КОЛОСНИКОВАЯ РЕШЕТКА

Полезная модель относится к устройствам для сжигания твердого топлива и может быть использовано в топках твердотопливных теплогенераторов, печей, паровых и водогрейных котлов.
Известна «КОЛОСНИКОВАЯ РЕШЕТКА» RU 2212585 Опубликовано: 20.09.2003 [1], содержащая полотно, выполненное с прозорами и сквозными отверстиями для прохода воздуха, причем полотно колосниковой решетки выполнено с живым сечением - отношением суммарной площади всех Прозоров и отверстий для прохода воздуха ко всей площади решетки (площади зеркала горения слоя), равным 0,3-3%.
Недостатком известной конструкции является неполное сгорание части топлива, расположенной в непосредственной близости к решетке и неравномерность горения топлива.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является «КОЛОСНИКОВАЯ РЕШЕТКА» RU ПМ 2854 Опубликовано: 16.09.1996 [2], содержащая ряд ребер, выполненных с уменьшением ширины сечения в сторону воздухоподачи, (обратную расположения топлива), установленных с прозорами между ребрами для прохода воздуха, соединенных перемычками.
Известная колосниковая решетка способствует лучшему сгоранию топлива расположенного в непосредственной близости к решетке.
Недостатком известного устройства является низкая долговечность и устойчивость к воздействию высоких температур, определяемая невозможностью применить литье из чугуна. Кроме того, недостаточный поток окислителя (воздуха) к топливу, прилегающему к колосниковой решетке, приводит к неполному сгоранию топлива и повышает неравномерность горения топлива, что отрицательно сказывается на эффективности печи. Недостатком также является низкая скорость очистки колосника от сгоревшего топлива, обусловленная неполным сгоранием топлива в области, прилегающей к колоснику, приводящей к налипанию несгоревших частиц топлива на колосник.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение эффективности сгорания топлива, повышение долговечности, повышению скорости очистки печи от сгоревшего топлива.
Технический результат достигается тем, что колосниковая решетка, содержащая ряд ребер, поперечные сечения которых вписаны в симметричные трапеции, основания которых параллельны плоскости решетки, углы между короткими основаниями и боковыми сторонами округлены, ребра установлены с прозорами между ребрами для прохода воздуха, ребра соединены между собой перемычками, характеризуется тем, что на а внешних сторонах ребер, соответствующих длинным основаниям описываемых трапеций расположены продольные (вдоль ребер) канавки (выемки, желоба, пазы).
Колосниковая решетка может содержать три перемычки: две относительно широкие перемычки могут располагаться по краям и одна, более узкая перемычка может располагаться в центре колосниковой решетки. Указанное расположение перемычек позволяет достичь высокой механической прочности колосниковой решетки.
Канавки в ребрах могут располагаться между перемычками (не затрагивая перемычек, оставляя перемычки целостными). Указанное расположение выемок позволяет достичь высокой прочности решетки при частичной компенсации механических усилий, возникающих при неравномерном нагреве колосниковой решетки. Механическая прочность перемычек позволяет противостоять механическим напряжениям, обусловленным неравномерным нагревом колосниковой решетки, предотвращая ее разрушение.
Углы между короткими основаниями и боковыми сторонами могут быть округлены. Указанное выполнение ребер облегчает их изготовление литьевым способом и улучшает теплоотвод от ребер посредством излучения.
Широкие перемычки и крайние ребра могут выполняться с прямоугольными выступами. Наличие выступов позволит повысить надежность крепления колосниковой решетки в топке кладочной печи.
Изделие для защиты топки, изготовленное с применением ПП. 1-4 показано на фиг.1 (поперечный разрез ребер) и фиг.2 (вид сверху), фиг.3 (общий вид), где:
1 - ребра;
2 - прозоры;
3 - канавки;
4 - широкие перемычки;
5 - узкая перемычка;
6 - прямоугольные выступы;
7 - длинное основание трапеции поперечного сечения ребра;
8 - короткое основание трапеции поперечного сечения ребра;
9 - боковые стороны трапеции поперечного сечения ребра.
Устройство действует следующим образом: предлагаемый колосник укладывается на дно топки (не показана) широкой стороной ребер 1, соответствующей длинным основаниям трапеции 7, описывающей поперечный разрез ребер, вверх. На широкую сторону ребер колосника укладывается твердое кусковое топливо (не показано). Боковые стороны 9 ребра 1 сходятся по направлению вниз, к короткому основанию трапеции 8 поперечного сечения ребра 1. Ниже колосника организована подача окислителя (чаще всего воздуха). Переходы между боковыми сторонами 9 и короткими основаниями 8 округлены. При указанном расположении ребер колосниковой решетки, поперечные сечения которых вписаны в симметричные трапеции, куски твердого топлива, случайно прошедшие в прозор 2 (промежуток между ребрами) беспрепятственно выпадают вниз, в поддувальный ящик (не показан). Канавки 3 расположены в верхней части ребер 1, ориентированы вдоль ребер. Широкие перемычки 4 расположены по краям решетки, узкая перемычка 5 расположена вдоль центра решетки. Указанное расположение перемычек позволяет достичь высокой механической прочности колосниковой решетки. Канавки в ребрах могут располагаться между перемычками (не затрагивая перемычек, оставляя перемычки целостными). Указанное расположение выемок позволяет достичь высокой прочности решетки при частичной компенсации механических усилий, возникающих при неравномерном нагреве колосниковой решетки. Механическая прочность перемычек позволяет противостоять механическим напряжениям, обусловленным неравномерным нагревом колосниковой решетки, предотвращая ее разрушение. Крайние ребра 1 с прямоугольными выступами 6 расположены по краям решетки. Выступы 6 позволяют надежнее крепить решетку в кладке топки печи. Топливо, закладываемое на решетку приходит в контакт с верхними частями ребер. Вдоль канавок 3 проходит подаваемый через прозор 2 воздух, обеспечивая полное сгорание топлива, накладываемого на предлагаемую колосниковую решетку.
Технический результат - повышение эффективности сгорания топлива, (коэффициента полезного действия) топок с применением предлагаемого изделия достигается тем, что улучшаются условия горения топлива, примыкающего к колосниковой решетке, а именно: улучшается подвод окислителя и уменьшается площадь контакта твердого кускового топлива с колосниковой решеткой, что способствует повышению температуры топлива, прилегающего к колосниковой решетке и наиболее полному его использованию.
Технический результат повышение долговечности топок с применением предлагаемого изделия достигается тем, что благодаря уменьшению площади контакта решетки с топливом и наличию потока воздуха вдоль канавок температура колосниковой решетки снижается, что увеличивает ее долговечность.
Технический результат повышение скорости очистки колосника от сгоревшего топлива достигается тем, что повышение температуры прилегающего к колоснику топлива уменьшает образование недогоревших органических соединений, и уменьшает образование смол, затрудняющих удаление остатков топлива с колосниковой решетки.
Промышленное применение. Полезная модель может быть с успехом применена при изготовлении колосниковых решеток.