ТОПКА ВОДОГРЕЙНОГО КОТЛА

Полезная модель относится к области промышленной и коммунальной теплоэнергетики, а именно к теплоснабжению, и может быть использована в конструшшях водогрейных котлов малой мощности.
Известен водогрейный котел, содержащий прямоугольную топку с уравновешенной тягой и поперечно обтекаемые продуктами сгорания поверхности нагрева конвективных газоходов выполненных в виде горизонтальных трубных пучков, (см. Котлы малой и средней мощности и топочные устройства. Каталог-справочник.- М.: НИИЭ ИНФОРМЭНЕРГО-МАШ, 1983. - 200 с. (с. 108, рис. 90 - Котел типа КВ-ТС-4-150 и с. 110-111, рис. 91 - Котел типа КВ-ТС-6,5-150).
К недостаткам этого устройства относятся низкая эффективность сгорания угля и недостаточно эффективный теплообмен в них, что приводит к повышению температуры уходящих газов и уменьшению теплопроизводительности котла.
Известна также топка водогрейного котла, объем которой ограничен передним фронтовым, боковыми и потолочным топочными экранами и задним фронтом топки (см. Котел водогрейный Гефест-1,8-95ШП (КВм-1,8КБ) для работы на каменном и буром угле 0_4_0_6_0_8_1_2_mvt/kvm-1_8_kbngefest-1_8-95shp/).
Недостатки этого конструктивного решения - отсутствие теплоаккумулирующих поверхностей, интенсифицирующих термическое воздействие на сжигаемый уголь, что приводит к низкой эффективности сгорания угля и недостаточно эффективному теплообмену в них, и, как следствие, к повышению температуры уходящих газов и уменьшению теплопроизводительности котла.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является повышение теплопроизводительности топки водогрейного котла.
Техническим результатом заявленного технического решения является повышение КПД топки водогрейного котла при сжигании бурых углей и снижение потерь тепла с уходящими газами за счет формирования в топке водогрейного котла теплоаккумулирующих поверхностей, интенсифицирующих термическое воздействие на сжигаемый уголь.
Для решения поставленной задачи топка водогрейного котла, объем которой ограничен фронтовым, боковыми и потолочным топочными экранами и задним фронтом топки, отличается тем, что, над топочной решеткой, на протяжении участка активного горения топлива, сформированы нависающие горизонтальные топочные пороги, выполненные в виде чередующихся гнутых и прямых труб боковых экранов, при этом гнутые трубы содержат Г-образные элементы, вертикальные участки которых выполнены соосными, а горизонтальные отгибы обращены друг к другу и расположены над топочной решеткой, их концы сообщены друг с другом, а торцы заглушены, при этом пространство между нижними гнутыми трубами заполнено огнеупорным шамотобетоном, кроме того, нижняя сторона горизонтальных отгибов футерована огнеупорной мастикой.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».
Отличительные признаки полезной модели обеспечивают решение следующих функциональных задач.
Признаки «…над топочной решеткой, на протяжении участка активного горения топлива, сформированы нависающие горизонтальные топочные пороги…» обеспечивают формирование в котле теплоаккумулирующих поверхностей, интенсифицирующих термическое воздействие на сжигаемый уголь.
Признаки указывающие, что нависающие горизонтальные топочные пороги, выполнены «в виде чередующихся гнутых и прямых труб боковых экранов, при этом гнутые трубы содержат Г-образные элементы, вертикальные участки которых выполнены соосными, а горизонтальные отгибы обращены друг к другу и расположены над топочной решеткой, их концы сообщены друг с другом, а торцы заглушены», раскрывают конструкцию этих узлов и обеспечивают «снятие» тепла с них на нагрев воды.
Признаки, указывающие, что «пространство между нижними гнутыми трубами заполнено огнеупорным шамотобетоном» и «нижняя сторона горизонтальных отгибов футерована огнеупорной мастикой» повышают теплоаккумулирующие свойства порогов и способствуют повышению их термостойкости.
На фиг. 1 показан общий вид топки водогрейного котла; на фиг. 2 показан разрез А-А топки водогрейного котла совместно с разрезом Б-Б.
На чертежах показаны пространство топки 1, топочная решетка 2, передний 3 и задний 4 фронты, потолочный 5 и боковой 6 топочный экраны, нависающие горизонтальные топочные пороги 7, гнутые 8 и прямые 9 трубы боковых экранов 6, вертикальные участки 10 Г-образных элементов и их горизонтальные отгибы 11, соединительные патрубки 12, огнеупорный шамотобетон 13, огнеупорная мастика 14.
Пространство топки 1 водогрейного котла ограничено топочной решеткой 2 (для сжигания топлива может быть использовано неподвижное колосниковое полотно, либо механизированная топка с шурующей планкой, переталкивающими колосниками, с ленточной решеткой прямого хода и т.п.), передний 3 (он же составляет передний фронт котла) и задним 4 фронтами, потолочным 5 и боковыми 6 топочными экранами.
Нависающие горизонтальные топочные пороги 7 выполнены над топочной решеткой 2, на протяжении участка активного горения топлива. Они выполнены в виде чередующихся гнутых 8 и прямых 9 труб боковых топочных экранов 6, при этом гнутые трубы 8 содержат Г-образные элементы, вертикальные участки 9 которых выполнены соосными, а горизонтальные отгибы 11 обращены друг к другу и расположены над боковыми участками топочной решетки 2. Их концы сообщены друг с другом соединительными патрубками 12, а торцы заглушены. При этом пространство между нижними гнутыми трубами 8 заполнено огнеупорным шамотобетоном 13, кроме того, нижняя сторона горизонтальных отгибов футерована огнеупорной мастикой 14.
Заявленное устройство работает следующим образом.
Топочная решетка 2 и ее агрегаты имеют самостоятельный корпус и опорную раму, и может быть смонтирована и демонтирована, при необходимости, без нарушения монтажного положения котла. Сжигание топлива осуществляется известным образом на топочной решетке 2.
Нависающие горизонтальные топочные пороги 7 (за счет объема, заполненного огнеупорным шамотобетоном 13) «работают», как теплоаккумулирующие объемы в полости топки, что значительно повышает интенсивность горения влажных топлив в особенности бурых углей за счет отдачи топливу аккумулированного тепла и обеспечения его дополнительного прогрева.