Шурующая планка для топки с подвижным дном

Полезная модель относится к теплоэнергетике, в частности к конструкциям шурующих планок, и может быть использована в топках с подвижным дном.
Известна шурующая планка, содержащая трехгранную полую рейку и установленный с возможностью качения пустотелый вал, соединенные между собой пустотелыми штангами, отличающаяся тем, что боковые грани рейки выполнены равнонаклонными и наклонены к ее основанию под острым углом, причем угол наклона боковых граней к основанию рейки выполнен равным 25-65° (патент РФ на полезную модель № 3024, опубл. 16.10.1996 г.).
Также известна шурующая трехгранная планка с передней наклонной и задней гранями, отличающаяся тем, что с целью рыхления и перемещения сжигаемого материала одновременно по длине и ширине колосниковой решетки при движении в обоих направлениях с формированием равномерной толщины слоя по всей площади колосниковой решетки, передняя и задняя грани планки выполнены в виде гребенки с чередующимися пологими, крутонаклонными и переходными гранями, причем пологие плоскости составляют с горизонталью угол 15-30°, а крутонаклонные - 40-60°, при этом в центре каждой ячейки планки, ограниченной названными гранями, образованы сквозные окна для прохода газов (патент на полезную модель РФ № 195682, опубл. 04.02.2020 г.).
Наиболее близким техническим решением, выбранным заявителем в качестве прототипа, является планка шурующая ТШПМ-2,5, которая состоит из трехгранной полой рейки с основанием в виде пластины и труб, через которые подается вода для охлаждения планки водой. Шурующая планка предназначена для продвижения горящего топлива по решетке, шуровки слоя, сброса выгоревшего шлака и подачи раскаленных кусочков топлива под свежее топливо. Передняя грань шурующей планки, обращенная к шлаковому бункеру, расположена под углом 40-60° к горизонтали, а грань, обращенная в сторону бункера с топливом, под углом 15-16° (https://kotel-kv.ru/planka-shuruyushchaya-tshpm-25.html, найдено в интернете 02.04.2022 г., см. Приложение к заявке).
Недостатком данного устройства является то, что для замены шурующей планки при ремонте необходимо останавливать работу котла на время, достаточное для остывания топки до температуры, позволяющей произвести ремонтные работы, которое достигает 8-12 часов.
Технической задачей заявляемой полезной модели является создание конструкции шурующей планки, которую можно заменить без остановки работы топки котла.
Достигаемый технический результат заключается в снижении времени ремонтных работ котла и количества ремонтных операций.
Дополнительным техническим результатом заявляемой полезной модели является увеличение времени использования шурующей планки.
Техническая задача достигается тем, что шурующая планка для топки с подвижным дном выполнена в виде трехгранной полой рейки с основанием в виде пластины, а также с передней и задней гранями, угол наклона передней грани к пластине больше, чем угол наклона задней грани к пластине, причем передняя и задняя грани опираются на верхнюю поверхность пластины, а продольные края пластины оформлены под острый угол, отличающаяся тем, что оба конца трехгранной полой рейки снабжены полыми корпусами, каждый из которых имеет ввод для присоединения к трубопроводу с водой и каждый из которых сообщен с полостью трехгранной полой рейки.
Полые корпуса жестко и герметично соединены с трехгранной полой рейкой. Вводы для присоединения полых корпусов к трубопроводу с водой выполнены в виде штуцеров.
Полые корпуса на концах трехгранной полой рейки предназначены для разъемного крепления в соответствующие окна опорных балок основания топки с подвижным дном, обеспечивая возможность замены шурующей планки без останова топки и с минимальным количеством ремонтных операций.
Также дополнительно пластина по длине имеет нижнюю поверхность, выгнутую внутрь полости трехгранной полой рейки, обеспечивая достижение дополнительного технического результата, связанного с увеличением межремонтного времени, дополнительного сокращения операций на ремонтные работы.
Сравнение заявляемой полезной модели с прототипом показывает, что она отличается следующими признаками:
- оба конца трехгранной полой рейки оба конца трехгранной полой рейки снабжены полыми корпусами,
- каждый полый корпус имеет ввод для присоединения к трубопроводу с водой;
- каждый полый корпус сообщен с полостью трехгранной полой рейки.
Поэтому можно предположить, что заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».
Полезная модель может быть выполнена с использованием известного оборудования, поэтому она соответствует критерию «промышленная применимость».
На Фиг. 1 показана шурующая планка, на Фиг. 2 показано сечение шурующей планки, на Фиг. 3 показана топка с подвижным дном, в которой установлены шурующие планки, на Фиг. 4 показано подвижное дно топки.
Шурующая планка для топки с подвижным дном выполнена в виде трехгранной полой рейки 1 (Фиг. 2) с основанием в виде пластины 2, а также с передней 3 и задней 4 гранями. Угол наклона передней 3 грани к основанию составляет 55°, а угол наклона задней 4 грани к основанию составляет 21°, причем передняя 3 и задняя 4 грани опираются на верхнюю поверхность 5 пластины 2 основания, продольные края 6,7 которой имеют острые углы. На концах трехгранной полой рейки 1 жестко закреплены полые корпуса 8,9, которые сообщаются с полостью трехгранной полой рейки 1. Полые корпуса 8,9 при установке трехгранной полой рейки 1 в топку выполняют функцию вкладыша в соответствующие окна опорных балок основания топки, а для подачи воды в трехгранную полую рейку 1 имеются вводы 10, 11, выполненные в виде штуцеров в полых корпусах 8,9 для присоединения трубопроводов подачи воды для охлаждения шурующей планки. Основание в виде пластины 2 по его длине имеет нижнюю поверхность 12, выгнутую вовнутрь в направлении полости трехгранной полой рейки 1. Необходимость такой изогнутой нижней поверхности 12 пластины 2 заключается в следующем. При возвратно-поступательном движении подвижного дна топки происходит интенсивный износ нижней поверхности 12 пластины 2 основания трехгранной полой рейки 1 при его контакте с абразивным и химически активным горячим топливом в виде частиц угля и шлака, которые попадают между поверхностью водоохлаждаемой беспровальной колосниковой решетки и шурующей планкой, что приводит к износу и выходу из строя шурующей планки в целом. В предлагаемом устройстве такой износ происходит медленнее за счет постепенного износа нижней поверхности 12 пластины 2 основания. Кроме того, такая форма поверхности обеспечивает при износе самозатачивание нижней поверхности 12 пластины 2 основания и соответственно сохранение геометрии острых углов продольных краев 6,7 пластины 2.
Заявляемая конструкция планки используется в топке с подвижным дном, которая состоит из рамы, выполненной в виде каркаса с продольными нижними балками 13 (Фиг. 3) и продольными верхними балками 14, между которыми по длине устройства имеются стойки 15. На верхних балках 14 имеется участок с опорными балками 16 для установки камеры сгорания. Для загрузки и подачи топлива топка снабжена бункером 17 с питателем 18. Конструкция топки предусматривает единое подвижное дно, которое расположено под бункером 17 и под камерой сгорания котла, и имеет возможность совершать возвратно-поступательное движение при помощи привода (на рисунке не показан) на колесах 19, которые закреплены на стойках 15. Подвижное дно (Фиг. 4) собрано на отдельной раме 20 и содержит стокерный пол 21 с зубьями 22, продолжением которого является водоохлаждаемая беспровальная колосниковая решетка 23. Верхние балки 14 имеют участок с опорными балками 16, которые футерованы огнеупорным железобетоном для установки камеры сгорания. Опорные балки 16 выполнены с окнами 24, которые расположены попарно, напротив друг друга. В топке имеются шурующие планки, выполненные в виде полых трехгранных реек 1. Все шурующие планки, представляющие полые трехгранные рейки 1 с установленными на концах полыми корпусами 8,9, которые заведены в окна 24 опорных балок 16 и разъемно в них закреплены, например, с помощью болтовых соединений или других подобных креплений. Под водоохлаждаемой беспровальной колосниковой решеткой 23 предусмотрено пространство для установки дутьевого короба и организации подачи воздуха.
Устройство работает следующим образом. Топливо в виде угля загружается в бункер 17. Затем посредством привода приводится в движение подвижное дно на колесах 19. При возвратно-поступательном движении подвижного дна, зубья 22 стокерного пола 21 выводят из бункера через зазор питателя 18 порции топлива, которые попадают на водоохлаждаемую беспровальную колосниковую решетку 23, Так как водоохлаждаемая беспровальная колосниковая решетка 23 также совершает возвратно-поступательное движение. Шурующие планки в виде полых трехгранных реек 1, расположенные над водоохлаждаемой беспровальной колосниковой решеткой 23, волнообразно перемещают порции горящего и выведенного из бункера 17 топлива по водоохлаждаемой беспровальной колосниковой решетке 23, что способствует перемешиванию (шурованию) топлива и улучшению условий для его воспламенения. При выходе из строя какой -либо шурующей планки в виде полых трехгранных реек 1 в процессе работы топки достаточно отсоединить трубопроводы с водой от вводов 9,11, ослабить крепления полых корпусов 8,9 в окнах 24, извлечь вышедшую из строя полую трехгранную планку 1 и в обратной последовательности заменить её на новую. Такая замена производится без остановки топки котла, только лишь при отключенном приводе подвижного дна.
Таким образом, заявляемая конструкция позволяет произвести замену шурующей планки без остановки работы котла с минимальным временем и незначительным количеством ремонтных операций.