SU6234A1 - Паровозна топка дл пылеобразного топлива - Google Patents

Description

В предлагаемой паровозной топке дл  пылеобразного топлива, с целью достичь лучшего сжигани  горючего , последнее подводитс  в огневую камеру вместе с воздухом под давлением через коробки с отверсти ми в виде сопел, разбивающих топливо на отдельные струи; коробка с соплами охлаждаетс  водой , подводимой из тендера; дополнительный воздух дл  сжигани  пылевидного топлива подводитс  по регулируемому каналу под отражательный свод топки, откуда горючее поступает в дымогарные трубки котла, перед которыми помещаютс  трубы с циркулирующей по ним водой из парового котла, предназначаемые дл  осаждени  на них несгоревших частиц угл , шлаков и золы и очищени  таким образом горючих газов. С той же целью путь дл  топлива перед трубной решеткой удлин етс  путем увеличени  огневой камеры за отражательным сводом. Дл  поддержани  горени  и разжигани  топлива при бездействующих соплах предлагаетс  установить в ниждл  сопел; фиг. 10-видоизмененл ции воды и скребком; фиг. 15, ней части зольника дополнительную горелку, перекрытую сводом. На чертеже фиг. 1 изображает общее расположение в вертикальном разрезе предлагаемой топки дл  пылеобразного твердого топлива в паровозном котле; фиг. 2- вертикальный разрез коробки дл  подведени  смеси угольной пыли и воздуха; фиг. 3-то же, с указанием сопел в решетчатой стенке; фиг. 4 и 5-то же, с видоизмененными соплами; фиг. 6-то же, поперечный разрез; фиг. 7 и 8 изображают в продольном и поперечном вертикальных разрезах паровозную огневую коробку; фиг. 9-то же, продольный разрев огневой коробки с другим расположением трубопроводов охлаждающей воды ную (в виде кольца) трубчатую коробку с соплами; фиг. 11 и 12 схематически указывают расположение трубопроводов охлаждающей воды дл  сопел; фиг. 13 и 14-продольный и поперечный разрезы огневой коробки с трубами дл  циркуА , в и С схематически изображают в плане расположени  ребристых труб дл  отложени  шлаков; фиг. 16 и 17-изображают в продольном вертикальном разрезе видоизмененные огневые коробки, приуроченные к топкам дл  пылеобразного угл  богатого шлаками.

На фиг. 1 изображена часть паровозного котла 1 с огневой камерой 2 и сцепленного с паровозом тендера с помещением 3 дл  пылеобразного твердого топлива и резервуаром 4 дл  воды. Угольна  пыль подаетс  посредством черв ка 5 и получаемого, благодар  дутью вентил тора б, сжатого воздуха , в виде смеси пылеобразного твердого топлива с воздухом, по трубам 9 к трубчатым соплам 7. Вентил тор б приводитс  во враш ,ательное движение посредством, например, паровой турбины, в то врем  как небольша  поршнева  парова  машина 8 приводит в движение подающие черв ки 5. Смесь пылеобразного твердого топлива с воздухом подаетс  из коробок 7 через большое число тонких отверстий 15 в форме сопел в огневую камеру 2, где происходит ее сжигание . Заделанные ниже огневой камеры 2 в зольник коробки 7 идут вдоль обеих продольных сторон огневой коробки (фиг. 8) и снабжены по всей своей длине поперек к ней направленными вертикальными прорез ми 15(фйг. 2-7); они, однако, могут быть расположены вдоль других стен огневой коробки или соединены в одно общее кольцо (фиг. 10). Существенным  вл етс , чтобы всегда одинаково направленные струи пламени сталкивались посредине друг с другом дл  сильного вихреобразовани , ускор ющего сжигание. Выше и ниже коробок 7 расположена кладка 11, котора  в то же врем  служит аккумул тором тепла и поддерживает зажигание пыли во врем  работы.

При применении длинных коробок с соплами, с целью получени  одинаковой скорости струек смеси

угольной пыли и воздуха, их делают суживающимис  в продольном направлении. Чтобы избежать обратного попадани  пламени в коробке 7 при умеренной скорости движени  воздуха, выходные прорези (сопла) охлаждаютс . Как показано на фиг. 2 и 3, коробка 7 со стороны огн  закрываетс  охлаждаемой водой коробкой 12, котора  снабжена направленными поперек , соответствующими щел м 15 коробки 7, щел ми 16, через которые смесь пылеобразного твердого топлива с воздухом поступает в топку. Охлаждающа  вода входит по трубе 13 в охлаждающую коробку 12, обтекает все щели 16 и удал етс  по трубе 14.

Охлаждающа  коробка может состо ть из двух снабженных ребрами 17 труб 12 а и 12 b (фиг. 4-6). Ребра 17 расположены так, что между ними образуютс  прорези 16, которые расположены впереди прорезей 15 коробки 7 со стороны топки. В цел х облегчени  поступлени  смеси пылеобразного твердого горючего с воздухом в прорези 15 раздел ющие их друг от друга стенки 20 коробки 7 снабжены остроконечными перегородками , направл ющими поток смеси в прорези 16. Кра  этих перегородок , направленные в сторону топки, делаютс  острыми и образуемые ими прорези 15 уже, чем впереди расположенные прорези 16. Вследствие этого, смесь угольной пыли с воздухом вступает в прорезь 16 и в топку с сильным вихреобразованием . Ребра 17 разделены по линии 18, чтобы обе охлаждающих коробки 12 а и 12 &, вследствие напр жений под вли нием теплоты, могли свободно двигатьс  (фиг. 6). Охлаждающа  вода вступает - по трубе 13 в охлаждающую коробку 12 Ь, посредством соединительной части 19 направл етс  в корсубку 12 а и выходит по трубе 14. Охлаждающие коробки 12 а и 12 b имеют остроугольное, например, треугольное поперечное сечение (фиг. 6) и расположены в обмуровке таким

образом, чтобы поверхность, подверженна  нагреву, была возможно меньше. Направл ющие перегородки решетчатой стенки 20 (фиг. 6), которые изготовл ютс  из металла : высокой теплопроводностью, например , из меди, лежат между охлаждающими коробками 12 а, 12 b и подвод щей горючее коробкой 7 и плотно зажимаютс  винтами 21.

В качестве охлаждающего средства помимо воды может быть применен пар. На фиг. 7, 8 и 9 показаны устройства дл  подведени  и отвода протекающей по охлаждающим телам воды из котла.

Вода из котла течет, например, начина  от имеющегос  прочистного люка 22 (фиг. 7) по одной или нескольким трубам 13 к крробке 7, поднимаетс , затем, гто одной или нескольким трубам 24, расположенным в известном рассто нии от трубной решетки 23 параллельно к ней,внутри огневой камеры 2 и возвращаетс  по трубам 25 или 26 обратно в котел 1. Подемные трубы 24 либо заделаны с расчеканкой выше дымогарных трубок 27 в трубочную решетку 23 и могут быть, в случае надобности, подчеканены и очищены через лаз парового котла; либо заделаны с расчеканкой в перекрытие 28 огневой коробки и доступны через расположенные вверху люки. Рассто ние подемных труб от трубной решетки 23 размерено таким образом, что. дымогарные .трубки 27 могут быть в потребном случае дочеканены. Кроме того, таким расположением подемных труб 24 достигаетс  предохранение чувствительной трубной решетки 23 от слишком большого нагревани . Далее, подемные трубы 24 выдел ют большую часть жидких шлаков из горючих газов до поступлени  их в дымогарнь1е трубки 27 и этим уменьшают опасность .закупорки последних. Другое расположение трубопроводов изображено на фиг. 9, где вода из котла также течет по одной или нескольким

трубам 13 у коробки 7 с соплами и поднимаетс , затем, по одной или нескольким трубам 30, идущим вдоль свода 32, поверх топочных дверец 29 и возвращаетс  в котел по трубе 31. Трубы 30 служат одновременно дл  поддержани  и охлаждени  отражательного свода 32. Благодар  идущим поперек топки 2 трубам 30 и также благодар  трубам 24 (фиг. 7 и 8), достигаетс  оживленна  циркул ци  воды из котла с проходом через коробку с соплами.

В качестве охлаждающего средства дл  сопел может быть использована также вода дл  питани  котла. Из резервуара 4 тендера вода подаетс  посредством трубопровода 13 (фиг. 11) через расположенную в огневой камере 2 коробку 7 с соплами к питательному дл  котла насосу 33, который всасывает воду и, с помощью регулируемого машинистом переключающего клапана 34, либо направл ет ее по трубе в котел 1 дл  питани , либо обратно-в тендер по трубе 35. Насос подает лишь столько воды, сколько ее потребно дл  охлаждени  коробки 7. Чтобы при изменени х в работе не измен ть установленный ход насоса, регулировка питаюшей воды происходит только путем переключени  клапана 34 таким образом, что питающую воду, смотр  по услови м работы, либо пускают по трубопроводу 36 в котел, либо дают ей по трубопроводу 35 итти обратно в резервуар дл  питающей воды.

В схеме, указанной на фиг. 12, питающа  вода подаетс  особым насосом 38 дл  охлаждающей воды из паровозного тендера 4 через коробку 7 в распределитель 37. Отсюда нагрета  вода, при бездействии присоединенного также к распределителю 37 насоса 33 дл  питани  котла, по трубопроводу 39 течет обратно- в тендер 4. Если, наоборот, питающий насос 33 в работе , то он подает часть или всю предварительно подогретую в огневой камере 2 воду через подогреватель 40 в котел. Вода из тендера может подаватьс  также через распределитель 37 и по трубопроводу 39 непосредственно к питающему насосу 33.

Существенным дл  хорошего сжигани  угольной пыли  вл етс  подача добавочного воздуха в пространство горени . Если в последнем имеетс  отражательный свод 32, то добавочный воздух будет подводитьс  снизу свода 32 в огневую камеру 2. Фиг. 1, 7, 9, 13, 16 и 17 изображают такую подачу добавочного воздуха под отражательным сводом 32; с этой целью у передней стенки 41 зольника 42 по всей его ширине расположен канал 43 с открытым в направлении движени  паровоза, регулируемым клапаном 44, через который поступает добавочный воздух, вследствие образующегос  во врем  движени  паровоза ветра и низкого давлени  в топке. Добавочный воздух поднимаетс  по каналу 43, ограниченному вверху передней стенкой 45 топливника и обмуровкой 11 огневой коробки, и поступает ниже отражательного свода 32 в камеру 2 через простирающеес  по всей ширине топки отверстие 46 в обмуровке 11.

Чтобы снабжать в достаточной мере также и заднюю часть огневой камеры 2 добавочным воздухом , у стенки с дверцами 29 в обмуровке 11 огневой коробки предусмотрены отверсти  47, через которые происходит подача добавочного воздуха из канала 48, проход щего по обеим сторонам огневой коробки в направлении движени  паровоза и имеющего снабженные регулировочными клапанами отверсти  (фиг. 13). Над входными отверсти ми 47 имеетс  крыщевидный выступ 49 из огнеупорного материала, благодар  которому добавочный воздух направл етс  вниз в топку, защища  этим топочные дверцы от действи  пламени.

Дл  предупреждени  отложени  шлаков на трубочной решетке 23

отражательный свод 32, в противоположность обычному (указанному на фиг. 1 пунктиром из черточ1ек и точек), расположен более плоско и настолько продолжен в сторону стенки с дверцами 29, что рассто ние х-х между ней и концом ЗЗа свода меньше, чем рассто ние между тем же концом и небом 28 камеры 2. Горючие газы, которые ранее имели наибольшую скорость между отражательным сводом и небом топки в намеченном стрелкой Z горизонтальном направлении , достигают в этом случае на ибольшей скорости в поперечЛ : сечении х-х. Вследствие уменьшени  скорости газов, относительно т желые шлаковые частицы продолжают двигатьс  в намеченной стрелкой Z, направлении к 28 топки и здесь отлагаютс . ,;

С той же целью впереди трубной решетки 23 располагаетс  оеоба  решетка из труб 50 по которым протекает вода из кот а (фиг. 13, 14 и 15). Вода из котла втекает по коленчатой трубе 51 в сборник 52 и отсюда по образующим решетку трубам 50 течет к небу 28 огневой коробки. Частицы шлаков при прохождении между охлаждаемыми трубками 50 осаждаютс  на них. Трубы 50 JOT времени до времени очищаютс  посредством железного скребка 53, который передвигаетс  вдоль трубы и очищает также и труб1 ю решетку 23. Трубы 50 могут бщто снабжены продольными-ребра ми S4, которые располагаютс  либо в иаправлении продольной оси котта,. как и показано на фиг. 15 Л, или перпендикул рно к этому направлению Сфиг. 155), или же наклонно к нему (фиг. 15 С).

Дл  удлинени  пути горючих газов перед трубной решеткой 23 наход щеес  над отражательдам сводом 32 пространство огнефй коробки может быть продолжаю за его пределы, на величину |самеры 55, котора  устроена в зольника (фиг. 16) и закрыта снцзу лазом 56. Удлинение огневой по-робки 2,может быть произведено за счет цилиндрической части 55 а котла 1 (фиг. 17), В котельном Днище цилиндрической камеры дл  55 а расположен лаз 57, который дает возможность доступа к дымогарным трубкам 27 и одновременно служит дл  очистки камеры дл  сгорани .

Дл  разжигани  топлива и поддержани  горени  при вклк)ченных соплах 15 целесообразно расположить в зольнике 42 (фиг. 1) любой конструкции малую горелку 58 дл  угольной пыли. Горелка, к которой пылеобразное твердое топливо подаетс  по трубопроводу 59, перекрыта особым сводом 60, примы , кающим к кладке зольника, с целью обеспечить зажигание пыли о раскаленные кирпичи.

Предмет патента.

1.Паровозна  топка дл  пылеобразного топлива, характеризуКэг ща с  применением, в цел х Подвода в огневую камеру 2 под давлением обычной смеси угольной пыли с воздухом,-двух коробок 7 (фиг. 1-8), замурованных в кладку по бокам топки, или таковой же коробки 7а (фиг. 10), образующей вокруг топки кольцо, помещенных в нижней части камеры 2 у зольника (фиг. б-8) и снабженных со Стороны камеры р дом щелевидных , разбивающих топливо на отдельные струи, отверстий 15 (фиг. 2, 3 и 5) в форме сопел, образованных в решетчатой стенке 20 с остроконечными перегородками, дл  сжигани  какового топлива вторичный воздух, помимо зольника 42, подводитс  еще через регулируемый кйнал 43 под свод 32.

2.В охарактеризованной в п. 1 топке применение охлаждаемых водою коробок 12а, 12 (фиг. 3-9), прилегающих к коробкам 7 со стороны камеры 2, замурованных в кладку и снабженных выступами 17 (фиг. 5-6), расшир ющиес  в сторону камеры 2 щели 16. (фиг, 3) между которык;и расположены против щелей 15 в коробках 7, как(вым коробкам 12 а ч 12 b придана в сечении треугольна  форма с верщинои, обращенной в сторону топки, в цел х уменьшени  передачи теплоты этим коробкам.

3. Видоизмейение охарактеризованной в п. 2 топки, отличающеес  тем, что решетка 20 дл  образовани  сопел 15, помещаема  между коробками 7 и 12 а, 126 (фиг. 5, 6), выпрлнена отдельной и изготовлена из металла с высокой теплопроводностью , напр., из меди.

4.: В охарактеризованных в h.p. :1-3 топках применение труб циркул ционной сети дл  охлаЬкдени  коробок 7, 12 а, 126, в кбторой вода забираетс  из тендера; особым насосом 38 (фиг. 12), подводитс  по трубам 22, 13 Сфйг. 7-9) в коробки 12а, 426 и направл етс  из них в котел, или поверх топочной камеры 2 через расположенные перед трубной рещеткой 23 трубы 24, 25 (фиг. 7,8), HJiji поверх топочной дверцы 29 по идрцйм вдоль свода 32 трубам 30 (фиг; f 9),при чем охлаждающа  вода через распределитель 37 (фиг. 12) может быть направлена или обратно в тендер 4 по трубе 39, или в питательный дл  котла насос 33.

5.В охарактеризованных в п.п. 1-4 топках, применение идущего вокруг обмуровки 11 канала 48 (фиг. 1, 7-9, 13, 16, 17), подвод щего в топку добавочный воздух через отверсти  47, над которыми помещен огнеупорный выступ 49 дл  отклонени  струи воздуха от стенки 29.

6.В охарактеризованных в п.п. 1 -5 топках применение свода 32 (фиг. 1, 7, 9j 13,1б, 17) такой длины и так расположенного, чтобы рассто ние х-х (фиг. 1) между его концом и стенкой 1 котла было меньше, чем рассто ние у-у между тем же концом и небом 28 топочной, камеры 2.

7.В охарактеризованных в п.п. 1-б топках применение перед трубной решеткой 23 (фиг. 13, 14 и 15) сети

гладких или ребристы; труб 50, в цел х отложени  около них шлаков , каковые трубы вверху пропущены через небо 28 , а внизу вход т в сборник 52, соединенный в СБОЮ очередь трубой 51 с низом цилиндрической части котла, в цел х осуществлени  в сети 50, 51 циркул ции, при чем дл  очистки труб 50 и решетки 23 служит передвижной скребок 53.

8. Вохарактеризованных в п.п. 1-7 топках применение, дл  разжигани  топлива и поддержани  горени  при

бездействующих соплах 15, добавочной горелки 58 (фиг. 1) с расположенным над ней сводом 60, примыкающим к кладке зольника.

9. Вохарактеризованных в п.п. 1 -8 топках применение, в цел х удлинени  пути дл  топлива перед трубной рещеткой, - огневой камеры 55, увеличенной за сводом 32 или за счет ее самой (фиг. 16), или за счет цилиндрической части 55а котла (фиг. 17), при чем ,в добавочнрй части помещаетс  лаз 56 (фиг. 16) или 57 (фиг. 17).