КОЛОСНИКОВАЯ РЕШЕТКА

Техническое решение относится к печному отоплению, а именно к колосниковым решеткам бытовых печей, и может найти применение в быту при сжигании твердого топлива.
Известна колосниковая плита из легированного чугуна по авт.св. СССР №802711, кл. F23H 17/10, опубл. в БИ №5, 1981 г., содержащая параллельные ряды отверстий для прохода воздуха, в которой отношение длины плиты к ее ширине составляет 0,9÷1,6, а на ее рабочей поверхности между отверстиями выполнены канавки, суммарная площадь сечения которых составляет 0,6÷0,8 от площади упомянутой рабочей поверхности, и в канавках установлены вставки из теплоизоляционного огнеупора.
Недостатком известной колосниковой плиты является сложность ее конструкции, обеспечивающая сохранение прочности плиты при сохранении ее эксплуатационной, надежности в условиях, интенсивного нагрева при сгорании твердого топлива. Такие колосниковые плиты трудно приспособить для топок бытовых печей из-за обязательного соблюдения выбранных размеров плиты и площадей сечений канавок, наличия вставок из теплоизоляционного огнеупора и выбранного материала плиты - дорогого легированного чугуна. Указанные недостатки ограничивают область применения таких колосниковых плит.
Наиболее близкой по технической сущности и совокупности существенных признаков является решетка колосниковая, выпускаемая предприятием Сибэлектромотор (см. сайт sibelektromotor.ru/chugunpech.php, дата 15.09.2012) и имеющая параллельные ребра, соединенные между собой с образованием отверстий между ребрами для прохода воздуха (см. приложение).
Недостатком таких колосниковых решеток является большая площадь контакта поверхности решетки с топливом, которая достигает более 60% от ее габаритной площади. При интенсивном нагреве это приводит к деформации решетки и ее прожегу, а также к забору на нагрев решетки части тепла, которая могла бы быть использована для сжигания топлива. В результате снижается эксплуатационная надежность и, как следствие, срок службы решетки и не обеспечивается полноценное сжигание топлива.
Техническими задачами предлагаемого решения являются повышение эксплуатационной надежности колосниковой решетки и обеспечение полноценного сжигания топлива за счет создания естественной теплоизоляции части рабочей поверхности решетки от горящего топлива.
Поставленные технические задачи решаются тем, что в колосниковой решетке, имеющей параллельные ребра, соединенные между собой с образованием отверстий между ребрами для прохода воздуха, согласно техническому решению в ребрах выполнены продольные канавки.
Выполнение в ребрах колосниковой рещетки, продольных канавок позволяет после первых протапливаний печи накапливать в канавках золу, служащую в дальнейшем тепловой изоляцией для колосниковой решетки. Такая естественная теплоизоляция уменьшает площадь контакта решетки с топливом, что предохраняет решетку от перегрева, исключая ее деформацию и прожег. В результате повышается эксплуатационная надежность и, как следствие, срок службы решетки. Уменьшение забора решеткой части тепла, выделяемого горящим топливом, на ее нагрев ведет к некоторому повышению температуры в топке, что способствует полноценному сжиганию топлива.
Целесообразно, чтобы длина продольной канавки в ребре была соизмерима с длиной ребра.
Такие длинные продольные канавки в ребрах позволяют теплоизолировать большую часть решетки, тем самым усилить защиту ее от перегрева и уменьшить забор части тепла решеткой.
При этом целесообразно, чтобы отверстия между ребрами были выполнены продольными и имели каждое длину, соизмеримую с длиной ребра.
В этом случае, при эффективной защите решетки от перегрева и связанных с ним неприятностей, обеспечивается интенсивная подача воздуха под топливо, что активизирует процесс его сгорания. Такое исполнение целесообразно для топок длиной до 250 мм с целью соблюдения требования механической прочности решеток.
Для печей, имеющих топку длиной, более 250 мм, целесообразно, чтобы в указанных продольных отверстиях между ребрами были выполнены по одной или по две перемычки в каждом.
При таком исполнении перемычки делят каждое продольное отверстие, соизмеримое по длине с длиной ребра, на два или три более коротких продольных отверстия, повышая механическую прочность решетки. При этом одна или две перемычки в каждом продольном отверстии при длине топки более 250 мм не увеличивают существенно площадь контакта решетки с топливом, предохраняя ее от перегрева, а ряд соответственно из двух или более коротких продольных отверстий обеспечивает достаточно интенсивную подачу воздуха в топку. Увеличение количества перемычек, а значит, и числа более коротких продольных отверстий между соседними ребрами нецелесообразно, так как может привести к перегреву решетки и недостаточной подаче воздуха в топку, что негативно отражается на работе колосниковой решетки и печи в целом.
Целесообразно при этом в частях решетки, которыми соединены концы ребер между собой, выполнить продольные углубления, служащие продолжением соответствующих продольных канавок ребер.
Указанные продольные углубления удлиняют продольные канавки ребер до концов решетки, уменьшая площадь контакта решетки с топливом до 10% от ее габаритной площади, что обеспечивает наиболее эффективную защиту ее от перегрева и связанных с ним неприятностей, а также более полноценное сжигание топлива.
Сущность технического решения поясняется примером конкретного решения колосниковой решетки и чертежами фиг.1-10, где показано: на фиг.1 - вид сверху на колосниковую решетку, в ребрах которой выполнены продольные канавки, а между ребрами образованы продольные отверстия, имеющие длину, и те, и другие, соизмеримую с длиной ребра; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 - развез Г-Г на фиг.1; на фиг.6 - вид сверху на колосниковую решетку, в ребрах, которой выполнены продольные канавки, имеющие длину, соизмеримую с длиной ребра, а между соседними ребрами образован ряд из двух более коротких продольных отверстий, отделенных друг от друга перемычкой; на фиг.7 - разрез А-А на фиг.6; на фиг.8 - разрез Б-Б на фиг.6; на фиг.9 - разрез В-В на фиг.6 и на фиг.10 - разрез Д-Д на фиг.6.
Колосниковая решетка имеет параллельные ребра 1 (фиг.1, 4, 5), соединенные между собой с образованием отверстий 2 между ребрами 1 для прохода воздуха (фиг.1, 3, 4). В ребрах 1 выполнены продольные канавки 3 (фиг.1, 2, 4), длина каждой соизмерима с длиной ребра 1. В частях решетки (поз. не обозначены), которыми соединены концы ребер 1 между собой, выполнены продольные углубления 5, служащие продолжением соответствующих продольных канавок 3 (фиг.1, 2, 5). Отверстия 2 выполнены продольными и могут иметь каждое длину, соизмеримую с длиной ребра 1 (фиг.1, 3). В указанных продольных отверстиях 2 может быть выполнена одна перемычка 4 (фиг.6, 8, 10) или две перемычки 4 (на фиг. не показаны).
После первых протапливаний печи в продольных канавках 3 и продольных углублениях 5 оседает зола, которая обладает хорошими теплоизоляционными свойствами. Так как продольные канавки 3 выполнены фактически на всю длину ребра 1 и во всех ребрах 1 и сообщены с продольными углублениями 5, оголенная рабочая поверхность решетки, контактирующая с горящим твердым топливом, значительно уменьшается, что предохраняет ее от перегрева. Это исключает ее деформацию и прожег (растрескивание), повышая эксплуатационную надежность и, как следствие, срок службы решетки. Уменьшение забора части тепла на нагрев решетки позволяет использовать эту часть тепла на некоторое повышение температуры в топке, тем самым активизировать процесс сгорания топлива, обеспечивая его полноценное сжигание.
Колосниковые решетки, выполненные согласно фиг.1-5, весьма эффективны в бытовых печах с длиной топки до 250 мм, а решетки, выполненные согласно фиг.6-10, целесообразны в бытовых печах с длиной топки более 250 мм, так как обладают необходимой механической прочностью, обеспечиваемой перемычками 4.