Конструкции колосниковых решеток

Неподвижные колосниковые решётки
Неподвижные колосниковые решётки:
а - плиточные плоские; б - плиточные корзиночные; в - балочный колосник

В зависимости от вида топлива и конструкции печи применяют разнообразные колосниковые решётки: неподвижные, подвижные.

К неподвижным относятся решётки, сформированные из плиточных плоских и балочных колосников. Иногда используют корзиночные решётки. Неподвижные решётки широко применяют в типовых печах.

Подвижная колосниковая решётка
Подвижная колосниковая решётка:
1 - тяга; 2 - ось; 3 - решётка

Подвижные решётки изготовляют с горизонтальной осью вращения (полноповоротные и качающиеся) и вертикальной осью (вибрационные). Для очистки от золы и шлака решётки могут поворачиваться вокруг оси с помощью тяги, выведенной на фронт печи.

Качающиеся решётки перемещаются вокруг горизонтальной оси на 20...30°. Периодически покачиваясь, колосники разрыхляют шлак, в результате чего негорючая масса проваливается из топливника в зольник, что облегчает чистку печи и улучшает процесс горения.

Подвижные вибрационные решётки состоят из двух сочленённых пластинчатых решёток, которые могут поворачиваться вокруг вертикальной оси на 180°.

Подвижные колосниковые решётки применяют ограниченно, в основном в печах длительного и непрерывного горения.

В топливниках теплоёмких печей колосники и колосниковые решётки укладывают торцом на кирпичи или вытесанные в кирпичах четверти. Колосники решёток изготовляют преимущественно из чугуна, которые незначительно окисляется под воздействием кислорода и высокой температуры.

Для того, чтобы зола и мелкий шлак проваливались через прозоры (промежутки), колосники выполняют клинообразной или конусной формы.

Количество воздуха, поступающее через колосниковую решётку в топливник, зависит от её живого сечения, под которым понимают отношение суммы площадей прозоров к площади колосниковой решётки. Живое сечение выражают в процентах от площади решётки.

Форма колосников, их толщина и живое сечение решётки зависят от вида топлива и размеров его зёрен. Крупнозерновое топливо с большим выходом летучих веществ (уголь, торф) наиболее эффективно сгорает на балочных колосниках, сформированных в виде решётки, живое сечение которой составляет 20...40% по отношению ко всей площади решётки. При сжигании мелкокускового и многозольного топлива с малым выходом летучих веществ (тощие угли) применяют плиточные колосниковые решётки с живым сечением 10...15%. Общая площадь решётки определяется её наружными размерами.

Торец балочных колосников
Торец балочных колосников

Прозоры в колосниковых решётках из брусчатых элементов образуются в результате выступов размером 3 мм на торцах брусков. Бруски, уложенные торцами один к другому, образуют зазоры 6 мм. Для сжигания бурого угля, брикетов из торфа, дров и другого неспекающегося топлива такие зазоры оптимальны. При сжигании антрацита под топливника оборудуют решётками с балочными колосниками, имеющими уширенный торец (12 мм) и увеличенные выступы (4 мм), благодаря чему зазоры колосниковой решётки достигают необходимых размеров (8 мм).

Установка колосниковой решётки
Установка колосниковой решётки:
1 - зольник; 2 - колосниковая решётка; 3 - топочная дверка; 4 - пандус; 5 - поддувальная дверка

При установке колосниковой решётки в печи между её сторонами и кладкой топливника оставляют деформационный шов размером не менее 5 мм, что обеспечивает свободное тепловое расширение колосников при нагреве. Верх решётки располагают ниже кромки топочной дверки не менее чем на 50 мм, что устраняет опасность выпадания горящих углей из печи. Решётку устанавливают таким образом, чтобы топливо размещалось на широкой горизонтальной плоскости колосников. При неправильном положении решётки зазоры забиваются золой и шлаком. Уменьшение живого сечения колосниковой решётки ведёт к неполному сгоранию топлива и перегреву колосников.

Ориентация колосниковой решётки
Правильная (а) и неправильная (б) ориентации колосниковой решётки

Колосниковые решётки устанавливают с небольшим (около 50 мм) уклоном к топочной дверке, что обеспечивает хорошее отделение пламени от дыма и способствует возгоранию удалённого от топочной дверки топлива.