RU2126933C1

RU2126933C1 - Solid fuel burning device

Info

Publication number: RU2126933C1
Application number: RU96119516A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Юрьевич Князькин
Original assignee: Геннадий Юрьевич Князькин
Priority date: 1996-09-30
Filing date: 1996-09-30
Publication date: 1999-02-27

Abstract

FIELD: devices for burning solid fuels, namely coal. SUBSTANCE: device includes cylindrical housing of combustion chamber provided with fire grate, rabbling plate connected with drive and mounted in housing of combustion chamber for change of angular position above fire grate and changing device. Charging device is made in form of tube located in housing of combustion chamber at end clearance above surface of fire grate and shifted relative to its axis. Rabbling plate is mounted in housing for rotation relative to axis of combustion chamber; in inoperative position, the rabbling plate is located between fire grate and end surface of tube. EFFECT: saving of fuel; enhanced reliability. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкция устройств для сжигания твердого топлива, а именно угля. The invention relates to mechanical engineering, in particular to the design of devices for burning solid fuel, namely coal.

Известно устройство для сжигания топлива, имеющее круговую колосниковую решетку, расположенную в цилиндрическом корпусе камеры сгорания, в которой выполнена воронка для подачи топлива, и шурующая планка (1). A device for burning fuel having a circular grate located in the cylindrical housing of the combustion chamber, in which a funnel for supplying fuel, and a screwing bar (1) is known.

Недостатком известного устройства является недостаточная эффективность использования твердого топлива в процессе горения, остается несгоревшее топливо. A disadvantage of the known device is the insufficient efficiency of using solid fuel in the combustion process, unburned fuel remains.

Известно также устройство для сжигания твердого топлива, содержащее цилиндрический корпус камеры сгорания, выполненный с колосниковой решеткой, шурующую планку, связанную с приводом и установленную в корпусе камеры сгорания с возможностью изменения углового положения над колосниковой решеткой, и загрузочное устройство (2). A device for burning solid fuel is also known, comprising a cylindrical housing of the combustion chamber made with a grate, a screw bar connected to the drive and installed in the housing of the combustion chamber with the possibility of changing the angular position above the grate, and a loading device (2).

К недостаткам известного устройства, принятого за прототип, относятся невысокая экономичность и надежность его работы вследствие неравномерного распределения твердого топлива на колосниковой решетке и образования зон несгоревшего топлива, а также неравномерность протекания процесса горения по времени, что приводит к выгоранию отдельных участков корпуса камеры сгорания и к увеличению тепловых потерь. The disadvantages of the known device adopted for the prototype include the low cost-effectiveness and reliability of its operation due to the uneven distribution of solid fuel on the grate and the formation of zones of unburned fuel, as well as the unevenness of the combustion process over time, which leads to burnout of certain sections of the housing of the combustion chamber and increase heat loss.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение топливной экономичности за счет эффективности процесса горения, а также надежности конструкции устройства путем обеспечения равномерного сгорания твердого топлива в камере сгорания. Технический результат от использования заявленного изобретения заключается в том, что твердое топливо равномерно распределяется по поверхности колосниковой решетки как по толщине, так и в радиальном направлении, а также создаются низкотемпературные зоны на поверхности решетки. The problem to which the present invention is directed, is to increase fuel economy due to the efficiency of the combustion process, as well as the reliability of the design of the device by ensuring uniform combustion of solid fuel in the combustion chamber. The technical result from the use of the claimed invention lies in the fact that solid fuel is evenly distributed over the surface of the grate both in thickness and in the radial direction, and low-temperature zones are created on the surface of the grate.

Для достижения указанного выше технического результата в устройстве для сжигания твердого топлива, содержащем цилиндрический корпус камеры сгорания, выполненный с колосниковой решеткой, шурующую планку, связанную с приводом и установленную в корпусе камеры сгорания с возможностью изменения углового положения над колосниковой решеткой, и загрузочное устройство, загрузочное устройство выполнено в виде трубы, размещенной в корпусе камеры сгорания с торцевым зазором над поверхностью колосниковой решетки и со смещением относительно его оси, а шурующая планка установлена в корпусе с возможностью вращения относительно оси камеры сгорания и расположения в нерабочем положении между колосниковой решеткой и торцом трубы. To achieve the above technical result in a device for burning solid fuel containing a cylindrical housing of the combustion chamber made with a grate, a screwing bar connected to the drive and installed in the housing of the combustion chamber with the possibility of changing the angular position above the grate, and a loading device, a loading device the device is made in the form of a pipe placed in the housing of the combustion chamber with an end gap above the surface of the grate and with an offset relative to it axis, and the screwing bar is installed in the housing with the possibility of rotation relative to the axis of the combustion chamber and location in the inoperative position between the grate and the end of the pipe.

Кроме этого, труба расположена в корпусе камеры сгорания вертикально. In addition, the pipe is located vertically in the housing of the combustion chamber.

Кроме этого, площадь шурующей планки в плане меньше площади поперечного сечения трубы. In addition, the area of the screwing bar in plan is smaller than the cross-sectional area of the pipe.

Кроме этого, труба загрузочного устройства установлена в корпусе камеры сгорания с возможностью изменения торцевого зазора. In addition, the pipe of the loading device is installed in the housing of the combustion chamber with the possibility of changing the end gap.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, необходимых и достаточных для достижения указанного технического результата. These signs are essential and interconnected causal relationship with the formation of a set of essential features necessary and sufficient to achieve the specified technical result.

На фиг. 1 изображен общий вид устройство для сжигания твердого топлива. In FIG. 1 shows a general view of a device for burning solid fuel.

На фиг. 2 - сечение А-А по фиг. 1. In FIG. 2 is a section AA in FIG. 1.

На фиг. 3 - сечение Б-Б по фиг.1. In FIG. 3 - section BB in figure 1.

Изобретение поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения данной совокупностью признаков технического результата. The invention is illustrated by a specific implementation example, which, however, is not the only possible, but clearly demonstrates the possibility of achieving this set of features of a technical result.

Устройство для сжигания твердого топлива содержит цилиндрический корпус 1 камеры сгорания, выполненный с колосниковой решеткой 2, на которой с возможностью вращения расположена шурующая планка 3, установленная на валу 4, кинематически связанном посредством передачи 5, в частности цепной, с реверсивным двигателем 6, обеспечивающим вращение шурующей планки 3 над поверхностью колосниковой решетки 2. A device for burning solid fuel contains a cylindrical housing 1 of the combustion chamber, made with a grate 2, on which the screwing bar 3 is mounted rotatably, mounted on a shaft 4, kinematically connected by means of a gear 5, in particular a chain, with a reversible engine 6, providing rotation shuruyuschey strips 3 over the surface of the grate 2.

Внутри корпуса 1 расположено загрузочное устройство, выполненное в виде трубы 7, размещенной с торцевым зазором "a" над поверхностью колосниковой решетки 2 и со смещением относительно его оси. Величина зазора "а" определяется с одной стороны размерами фракций используемого твердого топлива, а с другой стороны условием создания низкотемпературной зоны на поверхности решетки для обеспечения размещения шурующей планки в нерабочем состоянии, которое по времени совпадает с временем процесса горения. С целью расширения технических возможностей устройства, труба 7 загрузочного устройства может быть установлена в корпусе 1 камеры сгорания с возможностью изменения торцевого зазора "а" за счет любых известных средств, например, при помощи фиксаторов 8, посредством которых труба 7 соединяется с корпусом 1 и выполненных в виде стержней. Inside the housing 1 is a loading device made in the form of a pipe 7 placed with an end gap "a" above the surface of the grate 2 and with an offset about its axis. The size of the gap "a" is determined on the one hand by the size of the fractions of the solid fuel used, and on the other hand, by the condition for creating a low-temperature zone on the surface of the grate to ensure that the screwing bar is placed in an idle state, which coincides in time with the combustion process. In order to expand the technical capabilities of the device, the pipe 7 of the loading device can be installed in the housing 1 of the combustion chamber with the possibility of changing the end gap "a" due to any known means, for example, by means of clamps 8, through which the pipe 7 is connected to the housing 1 and made in the form of rods.

В одном из вариантов труба 7 расположена в корпусе 1 камеры сгорания вертикально или наклонно. In one embodiment, the pipe 7 is located in the housing 1 of the combustion chamber vertically or obliquely.

Для обеспечения надежного предохранения шурующей планки от температурного воздействия в процессе горения топлива, площадь шурующей планки 3 в плане меньше площади поперечного сечения трубы 7. На фиг. 2 изображен вариант выполнения устройства, в котором площадь шурующей планки почти в два раза меньше площади поперечного сечения трубы 7. To ensure reliable protection of the screwing bar from temperature effects during fuel combustion, the area of the screwing bar 3 in plan is smaller than the cross-sectional area of the pipe 7. In FIG. 2 shows an embodiment of the device in which the area of the screwing bar is almost two times smaller than the cross-sectional area of the pipe 7.

Устройство для сжигания твердого топлива работает следующим образом. A device for burning solid fuel is as follows.

Твердое топливо, например уголь или кусковой торф, загружают при помощи трубы 7 в камеру сгорания. Шурующая планка 3, совершая вращение относительно центральной оси, как в одну сторону, так и в другую, равномерно располагает фракции твердого топлива по поверхности колосниковой решетки 2, поскольку шурующая планка в данном случае работает как гребенка, которая своими выступами 9 не только перемещает уголь по поверхности колосниковой решетки, но и разрыхляет его, обеспечивая, тем самым, относительно равную толщину слоя. Выступы 9 шурующей планки 3 имеют форму разностороннего треугольника (фиг. 3), позволяющую равномерно распределять топливо по поверхности за счет неодинакового воздействия выступов при вращении в одну и в другую стороны. Solid fuel, such as coal or lump peat, is charged via a pipe 7 into the combustion chamber. The screwing plate 3, rotating in one direction or the other along the central axis, evenly distributes the solid fuel fractions on the surface of the grate 2, since the screwing plate in this case works like a comb, which with its projections 9 not only moves coal along surface of the grate, but also loosens it, thereby providing a relatively equal layer thickness. The protrusions 9 of the screwing strap 3 have the shape of a versatile triangle (Fig. 3), which allows you to evenly distribute fuel on the surface due to the uneven effect of the protrusions during rotation in one or the other direction.

Выполнение колосниковой решетки круговой также способствует равномерному распределению угля по ее поверхности вследствие исключения застойных зон. The implementation of the grate circular also contributes to the uniform distribution of coal on its surface due to the exclusion of stagnant zones.

Для повышения эффективности процесса горения из-под колосниковой решетки подают в камеру сгорания воздушную среду. После этого шурующую планку в нерабочем положении размещают в пространстве между колосниковой решеткой 2 и трубой 7, в которой температура значительно ниже температуры камеры сгорания топлива. Золу от сгоревшего топлива удаляют также при помощи шурующей планки, для чего золу смещают к окну 10, и далее через это окно выносят за пределы корпуса камеры сгорания любым известным средством. Затем повторяют процесс загрузки камеры сгорания твердым топливом в последовательности действий, описанной выше. To increase the efficiency of the combustion process, an air medium is supplied from the grate to the combustion chamber. After that, the screwing bar in the idle position is placed in the space between the grate 2 and the pipe 7, in which the temperature is much lower than the temperature of the fuel combustion chamber. The ash from the burned fuel is also removed using a screwing strap, for which the ash is displaced to the window 10, and then through this window they are taken outside the combustion chamber body by any known means. Then, the process of loading the combustion chamber with solid fuel is repeated in the sequence of steps described above.

В процессе горения внутри кусков топлива создается подпор газов разложения и вся поверхность куска топлива оказывается покрытой оболочкой из этих газов, отгораживающих частички топлива от соприкосновения с воздушным потоком, поступающим снизу. Оболочка вытянута по ходу движения потока и наиболее тонка в лобовой части, но при обычно практикуемых скоростях движения воздуха через слой топлива остается несмываемой. During combustion, decomposition gases are created inside the fuel chunks and the entire surface of the fuel chunk is covered with a shell of these gases, which encloses the fuel particles from contact with the air flow coming from below. The shell is elongated in the direction of flow and is the thinnest in the frontal part, but at commonly practiced air velocities through the fuel layer it remains indelible.

Интенсивное перемешивание слоя топлива в камере сгорания шурующей планкой, совершающей вращательное движение, резко снижает вредное влияние газовой и зольной оболочки, убыстряет выход летучих и углеродное горение. Интенсивное перемещение частиц топлива в горизонтальном и вертикальном направлениях с частичной подачей свежего топлива создает возможность обеспечения непрерывного процесса теплоотдачи. Intensive mixing of the fuel layer in the combustion chamber with a screwing plate making a rotational movement, sharply reduces the harmful effect of the gas and ash casing, accelerates the release of volatile and carbon combustion. Intensive movement of fuel particles in the horizontal and vertical directions with a partial supply of fresh fuel creates the possibility of providing a continuous process of heat transfer.

Применения настоящего изобретения позволяет повысить топливную экономичность за счет обеспечения полного сгорания твердого топлива в камере сгорания, а также надежность конструкции устройства путем увеличения срока службы шурующей планки. The application of the present invention improves fuel economy by providing complete combustion of solid fuel in the combustion chamber, as well as the reliability of the device design by increasing the service life of the screwing strap.

Изобретение соответствует критерию промышленная применимость, поскольку оно осуществимо с использованием известных технических средств по известным технологиям. The invention meets the criterion of industrial applicability, since it is feasible using well-known technical means by known technologies.

Источники информации
Патент ФРГ N 862479, МКИ F 23 H 9/00 1954 (аналог).Sources of information
German patent N 862479, MKI F 23 H 9/00 1954 (analogue).

А.с. СССР N 1165849, МКИ F 23 H 9/00 1981 (прототип). A.S. USSR N 1165849, MKI F 23 H 9/00 1981 (prototype).

Claims

1. A device for burning solid fuel, comprising a cylindrical housing of the combustion chamber made with a grate, a screw bar connected to the drive and installed in the housing of the combustion chamber with the possibility of changing the angular position above the grate, and a loading device, characterized in that the loading device made in the form of a pipe placed in the housing of the combustion chamber with an end gap above the surface of the grate and with an offset relative to its axis, and a screwing bar is installed in the housing rotatably relative to the axis of the combustion chamber and located in an inoperative position between the grate and the end of the pipe.

2. The device according to claim 1, characterized in that the pipe is located vertically in the housing of the combustion chamber.

3. The device according to claim 1, characterized in that the area of the screwing strap in plan is less than the cross-sectional area of the pipe.

4. The device according to p. 1, characterized in that the pipe of the loading device is installed in the housing of the combustion chamber with the possibility of changing the end gap.