ТОПКА

Полезная модель относится к организации сжигания топлива и может быть использовано в печах и топках котлов.
Известна вихревая камерная топка, содержащая камеру сгорания с газовыпускным окном, горелки и расположенную внизу систему удаления шлака, причем горелки направлены в топочный объем тангенциально и установлены перед газовыпускным окном, а стена камеры сгорания, расположенная за газовыпускным окном, то есть на участке прогрева и воспламенения струй, выполнена из обмуровки или экранами, утепленная обмуровкой, при этом между горелками и газовыпускным окном расположены сопла вторичного дутья, ориентированные в одинаковом направлении с горелками, а в топке установлены вихревые горелки; в качестве системы удаления шлака в нижней части топочного объема установлены топочное устройство слоевого типа (пат. RU 2158877, МПК 7 F 23 С 5/24, 1999)
Известное устройство не обеспечивает полноту сгорания топлива из-за расположения горелок в окрестности газовыпускного окна, в результате чего часть поступающего из горелок топлива подхватывается топочными газами и выносится за пределы топки.
Известна также вихревая топка, образованная экранами и обмуровкой, выполненная с горизонтальной осью, содержащая газовыпускное окно и яруса, тангенциально установленных и ориентированных на расположенные по оси топки условные окружности горелочных устройств, отклоненных под углом 10-70° в направлении от газовыпускного окна, топочное устройство слоевого типа, установленное в нижней части камеры сгорания, торец которой утеплен обмуровкой, сопла вторичного дутья, ориентированные одинаково с горелками и
установленные ближе к газовыпускному окну, которое выполнено в виде пережима и расположено по оси топки.(пат. RU 37183, МПК 7 F 23 С 5/24, 1/02, 2004)
Данная вихревая топка, работающая на циклонном принципе, не обеспечивает полноту сгорания топлива, т.к. в ней из-за расположения после топки газовыпускного окна, выполненного в виде пережима, скапливается несгоревшее топливо, которое пристенным потоком, движущимся к оси топки, разворачивается и выносится через центр газовыпускного окна.
Задачей полезной модели является обеспечение полноты сгорания топлива.
Поставленная задача достигается тем, что топка, образованная обмуровкой, содержащая топочное и горелочные устройства, сопла вторичного дутья, одинаково ориентированные с горелками, камеру сгорания и газовыпускное окно, согласно полезной модели она снабжена дополнительной обмуровкой, установленной внутри камеры сгорания и примыкающей к торцу обмуровки топки симметрично ее оси, причем в боковых стенках дополнительной обмуровки соосно выполнены в виде пережима дополнительные газовыпускные окна, а около внутренней поверхности торца дополнительной обмуровки установлены и направлены вверх под углом 10-40° к вертикали дополнительные сопла вторичного дутья, при этом на дополнительной обмуровке и торце камеры сгорания смонтирован арочный свод соосно газовыпускным окнам дополнительной обмуровки.
Технический результат, который достигается при использовании предлагаемой полезной модели, заключающийся в достижении полноты сгорания топлива, обеспечивается за счет конструктивных особенностей и компоновки элементов топки, в том числе за счет установка дополнительной обмуровки внутри камеры сгорания, которая разделяется
условно на две области горения. В первой области, образованной
дополнительной обмуровкой, за счет термостатирования достигается идеальное прогревание топлива и эффективное его горение. Во второй области, образованной дополнительной обмуровкой и обмуровкой топки, обеспечивается дожигание недосгоревшего топлива и оксида углерода. Топочное, горелочные устройства и одинаково ориентированные с ними сопла вторичного дутья, совместно с дополнительными соплами вторичного дутья, установленными около внутренней поверхности торца дополнительно обмуровки и направленными вверх под углом 10-40° к вертикали, в совокупности с арочным сводом топки способствуют образованию при горении топлива вихря и образованию выхода дымовых газов через дополнительные газовыпускные окна, соосно выполненные в виде пережима в боковых стенках дополнительной обмуровки перпендикулярно оси топки, и через газовыпускное окно обмуровки топки.
Исследованиями установлено, что наклон под углом менее 10° к вертикали сопел вторичного дутья дополнительного ряда, установленных с внутренней поверхности торца дополнительной обмуровки, приводит к подстуживанию боковой стенки доп. обмуровки, что нежелательно для горящих частиц твердого топлива.
Наклон под углом более 40° к вертикали сопел вторичного дутья дополнительного ряда приводит к разрушению вихревого движения дымовых газов, ухудшает стабильность горения топлива, что нецелесообразно.
Выполнение свода топки в виде арки предусмотрено для обеспечения циркуляции потоков воздуха, дымовых газов, топлива, что приводит к увеличению времени горения топлива и полноты его сгорания.
Полезная модель изображена на чертежах, где на фиг.1 представлен продольный разрез топки, на фиг.2 - разрез А-А фиг.1, на фиг.3 - разрез В-В фиг.1.
Топка, образованная обмуровкой 1, содержит топочное 2 и горелочные (не показаны) устройства, камеру сгорания 3, сопла 4
вторичного дутья, ориентированные одинаково с горелками, газовыпускное окно 5, выполненные соосно в виде пережима в дополнительной обмуровке 6 газовыпускные окна 7, около внутренней поверхности торца которой установлены и направлены вверх под углом 30° к вертикали дополнительные сопла 8 вторичного дутья, причем на дополнительной обмуровке 6 и торце камеры сгорания 3 смонтирован арочный свод 9 топки соосно газовыпускным окнам 7 дополнительной обмуровки 6.
Заявляемая топка, образованная обмуровкой 1, работает следующим образом. Топливо подавалось в топочное устройство 2 при помощи горел очных устройств в камеру сгорания 3. Одновременно в камеру сгорания 3 подавался воздух соплами 4 вторичного дутья, ориентированными одинаково с горелками, и дополнительными соплами 8 вторичного дутья, расположенными около внутренней поверхности торца дополнительной обмуровки 6 и направленными вверх под углом 30° к вертикали, взаимное расположение которых создало условия для возникновения момента количества движения топлива и дымовых газов относительно оси газовыпускных окон 7, выполненных соосно в виде пережима в боковых стенках дополнительной обмуровки 6, и совместно с поверхностью арочного свода топки вызывало вихревое движение воздуха, дымовых газов, топлива, частицы которого под воздействием центробежных сил смещались к горячим стенкам дополнительной обмуровки 6, арочному своду 9 топки и циркулировали, практически, до полного сгорания, после чего подхватывались дымовыми газами и перемещались к газовыпускным окнам 7 дополнительной обмуровки 6. Остатки недогоревшего топлива и оксид углерода выносились через газовыпускные окна 7 и догорали между обмуровками 1 и 6. Продукты сгорания удалялись из топки через газовыпускное окно 5 обмуровки 1.
Таким образом, использованием заявляемой конструкции топки обеспечивается полнота сгорания топлива.
Заявляемая полезная модель промышленно применима для сжигания вязкого жидкого, пылевидного и водоугольного топлива в технологических печах, котлах и сушилах.