Способ регулировки производительности котла на твердом топливе и устройство для его осуществления

Авторы патента:

F23B30/04 - Устройства для сжигания твердого топлива (для одновременного или попеременного сжигания кускового с другим видом топлива F23C 1/00; устройства для сжигания в псевдоожиженном слое F23C 10/00; сжигание низкосортного топлива и мусора F23G; колосниковые решетки F23H; подача твердого топлива в устройства для сжигания F23K; конструктивные элементы камер сгорания, не отнесенные к другим подклассам F23M; бытовые отопительные устройства F24; котлы центрального отопления F24D; автономные компактные котлы F24H)

Владельцы патента RU 2708015:

Семенихин Александр Петрович (RU)

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к конструкции топок водогрейных котлов. Устройство для регулировки производительности котла на твердом топливе содержит бункер, расположенный под бункером барабанный колосник, ограничительную планку над барабаном, двигатель с редуктором, штангу, закрепленную на поворотно-зажимном механизме, установленным на оси барабанного колосника, двигатель с редуктором соединен с кривошипно-шатунным механизмом, конец шатуна которого выполнен с возможностью периодического контакта со штангой под углом. Шатун выполнен с возможностью регулировки рабочего хода винтом с фиксирующей гайкой. Технический результат - повышение стабильности подачи топлива, повышение надежности, снижение массы привода барабанного колосника. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к конструкции топок водогрейных котлов.

Известен «Отопительный аппарат для сжигания комкового топлива, прежде всего для удовлетворения потребностей в тепловых ресурсах семейных домов и отдельных квартир или небольшой группы из них» US 4368723 [1], содержащий барабанный колосник с отверстиями для выпуска воздуха и приводным устройством с электродвигателем и редуктором для обеспечения очень низкой скорости вращения вала. Количество топлива, подаваемого через бункер и, следовательно, толщина слоя топлива в нагревательном пространстве, может изменяться с помощью нажимной пластины, используемой вблизи бункера.

Недостатком известной конструкции является сложность регулировки производительности котла, обусловленная необходимостью изменения скорости непрерывного вращения вала барабанного колосника.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является «КОТЕЛ ВОДОГРЕЙНЫЙ» RU ПМ 106723 [2], включающий бункер, расположенный под бункером барабанный колосник, ограничительную планку над барабаном, двигатель с редуктором. Периодически барабан движется, тем самым подаются новые порции топлива в зону горения и сбрасываются с ее противоположного конца твердые остатки горения в золосборник.

Известное решение позволяет улучшить регулировку производительности котла благодаря осуществлению периодического вращательного движения барабанного колосника.

Недостатком известной конструкции является нестабильность подачи топлива, обусловленная инерционностью механизма привода вращения барабанного колосника. Нестабильность подачи топлива приводит к понижению надежности работы котла в целом. Недостатком также являются повышенная материалоемкость привода барабанного колосника, обусловленная наличием громоздкого металлоемкого редуктора.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение стабильности подачи топлива, повышение надежности, снижение массы привода барабанного колосника.

Технический результат достигается тем, что способ регулировки производительности котла на твердом топливе, включающего бункер, расположенный под бункером барабанный колосник и ограничительную планку над барабанным колосником в нижней части бункера путем изменения подачи количества топлива в топку посредством изменения вращательного движения барабанного колосника характеризуется тем, что шаг периодического вращательного движения барабанного колосника устанавливают постоянным.

Размер шага вращательного движения барабанного колосника может выполняться регулируемым, что позволит точнее регулировать производительность котла.

В качестве ограничительной планки может выступать нижняя грань теплообменника, а зазор между барабанным колосником и теплообменником регулируют изменением положения вала барабанного колосника. При этом выполнении ограничительная планка охлаждается, что приводит к повышению долговечности устройства.

Устройство (для осуществления способа регулировки производительности котла на твердом топливе по П.1), включающее бункер, расположенный под бункером барабанный колосник, ограничительную планку над барабаном, двигатель с редуктором характеризуется тем, что содержит штангу, закрепленную на поворотно-зажимном механизме, установленным на оси барабанного колосника, двигатель с редуктором соединен с кривошипно-шатунным механизмом, конец шатуна которого выполнен с возможностью периодического контакта со штангой под углом (близким к прямому).

Шатун может выполняться с возможностью регулировки рабочего хода винтом с фиксирующей гайкой.

На чертеже схематически изображен разрез предлагаемого устройства, где:

1 – бункер;

2 – барабанный колосник;

3 – ограничительная планка;

4 – штанга;

5 – поворотно-зажимной механизм;

6 – кривошипно-шатунный механизм с двигателем и с редуктором;

7 – шатун с регулировочным винтом.

Устройство действует следующим образом: В бункер 1 любым известным способом загружают твердое топливо, например, уголь. Под бункером располагают барабанный колосник 2. Выше барабанного колосника, в нижней части стенки бункера, со стороны, в которую движется барабанный колосник, расположена ограничительная планка 3. Ограничительная планка 3 может быть выполнена, например, с теплоотводом, или ее функции может выполнять нижняя часть металлического теплообменника. Величиной зазора между ограничительной планкой и барабанным колосником определяется толщина слоя топлива. На оси барабанного колосника 2 расположен поворотно-зажимной механизм 5, превращающий качательное движение штанги 4 во вращательное прерывистое движение барабанного колосника. Кривошипно-шатунный механизм 6 с двигателем и с редуктором приводит в действие шатун 7 с регулировочным винтом. Шатун 7 движется вверх-вниз по рисунку. Положение винта определяет величину поворота штанги 4. При выкрученном на всю длину винте полезный ход шатуна увеличивается, штанга находится большее время в соприкосновении с шатуном, штанга поворачивается на больший угол и соответственно, барабанный колосник поворачивается на больший угол, увеличивая подачу топлива. При закручивании винта происходит уменьшение величины поворота барабанного колосника за один ход шатуна, при этом уменьшается количество подаваемого топлива.

Технический результат – повышение стабильности подачи топлива, достигается тем, что величина поворота барабанного колосника не зависит от инерционных параметров привода, но определена соотношением длины штанги и рабочего хода шатуна. Технический результат – повышение надежности и снижение массы привода барабанного колосника достигается тем, что вместо громоздкого редуктора применяется поворотно-зажимной механизм, имеющий существенно меньшую массу, а редуктор с кривошипно-шатунным механизмом может иметь небольшие массогабаритные характеристики и повышенную надежность благодаря существенному снижению величины механических усилий.

Промышленное применение. Изобретение может с успехом применяться при производстве и эксплуатации твердотопливных котлов с барабанным поворотным колосником.

1. Способ регулировки производительности котла на твердом топливе, включающего бункер, расположенный под бункером барабанный колосник и ограничительную планку над барабанным колосником в нижней части бункера путем изменения подачи количества топлива в топку посредством изменения вращательного движения барабанного колосника, отличающийся тем, что шаг периодического вращательного движения барабанного колосника устанавливают постоянным.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что размер шага вращательного движения барабанного колосника выполнен регулируемым.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве ограничительной планки выступает нижняя грань теплообменника, а зазор между барабанным колосником и теплообменником регулируют изменением положения вала барабанного колосника.

4. Устройство для регулировки производительности котла на твердом топливе, включающее бункер, расположенный под бункером барабанный колосник, ограничительную планку над барабаном, двигатель с редуктором, отличающееся тем, что содержит штангу, закрепленную на поворотно-зажимном механизме, установленным на оси барабанного колосника, двигатель с редуктором соединен с кривошипно-шатунным механизмом, конец шатуна которого выполнен с возможностью периодического контакта со штангой под углом.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что шатун выполнен с возможностью регулировки рабочего хода винтом с фиксирующей гайкой.

Изобретение относится к области энергетики и может быть применено при сжигании твердого топлива. Устройство для газификации твердого топлива с применением механического и плазменного воздействия содержит блок дробления топлива, вихревой канал, форсунку для подачи топлива и плазмотроны, связанные между собой блоки первой и второй ступеней газификации, выполненные с обеспечением последовательного прохождения потока топлива и плазмы из блока первой ступени в блок второй ступени.

Жаротрубный котел скоростного горения твердого топлива // 2704573

Изобретение относится к области коммунальной энергетики, в частности к котельной технике, и предназначено для форсированного сжигания твердого кускового топлива в жаротрубном котле, в том числе для сжигания угольных штыбов, а также для работы в условиях Крайнего Севера.

Теплогенераторная установка с теплогенератором и бункером непрерывной подачи топлива, реализующие способ сжигания древесных отходов // 2702066

Изобретение относится к области энергетики. Теплогенератор состоит из пяти равных секций, расположенных вертикально одна на другой, каждая из которых состоит из коаксиально расположенных между собой внутренней и внешней цилиндрических оболочек, образуя между ними воздушное пространство, закрытое сверху и снизу, при этом четыре нижние секции, собранные вместе с внутренней стороны, по всей высоте обмурованы огнеупорным кирпичом с асбестовой прокладкой между ними, образуя внутри них единое объемное топочное пространство, накрытое сверху пережимом, который подвешен к пятой секции - секции съема тепла, при этом нижняя секция установлена на плоскую часть пода и имеет сквозное арочное отверстие с крышкой люка, облицованной изнутри огнеупорным кирпичом, и перекрытием воздушного пространства между оболочками, выступающим наружу за пределы внешней и внутренней цилиндрических оболочек, и два прямоугольных отверстия с крышкой люка на внешней оболочке, расположенные симметрично относительно центральной осевой линии пода, делящий его на две равные части, параллельной в вертикальной плоскости продольной оси сквозного отверстия металлической трубы, перекрывающей воздушное пространство между оболочками под установку конца шнекового транспортера дозатора бункера непрерывной подачи топлива, расположенного напротив арочного отверстия, при этом металлическая труба подачи топлива выступает наружу за пределы внешней и внутренней цилиндрических оболочек, а выступающая ее часть внутрь топочного пространства по длине не превышает толщину обмуровки, как и металлическое перекрытие, составляющее наружный свод арочного отверстия, при этом под, выложенный внутри обмуровки, имеет плоскую горизонтальную поверхность по ширине основания арочного отверстия до противоположной стороны обмурованной цилиндрической оболочки и с двух сторон плоского основания кладка пода постепенно возвышается в характерном сечении, перпендикулярном продольной оси металлической трубы, имеет с каждой стороны от плоской поверхности пода форму прямоугольника со ступенчатой диагональю, расположенной под углом 30° к горизонтальной поверхности плоской части пода, и в этом характерном сечении все прямоугольники подобные, а с наибольшей высотой прямоугольника находятся в средней его части и образуют перевернутую основанием вверх трапецию, за пределы которой не должны выходить края порядной кирпичной кладки, при этом внутри возвышающейся части кладки пода на втором и пятом рядах с двух сторон заложены прямоугольные трубы, большие стороны которых расположены в горизонтальной плоскости друг над другом в виде раскрытого веера, при этом концы узкой части веера расположены на внутренней цилиндрической оболочке с выходом их отверстий в воздушное пространство между оболочками напротив прямоугольных отверстий с крышками люка на внешней оболочке, а противоположные концы их не выходят за пределы кладки и находятся под смещенной от центрального канала кладкой таким образом, чтобы две крайние трубы были направлены: одна в сторону арочного отверстия, а другая в сторону отверстия подачи топлива, а остальные две трубы в каждом горизонтальном ряду расположены с равными промежутками между ними, при этом он оснащен дополнительными вентиляторами, которые установлены на внешней цилиндрической оболочке таким образом, чтобы прямоугольные выходные отверстия их патрубков были совмещены с прямоугольными отверстиями внешних цилиндрических оболочек всех четырех секций и располагались длинной стороной прямоугольного отверстия по образующей, выполненной по внешнему радиусу наружной оболочки таким образом, чтобы фронт поступающего воздушного потока совпадал с вертикальным сечением секции, проходящим через вертикальную ось оболочек и между вертикальной осью прямоугольного отверстия с крышкой люка на внешней оболочке и вертикальной осью арочного отверстия по часовой стрелке от прямоугольного отверстия к арочному отверстию, топочное пространство всех четырех секций посредством труб круглого сечения, расположенных равномерно по окружности, сообщается с воздушным пространством между оболочками, при этом эти трубы, расположенные в первой секции, наклонены вниз под углом 15° и направлены вниз топочного пространства на под, а трубы остальных трех секций расположены равномерно по окружности в горизонтальной плоскости и под углом 60° к касательной окружности внутренней цилиндрической оболочки и поддерживают циклоническое движение воздушного потока в топочном пространстве, при этом во второй и четвертой секциях эти трубы расположены в верхней ее части, а в третьей - снизу, верхняя пятая секция имеет два сквозных отверстия, расположенных напротив друг друга, в которые установлены патрубки для газоходов, при этом свободный конец патрубка газохода рециркуляции установлен в отверстие наружной цилиндрической оболочки, а свободный конец патрубка газохода к устройству очистки отходящих газов установлен с перекрытием воздушного пространства между оболочками, при этом на внутренней цилиндрической оболочке между этими сквозными отверстиями по окружности расположены дополнительные прямоугольные отверстия и сверху она закрыта крышкой с центральным отверстием, в котором расположена труба с регулируемой задвижкой, перекрывающей выход нагретых газов из топочного пространства в атмосферу.

Способ получения генераторного газа из твёрдых коммунальных и органических отходов и комбинированный газогенератор обращённого процесса газификации для его осуществления // 2697912

Группа изобретений относится к области горения и газификации и предназначена для получения силового генераторного газа для производства электрической и тепловой энергии.

Взрывобезопасный газогенератор обращённого процесса газификации // 2697599

Изобретение относится к энерготехнологическому оборудованию, а именно к устройствам термической переработки твердого топлива в горючий газ, и может быть использовано для производства генераторного газа из древесных чурок.

Комплекс утилизации отхода газификации // 2692718

Изобретение относится к химической технологии, в частности к комплексу утилизации отходов газификации. Комплекс содержит накопитель 1, газификатор 2, снабженный системой нижнего ворошения, блок детоксикации и переработки твердого побочного продукта газификации, который включает приемник твердого побочного продукта газификации - биочара 3, охладитель газа 4, приемник золы уноса 27, буфер золы уноса 28, охладитель побочного продукта 5, очиститель газа 6, причем охладитель газа 4 через приемник золы уноса 27 присоединен к входу очистителя газа 6.

Способ и система для торрефикации биомассы с низким потреблением энергии // 2692250

Изобретение относится к способу и системе для торрефикации биомассы и сжигания образующихся газов торрефикации. Способ торрефикации биомассы и сжигания образующихся газов торрефикации включает следующие стадии: a) торрефикацию возможно предварительно высушенной биомассы в реакторе торрефикации с получением торрефицированной биомассы и газов торрефикации, b) отведение газов торрефикации из реактора торрефикации посредством пониженного давления, создаваемого первичным потоком воздуха, протекающим через эжекторную горелку и в первую зону горения, c) пропускание вторичного потока воздуха в первую зону горения для по меньшей мере частичного сжигания отведенных газов торрефикации с получением горячих отходящих газов, d) разделение горячих отходящих газов, полученных на стадии (с), на первый поток горячих отходящих газов и второй поток горячих отходящих газов посредством отведения первого потока горячих отходящих газов из первой зоны горения в блок смешивания газов, e) отведение второго потока горячих газов во вторую зону горения, f) пропускание третичного потока воздуха, при стехиометрическом или сверхстехиометрическом содержании кислорода, во вторую зону горения для дополнительного сжигания второго потока горячих отходящих газов с получением потока подвергнутых дополнительному сжиганию отходящих газов, g) отведение потока подвергнутых дополнительному сжиганию отходящих газов в теплоутилизатор, в котором снижают температуру потока подвергнутых дополнительному сжиганию отходящих газов, полученных на стадии (f), с получением потока холодных отходящих газов, h) отведение части холодных отходящих газов, полученных на стадии (g), в блок смешивания газов, так что поток холодных отходящих газов смешивается с первым потоком горячих отходящих газов с получением потока частично охлажденных отходящих газов, i) отведение потока частично охлажденных отходящих газов, полученных на стадии (h), в реактор торрефикации, так что возможно предварительно высушенная биомасса вступает в прямой контакт с указанным потоком частично охлажденных отходящих газов, так что возможно предварительно высушенную биомассу нагревают непосредственно с помощью потока частично охлажденных отходящих газов.

Горелка твердотопливного котла // 2679992

Изобретение относится к области энергетики. Горелка для твердого топлива имеет камеру сгорания (1) с отверстиями подачи воздуха, с приводом от электрического двигателя, передающимся через передачу, и шнековое устройство подачи топлива с электрическим двигателем, приводящим в движение шнек шнекового подающего устройства (9), а также элементы канала подачи топлива (8) с выходным отверстием в ближней области шнекового устройства подачи топлива (9), для подачи топлива в камеру сгорания (1), и элементы нагнетания воздуха, обеспечивающие подачу воздуха в область ниже и/или выше слоя сжигания топлива, ротационная камера сгорания (1), расположенная в корпусе (2), оборудована каналами первичного и вторичного воздуха, а корпус (2) соединяется крюковыми зажимами с шестерней (6), закрепленной с возможностью вращения между двумя сепараторами подшипников, установленными между главной плитой и компенсационно-прижимной плитой, имеющей отверстия для подачи воздуха из камеры нагнетания воздуха (24), регулируемой задвижкой, которая, при увеличении или уменьшении зазоров отверстий, управляет соотношением вторичного и первичного воздуха, подаваемого в каналы первичного и вторичного воздуха; кроме того, шнековое устройство подачи топлива (9) имеет расположенный по оси канал подачи воздуха, входящими отверстиями которого являются отверстия, расположенные в зоне камеры нагнетания воздуха (24), а выходящими отверстиями - отверстия в камере сгорания (1).

Энергетический комплекс на основе газификации отходов биомассы // 2679330

Изобретение относится к энергетическим устройствам, обеспечивающим производство электрической и тепловой энергии с использованием горючих газов, вырабатываемых в процессе сверхкритической газификации биомассы.

Печь для уничтожения документов (инсинератор) // 2671542

Изобретение относится к устройствам утилизации отходов документооборота огневым методом и может быть использовано для гарантированного уничтожения документов различного формата сброшюрованных или из отдельных листов и других форм печатных изданий.