Способ регулировки производительности котла на твердом топливе и устройство для его осуществления
METHOD FOR CONTROLLING SOLID-FUEL BOILER EFFICIENCY AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к конструкции топок водогрейных котлов.
Известен «Отопительный аппарат для сжигания комкового топлива, прежде всего для удовлетворения потребностей в тепловых ресурсах семейных домов и отдельных квартир или небольшой группы из них» US 4368723 [1], содержащий барабанный колосник с отверстиями для выпуска воздуха и приводным устройством с электродвигателем и редуктором для обеспечения очень низкой скорости вращения вала. Количество топлива, подаваемого через бункер и, следовательно, толщина слоя топлива в нагревательном пространстве, может изменяться с помощью нажимной пластины, используемой вблизи бункера.
Недостатком известной конструкции является сложность регулировки производительности котла, обусловленная необходимостью изменения скорости непрерывного вращения вала барабанного колосника.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является «КОТЕЛ ВОДОГРЕЙНЫЙ» RU ПМ 106723 [2], включающий бункер, расположенный под бункером барабанный колосник, ограничительную планку над барабаном, двигатель с редуктором. Периодически барабан движется, тем самым подаются новые порции топлива в зону горения и сбрасываются с ее противоположного конца твердые остатки горения в золосборник.
Известное решение позволяет улучшить регулировку производительности котла благодаря осуществлению периодического вращательного движения барабанного колосника.
Недостатком известной конструкции является нестабильность подачи топлива, обусловленная инерционностью механизма привода вращения барабанного колосника. Нестабильность подачи топлива приводит к понижению надежности работы котла в целом. Недостатком также являются повышенная материалоемкость привода барабанного колосника, обусловленная наличием громоздкого металлоемкого редуктора.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение стабильности подачи топлива, повышение надежности, снижение массы привода барабанного колосника.
Технический результат достигается тем, что способ регулировки производительности котла на твердом топливе, включающего бункер, расположенный под бункером барабанный колосник и ограничительную планку над барабанным колосником в нижней части бункера путем изменения подачи количества топлива в топку посредством изменения вращательного движения барабанного колосника характеризуется тем, что шаг периодического вращательного движения барабанного колосника устанавливают постоянным.
Размер шага вращательного движения барабанного колосника может выполняться регулируемым, что позволит точнее регулировать производительность котла.
В качестве ограничительной планки может выступать нижняя грань теплообменника, а зазор между барабанным колосником и теплообменником регулируют изменением положения вала барабанного колосника. При этом выполнении ограничительная планка охлаждается, что приводит к повышению долговечности устройства.
Устройство (для осуществления способа регулировки производительности котла на твердом топливе по П.1), включающее бункер, расположенный под бункером барабанный колосник, ограничительную планку над барабаном, двигатель с редуктором характеризуется тем, что содержит штангу, закрепленную на поворотно-зажимном механизме, установленным на оси барабанного колосника, двигатель с редуктором соединен с кривошипно-шатунным механизмом, конец шатуна которого выполнен с возможностью периодического контакта со штангой под углом (близким к прямому).
Шатун может выполняться с возможностью регулировки рабочего хода винтом с фиксирующей гайкой.
На чертеже схематически изображен разрез предлагаемого устройства, где:
1 – бункер;
2 – барабанный колосник;
3 – ограничительная планка;
4 – штанга;
5 – поворотно-зажимной механизм;
6 – кривошипно-шатунный механизм с двигателем и с редуктором;
7 – шатун с регулировочным винтом.
Устройство действует следующим образом: В бункер 1 любым известным способом загружают твердое топливо, например, уголь. Под бункером располагают барабанный колосник 2. Выше барабанного колосника, в нижней части стенки бункера, со стороны, в которую движется барабанный колосник, расположена ограничительная планка 3. Ограничительная планка 3 может быть выполнена, например, с теплоотводом, или ее функции может выполнять нижняя часть металлического теплообменника. Величиной зазора между ограничительной планкой и барабанным колосником определяется толщина слоя топлива. На оси барабанного колосника 2 расположен поворотно-зажимной механизм 5, превращающий качательное движение штанги 4 во вращательное прерывистое движение барабанного колосника. Кривошипно-шатунный механизм 6 с двигателем и с редуктором приводит в действие шатун 7 с регулировочным винтом. Шатун 7 движется вверх-вниз по рисунку. Положение винта определяет величину поворота штанги 4. При выкрученном на всю длину винте полезный ход шатуна увеличивается, штанга находится большее время в соприкосновении с шатуном, штанга поворачивается на больший угол и соответственно, барабанный колосник поворачивается на больший угол, увеличивая подачу топлива. При закручивании винта происходит уменьшение величины поворота барабанного колосника за один ход шатуна, при этом уменьшается количество подаваемого топлива.
Технический результат – повышение стабильности подачи топлива, достигается тем, что величина поворота барабанного колосника не зависит от инерционных параметров привода, но определена соотношением длины штанги и рабочего хода шатуна. Технический результат – повышение надежности и снижение массы привода барабанного колосника достигается тем, что вместо громоздкого редуктора применяется поворотно-зажимной механизм, имеющий существенно меньшую массу, а редуктор с кривошипно-шатунным механизмом может иметь небольшие массогабаритные характеристики и повышенную надежность благодаря существенному снижению величины механических усилий.
Промышленное применение. Изобретение может с успехом применяться при производстве и эксплуатации твердотопливных котлов с барабанным поворотным колосником.