ФУРМА ТОПОЧНОГО УСТРОЙСТВА ПАРОВОГО КОТЛА

МПК7 F22B37/00
Фурма топочного устройства парового котла.
Полезная модель относится к топочным устройствам высоконапорных паровых котлов, а именно к фурмам.
Конструкция фурмы парового котла оказывает непосредственное влияние на процесс горения в топочном устройстве. Неудовлетворительное состояние ее приводит к разрушению фурмы и частому ремонту котла.
Известны конструкции фурм с использованием фурменного кирпича. («Топочные устройства судовых паровых котлов, Н.М. Кузнецов и др., 1959г.). Основным недостатком этих конструкций является недолговечность фурменного кирпича и частые его обвалы.
Известны конструкции фурменных устройств, выполненных из различных жаропрочных материалов, к которым в процессе эксплуатации необходимо подводить водяное или воздушное охлаждение для предотвращения разрушения фурм.
Известны решения, в которых охлаждающая среда проходит по каналам охлаждения и возвращается обратно в систему охлаждения (патент США №4564143, МПК С21В7/16; патент Германии № 10026505, МПК С21В7/16)
Наиболее близкими к заявляемому решению являются конструкции фурм, содержащие концентрично расположенные трубы, образующие тракты для подачи охлаждающей среды, в которых охлаждающий воздух не возвращается в систему охлаждения, а поступает в рабочее пространство печи (патент США № 4138098, МПКС21В7/16, С21С5/48; патент Японии № 11181514 .МПК С21С5/48).
Однако известные конструкции не охватывают все возможные варианты выполнения устройств фурм.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является более надежное охлаждение фурмы и, как следствие, повышение надежности работы всего котлоагрегата.
Согласно предлагаемой полезной модели, фурма топочного устройства парового котла содержит внутренний корпус, образующий дутьевой канал, и наружный корпус, установленный относительно внутреннего корпуса с зазором, который образует полость для охлаждающего воздуха между корпусами. Внутренний корпус у выхода фурмы отбортован и соединен с фланцем для установки фурмы в корпус котла. Полость выполнена с переменным сечением по длине и расширяющимся к входу фурмы, у которого сообщена с дутьевым каналом посредством отверстий, выполненных во внутреннем корпусе. У выхода фурмы упомянутая полость сообщена с каналом подвода воздуха.
Внутренний и наружный корпуса могут быть выполнены круговыми в радиальном сечении. При этом внутренний корпус может быть выполнен цилиндрическим у входа фурмы и коническим у ее выхода.
Полость у канала подвода воздуха может быть выполнена в виде щели. Выполнение полости в месте подвода воздуха в виде щели обеспечивает более высокую скорость потока охлаждающего воздуха и, следовательно, более интенсивное охлаждение внутреннего корпуса на выходе фурмы.
Полость в районе отбортовки может быть снабжена проставкой, например, в виде спирали, установленной между корпусами. Установка проставки позволяет при изготовлении фурмы избежать смыкания наружного и внутреннего корпусов.
Такое выполнение полости для прохода охлаждающего воздуха способствует повышению стабильности работы фурменного устройства за счет исключения разрушения внутренней стенки фурмы, так как охлаждающий воздух поступает на самый напряженный в тепловом отношении участок фурмы.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами.
На Фиг. 1 изображен разрез фурмы.
На фиг. 2 - изображено частичное сечение фурмы.
На фиг. 3 - схема работы фурмы с воздухонаправляющим устройством.
Фурма содержит внутренний корпус 1, образующий дутьевой канал 2, и наружный корпус 3. Между внутренним корпусом 1 и наружным корпусом 3 образована полость 4 для прохода охлаждающего воздуха. Внутренний корпус 1 у выхода фурмы отбортован и соединен с фланцем 5 для установки фурмы в корпус котла. Полость 4 выполнена с переменным сечением по длине, расширяющимся ко входу фурмы. Во внутреннем корпусе 1 на его цилиндрическом участке выполнены отверстия 6 для прохода охлаждающего воздуха в дутьевой канал 2. У выхода фурмы полость 3 сообщена с каналом подвода охлаждающего воздуха 7 (Фиг. 3). В этом месте полость выполнена в виде щели 8. Между корпусами 1 и 3 в щели в районе отбортовки корпуса 1 установлена проставка 9, выполненная , например, в виде спирали (Фиг. 2). В дутьевой канал воздух подается с помощью воздухонаправляющего устройства 10 (Фиг. 3).
Фурма работает следующим образом. Воздух с помощью воздухонаправляющего устройстваЮ подается в дутьевой канал 2. Одновременно через канал подвода воздуха 7 охлаждающий воздух поступает в полость 4 через щель 8, где ускоряется. Так как на данном участке фурмы температура ее внутренней стенки максимальна, то за счет высокой скорости потока охлаждающего
воздуха, проходящего через щель 8, происходит процесс интенсивного охлаждения стенки внутреннего корпуса 1. Далее воздух поступает в расширяющуюся часть полости 4 и через отверстия 6 проходит непосредственно в дутьевой канал 2, в котором смешивается с основным дутьевым потоком. Движение воздуха через полость 4 происходит за счет разности давлений между в канале подвода воздуха 7 и дутьевым каналом 2.
Предлагаемая конструкция позволяет увеличить надежность работы фурмы за счет интенсивного охлаждения ее внутренней стенки. Кроме того, организация воздушных потоков позволяет интенсифицировать процесс горения за счет увеличения турбулизации потока в начальной стадии смесеобразования, а именно, на входе фурмы.