Есть еще 3 страницы.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Котел стальной водогрейный твердотопливный для сжигания преимущественно антрацита или каменного угля, содержащий камеру топочную, элементы корпуса которой выполнены с двойными стенками и объединены в единую полость водяной рубашки, образующими топку как пространство и наклонный канал для топлива и одновременно образующими воздушно-дымогазовый канал для подвода первичного воздуха и дожигания вторичным воздухом, поступающим в топку через ряд патрубков, расположенных над зоной горения, и имеющий в своем составе толкатель золы, планка которого установлена на передней стенке камеры топочной в прямоугольном проеме камеры топочной по всей ее ширине, причем планка установлена с возможностью возвратно-поступательного движения в топку и обратно вдоль дна топки с помощью шарнирно-рычажной системы от привода, зольный ящик, топливный бункер, теплообменник, представляющий собой емкость с водой, соединенную с полостью водяной рубашки камеры топочной и с установленными внутри по двум осям системы координат с определенным шагом рядами дымогарных труб, и имеющий вверху газосборный коллектор с выходным патрубком, отличающийся тем, что топка камеры топочной имеет клиновидную форму с углами раскрытия по горизонтали и вертикали не менее 1,5-2° на сторону в направлении прямого хода планки толкателя золы, а планка толкателя золы шарнирно соединена с рычагами через серьги, причем рычаги своими верхними концами шарнирно установлены на кронштейнах на передней стенке камеры топочной, а их нижние концы шарнирно соединены с рычагами, которые представляют собой зубчатые рейки, которые входят в состав привода толкателя золы, при этом шарнирные соединения рычагов с серьгами, шарнирно соединенными с планкой толкателя золы, находятся между шарнирными соединениями рычагов с кронштейнами камеры топочной и с зубчатыми рейками привода.

2. Котел по п.1, отличающийся тем, что планка толкателя золы имеет полую конструкцию без дна, причем на переднем торцевом элементе планки толкателя золы, контактирующем с горящим топливом, установлена накладка из жаростойкого материала.

3. Котел по п.2, отличающийся тем, что в накладке и переднем торцевом элементе планки толкателя золы выполнены ряды соосных сквозных отверстий.

4. Котел по п.1, отличающийся тем, что шарнирные соединения планки с серьгами рычажной системы установлены на переднем торцевом элементе внутри планки и разнесены по ее ширине.

5. Котел по п.1, отличающийся тем, что в окне для подачи первичного воздуха в камеру топочной установлена гравитационная заслонка со смещенной осью вращения вверх относительно линии центра тяжести заслонки.

Рисунок 1

Текст

Смотреть все

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к устройствам для нагрева воды на отопление с использованием твердого топлива, преимущественно антрацита или каменного угля. Котел водогрейный твердотопливный, содержащий зольный ящик, топливный бункер,теплообменник, камеру топочную, элементы корпуса которой выполнены с двойными стенками,образующими топку с каналами, имеющий в своем составе толкатель золы, планка которого установлена с возможностью возвратно-поступательного движения с помощью шарнирнорычажной системы от привода, при этом топка имеет клиновидную форму с углами раскрытия по горизонтали и вертикали не менее 1,5-2. Планка толкателя золы шарнирно соединена с рычагами через серьги, причем рычаги своими верхними концами шарнирно установлены на кронштейнах на передней стенке камеры топочной, а их нижние концы шарнирно соединены с рычагами,которые представляют собой зубчатые рейки, которые входят в состав привода толкателя золы, при этом шарнирные соединения рычагов с серьгами, шарнирно соединенными с планкой толкателя золы, находятся между шарнирными соединениями рычагов с кронштейнами камеры топочной и с зубчатыми рейками привода. Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к устройствам для нагрева воды на отопление с использованием твердого топлива, преимущественно антрацита или каменного угля. Из существующего уровня техники известна топка для сжигания твердого топлива (патент RU 2159390 от 18.04.2000 МПК F23B 1/02), содержащая топочную камеру с огнеупорными стенками, расположенную в топочной камере неподвижную колосниковую решетку, состоящую из верхнего наклонного участка и нижнего горизонтального участка, расположенный в нижней части топочной камеры зольный бункер, связанное с топочной камерой устройство подачи топлива, выполненное в виде штока (планки),способного совершать возвратно-поступательное движение вдоль своей оси, например, от гидравлического привода, связанный с устройством подачи - вертикальный топливный бункер; колосниковая решетка снабжена устройством принудительного перемешивания топлива и удаления золы, выполненное в виде штока (планки), способного совершать возвратно-поступательное движение вдоль верхней поверхности горизонтального участка колосниковой решетки, например, от гидравлического привода, при этом канал подачи топлива и канал удаления золы разнесены в вертикальном направлении так, что топливо не может самотеком поступать из топливного бункера в топочную камеру. Управление гидравлическими приводами (цилиндрами) осуществляется гидравлической системой управления, в составе которой имеется гидравлический насос, резервуар с рабочей жидкостью, гидравлическая управляющая и регулирующая аппаратура с электрическим управлением, электрические датчики контроля положения исполнительных механизмов. К недостаткам данной топки можно отнести следующее: шток (планка) устройства принудительного перемешивания топлива и удаления шлака установлен по всей ширине топки и имеет прямоугольную форму, и поэтому, чтобы шток (планку) не заклинило в топке, его (е) необходимо продвигать, воздействуя с одной стороны на оба его (е) конца по ширине,особенно при сжигании спекающихся углей, при сжигании которых могут образовываться шлаковые коржи, которые могут служить причиной заклинивания в топке и вывести из строя элементы привода; применение в качестве приводов гидроцилиндров (и как вариант пневмоцилиндров или электромагнитов) при непосредственном их воздействии на штоки (планки) увеличивает габаритные размеры топки, а в случае применения гидроцилиндров необходима ещ площадь для размещения гидростанции(в составе резервуар с рабочей жидкостью, гидравлический насос и др.); применение гидравлических (и как вариант пневматических или электромагнитных) приводов требует высококвалифицированного обслуживающего персонала со специальной подготовкой, к которым не относятся кочегары-машинисты, обслуживающие водогрейные твердотопливные котлы. Известен угольный котел, описанный в международной заявке (WO 99/57490 от 11.11.1999, заявкаPCT/KR 98/00337 от 27.11.1998, МПК 6 F24B 1/08). Котел состоит из теплообменника, имеющего водяной контур, в котором циркулирует вода, и дымохода, установленного в контакте с дымовым контуром, с множеством водяных труб, пронизывающих дымоход, в которых движется вода; топочного блока для сжигания твердого топлива и создания тепла, направляемого в дымоход, где происходит теплообмен,узла подачи топлива, имеющего бункер для подачи топлива к топочному блоку, измельчителя золы, который дробит золу, образующуюся, при сгорании топлива, до определенного размера, а также золоотводника для ссыпания измельченной золы. Узел подачи топлива состоит из поршня, плавно двигающегося на выходе из угольного бункера, системы рычагов для управления поршнем в его возвратнопоступательном движении, с приводом от двигателя, панели переключения, поворачивающейся для открытия и закрытия выхода бункера в соответствии с движением поршня, и цепи, соединяющей звездочку переключающей панели со звездочкой двигателя. Топочный блок состоит из колосниковой решетки, на которой размещается топливо, вентилятора под колосниковой решеткой для подачи воздуха к ней, подкожуха с направляющей панелью, прикрепленной к колосниковой решетке, для направления воздуха от вентилятора к дымоходу. К недостаткам данного угольного котла можно отнести следующее: уголь подается в топку узлом подачи топлива сбоку, а не сверху на горящее топливо, как необходимо, например, при сжигании антрацита, так как он горит только в высоком слое, и поданный антрацит сбоку просто не загорится; поданный сбоку уголь выталкивает горящее топливо к измельчителю золы; примененные цепные передачи не имеют устройств для натяжения цепей и цепи при работе могут соскочить со звездочек. Известен котел (патент US 3081747, заявка 699082 от 26.11.1957). Котел включает в себя бункер с гравитационной подачей топлива, камеру сгорания с двойными стенками для водяной рубашки, причем внутренние боковые стенки установлены вертикально, теплообменник, состоящий из четырех блоков,расположенных друг за другом вдоль одной и той же продольной оси котла, панель управления. Бункер в своей нижней части имеет подающее отверстие, которое погружается в печь и через которое движется уголь. Это отверстие окружено нижней частью водного отсека камеры сгорания. В нижней части камеры сгорания имеется решетка, внутри которой циркулирует вода, входящая в общую систему теплообмена. Котел имеет входной коллектор, который расположен в нижней части одной из боковых сторон котла, а выходной коллектор расположен над котлом на стороне, противоположной входному коллектору. В про-1 024892 странстве, образованном под наклонной поверхностью бункера, размещена, с одной стороны, система нагнетания первичного и вторичного воздуха, а с другой стороны, автоматический толкатель для подачи топлива в печь и сброса золы и шлака в зольник. Часть воздуха, нагнетаемого вентилятором, подается в качестве первичного воздуха на горение под решетку, другая часть воздуха нагнетается в трубу и поступает в камеру сгорания через распределитель вторичного воздуха, расположенный над топливом. Вместо нагнетательного вентилятора может использоваться вентилятор, обеспечивающий перепад давления в дымоходе. Толкатель имеет полую конструкцию и соединен с водяной рубашкой камеры сгорания гибкими металлическими соединениями, которые обеспечивают циркуляцию воды внутри толкателя и делают возможным возвратно-поступательное движение толкателя. Толкатель совершает возвратнопоступательное движение, сообщаемое ему соединительным штоком и кривошипом от электродвигателя. Амплитуду хода толкателя можно регулировать перестановкой пальца кривошипа от 2 до 6 см. К недостаткам данного котла можно отнести следующее: конструкция котла с топкой прямоугольной формы в горизонтальном разрезе не надежна, так как возможно образование спекшегося коржа на решетке топки при сжигании, и полностью не пригодна для сжигания сортов каменного угля, которые спекаются. Это приведет к заклиниванию спекшегося коржа в топке и при выталкивании коржа толкателем к повреждению и заклиниванию самого толкателя и/или поломке его привода; в приводе толкателя применен кривошипно-шатунный механизм, при работе которого угол между шатуном и кривошипом изменяется в пределах от 0 до 360. Недостатком кривошипно-шатунного механизма является падение развиваемого им усилия во время движения толкателя до нуля в верхней и нижней мертвых точках, а точках, при которых угол между шатуном и кривошипом равен 90, развивает максимальное усилие. Так как скорость движения толкателя в топке не высокая (чтобы силой инерции не сбросить вс топливо в зольник), то частота вращения кривошипа не высокая, то есть можно считать, что сила инерции масс практически отсутствует, в механизме также нет маховика, увеличивающего момент инерции при прохождении механизмом мертвых точек, а толкатель в это время в горящем топливе в топке (которое может быть к тому же быть в виде спекшегося коржа, что требует повышенного усилия), а его кривошипно-шатунный механизм проходит мертвую точку, толкатель заклинит в топке, в результате чего произойдет остановка и/или поломка механизма; толкатель, совершающий возвратно-поступательное движение в топку и обратно, имеет сложную и опасную в эксплуатации конструкцию. Вода в толкателе, как и во всей водяной рубашке котла, находится под давлением. Толкатель, выдвинувшийся в зону горящего в топке угля, может, в связи с вышеописанными недостатками примененного кривошипно-шатунного механизма, остановиться/заклиниться и разгерметизироваться, особенно при использовании в качестве топлива антрацита. Вследствие разгерметизации толкателя в топку с горящим углем поступит вода, находящаяся под давлением, и начнется интенсивное парообразование (взрыв), что повлечет за собой деформацию корпуса котла и выход его из строя. В качестве прототипа выбрана печь для сжигания твердого топлива (патент US 5148798A от 22.09.1992, заявка 65763, МПК 5 F24B 1/08 и то же европейская заявка на патент ЕР 0251392, публикация 07.01.88, МПК F24B 1/08, F23B 1/36, F23L 1/08, 3/00). Печь для сжигания твердого топлива, такого как уголь или кокс, состоит из камеры сгорания двухконтурной конструкции, питающего бункера для хранения запаса топлива и несущего элемента для поддержки топлива, находящегося в топке; питающий бункер возле своей нижней поверхности соединяется с пространством, включающим топку, посредством наклоненного вниз под углом 40 от горизонтали канала подачи топлива шириной 7-11 см и указания размеров его расположения относительно несущего элемента; канала для подачи первичного воздуха и трубы над камерой сгорания для подачи вторичного воздуха. Атмосферный воздух по каналу для первичного воздуха засасывается дымососом, расположенным после теплообменника, а канал автоматически закрывается клапаном при отключении дымососа. Стенки питающего бункера имеют двухконтурную конструкцию, полость которой соединена с водяной полостью камеры сгорания, вмещающей воду, которая нагревается в топке, и внутри бункера имеется элемент, соединенный дымогазовым каналом. Печь имеет теплообменник, образованный вертикальными водяными камерами, между которыми создан многооборотный канал для выпуска дымовых газов, причем вертикальные водяные камеры сообщаются с водяным резервуаром, расположенным над ними. Топка камеры сгорания в направлении своего горизонтального разреза имеет прямоугольную форму с вертикальными стенками и имеет внутри планку, приводимую в возвратно-поступательное движение в топку и обратно, с помощью привода, и которая служит для перемещения золы и шлака из топки в зольник. Прототип обладает рядом существенных недостатков, препятствующих получению требуемого технического результата: наличие в топке зоны, недостаточно продуваемой первичным воздухом в месте расположения топочной планки, что приводит к неполному сжиганию топлива; конструкция печи с топкой прямоугольной формы в горизонтальном разрезе и несущим элементом поддержки топлива, расположенным горизонтально, ненадежна, так как возможно образование спекшегося коржа на дне топки, полностью непригодна для сжигания спекающихся сортов каменного угля. При использовании в качестве топлива спекающихся сортов каменного угля спекшийся корж при удалении его топочной планкой заклинивается в топке, что приводит к повреждению и заклиниванию самой планки и/или поломке е привода. В основу изобретения поставлена задача разработать котел водогрейный твердотопливный, конструкция которого позволит повысить эффективность непрерывного в автоматическом режиме сжигания твердого топлива, например, такого как антрацит и/или каменный уголь. При этом разработанная конструкция позволит повысить безопасность и надежность работы котла. Поставленная задача решается тем, что разработан котел водогрейный твердотопливный, существенными отличиями которого является то, что при использовании в качестве топлива каменного угля,возможно его спекание в топке, поэтому для обеспечения беспрепятственного выхода спекшегося коржа,выталкиваемого планкой толкателя золы, топка камеры топочной имеет клиновидную форму с углом раскрытия по горизонтали и вертикали не менее 1,5-2 на сторону в направлении прямого хода планки толкателя золы; гравитационная заслонка имеет ось вращения, смещенную вверх относительно линии центра тяжести заслонки, что обеспечивает автоматическое е закрытие под собственной массой при отключении дымососа; на стенке, контактирующей с топливом, планки толкателя золы выполнены ряды сквозных отверстий, расположенных, например, в шахматном порядке, для дополнительной подачи в топку первичного воздуха в зону, удаленную от основного потока первичного воздуха, подаваемого через гравитационную заслонку камеры топочной, и поэтому недостаточно им продуваемую; в целом котел имеет модульную конструкцию, в состав которой входят модули камеры топочной, топливного бункера и теплообменника, что позволяет создавать из них разные взаимозаменяемые модификации котлов и повышает технологичность их изготовления; привод толкателя золы состоит из мотор-редуктора, зубчатой и зубчато-реечных передач, зубчатые рейки которых могут совершать поступательно-качательные движения относительно своих шестерен, обкатываясь по их делительным окружностям. Применение зубчатой и зубчато-реечных передач в приводе толкателя золы уменьшают его габаритные размеры. Применение зубчатой и зубчато-реечных передач в приводе толкателя золы, а также размещение шарниров для присоединения его рычажной системы на переднем торцевом элементе планки обеспечивает плавный, точный и синхронный ход планки без перекосов и заеданий и исключает заклинивание е в горящем топливе, что, в свою очередь, не дает разрушить пирамидальный слой антрацита в топке. Расстояние между шарнирными соединениями рычагов с кронштейнами и зубчатыми рейками и расстояние между шарнирными соединениями рычагов с кронштейнами и серьгами, соединенными шарнирно с планкой, находятся в соотношении больше единицы, например 1,5 к 1, что позволяет обеспечить необходимое расчетное усилие, прикладываемое к планке, но при этом усилие, прилагаемое к рычагам от зубчатых реек будет меньше на величину соотношения размеров рычагов, то есть снижаются нагрузки, действующие в рычажной системе толкателя золы. Как известно, особенностями сжигания антрацита является то, что антрацит плохо воспламеняется, так как имеет высокую температуру воспламенения (до 700 С) и для его горения требуется значительная высота слоя (не менее 200 мм) по сравнению с каменным углем, то есть антрацит может гореть только в слое, который не допускается разрушать, иначе горение прекратится. Поэтому чтобы не разрушить пирамиду из горящего в топке котла антрацита планка толкателя золы перемещается внутри топки плавно и с малой скоростью, при прямом ходе, двигаясь вдоль дна топочной камеры, удаляет золу и шлак из нижнего слоя горящего топлива в зольный ящик, а при обратном ходе совершает частичное перемешивание горящего слоя антрацита. При этом горящий слой частично перемешивается (но без разрушения своей пирамидальной формы), что способствует улучшению прохождения первичного воздуха через него и в результате повышению эффективности сжигания антрацита. При обратном ходе планки из топки из топливного бункера по наклонному каналу самотеком сверху в топку поступает слой (порция) антрацита. На торцевой поверхности планки толкателя золы, контактирующей с горящим топливом, установлена накладка, например, из жаростойкого легированного чугуна или стали, что предотвращает прогорание планки, особенно при сжигании антрацита,горящего при очень высоких температурах (до 1800 С), при этом в накладке и планке выполнены ряды соосных сквозных отверстий, расположенных, например, в шахматном порядке для подачи дополнительного первичного воздуха в зону топки, удаленную от основного потока первичного воздуха, а полая без дна конструкция планки обеспечивает охлаждение этим воздухом внутренних поверхностей планки. Изобретение поясняется графическими материалами, где фиг. 1 - общий вид котла в виде аксонометрической проекции; фиг. 2 - вид А справа; фиг. 3 - ступенчатый фронтальный разрез Б-Б котла по одному из рядов дымогарных труб теплообменника; фиг. 4 - разрез В-В по водяной рубашке наклонного канала камеры топочной; фиг. 5 - выносной элемент Г - уклоны элементов камеры топочной от горизонтали и планка толкателя золы в исходном и выдвинутом в топку положениях; фиг. 6 - разрез Д-Д - уклоны элементов камеры топочной от вертикали; фиг.7 - выносной элемент Е - гравитационная заслонка в закрытом и открытом положениях; фиг. 8 - вид Ж - крепление гравитационной заслонки на задней стенке камеры топочной; фиг. 9 - вид З - вид сверху на привод толкателя золы; фиг. 10 - вид И - вид сбоку на подшипниковую опору, зубчато-реечное зацепление привода толкателя золы; фиг. 11 - разрез К-К - разрез по валу в подшипниковой опоре и зубчато-реечному зацеплению; фиг. 12 - выносной элемент Л - соосные отверстия в накладке и торцевом элементе планки толкателя золы; фиг. 13 - кинематическая схема толкателя золы с планкой, находящейся в исходном положении. Стальной котел водогрейный твердотопливный состоит из рамы 1 (фиг. 1), установленной на ней камеры топочной 2, у которой дно 3 (фиг. 3), передняя стенка 4, боковые стенки 5 и 6 (фиг. 2 и 4), внутренние перегородки 7 и 8 (фиг. 3), выполнены с двойными стенками, образующими единую полость водяную рубашку и образуют в камере топочной 2 топку 9, при этом элемент 10 (фиг. 5) и элемент 11 выполнены под углом не менее 1,5-2 соответственно вверх и вниз от горизонтали, элемент 12 (фиг. 6) и элемент 13 - под углом не менее 1,5-2 соответственно вправо и влево от вертикали, и оси симметрии в направлении прямого хода планки 14 (фиг. 1, 3 и 5) толкателя золы 15 (фиг. 1 и 2), а наклонный канал 16(фиг. 3) с углом наклона к горизонтали не менее 60. На задней стенке 17 (фиг. 3) топочной камеры 2 герметично установлена зольная и одновременно растопочная дверка 18 (фиг. 1 и 3), и в окне шарнирно установлена гравитационная заслонка 19 (фиг. 1, 3, 7 и 8) для подачи первичного воздуха в топку 9. Гравитационная заслонка 19 имеет горизонтально расположенную ось 20 (фиг. 7 и 8), вращающуюся в опорах 21, установленных внутри на задней стенке 17 камеры топочной 2, при этом ось 20 смещена вверх относительно линии центра тяжести заслонки 19, что обеспечивает автоматическое закрытие е под действием собственной массы при отключении дымососа (на чертежах не показан). За зольной дверкой 18 внутри камеры топочной 2 установлен зольный ящик 22 (фиг. 3). На боковой стенке 6 камеры топочной 2 герметично установлена дверка 23 (фиг. 1) для чистки внутренних поверхностей котла от сажевых отложений, на дверке 23 имеется смотровое окно 24 из термостойкого стекла. На передней стенке 4 камеры топочной 2 имеется ряд установленных под разными углами патрубков 25 (фиг. 2 и 3) для подачи вторичного воздуха в топку 9, а также выведен из полости водяной рубашки патрубок 26 для присоединения к котлу обратного трубопровода системы отопления (на чертежах не показан). На передней стенке 4 камеры топочной 2, выполнен прямоугольный проем в топку 9 по е ширине, где установлена планка 14(фиг. 5 и 13) толкателя золы 15 и в котором она совершает возвратно-поступательное движение в топку 9 и обратно от привода 27 (фиг. 3) толкателя золы 15. Для этого планка 14 шарнирно соединена через серьги 28 (фиг. 3, 5 и 13) с рычагами 29 (фиг. 3 и 13), которые своими верхними концами шарнирно установлены на кронштейнах 30 (фиг. 3 и 13) на передней стенке 4 камеры топочной 2, а их нижние концы шарнирно соединены с рычагами, которые представляют собой зубчатые рейки 31 (фиг. 3, 9, 10, 11 и 13),входящие в состав привода 27 (фиг. 3) толкателя золы 15. В наилучшем варианте исполнения планка 14 имеет полую конструкцию без дна, что позволило серьги 28 шарнирно присоединить с внутренней стороны переднего торцевого элемента планки 14 и разнести их по ширине, а снизу планка 14 опирается на поддерживающие ролики 32 (фиг. 2 и 3), что в целом исключает е перекос при движении в прямоугольном проеме камеры топочной 2 и е опрокидывание вверх при случае размещения шарниров для присоединения серег 28 на заднем (противоположном) торцевом элементе планки 14. Привод 27 установлен на раме 1 (фиг. 1). Привод 27 состоит из мотор-редуктора 33 (фиг. 9 и 13), который через зубчатую передачу 34 передает вращательное движение валу 35, установленному в подшипниковых опорах 36 (фиг. 9, 10 и 11), а на выходных концах вала 35 установлены зубчато-реечные передачи, которые преобразуют вращательное движение вала 35 в поступательное синхронное движение зубчатых реек 31, при этом зубчатые рейки 31 помещены в корпуса 37 (фиг. 9, 10, 11 и 13), которые, в свою очередь, установлены на выходных концах вала 35 симметрично шестерням и с возможностью вращения вокруг него, в результате чего зубчатые рейки 31 имеют возможность совершать качательные движения относительно своих шестерен,обкатываясь по их делительным окружностям. Качательные движения зубчатых реек 31 необходимо для их шарнирного соединения с качающимися нижними концами рычагов 29, верхние концы которых установлены в стационарных шарнирных соединениях. Для отключения мотор-редуктора 33 в конце хода планки 14 в прямом и обратном направлении установлены концевые выключатели 38 (например, бесконтактные индукционного типа) (фиг. 3). Изменением расстояния между концевыми выключателями 38 можно изменять ход планки 14 в топку 9. На переднем торцевом элементе планки 14, контактирующим с горящим топливом, может быть установлена накладка 39 (фиг. 4 и 12), защищающая планку 14 от прогара, при этом в накладке 39 и торцевом элементе планки 14, которая имеет полую конструкцию без дна, могут быть выполнены ряды соосных сквозных отверстий 40 (фиг. 4 и 12), расположенных, например, в шахматном порядке для подачи дополнительного первичного воздуха в зону топки 9, удаленную от основного потока первичного воздуха,причем поток этого воздуха одновременно охлаждает внутренние поверхности самой планки 14. В случае исполнения всей планки 14 из жаростойкого материала, в установке накладки 39 нет необходимости. Привод 27 толкателя золы 15 установлен на раме 1, которая, в свою очередь, снабжена колесными опорами 41 (фиг. 1) для перемещения котла и винтовыми опорами 42 для установки котла на месте эксплуатации. Наклонный канал 16 выступает из топочной камеры 2 и к нему герметично присоединен топлив-4 024892 ный бункер 43 (фиг. 1 и 3), выполненный как отдельный модуль котла. Для загрузки угля в топливный бункер 43 сверху герметично установлена откидная крышка 44 (фиг. 1), а для перекрытия подачи топлива установлен шибер 45 (фиг. 3). Котел имеет теплообменник 46 (фиг. 1 и 2), выполненный как отдельный модуль и герметично установленный на камеру топочную 2 в зоне выхода дымовых газов из дымогазового канала. Теплообменник 46 представляет собой прямоугольную емкость с водой, соединенную с полостью водяной рубашки камеры топочной 2 патрубками U-образной формы 47 (фиг. 3) и с установленными внутри вертикально по двум осям координат дымогарными трубами 48 (фиг. 3) с определенным шагом. Выход из теплообменника 46 выполнен в виде коллектора 49 с вытяжным патрубком 50, в котором установлена регулируемая вручную поворотная заслонка 51 (фиг. 3), сверху теплообменник 46 герметично закрыт съемной крышкой 52 (фиг. 1 и 3). Из верхней части водяной полости теплообменника 46 выведен патрубок 53 (фиг. 1, 2 и 3) для присоединения к котлу подающего трубопровода системы отопления (на чертежах не показан). Нагреваемые наружные поверхности камеры топочной 2 и теплообменника 46 имеют тепловую изоляцию (на чертежах не показана), а на зольной дверке 18, дверке 23 камеры топочной 2 и съемной крышке 52 теплообменника 46 тепловая изоляция установлена с их внутренних сторон (на сертежах не показана). Управление котлом осуществляется с пульта управления 54 (фиг. 2). Предложенный котел водогрейный твердотопливный работает следующим образом. Котел подключают к системе отопления с помощью патрубков 26 и 53. Через вытяжной патрубок 50 котел подключают к дымососу (не входит в состав котла), а дымосос к дымовой трубы котельной. Водяную рубашку камеры топочной 2, которая выполнена с двойными стенками, образовывающими общую полость, теплообменник 46 и систему отопления заполняют водой. Перед розжигом котла включают водяной циркуляционный насос, входящий в систему отопления, включают дымосос. В топливном бункере 43 закрывается шибер 45, открывается откидная крышка 44, засыпается порция каменного угля,применяемого в качестве растопочного топлива для антрацита (в случае работы котла на антраците), засыпается антрацит, закрывается откидная крышка 44. Если в качестве топлива используется каменный уголь, для розжига применяется этот же каменный уголь. Через зольную, она же растопочная, дверку 18 на дно 3 топки 9 закладываются дрова, производится их розжиг, зольная дверка 18 закрывается, открывается на 1/3 хода шибер 45 и растопочный каменный уголь самотеком ссыпается на горящие дрова в топку 9. После загорания растопочного топлива шибер 45 открывается полностью и в топку 9 поступает антрацит (или каменный уголь), где он загорается от горящего каменного угля. Топливо (антрацит и/или каменный уголь) поступает по наклонному каналу 16 самотеком в топку 9, в которой из него формируется горка топлива в форме призмы по ширине топки 9, и которая после заполнения топливом наклонного канала 16 самозапирает его дальнейшее поступление из топливного бункера 43. Для горения топлива в топочную камеру 2 дымососом засасывается так называемый первичный воздух через гравитационную заслонку 19 и через соосные отверстия 40 в планке 14 с накладкой 39. Открытие гравитационной заслонки 19 происходит под действием воздуха, принудительно всасываемого в камеру топочную 2 дымососом. При сгорании топлива выделяются летучие газы, которые дожигаются в топке 9 с помощью вторичного воздуха, поступающего через патрубки 25. Продукты сгорания - дымовые газы отсасываются дымососом из топочной камеры 2, проходя при этом через дымогарные трубы 48 теплообменника 46, коллектор 49,вытяжной патрубок 50 и далее по дымоходам дымососом выбрасываются в дымовую трубу котельной. После того как горение топлива стало устойчивым, температура воды в обратном (вход воды в котел) трубопроводе достигла минимальной проектной температуры, регулируется приток первичного воздуха через гравитационную заслонку 19, изменением частоты вращения дымососа и с помощью поворотной заслонки 51 в вытяжном патрубке 50 коллектора 49. В зависимости от потребности тепла и интенсивности горения топлива, необходимо пополнять топливом топку 9 и убирать из не золу и шлак. Эти функции выполняются толкателем золы 15, а именно при прямом ходе планки 14 толкателя золы 15 вдоль дна 3 топки 9 из нижнего слоя горящего топлива удаляется зола и шлак и сбрасывается в зольный ящик 22, при обратном ходе планки 14 в исходное положение горящее в топке 9 топливо опускается на дно 3, а из топливного бункера 43 самотеком подается новая порция топлива. При сжигании угля в топочной камере 2 вода, находящаяся в е водяной рубашке,нагревается до определенной температуры и далее, проходя с помощью U-образных патрубков 47 через теплообменник 46, получает дополнительное тепло от дымовых газов, которые выходят через него, вода нагревается при этом до заданной температуры. Нагретая в котле вода подается через патрубок 53 циркуляционным насосом по системе отопления, где отдает часть своего тепла и возвращается в котел для нагрева через патрубок 26. Шибер 45 закрывается при необходимости прекращения подачи угля в топочную камеру 2, например, при необходимости остановки котла для проведения ремонта, обязательно в случае аварийной остановки котла (при остановке циркуляционного насоса, при выходе из строя дымососа). В заявленном изобретении конструкция котла водогрейного твердотопливного не ограничивается приведенным вариантом, описанным и проиллюстрированным в качестве примера, и может видоизменяться в деталях конструкции без отклонения от сферы его применения и в соответствии с пунктами формулы изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Котел стальной водогрейный твердотопливный для сжигания преимущественно антрацита или каменного угля, содержащий камеру топочную, элементы корпуса которой выполнены с двойными стенками и объединены в единую полость водяной рубашки, образующими топку как пространство и наклонный канал для топлива и одновременно образующими воздушно-дымогазовый канал для подвода первичного воздуха и дожигания вторичным воздухом, поступающим в топку через ряд патрубков, расположенных над зоной горения, и имеющий в своем составе толкатель золы, планка которого установлена на передней стенке камеры топочной в прямоугольном проеме камеры топочной по всей ее ширине,причем планка установлена с возможностью возвратно-поступательного движения в топку и обратно вдоль дна топки с помощью шарнирно-рычажной системы от привода, зольный ящик, топливный бункер, теплообменник, представляющий собой емкость с водой, соединенную с полостью водяной рубашки камеры топочной и с установленными внутри по двум осям системы координат с определенным шагом рядами дымогарных труб, и имеющий вверху газосборный коллектор с выходным патрубком, отличающийся тем, что топка камеры топочной имеет клиновидную форму с углами раскрытия по горизонтали и вертикали не менее 1,5-2 на сторону в направлении прямого хода планки толкателя золы, а планка толкателя золы шарнирно соединена с рычагами через серьги, причем рычаги своими верхними концами шарнирно установлены на кронштейнах на передней стенке камеры топочной, а их нижние концы шарнирно соединены с рычагами, которые представляют собой зубчатые рейки, которые входят в состав привода толкателя золы, при этом шарнирные соединения рычагов с серьгами, шарнирно соединенными с планкой толкателя золы, находятся между шарнирными соединениями рычагов с кронштейнами камеры топочной и с зубчатыми рейками привода. 2. Котел по п.1, отличающийся тем, что планка толкателя золы имеет полую конструкцию без дна,причем на переднем торцевом элементе планки толкателя золы, контактирующем с горящим топливом,установлена накладка из жаростойкого материала. 3. Котел по п.2, отличающийся тем, что в накладке и переднем торцевом элементе планки толкателя золы выполнены ряды соосных сквозных отверстий. 4. Котел по п.1, отличающийся тем, что шарнирные соединения планки с серьгами рычажной системы установлены на переднем торцевом элементе внутри планки и разнесены по е ширине. 5. Котел по п.1, отличающийся тем, что в окне для подачи первичного воздуха в камеру топочной установлена гравитационная заслонка со смещенной осью вращения вверх относительно линии центра тяжести заслонки.

МПК / Метки

МПК: F23L 3/00, F24H 1/00, F23J 1/06, F23B 30/06

Метки: водогрейный, котел, твердотопливный

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/11-24892-kotel-vodogrejjnyjj-tverdotoplivnyjj.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Котел водогрейный твердотопливный</a>

Похожие патенты