ТОПКА ДЛЯ СЖИГАНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА, ОБЛАДАЮЩЕГО БОЛЬШОЙ ПАРУСНОСТЬЮ

Изобретение относится к котлостроению и может быть использовано при создании котлов, в топках которых сжигаются твердые топлива с малыми размерами частиц и высокой парусностью, таких как лузга подсолнечника, риса, гречихи, и тому подобные растительные отходы.
Из уровня техники известны топки для сжигания твердого топлива с малым удельным весом, а, следовательно, с большой парусностью, например, «Низкотемпературная вихревая экранированная топка для сжигания твердого топлива обладающего большой парусностью», по патенту РФ №2251641, в которой только задний экран в верхней части образует пережим, делящий топку на две камеры, нижнюю и верхнюю, что недостаточно для того, чтобы хорошо воспламенялось топливо и в зону активного горения могли вернуться тяжелые частицы несгоревшего топлива.
Наиболее близким техническим решением предлагаемому устройству, является «Топка для сжигания топлива с малым удельным весом» по патенту РФ №2394189, состоящая из непосредственно топки, имеющей при вертикальной ориентации в горизонтальных сечениях прямоугольную или близкую к ней форму, имеющей пережим, разделяющий топку на верхнюю, и нижние камеры, образованный выступами противоположных стен передней и задней, имеющая в нижней камере топливоподающие устройства и воздушные каналы, направленные вдоль пода топки, кроме того установка в нижней камере на наклонном участке передней стены топливоподающих устройств сочетается с установкой непосредственно под ними на расположенном ниже участке передней стены воздушных амбразур с турбулизирующими устройствами, что при наличии выступа пережима задней стены выступ пережима передней стены расположен ниже выступа пережима задней стены, а воздушные амбразуры с турбулизирующими устройствами конструктивно совмещены в одном агрегате с горелками для вспомогательного или резервного топлива.
К недостаткам прототипа следует отнести то, что выступ пережима передней стены расположен ниже выступа пережима задней стены. Такое расположение пережимов приведет к недостаточно стабильному воспламенению топлива и отсутствию возможности возврата тяжелых частиц несгоревшего топлива в зону активного горения.
Задача, решаемая полезной моделью - создать топку для сжигания твердого топлива, обладающего большой парусностью, с улучшенными условиями воспламенения топлива и обеспечению возврата тяжелых частиц несгоревшего топлива в зону активного горения.
Поставленная задача решается с помощью предлагаемой топки, имеющей при вертикальной ориентации в горизонтальных сечениях прямоугольную или близкую к ней форму, имеющей пережим, разделяющий топку на верхнюю и нижнюю камеры, образованный выступами противоположных стен, передней и задней, имеющей топливоподающие устройства и воздушные каналы, причем пережим заднего экрана располагается ниже уровня пережима фронтового экрана и в конструкцию пережима заднего экрана встроены воздушные каналы для завершающего этапа горения.
Заявленное устройство отличается от прототипа тем, что: пережим заднего экрана располагается ниже уровня пережима фронтового экрана и в конструкцию пережима заднего экрана встроены воздушные каналы для завершающего этапа горения.
Из приведенного перечня признаков заявляемого устройства и достижения поставленной задачи наглядно видно, что заявляемое техническое решение представляет собой новую совокупность признаков, как сочетание известных и новых признаков, обеспечивающих получение нового технического результата, не известного на дату подачи заявки.
На фигуре схематично показан главный вид топки
Топка состоит из передней стенки 1, задней стенки 2 и боковых стенок 3. На передней стенке 1 выполнен передний пережим 4 топки, а на задней стенке 2 выполнен задний пережим 5 топки. Передняя стенка 1, задняя стенка 2 и боковые стенки 3 с пережимами 4 и 5 в совокупности образуют объем топочной камеры, состоящий из верхней камеры 6 и нижней камеры 7. Задний пережим по высотному уровню расположен ниже переднего пережима. В нижней камере имеется топливоподающее устройство 8 и каналы воздушного дутья 9, 10 и 11, расположенные последовательно по контуру нижней камеры.
Топка согласно изобретению работает следующим образом. Топливо подается в нижнюю камеру топки через топливоподающее устройство 8 и под воздействием сил гравитации движется в направлении к нижней (подовой) поверхности топочной камеры. Во время движения в объеме активного горения частицы топлива прогреваются до состояния возможности воспламенения. Через воздушные каналы 9, 10 и 11 подается дифференцированное по каналам количество воздуха, необходимое для горения топлива. За счет аэродинамического напора воздуха из дутьевых каналов топливо интенсивно контактирует с воздухом, образуя топливо-воздушную смесь, воспламеняется и вовлекается в закрученный вихревой поток внутри нижней камеры, состоящий из газов продуктов сгорания, воздуха и несгоревших частиц топлива.
Тот фактор, что задний пережим топки 5 располагается несколько ниже переднего пережима 4, приобретает значительное воздействие на формирование структуры вихревого потока.
Во-первых, это препятствует преждевременному выходу потока в верхнюю камеру 6 и увеличивает время пребывания частиц топлива в зоне активного горения камеры 7.
Во-вторых, расположение пережимов относительно друг друга в сочетании с тем, что в заднем пережиме размещается завершающая ступень воздушного дутья, позволяет обеспечить возврат несгоревших частиц топлива в зону активного горения, а также отжать часть горячих газов к устью выхода топлива из топливоподающего устройства 8 и тем самым интенсифицировать предварительную подготовку топлива к более раннему возгоранию. Все эти факторы способствуют обеспечению высокой степени выгорания топлива и соответственно повышению тепловой эффективности топочного процесса в котле.
Стрелками на фигуре указаны направления движения основных потоков воздуха и продуктов сгорания.
Из данного примера видно, что при применении предлагаемого устройства решается заявленная в материалах заявки задача.