[go: up one dir, main page]

WO2020162798A1 - Device and method for controlling the efficiency of a solid-fired boiler - Google Patents

Device and method for controlling the efficiency of a solid-fired boiler Download PDF

Info

Publication number
WO2020162798A1
WO2020162798A1 PCT/RU2020/050016 RU2020050016W WO2020162798A1 WO 2020162798 A1 WO2020162798 A1 WO 2020162798A1 RU 2020050016 W RU2020050016 W RU 2020050016W WO 2020162798 A1 WO2020162798 A1 WO 2020162798A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
drum
drum grate
bunker
grate
rod
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/RU2020/050016
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Александр Петрович СЕМЕНИХИН
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of WO2020162798A1 publication Critical patent/WO2020162798A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B30/00—Combustion apparatus with driven means for agitating the burning fuel; Combustion apparatus with driven means for advancing the burning fuel through the combustion chamber
    • F23B30/02—Combustion apparatus with driven means for agitating the burning fuel; Combustion apparatus with driven means for advancing the burning fuel through the combustion chamber with movable, e.g. vibratable, fuel-supporting surfaces; with fuel-supporting surfaces that have movable parts
    • F23B30/04—Combustion apparatus with driven means for agitating the burning fuel; Combustion apparatus with driven means for advancing the burning fuel through the combustion chamber with movable, e.g. vibratable, fuel-supporting surfaces; with fuel-supporting surfaces that have movable parts with fuel-supporting surfaces that are rotatable around a horizontal or inclined axis and support the fuel on their inside, e.g. cylindrical grates

Definitions

  • the invention relates to heat and power engineering, in particular to the design of hot water boiler furnaces
  • the technical result of the proposed technical solution is to increase the stability of the fuel supply, increase reliability, reduce the mass of the drum grate drive.
  • a method for adjusting the performance of a solid fuel boiler including a bunker, a drum grate located under the bunker and a restricting bar above the drum grate in the lower part of the bunker by changing the amount of fuel supplied to the furnace by changing the rotational motion of the drum grate is characterized by the fact that the step periodic rotary motion of the drum grate is set constant.
  • the technical result is an increase in the stability of fuel supply, achieved by the fact that the amount of rotation of the drum grate does not depend on the inertial parameters of the drive, but is determined by the ratio of the length of the rod and the working stroke of the connecting rod.
  • EFFECT increased reliability and reduced mass of the drum grate drive is achieved by the fact that instead of a bulky gearbox, a rotary clamping mechanism is used, which has a significantly lower weight, and a gearbox with a crank mechanism can have small weight and size characteristics and increased reliability due to a significant reduction in the magnitude of mechanical forces ...
  • the drawing schematically shows a section of the proposed device.
  • the device operates as follows: Solid fuel, such as coal, is loaded into the hopper 1 by any known method.
  • a drum grate 2 is placed under the bunker.
  • the limit bar 3 can be made, for example, with a heat sink, or its function can be performed by the lower part metal heat exchanger.
  • the size of the gap between the limiting bar and the drum grate determines the thickness of the fuel layer.
  • a rotary-clamping mechanism 5 which converts the rocking motion of the rod 4 into a rotational intermittent movement of the drum grate.
  • the crank mechanism 6 with a motor and a gearbox drives the connecting rod 7 with an adjusting screw.
  • the connecting rod 7 moves up and down in the figure.
  • the position of the screw determines the amount of rotation of the rod 4.
  • the screw is unscrewed to the full length, the useful stroke of the connecting rod increases, the rod is in contact with the connecting rod for a longer time, the rod rotates at a greater angle and, accordingly, the drum grate rotates at a greater angle, increasing the fuel supply.
  • the screw is tightened, the amount of rotation of the drum grate decreases in one stroke of the connecting rod, while the amount of supplied fuel decreases.
  • the size of the step of the rotary movement of the drum grate can be adjusted, which will allow more accurate regulation of the boiler performance.
  • the lower edge of the heat exchanger can act as a limiting bar, and the gap between the drum grate and the heat exchanger is adjusted by changing the position of the drum grate shaft. With this implementation, the restricting bar is cooled, which leads to an increase in the durability of the device.
  • a device for implementing a method for adjusting the performance of a solid fuel boiler according to Clause 1, including a bunker, a drum grate located under the bunker, a limiting bar above the drum, an engine with a gearbox is characterized by the fact that it contains a rod fixed on a rotary clamping mechanism mounted on the axis of the drum grate, the engine with a gearbox is connected to a crank mechanism, the end of the connecting rod of which is made with the possibility of periodic contact with the rod at an angle (close to a straight line).
  • the connecting rod can be made with the possibility of adjusting the working stroke by means of a screw with a locking nut.
  • the invention can be successfully applied in the production and operation of solid fuel boilers with a rotary drum grate.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Solid-Fuel Combustion (AREA)

Abstract

The invention relates to heat and power engineering, more particularly to the design of burners for water-heating boilers. A device for controlling the efficiency of a solid-fired boiler comprises a hopper, a cylindrical grate bar arranged under the hopper, a guide plate above the cylinder, a motor with a reduction gear, and a rod which is fastened to a rotating and clamping mechanism mounted on the axis of the cylindrical grate bar, wherein the motor with the reduction gear is connected to a crank-and-rod mechanism, the end of the connecting rod of which is capable of making periodic contact at an angle with the rod. The connecting rod is capable of controlling the working stroke by means of a screw having a lock nut. The technical result is an increase in the stability of supplying fuel, an increase in reliability, and a reduction in the mass of the drive of a cylindrical grate bar.

Description

[Установлен ISA в соответствии с правилом 37.2] УСТРОЙСТВО И СПОСОБ РЕГУЛИРОВКИ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ КОТЛА НА ТВЕРДОМ ТОПЛИВЕ[Installed by ISA in accordance with rule 37.2] DEVICE AND METHOD FOR REGULATING THE PERFORMANCE OF A BOILER ON SOLID FUEL

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к конструкции топок водогрейных котловThe invention relates to heat and power engineering, in particular to the design of hot water boiler furnaces

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.Known "Heating device for burning lumpy fuel, primarily to meet the needs for thermal resources of family houses and individual apartments or a small group of them" US 4368723 [1], containing a drum grate with openings for air outlet and a drive device with an electric motor and a gearbox for ensuring a very low shaft speed. The amount of fuel supplied through the hopper and hence the thickness of the fuel layer in the heating space can be varied by means of a pressure plate used near the hopper. The disadvantage of the known design is the complexity of adjusting the boiler productivity, due to the need to change the speed of continuous rotation of the drum grate shaft. Closest to the claimed technical solution is "WATER BOILER" RU PM 106723 [2], which includes a hopper, a drum grate located under the hopper, a limiting bar above the drum, an engine with a gearbox. Periodically, the drum moves, thereby supplying new portions of fuel to the combustion zone and dumping solid combustion residues from its opposite end into the ash collector. The known solution makes it possible to improve the regulation of the boiler performance due to the implementation of periodic rotary motion of the drum grate. The disadvantage of the known design is the instability of the fuel supply due to the inertia of the mechanism for driving the rotation of the drum grate. The instability of the fuel supply leads to a decrease in the reliability of the boiler as a whole. The disadvantage is also the increased material consumption of the drum grate drive, due to the presence of a bulky metal-intensive gearbox.

Техническая задачаTechnical challenge

Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение стабильности подачи топлива, повышение надежности, снижение массы привода барабанного колосника.The technical result of the proposed technical solution is to increase the stability of the fuel supply, increase reliability, reduce the mass of the drum grate drive.

Решение задачиThe solution of the problem

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.The technical result is achieved in that a method for adjusting the performance of a solid fuel boiler, including a bunker, a drum grate located under the bunker and a restricting bar above the drum grate in the lower part of the bunker by changing the amount of fuel supplied to the furnace by changing the rotational motion of the drum grate is characterized by the fact that the step periodic rotary motion of the drum grate is set constant.

Положительные эффекты от изобретенияThe positive effects of the invention

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.The technical result is an increase in the stability of fuel supply, achieved by the fact that the amount of rotation of the drum grate does not depend on the inertial parameters of the drive, but is determined by the ratio of the length of the rod and the working stroke of the connecting rod. EFFECT: increased reliability and reduced mass of the drum grate drive is achieved by the fact that instead of a bulky gearbox, a rotary clamping mechanism is used, which has a significantly lower weight, and a gearbox with a crank mechanism can have small weight and size characteristics and increased reliability due to a significant reduction in the magnitude of mechanical forces ...

На чертеже схематически изображен разрез предлагаемого устройства. 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.The drawing schematically shows a section of the proposed device. The device operates as follows: Solid fuel, such as coal, is loaded into the hopper 1 by any known method. A drum grate 2 is placed under the bunker. Above the drum grate, in the lower part of the wall of the bunker, from the side into which the drum grate moves, there is a limit bar 3. The limit bar 3 can be made, for example, with a heat sink, or its function can be performed by the lower part metal heat exchanger. The size of the gap between the limiting bar and the drum grate determines the thickness of the fuel layer. On the axis of the drum grate 2 there is a rotary-clamping mechanism 5, which converts the rocking motion of the rod 4 into a rotational intermittent movement of the drum grate. The crank mechanism 6 with a motor and a gearbox drives the connecting rod 7 with an adjusting screw. The connecting rod 7 moves up and down in the figure. The position of the screw determines the amount of rotation of the rod 4. When the screw is unscrewed to the full length, the useful stroke of the connecting rod increases, the rod is in contact with the connecting rod for a longer time, the rod rotates at a greater angle and, accordingly, the drum grate rotates at a greater angle, increasing the fuel supply. When the screw is tightened, the amount of rotation of the drum grate decreases in one stroke of the connecting rod, while the amount of supplied fuel decreases.

Фигура.1Figure 1

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.The size of the step of the rotary movement of the drum grate can be adjusted, which will allow more accurate regulation of the boiler performance. The lower edge of the heat exchanger can act as a limiting bar, and the gap between the drum grate and the heat exchanger is adjusted by changing the position of the drum grate shaft. With this implementation, the restricting bar is cooled, which leads to an increase in the durability of the device. A device (for implementing a method for adjusting the performance of a solid fuel boiler according to Clause 1), including a bunker, a drum grate located under the bunker, a limiting bar above the drum, an engine with a gearbox is characterized by the fact that it contains a rod fixed on a rotary clamping mechanism mounted on the axis of the drum grate, the engine with a gearbox is connected to a crank mechanism, the end of the connecting rod of which is made with the possibility of periodic contact with the rod at an angle (close to a straight line). The connecting rod can be made with the possibility of adjusting the working stroke by means of a screw with a locking nut.

Изобретение может с успехом применяться при производстве и эксплуатации твердотопливных котлов с барабанным поворотным колосником.The invention can be successfully applied in the production and operation of solid fuel boilers with a rotary drum grate.

1 – бункер; 1 - bunker;

2 – барабанный колосник;2 - drum grate;

3 – ограничительная планка;3 - limiting bar;

4 – штанга;4 - barbell;

5 – поворотно-зажимной механизм;5 - rotary clamping mechanism;

6 – кривошипно-шатунный механизм с двигателем и с редуктором;6 - crank mechanism with motor and gearbox;

7 – шатун с регулировочным винтом.7 - connecting rod with an adjusting screw.

Патентная литератураPatent Literature

US 4368723US 4368723

RU ПМ 106723RU PM 106723

Claims (5)

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. A method for adjusting the performance of a solid fuel boiler, including a bunker, a drum grate located under the bunker and a restricting bar above the drum grate in the lower part of the bunker by changing the amount of fuel supplied to the furnace by changing the rotational motion of the drum grate, characterized in that the step of periodic rotational motion of the drum grate set constant. Способ по п.1, отличающийся тем, что размер шага вращательного движения барабанного колосника выполнен регулируемым. The method according to claim 1, characterized in that the step size of the rotary movement of the drum grate is adjustable. 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. The method according to claim 1, characterized in that the lower edge of the heat exchanger acts as the limiting bar, and the gap between the drum grate and the heat exchanger is controlled by changing the position of the drum grate shaft. 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. A device for adjusting the performance of a solid fuel boiler, including a bunker, a drum grate located under the bunker, a limiting bar above the drum, an engine with a gearbox, characterized in that it contains a bar fixed on a swivel-clamping mechanism mounted on the axis of the drum grate, an engine with a gearbox connected to a crank mechanism, the end of the connecting rod of which is made with the possibility of periodic contact with the rod at an angle. Устройство по п.4, отличающееся тем, что шатун выполнен с возможностью регулировки рабочего хода винтом с фиксирующей гайкойThe device according to claim 4, characterized in that the connecting rod is configured to adjust the working stroke by a screw with a locking nut
PCT/RU2020/050016 2019-02-10 2020-02-10 Device and method for controlling the efficiency of a solid-fired boiler Ceased WO2020162798A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019103662 2019-02-10
RU2019103662A RU2708015C1 (en) 2019-02-10 2019-02-10 Method for controlling solid-fuel boiler efficiency and device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020162798A1 true WO2020162798A1 (en) 2020-08-13

Family

ID=68836333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2020/050016 Ceased WO2020162798A1 (en) 2019-02-10 2020-02-10 Device and method for controlling the efficiency of a solid-fired boiler

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2708015C1 (en)
WO (1) WO2020162798A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU106723U1 (en) * 2011-02-07 2011-07-20 Открытое акционерное общество "Красноярский машиностроительный завод" WATER BOILER
RU2543912C1 (en) * 2013-08-20 2015-03-10 Благодаров Юрий Петрович Hot-water solid-fuel boiler
RU156579U1 (en) * 2015-03-16 2015-11-10 Щетинин Владимир Михайлович FUEL FEEDER

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HU178846B (en) * 1980-03-11 1982-07-28 Ernoe Biro Stoker for firing solid fuel first for fulfilling the heat demand of family houses and single aparatments or smaller group of them
RU2561806C1 (en) * 2014-07-24 2015-09-10 Игорь Вячеславович Крыжановский Furnace for combustion of solid fuel (versions)

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU106723U1 (en) * 2011-02-07 2011-07-20 Открытое акционерное общество "Красноярский машиностроительный завод" WATER BOILER
RU2543912C1 (en) * 2013-08-20 2015-03-10 Благодаров Юрий Петрович Hot-water solid-fuel boiler
RU156579U1 (en) * 2015-03-16 2015-11-10 Щетинин Владимир Михайлович FUEL FEEDER

Also Published As

Publication number Publication date
RU2708015C1 (en) 2019-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1126862C (en) Cam operating system
CN101382081B (en) Idle Speed Control Device for Spark Ignition Internal Combustion Engine
WO2023130561A1 (en) Boiler bypass flue assembly facilitating flow adjustment and method for using same
WO2020162798A1 (en) Device and method for controlling the efficiency of a solid-fired boiler
EP0345366A1 (en) Eight cycle or diesel type internal combustion engine
RU106723U1 (en) WATER BOILER
US4508089A (en) Method of regulating the charge of combustion gas delivered to an internal combustion engine
CN201874632U (en) Fully variable valve timing gear containing variable-speed swing mechanism
CN101929548A (en) Multipurpose automatic air regulating valve
CN201129739Y (en) An air preheater sealing device
US20090000530A1 (en) Waste oil combustion apparatus
CA1167693A (en) Pump for supplying kerosene to combustion apparatus
CN212805595U (en) Boiler steam-water circulation system capable of improving waste heat utilization efficiency
RU199390U1 (en) Pellet burner grate
CN2722040Y (en) Gas generator
CN211626083U (en) Energy-saving high-efficient type preheater of adaptive temperature
SU88165A1 (en) Boiler room for steam cars
RU2224903C2 (en) Energy recovering unit
CN1189591A (en) Rotary plate type adjustable burning guarding belt
CN201802483U (en) Rotor engine casing and rotor engine
CN118959979B (en) A local oxygen-enriched combustion-supporting device for a steam boiler
RU2797816C1 (en) Mechanical thermostat
RU95103445A (en) Heat generator on base of pulsating burning
CN213510778U (en) Engine valve lift continuous variable mechanism
CN111520484A (en) Steam regulating valve suitable for high-temperature heat pump

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20753199

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20753199

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1