Механизированное топочное устройство

Полезная модель относится к энергомашиностроению как устройство для сжигания твёрдых топлив и может использоваться в паровых и водогрейных котлах, теплогенераторах, инсинераторах малой мощности с целью выработки тепловой энергии для предприятий, и коммунальных инженерных сетей, и сооружений.
Прототипом предлагаемого технического решения является топка ретортная, состоящая из блока топочного, с наклонными и боковыми колосниками, питателя шнекового, состоящего из вала с винтовыми лопастями, механического привода шнека, бункера, коллектора, клапанов воздушных и вентилятора с приводом, отличающаяся тем, что спираль последней лопасти шнека выполнена с направлением витка, противоположным направлению витков остальных его лопастей, а вал шнекового питателя снабжен рыхлителями топлива, выполненными в виде отдельных пластин, расположенных между его винтовыми лопастями, при этом плоские поверхности рыхлителей образуют прерывистую винтовую поверхность с направлением витков, также противоположным направлению витков шнекового питателя (см. патент на полезную модель RU 85985 U1).
Недостатками прототипа является то, что топка предназначена для сжигания исключительно древесных отходов. Кроме того, эксплуатация с применением дутья через чугунные колосники не обеспечивает устойчивое горение топлива при пониженных нагрузках, а перерывы в работе приводят к прогарам колосникового полотна.
Техническим результатом является расширение видов сжигаемого топлива, повышение технологичности и надёжности конструкции, приводящее к улучшению эксплуатационных характеристик топочного устройства, технического обслуживания и ремонта.
Технический результат достигается за счёт того, что при опирании шнека применяется узел, конструктивно позволяющий выполнить шнек консольным, благодаря чему было уменьшено количество вращающихся элементов до одного, кроме того, это решение поспособствовало уменьшению габарита устройства. Также благодаря особой форме выгрузной части в виде отвода из гнутого листа не требуется наличие витков шнека с противоположным направлением и рыхлителей для исключения уплотнения древесных отходов в процессе их продвижения по транспортёру и позволяет эксплуатировать устройство с применением фракции топлива до 120 мм.
Для эффективного сжигания древесных отходов и отходов сельхоз культур подача воздуха осуществляется через съёмные сопла из жаростойкой стали в два яруса. Первый ярус – горизонтальный для подачи воздуха в зону коксования и возгонки топлива. Второй ярус – под углом от 30 до 45 градусов вверх относительно горизонта для подачи воздуха в зону активного горения летучих веществ. Отсутствие колосникового полотна исключает проблему с прогарами. Съёмные сопла позволяют в короткий срок оценить степень износа и при необходимости выполнить замену. Футерованная чаша зоны выгрузки и горения топлива в реторте аккумулирует тепло, что положительно сказывается при кратковременных остановах или перерывах в подаче топлива. Более стабильная работа при малых нагрузках.
Предлагаемое механизированное топочное устройство представлено на чертежах, где на фиг. 1 изображение в изометрии; на фиг. 2 изображён общий вид спереди; на фиг. 3 изображён общий вид сверху.
Топочное устройство состоит из двух частей полной заводской готовности – реторты 1 и транспортёра 2. Реторта 1 представляет собой футерованную чашу 3 на регулируемых опорах 4 с отводом из гнутого листа 5, выполняющего роль направляющей, предназначенную для подачи топлива в зону горения. Сквозь футеровку 6 проходят два ряда воздушных сопел 7 из жаростойкой стали, через которые подается первичный воздух, необходимый для горения топлива. Подвод воздуха на горение топлива предусмотрен через патрубок 8 с регулировочным шибером 9. Для удобства монтажа патрубки 8 расположены с двух сторон реторты, неиспользуемый патрубок 8 закрывается крышкой 10. Транспортёр 2 также имеет регулируемые опоры 11 и скреплён с ретортой 1 посредством фланцевого соединения 12. Транспортёр 2 состоит из лотка 13 цилиндрической формы, по которому при помощи вращающегося шнека 14 перемещается топливо из загрузочного короба 15 в зону горения реторты. Шнек 14 вращается за счёт передачи на него крутящего момента от привода 16 на кронштейне 17 через подшипниковый узел 18. Загрузочный короб 15 оборудован с двух сторон патрубками 19 для подключения трубопровода от клапана пожаротушения и ревизионными лючками 20. Неиспользуемый патрубок 19 закрывается резьбовой заглушкой 21.
Механизированное топочное устройство работает следующим образом.
Привод 16, закреплённый на кронштейне 17, через подшипниковый узел 18 передаёт крутящий момент на ось шнека 14. Шнек 14, вращаясь, перемещает топливо в горизонтальном направлении из загрузочного короба 15 в чашу 3 реторты 1, где по отводу из гнутого листа 5 поднимается в зону горения. Через входной патрубок 8 острого дутья подаётся воздух на два ряда сопел 7 для горения топлива. Регулировка расхода воздуха осуществляется регулировочным шибером 9. Ревизию и чистку загрузочного короба осуществляют через ревизионные лючки 20.