УСТРОЙСТВО ПОДАЧИ ТОПЛИВА В ТВЕРДОТОПЛИВНЫЙ КОТЕЛ

Полезная модель относится к промышленной энергетике, в первую очередь к устройствам подачи мелкофракционного угля и угля повышенной влажности из угольного бункера в горелочное устройство или накопитель при помощи шнека, а именно к устройствам непрерывной подачи сыпучих материалов из бункера, и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства.
Известно устройство для подачи твердого топлива к установкам для сжигания (патент РФ №99856, м.кл. МПК F23K 3/14, опубл. 27.11.2010), имеющее расходный бункер в виде цилиндра с ворошителем топлива, расположенный под бункером подающий шнек, заключенный в кожух, один конец которого соединен с приводом, а другой - с установкой для сжигания. Внутри бункера на дне установлен гибкий ворошитель топлива, радиально расположенный и имеющий возможность вращения в горизонтальной плоскости. Ворошитель имеет форму лопасти и снабжен приводом, расположенным под дном бункера.
Устройство предназначено для подачи твердого топлива в первую очередь из отходов мебельного производства, из опилок. Для работы с мелким и влажным углем такое устройство не пригодно.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой полезной модели является устройство подачи твердого топлива, описанное в патенте на изобретение №2202733 Устройство для сжигания твердого топлива (варианты), м.кл. F23B 1/06, F23B 1/16, опубл. 20.04.2003, принятое за ближайший аналог (прототип). Устройство по прототипу содержит бункер хранения топлива, механизм подачи топлива, выполненный в виде наклонного шнекового питателя с полым валом, спиральными лопастями, при этом шнековый питатель расположен внутри шнекового корпуса. Шнековый питатель соединен с одной стороны с разгрузочным отверстием бункера, а с другой стороны с конфузор-ретортой с воздуховодом и воздушными прозорами.
Основным недостатком известного устройства является сложность его сборки и установки. Кроме того, эксплуатацию устройства сильно усложняет его малая ремонтопригодность, что особенно значимо с учетом высокой вероятности заклинивания шнеков недробимыми включениями. Возможно нарушение непрерывности подачи топлива в результате заклинивания шнека при попадании крупной породы в зону соединения бункера со шнековым устройством. При возникновении затора - шнек начинает все медленнее вращаться, возрастает сила тока на двигателе. В результате происходит аварийная остановка.
В задачу предлагаемой полезной модели положено усовершенствование устройства подачи твердого топлива для устранение указанных недостатков.
Технический результат заключается в упрощении проведения монтажных и ремонтных работ, повышении ремонтопригодности путем упрощения процесса сборки и разборки частей наклонного загрузочного шнека, свободного демонтажа для устранения заторов.
Заявляемый технический результат достигается тем, что в устройстве для загрузки топлива в твердотопливный котел, содержащем наклонный загрузочный шнек, расположенный внутри корпуса, соединенный с бункером твердого топлива и приемно-подающим устройством твердотопливного котла, в соответствии с заявляемым решением, наклонный загрузочный шнек расположен внутри трубы, состоящей из нижней, верхней и соединительной частей, при этом на нижней части трубы закреплена приемная камера, соединенная с бункером твердого топлива, а на верхней части трубы закреплена пересыпная камера, соединенная с приемно-подающим устройством твердотопливного котла, кроме того, приемная камера выполнена в виде внутреннего корпуса, размещенного во внешнем корпусе с возможностью поворота внешнего корпуса относительно внутреннего корпуса, а пересыпная камера выполнена в виде внутреннего корпуса, размещенного во внешнем корпусе, с возможностью поворота внешнего корпуса относительно внутреннего корпуса.
Полезную модель дополняют частные отличительные признаки, способствующие достижению заявляемого технического результата.
Нижняя, верхняя и соединительная части трубы состыкованы между собой хомутами.
Внутренний корпус приемной и пересыпной камер соединен с внешним корпусом на двух полуосях, установленных в отверстиях, по одной осевой линии на противоположных стенках внешнего корпуса.
Внутренний и внешний корпуса приемной и пересыпной камер закреплены между собой двумя стяжными соединительными болтами.
В стенке внешних корпусов приемной и пересыпной камер выполнено ревизионное окно, закрытое крышкой.
Внутренний корпус приемной камеры жестко закреплен на нижней части трубы параллельно оси вращения загрузочного шнека.
Внутренний корпус пересыпной камеры жестко закреплен на верхней части трубы параллельно оси вращения загрузочного шнека.
Внутренний корпус размещен во внешнем корпусе приемной камеры с возможностью поворота внешнего корпуса на угол до 30° относительно внутреннего корпуса.
Внутренний корпус размещен во внешнем корпусе пересыпной камеры с возможностью поворота внешнего корпуса на угол до 30° относительно внутреннего корпуса.
Устройство подачи топлива поясняется рисунками, где показано на:
фиг. 1 - наклонный загрузочный шнек, вид прямо;
фиг. 2 - наклонный загрузочный шнек, вид сверху;
фиг. 3 - шнек, установленный между бункером и котлом, вид прямо;
фиг. 4 - шнек, установленный между бункером и котлом, вид сверху.
Перечень конструктивных элементов:
наклонный загрузочный шнек 1, корпус шнека, выполненный в виде трубы, состоящей из трех частей: нижней части трубы 2 для установки шнека, верхней части трубы 3 для установки шнека, соединительной трубы 4, хомуты 5 для закрепления частей трубы 2, 3, 4, приемная камера 6, бункер твердого топлива 7, пересыпная камера 8, приемно-подающее устройство твердотопливного котла 9, внутренний корпус 10 приемной камеры 6, внешний корпусе 11 приемной камеры 6, полуоси 12, соединительные болты 13, шибер 14, размещенный на выходном окне бункера, ворошитель 15, фланец 16 приемной камеры 6, ревизионное окно 17, опора фланца 18 хвостовика загрузочного шнека 1, внутренний корпус 19 пересыпной камеры 8, внешний корпус 20 пересыпной камеры 8, полуоси 21, соединительные болты 22, фланец 23 пересыпной камеры 8, фланец 24 приемно-подающего устройства твердотопливного котла 9, ревизионное окно 25, плита 26, мотор-редуктор привода 27 шнека 1.
Устройство содержит наклонный загрузочный шнек 1, который закреплен внутри трубы, состоящей из нижней части 2, верхней части 3 и соединительной части 4, состыкованных между собой хомутами 5. На нижней части трубы 2 закреплена приемная камера 6, соединенная с бункером твердого топлива 7. На верхней части 3 трубы закреплена пересыпная камера 8, соединенная с приемно-подающим устройством твердотопливного котла 9.
Приемная камера 6 состоит из внутреннего корпуса 10, выполненного в виде двух пластин, при этом одной стороной пластины жестко закреплены на нижней части трубы 2 параллельно оси вращения загрузочного шнека 1. Внешний корпус 11 выполнен в виде коробчатой конструкции. Пластины внутреннего корпуса 10 помещены во внешний корпус 11 и соединены с ним с возможностью поворота на угол α до 30° относительно внутреннего корпуса 10. Внутренний корпус 10 соединен с внешним корпусом 11 при помощи двух полуосей 12, установленных в отверстиях, находящихся на одной осевой линии на противоположных стенках внешнего корпуса 11, что дает возможность устанавливать наклонный шнек 1 относительно уровня пола на угол до 60°. Внутренний 10 и внешний 11 корпуса, после установки угла а, закрепляются между собой двумя стяжными соединительными болтами 13 на противоположных стенках внешнего корпуса 11.
В днище бункера твердого топлива 7 размещено выходное окно, на котором закреплен шибер 14, выполненный в виде прямоугольной рамки с фланцем с направляющими под штыри, с одной стороны для перекрытия топлива из бункера. В бункере 7 установлен ворошитель 15 с возможностью вращения при помощи привода. Ворошитель 15 может быть установлен в днище бункера 7. Посредством шибера 14 бункер 7 сообщен с приемной камерой 6. К внешнему корпусу 11 приемной камеры 6 приварен фланец 16 для закрепления на фланце шибера 14 бункера 7. В стенке внешнего корпуса 11 выполнено ревизионное окно 17, закрытое крышкой для возможности очистки, выявления неисправностей и ремонта деталей. Опора фланца 18 хвостовика загрузочного шнека 1 приварена к торцу нижней части трубы 2.
Пересыпная камера 8 состоит из внутреннего корпуса 19, выполненного в виде двух пластин, жестко закрепленных одной стороной на верхней части трубы 3 параллельно оси вращения загрузочного шнека 1. Внешний корпус 20 выполнен в виде коробчатой конструкции. Пластины внутреннего корпуса 19 помещены во внешний корпус 20 и соединены с ним с возможностью поворота внешнего корпуса 20 на угол α до 30° относительно внутреннего корпуса 19. Внутренний корпус 19 соединен с внешним корпусом 20 при помощи двух полуосей 21, установленных в отверстиях, находящихся на одной осевой линии на противоположных стенках внешнего корпуса 20, что дает возможность устанавливать наклонный шнек 1 относительно уровня пола на угол до 60°. Внутренний 19 и внешний 20 корпуса, после установки угла а, закрепляются между собой двумя стяжными соединительными болтами 22 на противоположных стенках внешнего корпуса 20.
К внешнему корпусу 20 пересыпной камеры 8 приварен фланец 23 для закрепления на фланце 24 приемно-подающего устройства твердотопливного котла 9. В стенке внешнего корпуса 20 выполнено ревизионное окно 25, закрытое крышкой, для возможности очистки, выявления неисправностей и ремонта деталей. Плита 26 для крепления мотор-редуктора привода шнека 27 приварена к верхней части трубы 3. Крутящий момент от мотор-редуктора передается через зубчатую передачу на вал загрузочного шнека 1.
Устройство работает следующим образом.
Уголь любого сорта фракции 0-50 мм засыпается в бункер твердого топлива 7, из которого под воздействием веса поступает в приемную камеру 6 наклонного загрузочного шнека 1. Уголь в зоне выпускного окна ворошат с помощью ворошителя с приводом 15, что позволяет избежать зависания угля в бункере. Крутящий момент от мотор-редуктора привода 27 передается через зубчатую передачу на вал загрузочного шнека 1, приводя его во вращение для непрерывной подачи угля через пересыпную камеру 8 в приемно-подающее устройство твердотопливного котла 9. Если в поступающем угле окажется кусок металла или породы, который шнек не сможет размолоть и этот кусок попадет в зону подачи угля из бункера, произойдет заклинивание шнека. Для восстановления непрерывной подачи топлива нет необходимости останавливать подачу, достаточно открыть ревизионные окна 17 или 25 и вытащить не дробимый кусок. Ревизионные окна 17 или 25 также можно использовать для выявления неисправностей и ремонта конструктивных элементов устройства.
Устройство подачи твердого топлива монтируется в следующем порядке.
Первоначально устанавливают твердотопливный котел 9 в котельной. Затем устанавливают бункер 7 в приямке с уровнем загрузочного окна бункера 7 выше уровня земли не менее чем 300 мм. Приемная камера 6 фланцем 16, присоединяется к фланцу шибера 14 болтовым соединением. Шнек 1, вставленный в соединительную трубу 4, укладывается в лоток приямка и заводится в отверстие котельной (на фигуре не отмечено). Для удобства монтажа труба загрузочного шнека 1 состоит из трех частей. Нижняя часть шнека 1 опускается в нижнюю часть трубы 2 приемной камеры 6, при этом хвостовик шнека 1 вставляется в опору с фланцем 18. Соединительная труба 4 крепится к нижней части трубы 2 посредством хомута 5. Пересыпная камера 8, с верхней частью трубы 3, одевается на верхнюю часть шнека 1 и прикручивается своим фланцем 23 к фланцу 24 приемно-подающего устройства твердотопливного котла 9 с помощью болтового соединения. Верхняя часть трубы 3 пересыпной камеры 8 крепится к соединительной трубе 4 с помощью хомута 5. На верхнюю часть шнека 1 крепится шестерня привода (на фигуре не отмечено), передающая крутящий момент от мотор-редуктора 27.
Конструкция устройства подачи твердого топлива отличается компактностью и высокой ремонтопригодностью. Предлагаемая простая и надежная схема крепления конструктивных элементов устройства позволяет значительно упростить, а значит, сократить сроки и снизить затраты на проведение монтажных и ремонтных работ.