УСТРОЙСТВО ПОДАЧИ ТОПЛИВА С ПОВОРОТНОЙ РЕТОРТНОЙ ГОРЕЛКОЙ

Полезная модель относится к системам отопления, а именно к устройствам для сжигания твердого топлива с подачей топлива снизу через отверстие в топливоподдерживающей поверхности [F23B 40/04].
Из уровня техники известна ПЕЛЛЕТНАЯ ГОРЕЛКА [RU  2420689 C2, Опубл.: 10.06.11], включающая корпус с установленными зажигалкой и коллектором, имеющим отверстия, отличающаяся тем, что корпус выполнен в виде трубы с крутоизогнутым отводом, на конце которого установлена головка увеличенного диаметра с двумя подводами воздуха, другой конец корпуса расположен в полости обечайки с выходными патрубками, причем полость корпуса и полость обечайки разделены и имеют отдельные входные окна на общем фланце, при этом на головке расположен коллектор, внутренняя часть которого имеет тарельчатую форму с отверстиями по кругу, а в средней его части расположен зубчатый диск, взаимодействующий с кулисным и кулачковым механизмами, последний расположен на конце вала, выходящего с полости корпуса, а внутри полости корпуса на валу установлен шнек и связан он с электрорегулирующим приводом цепной передачей и редуктором, к тому же головка и коллектор в нижних их частях имеют по два радиальных канала.
Недостатком аналога является способность использовать в качестве топлива только древесные пеллеты, в отличие он представленной горелки, которая может сжигать до 6 видов топлива в автоматическом режиме и большое количество движущихся частей, которые снижают надежность горелки.
Также известна УСТАНОВКА ДЛЯ СЖИГАНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО ТОПЛИВА [RU 2420690 C2, Опубл.: 10.06.11], включающая горелку, состоящую из головки, коллектора распределения воздуха и шнека подачи гранулированного топлива из бункера на сжигание, и котел, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена устройством, регулирующим подачу воздуха, прикрепленным к фланцу горелки и имеющим каналы связи с головкой горелки и котлом, также снабжена блоком, регулирующим подачу холодного и горячего теплоносителей, кроме того, над шнеком горелки установлен шибер ирисовый, при этом установка связана с выносным щитом автоматики.
Недостатком аналога является отсутствие поворотной реторты и как следствие образование шлаковой корки в верхнем горящем слое топлива препятствующей попаданию воздуха в зону горения и приводящей к ухудшению процесса горения топлива и не полному его сгоранию.
Наиболее близким по технической сущности является ТОПОЧНЫЙ УЗЕЛ КОТЛА ОТОПЛЕНИЯ [RU 2636361 C1, Опубл.: 22.11.17], включающий горелку, воздушную камеру, шнек подачи твердого топлива из бункера на сжигание, котел, устройство подачи воздуха, выносной блок автоматики, отличающийся тем, что горелка отлита одной цельной деталью в виде усеченного конуса с меньшим диаметром основания в нижней части и большим диаметром в верхней части центрального сопла горелки и встроена в воздушную камеру цилиндрической формы, имеющую на боковой поверхности горловину, соединенную с корпусом шнека, при этом шнек оснащен двигателем и редуктором, обеспечивающими подачу топлива в горелку; диск периферийного горения коаксиально расположен относительно центрального сопла горелки, его внешний край жестко закреплен на корпусе воздушной камеры, а на поверхности выполнены равномерно распределенные отверстия; устройство подачи воздуха имеет канал связи с боковым патрубком воздушной камеры; на конце вала шнека, входящего во внутреннюю полость горелки, имеются приспособления для рыхления топлива.
Основной технической проблемой прототипа является отсутствие поворотной реторты и как следствие образование шлаковой корки в верхнем горящем слое топлива препятствующей попаданию воздуха в зону горения и приводящей к ухудшению процесса горения топлива и не полному его сгоранию.
Так же из-за формы горелки, расположения отверстий подачи воздуха на плоскости, подачи воздуха строго вертикально снизу-вверх невозможно организовать качественное полное сжигание топлива с содержанием летучих веществ в топливе, для сжигания летучих веществ, необходима подача вторичного воздуха над слоем горящего топлива, т.е. данная горелка не подходит для сжигания в качестве топлива бурого угля и пеллет.
Задачей полезной модели является устранение недостатков прототипа.
Техническим результатом полезной модели является обеспечение возможности сжигать различные виды топлива с максимальной эффективностью, обеспечивая физически правильный процесс сжигания.
Указанный технический результат достигается за счет того, что устройство подачи топлива с поворотной ретортной горелкой, содержащий корпус горелки, горелку, шнек подачи твердого топлива из топливного бункера, оснащенный редукторным двигателем и устройство подачи воздуха, отличающийся тем, что ретортная горелка смонтирована подвижно на выходном отверстии Г-образного отвода, соединенного трубой подачи топлива с корпусом механизма подачи топлива и топливным бункером, в нижней части реторты смонтированы зубцы, соединенные с шестерней, смонтированной на шнеке, во внутренней и верхней частях реторты смонтированы лопатки, а устройство подачи воздуха содержит воздушный вентилятор, смонтированный на корпусе горелки, шибер, отделяющий заслонкой воздуховод вентилятора от корпуса горелки и линии первичной и вторичной подачи воздуха, при этом линии первичной подачи воздуха выполнены в виде отверстий в реторте горелки, сообщающихся с внутренним объемом камеры горелки, а линии вторичной подачи воздуха выполнены в виде трубок, смонтированных снаружи к корпусу горелки и направленных ретортой к ее центру и в топливный бункер.
В частности, отвод выполнен чугунным.
В частности, выходное отверстие отвода выполнено большим диаметром в сравнении с входным отверстием.
В частности, отвод соединен с трубой подачи топлива фланцем.
В частности, зубцы реторты соединены с шестерней шнека зубчатой передачей.
В частности, на заслонке шибера выполнена градуированная шкала.
В частности, в корпусе шибера выполнены прямоугольные отверстия, совмещенные с градуированной шкалой.
В частности, трубки линий вторичной подачи воздуха выполнены перекрываемыми.
В частности, в верхней части корпуса механизма подачи топлива смонтированы ограничители механической подачи топлива.
В частности, к трубе подачи топлива смонтированы патрубки для подключения узла пожаротушения.
Краткое описание чертежей.
На фиг.1 показан общий вид устройства подачи топлива.
На фиг.2 показан вид сбоку устройства подачи топлива.
На фиг.3 показан общий вид горелки с поворотной ретортой.
На фиг.4 показан общий вид шибер регулировки подачи воздуха.
На фигурах обозначено: 1 – корпус механизма подачи топлива, 2 – корпус горелки, 3 – труба подачи топлива, 4 - фланец горелки, 5 – отвод, 6 – шнек подачи топлива, 7 – редукторный двигатель, 8 – шестерня шнека, 9 – зубцы реторты, 10 – реторта горелки, 11 – лопатки, 12 – вентилятор, 13 – трубки подачи вторичного воздуха, 14 - трубка подачи воздуха в топливный бункер, 15 - патрубок клапана узла пожаротушения, 16 - патрубок термобаллона узла пожаротушения, 17 - прочистной люк, 18 – отверстия ограничителей топлива, 19 – ограничители подачи топлива, 20 – обшивка, 21 – регулируемая опора, 22 – корпус шибера, 23 – заслонка шибера, 24 – градуированная шкала, 25 – прямоугольные отверстия.
Осуществление полезной модели.
Устройство подачи топлива с поворотной ретортной горелкой содержит корпус механизма подачи топлива 1 (см.Фиг.1) и корпус горелки 2 соединенные между собой в нижних частях трубой подачи топлива 3, при этом труба подачи топлива 3 соединена с корпусом горелки 2 фланцем 4.
Труба подачи топлива 3 внутри корпуса механизма подачи топлива 1 соединена с топливным бункером (на фигурах не показан).
Внутри корпуса горелки 2 к трубе подачи топлива 3 фланцем 4 смонтирован Г-образный отвод 5 горелки, при этом входное отверстие отвода 5 выполнено меньшим диаметром в сравнении с выходным отверстием. Отвод 5 выполнен съемным с возможностью замены его на отвод с большим диаметром выходного отверстия.
Через корпус механизма подачи топлива 1, трубу подачи топлива 3, отвод 5 смонтирован шнек подачи топлива 6 (см.Фиг.2). Шнек 6 соединен с одной стороны шпоночным соединением с валом редукторного двигателя 7, смонтированным на корпусе механизма подачи топлива 1. С другой стороны, на шнеке 6 шпоночным соединением смонтирована шестерня 8 соединенная зубчатой передачей с зубцами 9 реторты 10 (см.Фиг.3), смонтированной подвижно в верхней части отвода 5.
Реторта 10 выполнена в форме усеченного конуса с меньшим диаметром основания в нижней части. Во внутренней и верхней частях реторты 10 выполнены лопатки 11.
В реторте 10 выполнены отверстия подачи первичного воздуха (на фигурах не показаны), при этом их количество определяется мощностью горелки.
В нижней части корпуса горелки 2 смонтирован вентилятор подачи воздуха 12 соединенный через шибер регулировки подачи воздуха (см.Фиг.4) с внутренним объемом корпуса горелки 2. В верхней боковой части корпуса горелки смонтированы трубки подачи вторичного воздуха 13 и трубка подачи воздуха в топливный бункер 14, при этом трубки подачи вторичного воздуха 13 выполнены изогнутыми и направленными над ретортой 10 к ее центру. Трубки подачи вторичного воздуха 13 выполнены перекрываемыми при использовании определенного вида топлива. В верхней части трубы подачи топлива 3 смонтирован патрубок клапана узла пожаротушения 15. В нижней части трубы подачи топлива 3 смонтирован патрубок термобаллона узла пожаротушения 16.
В боковой части корпуса механизма подачи топлива 1 выполнен прочистной люк 17.
В верхней части корпуса механизма подачи топлива 1 в противоположных боковых стенках выполнены отверстия 18, в которых смонтированы ограничители подачи топлива 19, выполненные в виде металлических стержней. Боковые части корпуса механизма подачи топлива 1 закрыты обшивкой 20. В нижней части корпуса механизма подачи топлива 1 смонтирована вертикальная регулируемая опора 21.
Шибер регулировки подачи воздуха (см.Фиг.4) выполнен в виде плоского корпуса 22, в боковую прорезь (на фигурах не показана) которого смонтирована заслонка 23, при этом с внешней стороны заслонки 23 нанесена градуированная шкала с цифрами 24, а в соответствующей стенке корпуса шибера 22 выполнены прямоугольные отверстия 25.
Устройство подачи топлива с поворотной ретортной горелкой используют следующим образом.
В верхней части корпуса механизма подачи топлива 1 в отверстия 18 устанавливают ограничители подачи топлива 19 и тем самым регулируют величину отверстия между трубой подачи топлива 3 и топливным бункером (на фигурах не показан) в зависимости от вида и величины фракции твердого топлива.
В топливный бункер засыпают твердое топливо и приводят в действие редукторный двигатель 7 и вентилятор 12. Редукторный двигатель 7 передает вращение на шнек подачи топлива 6, который, вращаясь вокруг своей оси, подает топливо, поступающее из топливного бункера под собственным весом, по трубе подачи топлива 3 через отвод 5 в поворотную реторту 10.
Одновременно с подачей топлива вращением шнека 6 через шестерню 8, находящейся во взаимном зацеплении с зубцами 9 приводят во вращательное движение реторту 10.
Розжиг топлива осуществляют непосредственно в реторте 10 вручную или с помощью автоматического розжига (на фигурах не показан).
Подачу воздуха в зону горения осуществляют от вентилятора 12 через шибер (см.Фиг.4). Количество подаваемого воздуха регулируют изменением положения заслонки 23 в корпусе шибера 22. Для облегчения регулировки на заслонке 23 нанесена градуированная шкала 24, значения которой соответствуют мощности горелки, виду и фракции топлива, определяют по табличным данным и выставляют в прямоугольных отверстиях 25 корпуса шибера 22.
Воздух подают в корпус горелки 2 и выводят через отверстия, выполненные в реторте 10 и через трубки подачи вторичного воздуха 13 в зону горения для интенсификации горения топлива и через трубки подачи воздуха в топливный бункер 14 во внутренний объем топливного бункера (на фигурах не показан) для компенсации падения давления и предотвращения задымления и образование обратной тяги.
Горящее топливо в процессе горения перемещается внутри подвижной реторты 10, перемешивается лопатками 11 на реторте 10 и сгорает. Образованные продукты горения (пепел, зола) сталкивают с реторты 10 с помощью лопатками 11 в верхней части реторты 10 в зольник (на фигурах не показан).
Заявленная конструкция полезной модели обеспечивает надежность работы, а также простоту в обслуживании.
Заявленный технический результат – сжигание различных видов топлива с максимальной эффективностью, обеспечивая физически правильный процесс сжигания за счет того, что реторта 10 в процессе сжигания топлива приводится во вращательное движение вращением шестерни 8 шнека подачи топлива 6, входящей в зацеп с зубцами 9 реторты 10, а лопатки 11, выполненные на реторте 10 обеспечивают непрерывное перемешивание топлива и отвод образовавшихся в процессе горения золы и пепла из реторты 10, при этом регулируемая заслонкой шибера 23 подача от вентилятора 12 воздуха по линии первичной подачи воздуха в реторту 10, по трубкам вторичной подачи воздуха 13 над ретортой 10 к ее центру обеспечивают полный дожиг любого вида топлива с наивысшей эффективностью.