Переталкивающая колосниковая решетка с водяным охлаждением Советский патент 1935 года по МПК F23H11/08 F23H3/02 

Предметом изобретения является переталкивающая колосниковая решетка с водяным охлаждением, в которой несущие горючее части обладают подвижностью в Ьродольном направлении и в которой подача горючего осуществляется тем, что некоторые или все образующие рещетку элементы движутся взад и вперед в любом целесообразном ритме.

Изобретение заключается в том, что охлаждение части элементов рещетки производится либо путем оставления необходимых зазоров возле или под ними, либо при помощи расположенных под ними, предпочтительно неподвижных труб, в которых протекает вода, и идущих-в продольном направлении решетки спереди назад.

Известный использованный в предлагаемой решетке принцип подачи не может быть применен непосредственно к современным топкам, в которых колосниковые решетки не только обладают чрезвычайно больщой длиной, но и очень сильно загружаются. Поэтому возникают изгибы, коробление и другие повреждения длинных колосников, влекущие за собой заедание и даже полный останов колосниковой решетки. Если пытаться избавиться от этих затруднений тем, что все элементы рещетки попросту омывать

(191)

охлаждающей средой, то получаются другие недостатки. Так как для подачи горючего по крайней мере часть элементов колосниковой рещетки должна быть в движении, то необходимо снабдить подвижные элементы рещетки средствами для подвода и отвода от них охлаждающей среды. Если такое устройство наталкивается на известные трудности даже при обычной циркуляции охлаждающей среды, вследствие необходимости применять набивки, рукава или тому подобные элементы, то трудности с подводом и отводом охлаждающей среды становятся почти непреодолимыми в тех случаях, когда для охлаждения элементов колосниковой решетки должна применяться котельная вода, которая в современных установках часто находится под очень высоким давлением, так что почти невозможно достичь надежного и водонепроницаемого подвода воды к подвижным- элементам решетки.

Следующий недостаток непосредственного охлаждения всех элементов колосни ковой рещетки заключается в том, что от слоя горючего отнимается слишком много тепла, так что сгорание замедляется и даже вовсе прекращается.

Эти затруднения устраняются благодаря предлагаемому изобретению. Вполне

возможно монтировать неподвижно обтекаемые охлаждающей средой элементы решетки, будь это элементы участвующие в образовании поверхности рещетки и чередующиеся с не охлаждаемыми элементами рещетки, будь это элементы, расположенные под охлаждаемыми элементам.и рещетки и вдоль них. Поэтому включение органов, подводящих и отводящих охлаждающую среду, не грозит никакими затруднениями и в тех случаях, когда в качестве охлаждающей среды пользуются котельной водой. Охлаждение части или всех элементов колосниковой решетки происходит косвенным путем лучеиспусканием, причем излучение тепла не охлажденных элементов поглощается охлажденными элементами рещетки. Благодаря такому охлаждению получается то, чго не обтекаемые охлаждающей средой, то - есть охлаждаемые косвенно лучеиспусканием, элементы решетки, обладают сравнительно высокой температурой, так что у слоя горючего отнимается не слищком много тепла и процесс горения не терпит ущерба. Очень :ущественно и то, что даже при очень длинных колосниковых рещетках предлагаемое охлаждение вполне защищает не охлаждаемые колосники от коробления, могущего повести к заеданию движущихся частей.

Что касается циркуляции охлаждающей среды, то в виду продольного перемещения элементов рещетки ее можно осуществить по принципу термического сифона, подводя охлаждающую среду сперва к нижнему концу охлаждающей трубы, после чего среда под влиянием нагревания сама перемещается вверх и оттуда стечет вниз. Такое устройство требует несколько наклонной решетки таким образом, чтобы задний конец лежал глубже, чем передний, что является выгодным не только для подачи горючего, но также и для процесса горения, в особенности в тех случаях, когда камера горения имеет удлиненную каналообразную форму.

При приключении охлаждающих труб колосниковой решетки к котлу эти трубы могут быть применены либо как вое ходящие трубы, либо как спускные трубы. Нет препятствий и к тому, чтобы поддерживать охлаждающую среду

в циркуляции при помощи осооых насосов и т. п.

Благодаря указанным свойствам предлагаемая колосниковая решетка очень пригодна для того, чтобы ее можно было вделать на любом расстоянии в жаровом котле, где она приводит к очень большому повышению коэфициента полезного действия. Для применения ее к водотрубным котлам полезно построить топку такого котла в виде канала, как в жаровом котле.

Как уже упоминалось, подача горючего осуществляется известным по себе возвратно - поступательным движением части или всех продольных частей решетки в целесообразно выбранном ритме движения. Можно привести в движение по отношению друг к другу все колосники. Предпочгительно следует держать неподвижными часть колосников, в особенности охлаждаемые, а движение сообщать не охлажденным колосникам. Можно далее привести в движение сперва часть колосников, например каждый третий колосник, направляя к входу в топку, подвинув их на небольшое расстояние, затем следующую треть колосников и, наконец, остальные колосники, чтобы затем все колосники отодвинуть к порогу. При своем движении колосники могут быть опущены ниже поверхности решетки или подняты выще нее. Можно, наконец, часть колосников или все их снабдить по поверхности зубцами, чтобы регулировать действие движущихся взад и вперед колосников на подачу слоя горючего.

Одна из форм выполнения решетки заключается в том, что колосниковая решетка состоит из расположенных вдоль неподвижных труб, по которым протекает охлаждающая вода, чередующихся с также продольно расположенными колосниковыми плитами, движущимися взад и вперед дпя подачи горючего. Другая форма выполнения рещетки заключается ВТОМ, что все образующие поверхность рещетки колосниковые плиты остаются не охлажденными, но подвергаются косвенному охлаждению при помощи расположенных под ними труб, по которым протекает охлаждающая вода. На чертеже фиг. 1 изображает схематический разрез через пять элементов

переталкивающей колосниковой решетки с водяным охлаждением; фиг. 2, 3 и 4- другие формы выполнения решетки; фиг. 5, б, 7, 8 и 9 -разрезы формы выполнения решетки с косвенным охлаждением элементов решетки; фиг. сверху решетки по фиг. 5; фиг. 11-вид сбоку решетки по фиг. б; фиг. 12-разрез формы выполнения решетки.

Между неподвижными охлаждаемыми, например, водой частями решетки в виде трубок с (фиг. 1 -4) расположены колосниковые плиты Ъ, охлаждаемые согласно изобретению тем, что они отдают свою излишнюю теплоту излучением смежным охлаждаемым трубкам с. Хотя во всех формах выполнения по фиг. 1-4 между охлаждаемыми трубками с и не охлаждаемыми колосниковыми плитами Ь устроены необходимые зазоры, охлаждение колосниковых плит b излучением является вполне достаточным, чтобы совершенно устранить всякую возможность перегорания или коробления колосниковых плит и, которое мог.г10 бы повести к отказу решетки от работы. Как при этой, так и при других формах выполнения решетки, вообш,е уже более не требуется охлаждать подвижные, подаюш,ие горючее колосниковые плиты, так как косвенное охлаждение является вполне достаточным. Трубки с лежат неподвижно, а подача горючего достигается тем, что колосниковые плиты b приводятся в определенное ритмическое движение, переталкивающее горючее Верхнюю поверхность колосниковых плит и, а в некоторых случаях и трубок с, целесообразно снабдить зубцами.

Неподвижные трубки с выполнены на фиг. 1 треугольного сечения, а на фиг. 2 показаны трубки круглого сечения. Промежуточные колосниковые плиты b выполнены и расположены так, что их верхние кромки й (фиг. 2) лежат выше горизонтальной плоскости, проходящей через середину трубок с, а колосниковые зазоры расширяются книзу, и боковые поверхности колосников прилегают к закруглению трубок с. Ширина зубцов г- меньше ширины верхней стороны колосниковых плит, чтобы не произошло забивки трубок с золой или шлаком. Круглые трубки с выполнены по фиг. 3 с приваренными ребрами р.

Четырехугольные трубки с на фиг. 4 снабжены с нижней стороны фланцевыми расширениями д, с помошью которых трубы могут быть укреплены в соответствующих держателях.

Если уже указывалось на то, что эти формы выполнения потому в особенности целесообразны, что подвижностью обладают только не охлаждаемые непосредственно колосниковые плиты, то следует указать также и на то, что в объем предлагаемого изобретения входит также и такая форма выполнения, по которой не охлаждаемые части колосниковой решетки укреплены неподвижно, а охлаждаемые трубки приводятся в движение. И при такой форме выполнения решетки также осуществляются все преимущества, заключающиеся в том, что лежащие вдоль отдельные элементы решетки, получающие возвратно-поступательное движение для подачи горючего, охлаждаются непосредственно или косвенно, во избежание коробления вследствие перегрева и заедания подвижных элементов, что могло бы повести к эксплоатационным затруднениям. /

Принцип косвенного охлаждения излучением представлен в конструкции по фиг. 5-12. Вся часть решетки, несущая слой горючего, составлена из колосников, охлаждаемых лишь косвенно при помощи расположённых под ними труб, по которым протекает охлаждающая жидкость и которые не входят в состав колосниковой решетки.

Снабженные сверху зубцами z и имеющие возвратно-поступательное движение в желаемом ритме колосниковые плиты b (фиг. 5) имеют в поперечном сечении форму обращенного книзу I/, в котором расположены охлаждаемые жидкостью трубки с. В этой форме выполнения и в других формах выполнения по фиг. 1, 2, 3 и 4 трубки с предпочтительно монтируются неподвижными и могут быть соединены либо с подходящим устройством для циркуляции охлаждающего средства, либо с котлом, в каковом случае котельная вода служит охлаждающей средой.

Форма выполнения по фиг. 6 отличается от фиг. 5 только тем, что обращенные книзу полки колосниковых плит b сильнее оттянуты и потому дают достаточно места не только для трубок с, но также и для труб п, подводящих охлаждающую среду к нижним концам трубок с, хотя такой подвод может быть осуществлен и иным способом.

Примерная форма выполнения зубцов Z, нанесенных на верхнюю поверхность колосниковых плит показана на фиг. 11. Иная форма -выполнения решетки представлена на фиг. 7, по которой трубки с не включены в V-образную колосниковую плиту Ь, но каждая трубка с расположена между двумя колосниковьши плитами Ь.

Формы выполнения по фиг. 8 и 9 уместны там, где колосниковые плиты Ь должны быть уже. Для этой цели между полками плит Ь находятся не самые трубки с, но сваренные с ними или составляющие одно целое с ними ребра d. Трубки с, показанные на фиг. 9, имеют в сечении очень узкую четырехугольную форму.

Во всех формах выполнения рещетки по фиг. 5 -11 колосниковые плиты Ь могут иметь возвратно - поступательное движение по отношению друг к другу в любом ритме.

Дальнейшая форма выполнения решетки, представленная на фиг. 12, составляет как бы соединение форм выполнения по фиг. 1-4 с формами выполнения по фиг. 5-11. И в этой форме выполнения имеются лишь косвенно охлаждаемые колосниковые плиты. В то время, как колосниковые плиты Ь полностью охватывают трубки с, колосниковые плиты Ь, оставляя необходимые зазоры, расположены между плитами Ь и охлаждаются излучением на косвенно охлаждаемые плиты Ь.

Из изложенного видно, что изобретение позволяет получить простейшими средствами переталкивающую топливо колосниковую решетку с применением косвенного охлаждения с элементами решетки, у которых движение, подающее горючее, осуществляется любым возвратно-посгупательным движением их.

Решетку можно во многих случаях расположить наклонно, в особенности опустив ее задний конец ниже переднего, чем облегчается подача слоя горючего, и главным образом тогда, когда только часть элементов решетки снабжена зубьями или вовсе не снабжена ими, а также и тогда, когда часть элементов решетки производит возвратно - поступательные движения в любом ритме для подачи горючего.

Предлагаемая колосниковая решетка годится для топочных установок и котлов любого рода, в особенности же, вследствие примененного охлаждения, для котлов высокой производительности, для которых желательно работать с сильно подогретым воздухом. Очевидно, что с применением сильно подогретого воздуха (например до 400) сильно возрастает опасность перегрева колосниковой решетки. Такой перегрев приводит к короблению и к заеданию подвижных частей решетки, так что решетка не может продолжать подачу. Благодаря охлаждению такая опасность устраняется даже в тех случаях, когда применяется очень сильно подогретый воздух.

Предмет изобретения.

Переталкивающая колосниковая рещетка с водяным охлаждением с постоянным основанием, выполненным в форме трубной решетки, проводящей охлаждающую воду, и сменной частью, выполняемой в форме разнообразных по профилю колосниковых плит, отличающаяся тем, что в целях достижения максимальной простоты замены быстро изнащивающихся частей - именно колосниковых плит (фиг. 2 и 3), последние не связаны с охлаждающей их системой прямых и обратных трубок водяного охлаждения решетки (фиг. 2 и 3), причем тепло отдают этой системе путем прямой и косвенной отдачи.