RO114676B1 - Grătar pentru cazan de combustibil - Google Patents

Abstract

: Invenția se referă la un grătar pentru cazan de combustibil, utilizat la cuptoarele de ardere în industria energetică. Grătarul pentru cazan de combustibil, conform invenției, asigură arderea completă și controlabilă a combustibilului, prin aceea căeste alcătuit din niște plăci fixe (10) și niște plăci mobile (11). Plăcile fixe (10) sunt montate pe un suport comun superior (20), prevăzut cu niște reazeme verticale superioare (22), în formă de placă, iar plăcile mobile (11) sunt montate pe un suport comun inferior (29), prevăzut cu niște reazeme verticale inferioare (33), în formă de placă. Plăcile fixe (10) și plăcile mobile (11) pot fi montate la o înălțime reglabilă, iar plăcile mobile (11) se suprapun, în cadrul mișcării de du-te-vino, în poziția lor extremă, peste plăcile fixe (10) învecinate. între plăcile fixe (10) și plăcile mobile (11) se formează niște spații reglabile, prin care trece aer

Description

Invenția se referă la un grătar pentru cazan de combustibil, utilizat la cuptoarele de ardere, în industria energetică.

Este cunoscut un cazan destinat arderii deșeurilor, echipat cu un grătar ce susține masa de fragmente solide, care arde și care este montat în pantă descendentă, între zona de încărcare și cea de descărcare.

Grătarul are cel puțin o pătură, constituită dintr-o succesiune de bare transversale, cu o față dorsală, pentru susținerea deșeurilor care ard și cu o față frontală, care se sprijină glisant, cu o margine inferioară pe fața dorsală a barei, imediat din amonte. Barele sunt agățate cu extremitatea din aval, de un batiu fixat de focar și de un cadru mobil, ce se poate mișca longitudinal, într-o mișcare de du-te-vino, sub impulsul unui mijloc de comandă.

Focarul are sub grătar o gură de vânt și mijloace de ventilare pentru alimentarea cu aer comburant. Deasupra, grătarul are o cameră a cazanului legată cu un coș de evacuare a fumurilor, care se extind longitudinal de la zona de încărcare spre zona de descărcare.

Este cunoscut, de asemenea un grătar de combustibil al firmei Vijncke, care este alcătuit din plăci fixe, dispuse în trepte, între care sunt dispuse niște plăci, care se pot mișca du-te-vino. Plăcile mobile sunt executate tubular și permit curgerea apei prin ele, obținându-se prin aceasta o protejare a materialului plăcii. Printre spațiile dintre plăcile fixe și mobile, trece aerul primar, necesar arderii, în timp ce prin niște deschideri laterale ale peretelui cazanului, poate pătrunde aer secundar la înălțimea patului de combustibil. Prin mișcarea plăcilor mobile ale grătarului, combustibilul se mișcă în jos, pe treptele grătarului, până când, la capătul de jos al grătarului, cade într-un recipient pentru cenușă. Arderea în camera de ardere este asigurată de o flamă dirijată de la un perete lateral al cazanului spre grătar-, și este alimentată cu un alt combustibil, de exemplu cu gaz. In vederea obținerii unei alimentări cu aer, adaptată la calitatea de combustibil, care se modifică la trecerea de-a lungul grătarului, sub grătar, sunt prevăzute diferite camere, în care se pot sufla diferite cantități de aer pentru ardere, care apoi iese prin spațiile intermediare ale grătarului. Un ecran de căldură, răcit cu apă, dispus oblic peste grătar, asigură □ răcire rapidă a gazelor de ardere, de deasupra grătarului. Dispunerea plăcilor mobile și a plăcilor fixe ale grătarului este în așa fel, încât între două plăci fixe, apare numai un singur interstițiu, deoarece una din plăcile fixe se suprapune peste una mobilă.

Alimentarea cu combustibil se face continuu sau cu intermitență, și pentru obținerea unei arderi complete a combustibilului, și a unei cât mai mici mici cantități de cenușă, este necesar să se mențină combustibilul pe grătar, un timp mare, pentru a asigura timpul necesar unei arderi complete. In vederea producerii, în același timp, de condiții identice de ardere, complete, este necesar să se transporte combustibilul de la un capăt la celălalt al grătarului, pentru ca să se poată aduce un combustibil proaspăt, realizându-se astfel o situație oarecum uniformă. La transportul combustibilului de la un capăt al grătarului la celălalt capăt, trebuie să se tindă ca nici o parte de combustibil, înainte de atingerea capătului prevăzut cu recipientul de cenușă al grătarului, să nu cadă prin grătar, deoarece combustibilul care cade prin grătar, nu este ars complet.

Grătarul cunoscut prezintă unele dezavantaje. Utilizarea de aer primar și secundar nu permite un control complet al arderii. Același lucru este valabil pentru răcirea cu apă a plăcilor mobile, care în cazul unui combustibil cu o combustie mai grea, de exemplu gunoiul, nu permite o ardere completă. Plăcile mobile montate prin lagăre de plăcile fixe sunt supuse unei uzuri considerabile, deoarece bucățile solide ale combustiRO 114676B1 bilului, deteriorează, în timpul mișcării, suprafața plăcilor care se suprapun. Un alt de- 50 zavantaj al cazanului descris mai sus constă în aceea că, combustibilul cade pe grătarul montat oblic. Din această cauză, există posibilitatea ca, combustibilul să se rostogolească mult în jos pe grătar, înainte de a se opri. Ca urmare, este clar că apar timpi diferiți de staționare a combustibilului pe grătar.

De asemenea, cazanul cunoscut nu permite o ardere completă a combustibilu- 55 lui și nici un control suficient al arderii. In plus, nu permite reducerea esențială a materialelor dăunătoare din gazul de ardere.

Problema tehnică, pe care o rezolvă invenția, constă în asigurarea unei arderi complete și controlabile a unui combustibil cu combustie mai grea, de exemplu gunoi.

Grătarul pentru cazan de combustibil, conform invenției, asigură arderea com- 60 pletă și controlabilă a combustibilului, prin aceea că este alcătuit din niște plăci fixe, montate pe un suport comun, superior, prevăzut cu niște reazeme verticale, superioare, în formă de placă, iar niște plăci mobile sunt montate pe un suport comun, inferior, prevăzut cu niște reazeme verticale, inferioare, în formă de placă, astfel încât plăcile fixe și plăcile mobile pot fi fixate la o înălțime reglabilă, iar plăcile mobile se 65 suprapun în cadrul mișcării du-te-vino, în poziția lor extremă, peste plăcile fixe învecinate, iar în prelungirea grătarului, este montat un pod de alimentare, dispus la aceeași înălțime cu grătarul; suportul comun, inferior, al plăcilor mobile este executat sub forma unui uluc, are o secțiune în formă de U și niște pereți laterali, pe care se fixează reazemele verticale, inferioare, ale plăcilor mobile, ce sunt fixate de reazemele 70 verticale, inferioare, prin înșurubare; reazemele verticale, superioare, prezintă o muchie superioară, treptat descrescătoare și o adâncitură în care se așază placa fixă, corespunzătoare și care este deschisă spre reazemul vertical, superio.r ce urmează în sensul înclinării; între plăcile fixe și plăcile mobile, se formează niște spații intermediare prin care trece, în mod exclusiv, aerul de ardere, de la o sursă de ardere, 75 dispusă în aval de camera de ardere, spații intermediare ce sunt reglabile și a căror înălțime crește spre capătul grătarului.

Prin aplicarea invenției, se obțin următoarele avantaje:

- realizarea unei depresiuni în camera de ardere, care duce la o absorbție a aerului de ardere prin fantele plăcilor grătarului; 80

- reglarea corespunzătoare a condițiilor de ardere cu ajutorul depresiunii;

- posibilitatea menținerii unei temperaturi joase a patului combustibilului, care asigură ca halogenii reținuți de aditivii bazici, eventual adăugați, să rămână în cenușă și să nu apară în stare gazoasă, ca urmare a descompunerii la temperaturi ridicate a vetrei, încărcând gazele de ardere cu materiale dăunătoare; 85

- realizarea unei bune izolări și producerea unei temperaturi foarte ridicate, care provoacă descompunerea termică a eventualelor materiale dăunătoare, nefixate, în gaze nepericuloase;

- posibilitatea dozării alimentării cu combustibil și a transportului dozat pe grătar, duce la obținerea unor temperaturi și condiții de ardere definite. 90

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției, în legătură și cu fig. 1...5, care reprezintă:

- fig.1, secțiune longitudinală printr-un cazan echipat cu un grătar pentru cazan de combustibil, conform invenției;

- fig.2, secțiune longitudinală prin grătarul pentru cazan de combustibil, din 95 fig-1;

-fig.3, vedere a unui fund dreptunghiular 30, din alcătuirea grătarului pentru cazan de combustibil, din fig.2;

- fig.4, vedere a unei piese de profil 19 din alcătuirea grătarului pentru cazanul de combustibil, din fig.2;

- fig.5, vedere a unui ansamblu alcătuit din trei grătare pentru cazan de combustibil, alăturate.

Grătarul pentru cazan de combustibil, conform invenției, este constituit dintr-un ansamblu de ardere A, racordat la un dispozitiv de alimentare B. Dispozitivul de alimentare este prevăzut cu o clapă 1, dispusă la partea superioară. De preferință, combustibilul este omogen, amestecat cu un aditiv bazic, pentru a fixa halogenii printro reacție de neutralizare, în săruri nepericuloase. Combustibilul, introdus printr-un orificiu de alimentare a, cade pe un pod de transport 2, poziționat în interiorul dispozitivului de alimentare B și este prevăzut cu niște pene 3 în formă de dinți, dintre care cel puțin unele sunt supuse unei mișcări de du-te-vino. Combustibilul poate să se miște peste panta plană a penelor 3 în formă de dinți și este împins înainte spre o muchie 4 din capătul podului de transport 2 unde presează o clapă 5, suspendată de partea superioară a dispozitivului de alimentare B, care pendulează într-o parte. Sub podul de transport 2, este fixat un pod de alimentare 6 pe care se mișcă într-o mișcare de dute-vino un berbec de împingere 7, antrenat de un angrenaj 8. Corespunzător podului de alimentare S, plafonul dispozitivului de alimentare B prezintă o deschidere b prin care se poate adăuga peste combustibilul aflat pe podul de alimentare B, un aditiv bazic în stare lichidă. Acest adaos nu este necesar dacă, combustibilul a fost omogenizat înainte de adăugarea aditivului.

Un grătar 9 este poziționat în ansamblul de ardere și este susținut la un capăt de podul de alimentare B. Grătarul 9 este alcătuit din niște plăci fixe 10, dispuse în trepte și niște plăci mobile 11, dispuse între plăcile fixe 10. Plăcile mobile 11 sunt prezentate în fig.1, în poziția lor inițială, în care se suprapun puțin cu câte o placă fixă 10, dispusă sub ea. Printr-o mișcare de du-te-vino, produsă de angrenajul 8 ca și de berbecul de împingere 7, combustibilul este mișcat oblic spre în jos pe grătarul 9, până când este ars complet și cade într-un rezervor de cenușă 12, de unde cenușa este evacuată, spre exemplu, de un transportator elicoidal 13. Deasupra grătarului

9, este dispusă o cameră de ardere 14, limitată față de podul de alimentare 6 și podul de transport 2, printr-un perete 15, care este susținut de un suport 16 amplasat puțin deasupra capătului grătarului 9. Gazele de ardere ajung printr-o trecere 17, amplasată sub tavanul ansamblului de ardere A spre o ieșire 18 a ansamblului de ardere A. In cazul în care pereții cazanului sunt bine izolați și prezintă o capacitate mare, spațiul de deasupra grătarului 9, se poate încălzi la temperaturi foarte înalte și prin aceasta, materialele dăunătoare, conținute de gazele de ardere, se pot descompune în componente nedăunătoare. La ieșirea 18 a ansamblului de ardere A, se pot racorda schimbătoare de căldură, filtre sau altele.

Așa cum se poate observa în fig.2, plăcile mobile 11 se întind, ca și plăcile fixe

10, pe întreaga lățime a grătarului. In cadrul acestei lățimi sunt dispuse niște piese de profil 19 în formă de U, care susțin un suport comun superior 20 în care se fixează plăcile fixe 10. O piesă de profil 19 este prezentată în fig.4, care prezintă niște găuri 21, în număr de opt, prin intermediul cărora, sunt susținute niște reazeme verticale, superioare 22, în formă de placă. Reazemele verticale, superioare 22, în formă de placă prezintă niște găuri alungite 23, 24, din care una este executată în forma literei T, permițând un reglaj în direcție orizontală și verticală. Prin înșurubarea reazemelor verticale, superioare 22, în formă de placă, în găurile alungite 23, 24,

RO 114676 Bl

150 acestea pot fi reglate în înălțime, pe suportul comun superior 20. Reazemele verticale, superioare 22, prezintă o muchie superioară c și o trecere treptată 25 prin care se realizează o adâncitură 26, care este deschisă în direcția de transport spre reazemul vertical, superior 22, din față. In adâncitura 26, este așezată placa fixă 10, corespunzătoare, care prin aceasta se sprijină de alte două reazeme verticale, superioare 22, învecinate, dispuse pe pereții față în față ai cazanului. In fig.2, sunt dispuse etanș opt reazeme verticale, superioare 22, în formă de placă, formând o îmbinare 27.

In cadrul primului suport comun, superior 20, este dispus un uluc 28, în forma literei U, care constituie un suport comun, inferior 29, al doilea, anume pentru plăcile mobile 11. Ulucul 28 este reprezentat în fig.3 și constă dintr-un fund dreptunghiular 30 și niște pereți laterali 31, a căror înălțime scade în direcția de transport corespunzător înclinării grătarului 9. Pereții laterali 31 sunt prevăzuți cu niște găuri 32, perechi, care se aliniază între ele. Cu ajutorul perechii de găuri 32, este fixat câte un reazem vertical, inferior 33, în formă de placă, de peretele lateral 31, corespunzător, al ulucului 28. Și aici fixarea se face prin niște găuri alungite 34, 35, astfel încât reazemele verticale, inferioare 33, sunt reglabile la înălțime. Pe niște muchii superioare 36 ale reazemelor verticale, inferioare 33, se sprijină câte o placă mobilă 11, care, cu ajutorul unui vinclu de fixare, este înșurubată de reazemul vertical, inferior 33.

Plăcile mobile 11 sunt menținute, de asemenea, de către două reazeme verticale, inferioare 33, în formă de placă, în timp ce distanța dintre punctele de sprijin este mai mică decât distanța dintre punctele de sprijin ale plăcilor fixe 10 pe reazemele verticale, superioare 22, aferente. Și reazemele verticale, inferioare 33, sunt dispuse etanș între ele și formează niște îmbinări 37.

Aducțiunea de aer are loc în cadrul ulucului 28 în formă de U, și anume prin intermediul unei depresiuni realizate deasupra grătarului 9 prin care se absoarbe aer printre plăcile fixe 10 și plăcile mobile 11. Pe baza transportului de aer, produs de depresiune, se produce un curent de aer uniform care, dacă este cazul poate fi reglat prin distanțe diferite între plăcile fixe 10 și plăcile mobile 11 la capătul final al grătarului 9, față de capătul de început al grătarului 9, așa încât la partea de început a grătarului 9, să aibă loc o semicarbonizare substoechiometrică, în timp ce la finele grătarului 9, se produce o semicarbonizare suprastoechiometrică, dar care nu duce la o ridicare nepermisă a temperaturii patului combustibil, deoarece combustibilul la capătul final al grătarului 9 este de acum, în mare parte transformat în cenușă, astfel încât nu are loc o ridicare a temperaturii, cu toate că există o cantitate mărită de aer de ardere. Oxigenul în exces poate favoriza, în cadrul camerei de reacției suplimentare, descompunerea termică a materialelor dăunătoare.

Deoarece sprijinirea plăcilor fixe 10 și a plăcilor mobile 11, așa cum s-a reprezentat în desene, are loc numai pe două linii, aproape de capetele plăcilor pe muchiile reazemelor verticale, superioare 22 și reazemele verticale, inferioare 33, se pot utiliza plăci numai de o anumită lungime maximă; în caz contrar, poate avea loc o îndoire a plăcilor fixe 10 și a plăcilor mobile 11 și prin aceasta, crește riscul de aducțiuni nedefinite de aer de ardere. In cazul în care pe baza capacității dorite a cazanului este necesar un grătar de o lățime mai mare, acesta, așa cum se prezintă schematic în fig.5, se poate compune din mai multe grătare 9 individuale. Plăcile fixe 10 și plăcile mobile 11, ale grătarului 9, din modelul experimental din fig.5, pot să fie comple155

160

165

170

175

180

185

190 tate fără intervale observabile, la lățimea dorită a grătarului 9, astfel încât sunt realizabile grătare de lățimi mai mari fără a exista pericolul unei îndoiri a plăcilor fixe 10 și a plăcilor mobile 11.

Claims (4)

1. Revendicări

   1. Grătar pentru cazan de combustibil, ce este alcătuit din niște plăci dispuse în trepte, dintre care, fiecare a doua placă este mobilă, și prevăzută cu un dispozitiv de antrenare corespunzător și fiecare primă placă este fixă, iar prin spațiile intermediare, dintre plăci, trece aerului de ardere,caracterizat prin aceea că, plăcile fixe (10] sunt montate pe un suport comun, superior (20), prevăzut cu niște reazeme verticale, superioare (22], în formă de placă, iar plăcile mobile (11] sunt montate pe un suport comun, inferior (29), prevăzut cu niște reazeme verticale, inferioare (33), în formă de placă, astfel încât plăcile fixe (10) și plăcile mobile (11) pot fi fixate la o înălțime reglabilă, iar plăcile mobile (11) se suprapun în cadrul mișcării de du-te-vino, în poziția lor extremă, peste plăcile fixe (10) învecinate, iar în prelungirea grătarului (9), este montat un pod de alimentare (6), dispus la aceeași înălțime cu grătarul (9).
2. 2. Grătar pentru cazan de combustibil, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, suportul comun, inferior (29), al plăcilor mobile (11) este executat sub forma unui uluc, are o secțiune în forma literei U și niște pereți laterali (31), pe care se fixează reazemele verticale, inferioare (33), ale plăcilor mobile (11), ce sunt fixate de reazemele verticale, inferioare (33), prin înșurubare.
3. 3. Grătar pentru cazan de combustibil, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, reazemele verticale, superioare (22), prezintă o muchie superioară (c), treptat descrescătoare și o adâncitură (26) în care se așază placa fixă (10), corespunzătoare și care este deschisă spre reazemul vertical, superior (22), ce urmează în sensul înclinării.
4. 4. Grătar pentru cazan de combustibil, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, între plăcile fixe (10) și plăcile mobile (11), se formează niște spații intermediare, prin care trece, în mod exclusiv, aerul de ardere, de la o sursă de ardere dispusă în aval de camera de ardere (14), spații intermediare ce sunt reglabile și a căror înălțime crește spre capătul grătarului (9).