專利名稱：用於手燒鍋爐的機動加料裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及到一種機動加燃料的機器，特別涉及到一種燒塊大的工業(yè)可燃廢料和垃圾鍋爐的機動加燃料機器。
背景技術：
手燒鍋爐是靠人力加燃料的鍋爐，爐口很大，爐膛也較大，常以塊大工業(yè)可燃廢料和垃圾為燃料，一般都小於4t/h，現(xiàn)有三個缺點①排氣有煙，達不到環(huán)保排放標準，其原因是操作工人難做到按照“勤加少加”原則加料，經(jīng)常是燃料加得太多，空氣量不夠，形成缺氧燃燒，碳被游離，變成了既濾不掉又洗不掉的黑煙；②熱效率低，鍋爐是為燒塊大燃料而設計的，因此爐口大，打開爐門加料時，大於要求3～5倍的冷風被吸入，降低了爐溫，降低了鍋爐出率。再則，剛加完料，關上爐門，爐膛內(nèi)燃料多，空氣不夠，造成物理及化學不完全燃燒。到末了，燃料少了，空氣多了，又降低了燃氣溫度。所有這些都會降低熱效率；③火焰從爐口噴出，易燒傷操作工人。加燃料打開爐門前，理應將送風機關掉，然而這點易被工人忽視，打開爐門時和加料過程中火焰從爐口噴出，燒傷了工人面部和上身，不幸，此事時有發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
研制本實用新型“手燒鍋爐的機動加料裝置”的目的就是①為獲得較佳過量空氣系數(shù)的無煙燃燒；②防止大量冷風從爐口進入爐膛，③避免了火焰從爐口噴出，保證操作工人的安全。為此，其技術改造思路就是變間斷集中加料為近似連續(xù)平均加料，變打開爐門加料為近似關上爐門加料，變?nèi)我饧恿蠟槠ヅ浼恿稀?br> 為達到上述目的，本實用新型“手燒鍋爐的機動加料裝置”采取了如下兩項技術措施；①增設了機動加料機。由圖2可知，鍋爐爐口安裝了一臺機動加料機2，由圖1看出，加料機的推板15將料槽17中的燃料經(jīng)爐口推入爐膛中，由前進(推料)、前停(換向)、后退(回車)、后停(換向及加料入槽)四個定時過程，組成了一次完整的加料操作，加料操作周而復始，這樣就實現(xiàn)了手燒鍋爐“勤加少加”的加料原則，完成了所謂近似連續(xù)平均加料任務。根據(jù)鍋爐負荷，設計給出i每次的加料重量(kg)，ii完成一次的加料操作的時間(h)，兩者相除即為燃料消耗量G燃料(kg/h)。②增設氣體流量計，它是用來專門測量鍋爐送風量G空氣(kg/h)的，為合理組織燃燒提供風量數(shù)據(jù)。
有了G燃料；G空氣兩個數(shù)據(jù)以后，就可以建立較佳過量空氣系數(shù)的無煙燃燒，解決了所謂匹配加料問題。從“燃燒關系式”G空氣＝＝αL×G燃料，來看建立較佳過量空氣系數(shù)的無煙燃燒的條件式中α為過量空氣系數(shù)，鍋爐中常取α＝1.5，L為所用燃料的理論空氣需要量，對於干木柴，常取L＝＝5.5，將它們的數(shù)值代入關系式則有G空氣＝＝8.25G燃料，就是說燃燒1kg干木柴實際上需要≈8.3kg(≈6.9m3)空氣才能夠保證無煙、高效地燃燒。通常，運行中是用調(diào)節(jié)風門即圖2中的9的開度改變G空氣和改變?nèi)剂虾牧縂燃料來滿足該式的。
如圖2所示手燒鍋爐，實施了上兩項技術措施以后，試驗數(shù)據(jù)明顯地表現(xiàn)出三個結(jié)果①無煙，排煙黑度達到了林格曼I級；②節(jié)省燃料20～50％；③在加料操作的全部過程中，爐門總是打開的，然而燃料始終堵住了爐門口，因為每一次加料總是將上次堵住在爐門口的燃料頂入爐膛中，況且是推板推入，非人工推入，這樣就防止了爐口火焰?zhèn)耸录?br>

以下結(jié)合附圖對本實用新型“手燒鍋爐的機動加料裝置”作進一步詳細說明。
圖1為手燒鍋爐的機動加料裝置示意圖。圖中A-A剖面為推板截面，圖中B向視圖為鍋爐爐門正視圖，圖中A為主動軸，B、C為中間軸，D為電動機軸。
圖2為設置了“手燒鍋爐的機動加料裝置”的手燒鍋爐系統(tǒng)示意圖。
圖3為吸入式雙紐線渦殼氣體流量計示意圖。
圖4為推板運動程序控制器電路圖，圖中W為前進，X為后退，Y為前方延時，Z為后方延時， 為自動—手動轉(zhuǎn)換開關，圖中其他符號及代號是遵照電工通用法表示，故說明略之。
圖中1為爐口，2為加料車，3為鍋爐爐膛，4為火管爐筒，5為排煙道，6為排渣口，7為吸入式雙紐線渦殼氣體流量計，8為鼓風機，9為調(diào)風閥10為一次風，11為張緊器，12為主動鏈輪，13為電控箱，14為行程開關，15為推板，16為送料鏈條，17為料槽，18為水冷夾套，19為帶剎車的電動機，20為爐墻，21為擋板，22為U型管壓差計。
具體實施方式
曾在××木業(yè)(4T/H)和××家私(2T/H)兩家工廠的手燒鍋爐上進行了技術改造，都達到了予期效果?，F(xiàn)以“××家私”為實例，具體介紹其實施方式。
該工廠手燒爐，以工業(yè)廢木材為燃料，新爐裝好就冒黑煙，曾施以煙氣過濾和清洗的技措改造，沒有成功。問題拖了數(shù)年，經(jīng)環(huán)保多次警告排煙黑度超標后，下決心再度進行消煙的技術改造。
該工廠鍋爐無空氣予熱器，也無省煤器，保溫一般，經(jīng)改造后鍋爐熱效率可升到60％，取干柴低熱值為15910千焦耳/公斤，供給表壓力7公斤、熱焓為2764千焦耳/公斤的飽和蒸汽，負荷2噸/時，需干柴580公斤/時。據(jù)此設計的加料機料槽尺寸如下料槽長2.1米，寬0.45米，高0.2米，理論容積為0.189立方米，其有效容積為0.14立方米，可以放干柴40公斤。給加料機設定的程序操作時間(前停、后停時間是可以調(diào)節(jié)的)為前進(推料)15秒，前停(反向)5秒，后退(復位)15秒，后停(加料及反向)85秒，四過程共需時間120秒，故鍋爐為2噸/時負荷時，每次需加燃料為580公斤/3600秒×120秒＝＝19.33公斤/次?？紤]到燒濕柴，≈26公斤/次，故料槽尺寸已夠大了，圖1是A、B、C、D四根軸，本實施例為A、B、C、D、E五根軸。
送料時間(即前進15秒時間)的確定和推力的復核。

示圖1，①送料時間主動軸A兩邊的主動輪12平均直徑為0.15米，則主動輪的線速度為{17.9轉(zhuǎn)/分÷60秒/分}×0.15米×3.1416/轉(zhuǎn)＝＝0.1406米/秒，料槽長2.1米(見前)，行完需時為2.1米÷0.1406米/秒＝＝14.94秒≈15秒即前進15秒時間。②推力復核扭矩(公斤-米)＝＝716.2功率(馬力)÷轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)＝＝716.2×4÷17.9≈160公斤-米(帶剎車的電動機功率設計取4馬力即3KW)，故推力＝＝160公斤-米÷0.075米≈2133公斤，料槽正常工作推力不超過1000公斤，推力復核結(jié)果，足夠。兩側(cè)送料鏈條16，設計為1英寸，其極限拉伸強度為5800公斤×2，如此大的安全系數(shù)設計，是為了抵御卡料誤操作時造成拉力突然增加而損壞機器中斷工作。當然這種“抵御”能力是有限的，操作者應杜絕誤操作。其余鏈條為5/8英寸。
由圖1可以看出，大速比減速采用了多軸鏈輪減速結(jié)構(gòu)，是考慮到這種設計造價低，適合布置，實用結(jié)果也表明，它是安全可靠的。
下面介紹空氣流量測量器——吸入式雙紐線渦殼氣體流量測量器。如圖3所示系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)，是專為該工廠2噸/時手燒爐、空氣量4000標準立方米/時而設計制造的，其相關說明如下Q空氣＝F·{2g·v·ΔP}1/2米3/秒------------(1)式中g＝9.8米/秒2；v＝＝0.833米3/公斤；ΔP為U型管測得的壓力值，單位為毫米水柱(即公斤/米2)；F為Φ內(nèi)250管截面積＝＝0.0490625米2；將上述量代入式(1)并化為米3/時得Q空氣＝713.6786{ΔP}1/2米3/時-------------(2)另外Q空氣＝4000米3/時------(3)由式(2)＝＝式(3)得下表，表中取α＝＝1.5；L＝＝5.5公斤空氣/公斤干柴

當圖3中的U型壓差計顯示出31毫米水柱時，鍋爐送風量為4000米3/時.圖4給出了一張普通的電路圖，要緊的是行程開關工作的可靠性，本文是采用多層保護、接觸式與非接觸式行程開關齊用來保證的。為了防止卡料引起電動機過載損壞，采用熱繼電器進行過載保護，方法就是選用帶熱繼電器的交流接觸器，圖4中表示為KR符號。
使用手燒鍋爐的機動加料裝置，最要注意的問題是“卡料”，實用表明，應該把握兩點①柴的尺寸適當，②加料機應由兩人操作，機旁設一固定崗位由一名操作工人專管，其任務是平料防卡，若遇意外卡料，速停機。另一名操作工人，每120秒加干柴19公斤，周而復始，不得怠慢，如此才能完成工作。
權利要求1.一種用於手燒鍋爐的機動加料裝置，其特征是在鍋爐爐門前有一長方形的料槽，槽中有一塊推板，推板兩端固定在傳動鏈條上，鏈條由電動機拖動，按控制程序推板作前進、停、后退、停四個動作，推板每前進一次加料一次。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種機動加料裝置，其特征是加料機使用了剎車電動機，通過大速比減速至主動鏈輪，傳動了鏈條，帶動了固定其上的推板，隨著控制程序，電動機作正反轉(zhuǎn)動，從而形成了推板“推進”和“后退”的運動，電動機安裝了過電流保護。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種機動加料裝置，其特征是加料機安裝了行程開關，規(guī)定了前、后止點，推板在給定的行程范圍內(nèi)前進與后退。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種機動加料裝置，其特征是在鍋爐送風機入口安裝了空氣流量測量器，它是吸入式雙紐線渦殼氣體流量測量器。
專利摘要一種用於手燒鍋爐的機動加料裝置，該鍋爐燒工業(yè)可燃廢料和垃圾，它是在鍋爐爐門前放置一長方形的料槽，槽中有一塊推板，推板兩端固定在傳動鏈條上，鏈條由電動機拖動作前進、后退運動。工人按照規(guī)定的每兩分鐘加料重量向料槽加料及調(diào)好送風量，推板就每兩分鐘一次自動地將燃料推入爐門。使用結(jié)果表明消煙；省燃料；勞動安全。
文檔編號F23K3/00GK2847074SQ20052011147
公開日2006年12月13日 申請日期2006年5月6日 優(yōu)先權日2006年5月6日
發(fā)明者黃振明, 黃國瑞, 陳瑞玲 申請人:黃振明, 黃國瑞, 陳瑞玲