Сопло для подачи в топку вторичного воздуха

 

Изобретение касается сопла для подачи в топку вторичного воздуха, содержащего кожух прямоугольного сечения, образованный четырьмя попарно расположенными одна против другой стенками, называемыми первыми стенками и вторыми стенками, и способный поворачиваться посредством приводного органа вокруг оси, называемой осью вращения, проходящей через указанные первые стенки, при этом кожух выполнен открытым с двух противоположных сторон, из которых одна сторона служит для впуска воздуха, а другая - для его выпуска в топку. Конструкция из заслонок, расположенных перпендикулярно вторым стенкам, размещена внутри кожуха, причем каждая из заслонок способна поворачиваться посредством приводного устройства вокруг соответственно оси, перпендикулярной оси вращения и пересекающей последнюю. Изобретение обеспечивает регулирование температуры во всем топочном объеме за счет регулирования вертикальной и горизонтальной ориентации струи вторичного воздуха посредством натяжения или отталкивания тяги и скользящего перемещения приводного вала. 4 з.п.ф-лы, 5 ил.

Настоящее изобретение относится к соплу для подачи в топку вторичного воздуха.

Более точно изобретение касается сопла для подачи в топку вторичного воздуха, содержащего кожух прямоугольного сечения, образованный четырьмя, расположенными попарно друг против друга стенками, называемыми первыми и вторыми стенками, и выполненный поворотным посредством приводного органа вокруг оси, называемой осью вращения, проходящей через первые стенки, при этом кожух выполнен открытым с двух противоположных сторон, из которых одна сторона служит для впуска воздуха, а вторая для его выпуска в топочное пространство.

Вертикальные ряды таких установленных друг над другом сопел располагаются, как правило, по четырем углам топки в верхней части кожухов с горелками и предназначены для выравнивания температуры внутри топки, в результате чего становится возможным снижение выбросов окислов азота.

Известно расположение сопел с вертикальной ориентацией с целью обеспечения дутья вторичного воздуха в вертикальной плоскости. Для достижения этого они состоят из кожуха, который поворачивается вокруг горизонтальной оси благодаря устройству со штырями, расположенными на первых вертикальных стенках указанного кожуха, причем вращение обеспечивается приводным органом, образованным тягой, шарнирно закрепленной на одной из стенок над осью вращения и притягиваемой или выталкиваемой для ориентации сопла.

Такое сопло описано в патентной заявке FR-2689211, поданной заявителем 30 марта 1992 года.

Однако оказалось, что при такой дутьевой системе температура внутри топки не одинакова, поскольку сопла подают воздух только в пространство, ограниченное постоянным горизонтальным уровнем, и не происходит никакой подачи воздуха за пределы этого уровня.

Изобретение позволяет регулировать температуру во всем топочном объеме, обеспечивая регулирование горизонтального направления воздушного потока на выходе, и это достигается без изменения существующего вертикального устройства ориентации.

Для достижения этого, согласно изобретению, конструкция из заслонок, установленных перпендикулярно вторым стенкам, расположена в кожухе, при этом каждая из заслонок способна поворачиваться приводным устройством вокруг соответствующей оси, перпендикулярной оси вращения и проходящей через нее.

За счет этого обеспечивается оптимальный режим в топке, используемой, например, для котла большой мощности с тангенциальным нагревом, при этом достигается температурное выравнивание пара на выходе из котла. Кроме того, благодаря регулированию угла дутья вторичного воздуха становится возможным более эффективно уменьшить выбросы окислов азота.

Согласно предпочтительному варианту исполнения указанные заслонки располагаются параллельно и связаны между собой.

Предпочтительно, чтобы указанное приводное устройство было связано с одной из заслонок и было образовано вилкой, шарнирно установленной на заслонке по оси, перпендикулярной этой заслонке, и смонтированной с возможностью поворота вокруг своей продольной оси на детали, шарнирно расположенной на приводном валу, скользящем вдоль продольной оси и установленном параллельно вторым стенкам.

Предпочтительно, чтобы кожух был выполнен из рифленого листа.

Кожух может быть упрочнен на выходной стороне стержнями, скрепленными со вторыми стенками и расположенными параллельно первым стенкам.

Ниже изобретение описывается более подробно со ссылкой на фигуры, на которых показан только предпочтительный вариант выполнения изобретения.

Фиг. 1 изображает вид топки в горизонтальном разрезе; фиг. 2A и 2B - вертикальный разрез дутьевого сопла, согласно изобретению, в положении справа и в положении, в котором оно направлено вверх; фиг. 3A и 3B - горизонтальный разрез дутьевого сопла, согласно изобретению, в положении справа и в положении, в котором оно направлено направо; фиг. 4 - вид с детали приводного устройства поперечный разрез, увеличено; фиг. 5 - вид спереди дутьевого сопла, согласно изобретению, вид сбоку на топку.

Топка 1 прямоугольного сечения в горизонтальной плоскости, представленная на фиг. 1, содержит по четырем своим углам кожухи 2 с горелками и снабжена соплами 3 для дутья вторичного воздуха. Указанные кожухи 2 с горелками выполнены в виде рядов сопел, расположенных друг над другом на участке топки по ее высоте.

В том случае, когда они могут устанавливаться только вертикально, как это имеет место в прототипе, сопла 3 подают вторичный воздух в зону 4 с постоянным горизонтальным размером. Однако в топке имеются и зоны 5, в которые не может нагнетаться вторичный воздух и в которых не регулируется температура.

Благодаря изобретению указанные сопла 3 способны устанавливаться также и горизонтально без изменения устройства вертикальной регулировки и, следовательно, способны устанавливаться в любом направлении, в результате чего становится возможным регулировать температуру во всем топочном объеме.

С этой целью сопла 3 выполнены предпочтительно в том виде, как они показаны на остальных фигурах.

Дутьевое сопло 3 состоит из кожуха 6 прямоугольного сечения, образованного четырьмя расположенными попарно друг против друга стенками, при этом две вертикальные стенки 6A, называемые первыми стенками, и две слегка наклоненные к горизонту стенки 6B, называемые вторыми стенками, предпочтительно выполнены из рифленого листа для обеспечения снижения деформации под температурным воздействием. Кожух 6 выполнен открытым с двух противоположенных сторон, из которых одна сторона 6D служит для впуска воздуха, а вторая сторона 6D - для его выпуска в топку.

Кожух 6 установлен на опорную конструкцию 8 и способен поворачиваться посредством приводного органа вокруг горизонтальной оси 7, так называемой оси вращения, проходящей через указанные первые стенки 6A. Данный приводной орган образован тягой 9, шарнирно закрепленной на одной из вертикальных стенок 6A над осью вращения 7, подтягивается или выталкивается для вертикальной ориентации кожуха 6, который способен поворачиваться благодаря устройству со штырями 10, расположенными на вертикальных стенках 6A указанного кожуха 6.

Кожух 6 усилен на выходной кромке 6C стержнями 11, связанными с наклонными стенками 6B и установленными параллельно вертикальным стенкам 6A.

В кожухе 6 размещена конструкция 12 из заслонок, установленных перпендикулярно наклонным стенкам 6B. Данная конструкция 12 состоит из параллельных заслонок 12A, 12B, которые соединены между собой посредством плоских профилей 12C, 12D, с которыми связаны заслонки.

Каждая из заслонок 12A, 12B выполнена поворотной и установлена на двух шарнирах 20A и 20B, установленных с возможностью вращения на вторых стенках 6B кожуха 6 посредством приворотного устройства вокруг соответственно оси 13, перпендикулярной оси вращения 7 и пересекающей последнюю.

Указанное приводное устройство связано с заслонкой, предпочтительно с центральной заслонкой 12A, и состоит из вилки 14, шарнирно связанной с заслонкой 12A по оси, перпендикулярной данной заслонке 12A, и установленной с возможностью вращения вокруг своей оси на детали 14A, шарнирно установленной на приводном валу 15, горизонтально скользящем по продольной оси и опирающемся на направляющие втулки 18, поддерживаемые стойками 19 (фиг. 2A, 2B) на опорной конструкции 8. Более точно, деталь 14A представляет собой прямоугольный профиль с продольной прорезью 16, в которую входит штырь 17, пересекающий вал 15, как показано на фиг. 4.

Таким образом, становится возможным регулировать вертикальную ориентацию струи вторичного воздуха посредством натяжения или отталкивания тяги 9, а также регулировать ее горизонтальную ориентацию посредством скользящего перемещения приводного вала 15. Эти оба вида регулирования могут производиться одновременно, что позволяет обеспечить ориентацию в любом направлении. Кроме того, устройство горизонтальной ориентации может быть установлено на одной из существующих конструкций сопел, имеющих вертикальную ориентацию.

Формула изобретения

1. Сопло для подачи в топку вторичного воздуха, содержащее кожух (6) прямоугольного сечения, образованный четырьмя, расположенными попарно одна против другой стенками, так называемыми первыми стенками (6А) и вторыми стенками (6В), и способный поворачиваться посредством приводного органа вокруг оси вращения (7), проходящей через первые стенки (6А), причем кожух выполнен открытым с обеих противоположных сторон (6С, 6D), из которых одна сторона является стороной (6D) для впуска воздуха, а другая сторона является стороной (6С) для его выпуска в топку, отличающееся тем, что в кожухе (6) расположена конструкция (12) из заслонок, установленных перпендикулярно вторым стенкам (6В), при этом каждая заслонка (12А, 12В) установлена с возможностью поворота благодаря приводному устройству вокруг соответственно оси (13), перпендикулярной оси вращения и пересекающей последнюю.

2. Сопло по п. 1, отличающееся тем, что указанные заслонки (12А, 12В) установлены параллельно и связаны между собой.

3. Сопло по п.1 или 2, отличающееся тем, что приводное устройство связано с заслонкой (12А) и состоит из вилки (14), шарнирно установленной на заслонке (12А) по оси, перпендикулярной этой заслонке, и смонтированной с возможностью вращения вокруг своей продольной оси на детали (14), шарнирно установленной на приводном валу (15), сквозящем вдоль продольной оси и установленном параллельно вторым стенкам (12В).

4. Сопло по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что кожух (6) выполнен из рифленого листа.

5. Сопло по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что кожух (6) упрочен по выходной кромке (6С) стержнями (11), связанными со вторыми стенками (6В) и установленными параллельно первым стенкам (6А).

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6