению свода по всей ширине забрасывателя за один оборот ротора б.

Использование предлагаемого технического решения по сравнению с известным обеспечивает бесперебойную работу, ликвидацию ручного труда и повышение КПД кота. Бесперебойная работа достигается благодаря устранению зависания сырого угля путем резрушения свода вращающимися зубьями, которыми оснащены рабочие поверхности лопастей ротора. А так как свод не образуется, то и не требуется его разрушения вручную, Устойчивая подача топлива способствует стабильной работе котельного агрегата Простейшими расчетами определено и практикой показано, что при устойчивой работе котельного агрегата повышется его КПД в среднем на 0,3% Принимая это за основу, производим расчет экономического эффекта. Для чего выберем в качестве изделия-представителя котел модели КЕ-10 производительностью 10 тонн пара в час, имеющий часовой расход топлива, равный 3,37 тонн, число работы часов в год, равное 2000, годовой выпуск указанных котлов равен 400 шт. Тогда при стоимости тонны топлива, равной 8,8 руб., экономический эффект в народном хозяйстве составит

Э 3,37x2000x400x8,8x0,003 71 тыс.руб.

Суммарная экономия будет зависеть от масштабов использования изобретения.

Формула изобретения

Пневмомеханический забрасыватель топлива, содержащий загрузочный бункер с размещенным под ним пластинчатым питателем для подачи топлива на регулирующую плиту, ротор, снабженный по крайней мере двумя диаметрально расположенными лопастями имеющими одноволновый профиль с большим радиусом кривизны, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности путем разрушения свода при загрузке сырого угля.

лопасти выполнены в виде чередующихся зубьев и впадин, размещенных противопо ложно друг другу.

Использование: в теплоэнергетике в конструкциях устройств для подачи твердого тошгив а в топку котла. Сущность изобретения: забрасыватель содержит бункер с размещенным под ним пластинчатым питателем, цилиндрический корпус с проемом для взаимодействия с топливом барабана ротора, снабженного по крайней мере двумя лопастями. Лопасти имеют одноволно- вый профиль с большим радиусом кривизны. Рабочие поверхности лопастей выполнены в виде чередующихся зубьев и впадмн. 3 ил.

77

8

Фие.1

а

о. о:

л Д; в;в

:-°;: U

:б й-р:л.л

4

&

.л

ол-°::-&

°v№-;

0-0-

... о-.о-.- -

4wA