УСТРОЙСТВО ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПОЛОМОК ТВЕРДОТОПЛИВНОГО КОТЛА

Устройство предотвращения поломок твердотопливного котла
Полезная модель относится к теплоэнергетике, в частности к конструкции топок водогрейных котлов.
Известна «Решетка для твердого топлива» EP 1207342 [1], установленная с возможностью вращения и приводится в движение по ее оси цилиндра и что ее боковая поверхность выполнена с круговыми канавками в качестве поверхности решетки. Разделительную стенку решетчатого вала можно отклонить к открывающемуся зазору между решеточным валом и перегородкой, чтобы удалить инородное тело из камеры сгорания.
Недостатками известной конструкции является необходимость ручного управления отклонения стенки при попадании крупного предмета на барабанный колосник.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является «ВОДОГРЕЙНЫЙ ТВЕРДОТОПЛИВНЫЙ КОТЕЛ» RU ПМ 118033 [2], включающий раму котла, соединенный с рамой бункер и ограничительную планку, барабанный колосник, установленный на раме на подшипниках, привод барабанного колосника.
Известный котел обладает повышенной степенью автономности и не требует постоянного присутствия обслуживающего персонала.
Недостатком известной конструкции является низкая степень защиты котла от поломок при попадании крупных кусков топлива или несгораемых предметов на барабанный колосник, приводящая к пониженной надежности и долговечности котла.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение надежности, долговечности, повышение степени защиты котла от поломок, вызванных попаданием крупных камней на барабан.
Технический результат достигается тем, что устройство предотвращения поломок твердотопливного котла, содержащее раму котла, соединенный с рамой бункер и ограничительную планку, барабанный колосник, ось которого установлена посредством подшипника на раме, привод барабанного колосника, выходная ось которого соединена с осью барабанного колосника, характеризуется тем, что привод выполнен выполнен с электродвигателем и (понижающим) редуктором в корпусе привода, а между корпусом привода и рамой твердотопливного котла установлен тензодатчик, сигнал которого соединен с входом устройства управления, к выходу устройства управления подключен электродвигатель привода.
Электродвигатель может применяться реверсивный, что позволит реализовать «откат» - реверсивное вращение барабанного колосника и реализовать сжигание больших кусков топлива.
Тензодатчик может применяться фиксирующий как растяжение, так и сжатие, что позволит предохранить устройство от поломки как при прямом движении так и при откате барабана.
На чертеже изображен схематический разрез предлагаемого устройства, где:
1 – рама котла;
2 – бункер;
3 – ограничительная планка;
4 – барабанный колосник;
5 – ось барабанного колосника и привода барабанного колосника;
6 – корпус привода барабанного колосника;
7 – тензодатчик.
Устройство действует следующим образом: Твердотопливный котел содержит раму 1, на которой закреплен бункер 2 и ограничительная планка 3. Ограничительная планка является верхней границей разгрузочного окна для твердого кускового топлива из бункера, нижней границей разгрузочного окна является верхняя поверхность барабанного колосника. В качестве ограничительной планки может служить часть теплообменника, при этом ограничительная планка охлаждается, что приводит к повышению ее срока службы. Барабанный колосник 4 установлен на раме котла через подшипник, расположенный на оси барабанного колосника 5. На этой же оси установлена ось привода барабанного колосника. Корпус привода барабанного колосника 6 объединяет электродвигатель и шестереночный редуктор. Корпус редуктора соединен с рамой твердотопливного котла посредством тензодатчика 7, выдающего сигнал, как при сжатии, так и при растяжении. Выход тензодатчика подключен к входу блока управления (не показан), к выходу блока управления подключен электродвигатель привода колосника.
В номинальном режиме на тензодатчик действует сила, пропорциональная моменту вращения барабана в соответствии с фиксированным расстоянием между осью привода и местом установки тензодатчика и тензодатчик выдает сигнал, соответствующий моменту вращения барабана. При попадании куска топлива или несгораемого предмета (камня, металлической детали) между барабанным колосником и ограничительной планкой на барабан действует останавливающая сила, при этом увеличивается момент силы привода и увеличивается величина сигнала тензодатчика. Блок управления при превышении заранее заданного первого, рабочего порога усилия выдает сигнал остановки электродвигателя и после паузы реверсивного вращения электродвигателя на короткое время, соответствующее относительно небольшому откату барабана назад. Далее после второй паузы блок управления выдает сигнал управления электродвигателем «вперед». При повторном превышении первого порога усилия на тензодатчике процесс отката повторяется несколько (например, три) раз. При дальнейшем превышении первого порога усилия блок управления выдает сигнал «стоп» для двигателя и тревоги (приглашения персонала). Сигнал «стоп» для двигателя также выдается сразу при превышении второго, аварийного порога усилия, как при прямом движении, так и при откате, при соответствующем сжатии или растяжении тензодатчика. Если большой кусок сгораемый, он как минимум частично сгорает во время прямого движения и откатов и котел продолжает работать дальше. Если в котел попался несгораемый предмет, котел останавливается, и поломки котла не происходит.
Технический результат – повышение степени защиты достигается тем, что тензодатчик совместно с блоком управления ограничивают величину усилий на барабан и привод при попадании крупных кусков материала из бункера между ограничительной планкой и барабаном, предотвращая механическое разрушение элементов котла. Технический результат – повышение надежности и долговечности достигается снижением инерционности при возникновении увеличенных механических усилий при повороте барабанного колосника, что приводит к предотвращению ситуаций, приводящих к аварийному разрушению котла.
Промышленное применение. Предлагаемое техническое решение может с успехом применяться для изготовления и использования водогрейных котлов с барабанным колосником и автоматизированным приводом.