ИЗДЕЛИЕ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТОПКИ

Полезная модель относится к устройствам для сжигания твердого топлива.
Известна «ПЕЧЬ ДЛИТЕЛЬНОГО ГОРЕНИЯ С РЕКУПЕРАЦИЕЙ ТЕПЛА ИЗ ДЫМА» RU 2031315 [1], содержащая корпус с топкой, дверку, стальной кожух, смонтированный вокруг корпуса с зазором, и каналы для подачи подогретого вторичного воздуха, корпус печи выполнен из соединенных между собой чугунных секций с полостями, а под топкой предусмотрен зольник с колосниковой решеткой.
Недостатком известной конструкции является высокая металлоемкость печи.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является «КОЛОСНИКОВАЯ РЕШЕТКА» RU 2009401 [2], выполненное в виде литой пластины (с рядом отверстий, причем отверстия вытянуты в направлении, перпендикулярном направлению ряда отверстий).
Топка, выполненная с применением изделия для защиты топки - дополнительного колосника обладает удовлетворительной металлоемкостью, так как основная конструкция может быть выполнена из кирпича, но поверхности, непосредственно прикасающиеся к горящему топливу, защищены дополнительной легко заменяемой колосниковой решеткой.
Недостатком известного устройства является узкая область применения, касающаяся защиты только колосника в нижней части топки. Боковые части топки не защищены и подвержены выгоранию. Кроме того, неравномерность температурного воздействия на боковые стенки топки приводит к низкой долговечности топки, обусловленной неравномерным расширением, приводящем к большим внутренним напряжением в материале топки (в типовом случае в кирпичной кладке) что приводит к ее ускоренному разрушению. Недостатком также является низкая эффективность топки с применением известного изделия для защиты топки, обусловленное отсутствием дожигания топливных газов, образующихся в обычных топках.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является расширение области применения изделия для защиты топок, повышение долговечности топок с применением предлагаемого изделия, повышение эффективности (коэффициента полезного действия) топок с применением предлагаемого изделия.
Технический результат достигается тем, что изделие для защиты топки выполненное в виде литой пластины с рядом отверстий, (причем отверстия вытянуты в направлении, перпендикулярном направлению ряда отверстий), характеризуется тем, что пластина выполнена из двух плоских участков с тупым углом между участками, причем отверстия расположены только на одном плоском участке.
Изделие может дополнительно содержать лицевые ребра, (направленные вдоль направления вытянутости отверстий), примыкающие к обоим плоским участкам. Наличие лицевых ребер позволит повысить прочность пластины и обеспечить повышенную долговечность изделия благодаря сокращению площади непосредственного контакта пластины с горящим топливом.
Изделие может дополнительно содержать боковые ребра, расположенные по краям пластины. Боковые ребра позволяют дополнительно повысить прочность пластины и обеспечить плотное прилегание к кладке в случае встраивания защиты в кладку печи. Кроме того, боковые ребра, выполненные с выступом в тыльной части изделия позволят обеспечить более широкий канал для подводки воздуха в отверстия изделия для организации дожигания топлива. Кроме того, указанные выступы позволят повысить равномерность температурного воздействия на стенки топки благодаря большему удалению изделия от кирпичной кладки.
Выступы в тыльной части изделия выходят за (нижнюю) границу боковых ребер с образованием (нижних) упоров. Форма упоров близка к форме параллелепипедов. Наличие упоров позволит предотвратить перемещение части устройства за счет фиксации, например, за колосник. В типовом случае монтажа (нижние) упоры примыкают к боковым сторонам колосника.
Изделие для защиты топки, изготовленное с применением ПП.1-4 показано на фиг.1 (общий вид) и фиг.2 (вид спереди), фиг.3 (поперечный разрез), фиг.4 (пример оборудования топки с кирпичной кладкой) где:
1 - первый (верхний) участок пластины с отверстиями;
2 - второй (нижний) участок пластины;
3 - отверстия;
4 - лицевые ребра;
5 - боковые ребра;
6 - выступ в тыльной части изделия;
7 - упоры;
8 - воздушные каналы;
9 - колосник.
Устройство действует следующим образом: Первый участок пластины 1 с отверстиями 3 располагается под направлением, более близким к вертикальному, чем второй участок пластины 2. При указанном положении пластины образуют рефлектор (приближенный к параболическому цилиндру), отражающий ПК излучение от области горения топлива и возвращающий часть тепловой энергии в зону горения. Повышение температуры горения благоприятно сказывается на скорости реакции горения и эффективности процесса. При повышении температуры горения достигается наиболее полное расщепление сложных молекул топлива и их более полное окисление. Топливо (не показано) располагается в нижней части топки, напротив второго (нижнего) участка пластины, таким образом, отверстия 3 расположены выше основной загрузки топлива. Лицевые ребра 4 служат для увеличения прочности изделия и для сокращения площади контакта горящего топлива с устройством. Боковые ребра 5 с примыкающими к ним выступами в тыльной части изделия 6 служат для дальнейшего повышения прочности изделия и ограничения перемещения изделия в боковом направлении. Кроме того, выступы 6 позволяют расширить воздушный канал 8 для подвода части окислителя (воздуха) в отверстия 3, расположенные выше основной части топлива с образованием процесса дожигания топлива над основной загрузкой. Нижние упоры 7 позволяют улучшить фиксацию изделия относительно нижней части топки, в первую очередь, относительно колосника 9, предотвращая «съезжание» нижней части изделия.
При оборудовании топки с предлагаемыми изделиями, колосник 9 расположен в нижней части топки, а предлагаемые изделия расположены в боковых и в задней части топки. Между каждым изделием и кладкой 10 топки образуются воздушные каналы 8, которые способствуют повышению эффективности печи, оборудованной предлагаемым изделием.
Технический результат - расширение области применения изделия для защиты топок достигается тем, что предлагаемое изделие возможно устанавливать между топливом и боковыми и задними стенками топки, что позволяет защитить боковые и задний участки кладки топки от локального перегрева, а также снизить максимальную температуру внутренней поверхности топки.
Технический результат повышение долговечности топок с применением предлагаемого изделия достигается тем, что защищаемая предлагаемым изделием топка подвергается меньшей интенсивности локального нагрева, что снижает локальные температурные расширения материала топки. В типовом случае выполнения топки из кирпичной кладки исключается периодическое взаимное перемещение кирпичей, обусловленное неравномерностью температурного нагрева отдельных кирпичей кладки, ведущее к разрушению кладки топки и печи в целом.
Технический результат повышение эффективности (коэффициента полезного действия) топок с применением предлагаемого изделия достигается тем, что литая пластина выполнена из двух плоских участков с тупым углом между участками. Литая пластина, выполненная указанным способом, способствует повышению температуры в процессе горения топлива, что повышает полноту сгорания топлива и повышает эффективность топки и печи в целом. Отверстия расположенные выше центра топки и воздушный канал, расположенный со стороны изделия, противоположной расположению топлива, позволяют осуществить дожигание топливных газов дополнительным потоком воздуха, что дополнительно повышает коэффициент полезного действия топки, оборудованной предлагаемым устройством.
Промышленное применение. Полезная модель может быть с успехом применена при изготовлении изделий литьем для защиты топки и повышения эффективности печи в целом.