Топка
Топка предназначен для выработки тепловой энергии путем сжигания твердого топлива, например отходов лесопереработки или фрезерного торфа.
При создании полезной модели решалась задача улучшения процесса горения за счет обеспечения полного равномерного сгорания топлива.
Поставленная задача решается тем, что нижняя часть колосниковой решетки находится под окном загрузки топлива, верхняя часть находится у противоположной стенки топки на уровне окна загрузки топлива или выше его, а ось жерла расположена в плоскости, перпендикулярной направлению подачи топлива, при этом, свод топки выполнен в виде арки с осью параллельной соплу.
Топка предназначена для выработки тепловой энергии в виде продуктов горения путем сжигания твердого топлива.
Известны слоевые топки с наклонно-переталкивающими топливо колосниками и с нижней подачей топлива (смотри: «Котельные установки», К.Ф.Роддатис, М., Энергия, 1977, стр.128-130), содержащие устройство подачи твердого топлива и расположенную наклонно колосниковую решетку с механизмами перемещения колосников.
Недостатком этих топок является невозможность обеспечить полное сгорание твердого топлива при его прохождении по колосникам. Это связано с тем, что сжигаемое топливо имеет разные размеры фракций, влажность топлива (например, фрезерного торфа) может существенно отличаться, что требует постоянно изменять скорость переталкивания топлива по колосникам.
Известны топки для сжигания кускового торфа и древесных отходов (смотри: «Обслуживание коммунальных котельных и тепловых сетей», В.И.Панин, М. * Стойиздат, 1973, стр.78; «Справочник энергетика деревообрабатывающего предприятия», М, Лесная промышленность, 1982 г., стр.304-315), содержащие загрузочную воронку, крутонаклонную неподвижную колосниковую решетку. К недостаткам данного вида топок можно отнести неравномерность подачи топлива на колосниковую решетку. Эта неравномерность подачи связана с подачей топлива через шибер, который периодически по мере сгорания топлива на колосниках открывается для загрузки новой порции топлива, под действием силы тяжести. При этом, в таких топках возможно зависание , спекание топлива с последующим падением больших порций на горизонтальные нижние колосники, что также ведет к неравномерности горения.
Технический результат, полученный при создании полезной модели, связан с улучшением процесса горения за счет полного сгорания топлива и равномерности его подачи на колосниковую решетку.
Поставленная задача решается тем, что нижняя часть колосниковой решетки находится под окном загрузки топлива, верхняя часть находится у противоположной стенки топки на уровне окна загрузки топлива или выше его, а ось жерла расположена в плоскости, перпендикулярной направлению подачи топлива, при этом, свод топки выполнен в виде арки с осью параллельной соплу.
Сущность решения задачи поясняется следующим.
Размещение нижней части наклонной колосниковой решетки под окном подачи топлива позволяет поддерживать перед окном загрузки топлива противоогневый заслон из топлива. Размещение верхней части наклонной колосниковой решетки у противоположной стенки позволяет создавать там более тонкий слой топлива, полностью сжечь топливо до образования легкой золы, которая уносится дымовыми газами. При этом обеспечивается равномерность горения. Расположение оси жерла в плоскости, перпендикулярной направлению подачи топлива, а верхних стенок топки в виде арки с осью параллельной соплу позволяет организовать в камере топки вихревое движение продуктов сгорания. Получаемое пламя, отражаясь от верхнего арочного свода многократно проходит по топливу, расположенному на колосниковой решетке. За счет создания высокой температуры в топке происходит полное сгорание даже влажного фрезерного торфа.
При исследовании новизны не были обнаружены известные технические решения, направленные на решение поставленной задачи, что позволяет сделать вывод о соответствии предложенного технического решения критерию «новизна».
Сущность конкретного исполнения устройства поясняется рисунком. На фиг.1 показан разрез топки.
Топка содержит обмурованный корпус 1, топочную камеру 2, плоские 3 и цилиндрические 4 стенки камеры, наклонную колосниковую решетку 5, зольник 6, жерло 7, окно устройства подачи топлива 8, топочную дверку, дутьевой вентилятор, воздуховоды и другие элементы (не показаны).
Топка работает следующим образом.
Топливо загружается на колосниковую решетку 5, производится его розжиг. Подача топлива осуществляется, например, шнековым транспортером с частотным регулированием скорости вращения. Перемещаясь по колосниковой решетке вверх от окна загрузки 8 к противоположной стенке топки топливо подсушивается и полностью сгорает. Образовавшаяся зола уносится через жерло вместе с продуктами сгорания, или проваливается под колосники. Пламя и дымовые газы по жерлу 7 поступают в теплообменник.
Размещение жерла 7 на боковой стенке топки позволяет продуктам горения (огненному вихрю) некоторое время находится в топочной камере и разжигать топливо, вновь поступающее в топку. Такая схема горения, как показали выполненные опытно-конструкторские работы, позволяет эффективно сжигать биотопливо (например, опилок или фрезерный торф) естественной влажности без предварительной подсушки или прессования. Целесообразность использования биотоплива установлена Киотским протоколом.
Топка для сжигания твердого топлива, содержащая корпус с цилиндрическими и плоскими внутренними стенками, расположенное на боковой стенке жерло, колосниковую решетку, расположенную в нижней части топки с наклоном, устройство подачи топлива с окном загрузки топлива на колосниковую решетку топки, воздуховоды, дутьевой вентилятор, отличающаяся тем, что нижняя часть колосниковой решетки находится под окном загрузки топлива, верхняя часть находится у противоположной стенки топки на уровне окна загрузки топлива или выше него, а ось жерла расположена в плоскости, перпендикулярной направлению подачи топлива, при этом свод топки выполнен в виде арки с осью, параллельной соплу.
