Топка

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(72) Автор Северянин Виталий Степанович(73) Патентообладатель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(57) Топка, содержащая камеру сгораниятопливоподающим бункером, закрепленным над шнеком, и патрубком подачи воздуха, отличающаяся тем, что патрубок подачи воздуха выполнен в виде полых ворошителей с отверстиями, закрепленных на цапфе в виде кругового короба, внутренний цилиндр которой надет на корпус шнека с возможностью вращения по нему, а внешний цилиндр имеет перекрываемые шиберами отверстия, отделенные друг от друга перегородками с возможностью соединения каждого отверстия со своим ворошителем, при этом цапфа снаружи охвачена коробом, к которому присоединен вентилятор. 6441 1 Топка относится к промышленной и коммунальной теплоэнергетике и может быть использована для огневого обезвреживания различных горючих твердых и жидких отходов или в качестве топочного устройства для котлов, сушилок и другого теплотехнического оборудования. Известны слоевые топки, в которых сжигается моно- или полифракционное кусковое топливо. Они состоят из корпуса, образующего топочную камеру, устройств для подачи топлива и воздуха и удаления золовых остатков, колосниковых решеток разной конструкции, которые могут быть неподвижными или движущимися 1 (аналог). Недостаток этих топок - неравномерное выгорание, затруднения при воспламенении, большие недожоги,шлакование. В устройстве по 2 (прототип) недостатки аналога смягчаются путем интенсивного ввода воздуха непосредственно в объем горящего топлива. Основными элементами прототипа являются топливный бункер, камера сгорания, топливоподающий шнек, патрубок подачи воздуха. Однако в этом устройстве затруднена диффузия кислорода в процессе дожигания топлива, т.к. воздух подается в зону воспламенения и горения, а последняя стадия сжигания не обеспечена достаточным количеством окислителя. Задача, на решение которой направлено изобретение - надежное дожигание топлива во всем пространстве топочного объема, создание топочного устройства, в котором струи воздуха внедряются в массив горящего топлива со всех сторон, причем эти струи меняют периодически направление и интенсивность. Техническим результатом является возможность сжигания низкореакционных горючих отходов. Это достигается тем, что топка содержит камеру сгорания с топливоподающим бункером, закрепленным над шнеком, и патрубком подачи воздуха. Патрубок подачи воздуха выполнен в виде полых ворошителей с отверстиями, закрепленных на цапфе в виде кругового короба, внутренний цилиндр которой надет на корпус шнека с возможностью вращения по нему, а внешний цилиндр имеет перекрываемые шиберами отверстия, отделенные друг от друга перегородками с возможностью соединения каждого отверстия со своим ворошителем, при этом цапфа снаружи охвачена коробом, к которому присоединен вентилятор. На чертеже представлена аксонометрическая схема предлагаемой топки. Обозначения камера сгорания - 1, полый ворошитель - 2, отверстия ворошителя - 3, цапфа - 4, отверстия цапфы - 5, шиберы - 6, шнек - 7, толкатель - 8, вентилятор - 9, топливоподающий бункер - 10, камера дожигания - 11, пусковая форсунка - 12, патрубок подачи воздуха 13,круговой короб - 14, внешний цилиндр - 15, внутренний цилиндр - 16, перегородка - 17,корпус шнека - 18, короб - 19. Топка состоит из камеры сгорания внутри которой параллельно ее оси, расположено несколько полых ворошителей 2. Полые ворошители 2 - это каналы с отверстиями ворошителя 3, они закреплены на цапфе 4, которая имеет отверстия цапфы 5. Над отверстиями цапфы 5 закреплены шиберы 6, способные при помощи не показанного механизма перекрывать отверстия 5 по заданному порядку. На конце шнека 7 закреплены толкатель 8, который соприкасается с одним из ворошителей 2. Цапфа 4 подсоединена к вентилятору 9. Над шнеком 7 закреплен топливный бункер 10. Камера сгорания 1 сверху оборудована камерой дожигания 11. На камере горения смонтирована растопочная форсунка 12. Патрубок подачи воздуха 13 соединен по воздуху с круговым коробом 14 цапфы 4. Внешний цилиндр 15 с одного конца имеет ворошители 2, с другого - отверстия 5. Внутренний цилиндр 16, диаметр которого меньше, чем внешний(чтобы образовать круговой короб 14), надет на корпус шнека 18. Цапфа 4, таким образом,может вращаться на корпусе шнека 18 и полые ворошители 2 описывают круги внутри камеры сгорания 1. Каждое отверстие 5 соединено со своим ворошителем 2, т.к. между внешним и внутренним цилиндрами 15 и 16 установлены перегородки 17. Конец цапфы 4 находится в коробе 19 вентилятора 9, и на этот конец надеты шиберы 6. Они могут перемещаться вдоль 2 6441 1 оси цапфы (шнека), закрывая или открывая отверстия 5 во вращающейся цапфе 4. Шиберы 6 имеют тяги, выходящие за короб, этими тягами шиберы осуществляют регулировку подачи воздуха вовнутрь полости цапфы 4. Шиберы 6 выполнены в виде кольца, охватывающего цапфу 4 с отверстиями 5. Поэтому отверстия 5 вращаются, а шиберы 6 неподвижны, их положение фиксируется тягами, которые в свою очередь зафиксированы в коробе вентилятора 9. Работает топка следующим образом. Включается вентилятор 9. Топка вентилируется заданное время. Воздух от вентилятора 9 через отверстия цапфы 5, пройдя по коробу 19 в круговой короб 14 между внешним цилиндром 15 и внутренним цилиндром 16, направляемый перегородками 17, по полостям цапфы 4 и патрубку подачи воздуха 13 поступает в полые ворошители 2, из отверстий ворошителей 3 выходит в камеру сгорания 1, через камеру дожигания 11 удаляется. Количество воздуха регулируется шиберами 6. Через торцевую стенку камеры сгорания 1 подается растопочное топливо (куски дерева, бумага и т.д.) или включается растопочная форсунка 12. Растопочное топливо поджигается электросвечой или любым другим запальником. Затем включается привод шнека 7, из бункера 10 топливо в корпусе шнека 18 перемещается и попадает в камеру сгорания 1. При этом толкатель 8 поворачивает всю воздухоподающую систему, состоящую из ворошителей 2 и цапфы 4. Вращение шнека 7 и ворошителей 2 синхронизировано. Топливо, находящееся в камере сгорания 1, загорается,пусковая форсунка 12 отключается. На горящее топливо из отверстий ворошителей 3 воздействуют воздушные струи. Производится вертикальное круговое ворошение топлива,воздух поступает в массив горящего топлива со всех сторон. Воздушные потоки охлаждают элементы топки. Золовые остатки удаляются из нижней части торца камеры сгорания 1. Возможные недожоги догорают в камере дожигания 11, из которой газовые продукты сгорания поступают на теплообменное оборудование. Технико-экономическая эффективность предложения заключается в эффективном сжигании различных топлив и, в особенности, огневом обезвреживании горючих отходов. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.