Топка , топковий пристрій, топка вогнева, пристрій для спалювання органічного палива з метою здобуття високонагрітих димових газів; теплота газів або перетвориться в котельних установках в електричну або механічну енергію, або використовується для технологічних і ін. цілей.
В загальному випадку Т. є камерою, в яку подається паливо (тверде, рідке, газоподібне) і окислювач, зазвичай повітря. У Т. котлоагрегатов продукти згорання віддають свою теплоту теплоносію (воді, парі), циркулюючому по трубах, які розміщуються на стінах камери. У пічних Т. теплота димових газів використовується в робочому просторі печі для теплової обробки матеріалів (або виробів) або для опалювання.
Гранична температура димових газів (теоретична температура горіння, жаропроїзводітельность палива) T а в Т. визначається по формулі:
де Q т — теплота згорання палива; а — коефіцієнт надлишку повітря; L 0 — теоретично необхідна витрата повітря; з т — середня теплоємність топкових газів. Практично температура в Т. нижче T а із-за втрат теплоти від хімічної неповноти згорання палива, на зовнішнє випромінювання топкової камери і так далі Температура горіння може бути підвищена шляхом попереднього підігрівання повітря або палива і так далі Для повнішого використання палива топковий процес ведеться з надміром повітря, тобто колічествово повітря, що фактично подається в Т., більше теоретично необхідного для горіння . Для інтенсифікації горіння застосовується збагачення повітря киснем.
Основними характеристиками, що визначають ефективність і економічність роботи Т., є форсировка, або теплова напруга перетину Т. (у плані)
де Q — кількість теплоти, виділена при повному згоранні палива, а F — площа перетину (для шарової топки F — поверхня шару палива, що горить), а також теплова напруга топкового простору
де V — об'єм топкової камери.
По організації топкового процесу Т. котлоагрегатов підрозділяють на 3 основних групи: шарові, факельні і вихрові. Історично першими конструкціями котельних Т. були Т. для спалювання твердого палива в шарі — шарові топки, які тривалий час були основними пристроями для спалювання великих кількостей палива і широко застосовувалися для казанів з паропроїзводітельностью 20—30 т / ч . В кінці 20-х рр. 20 ст було розроблено Т. для спалювання твердого палива в пилоподібному поляганні у факельному процесі, що дозволило з високою надійністю і економічністю використовувати паливо зниженої якості, значно підвищити одиничну продуктивність котлоагрегатов. Паливо перед подачею у факельну топку очищається, подрібнюється і висушується в системі пилепріготовленія (див. Пилеугольная топка ). Факельні Т. виявилися вельми зручними для спалювання газоподібного і рідкого палива (див. Газова топка, Мазутна топка ), причому газоподібне паливо не вимагає попередньої підготовки, а рідке має бути розпорошене форсунками.
В 50-х рр. набули поширення вихрові (або циклонні) Т., в яких частки твердого палива (розміром до декількох десятків мм ) майже повністю згорають в камері-передтопці де створюється газо-повітряний вихор, факельні і вихрові топки об'єднуються в загальний клас камерних топок ; сфера їх застосування — котлоагрегати середньою і високою паропроїзводітельності (до 2000 т / ч і більш). На відміну від газових і мазутних Т., в пилеугольних Т. щоб уникнути шлакування конвективних поверхонь нагріву продукти згорання повинні мати температуру меншу, ніж температура плавлення шлаку. Для цього стіни Т. суспіль покривають топковими екранами. Для видалення з Т. газоподібних продуктів згорання застосовуються димарі і димососи . При газощільному екрануванні Т. рух димових газів забезпечується вентиляторами (котлоагрегати з наддувом); в цьому випадку топкова камера знаходиться під тиском 3—5 кн/м 2 (0,03—0,05 кгс/см 2 ). Значно вищий тиск — 0,6—2,5 Мн/м-кодом 2 (6—25 кгс/см 2 ) застосовуються в Т. високонапірних парогенераторах парогазотурбінних установок . Основні характеристики Т. (1975) приведені в таблиці. Про пічних Т. див.(дивися) в ст. Пекти і в статтях про окремі види печей.
Основні характеристики топок (для котлоагрігатов паропроїзводітельностью 75 т/ч і вище)
Клас
Тип
Паливо
Коефіцієнт надлишку повітря
Недопалювання %
Форсировка Q/f , Гкал/(м 2 ×ч)
Теплова напруга топкового простору Q/v,
Мкал/(м 3 ×ч)
Шарові
Факельні
Вихрові
З пневмозабросом і нерухомими гратами
З ланцюговими гратами
шахтно-ланцюгова
З пальниками і сухим шлакоудаленієм
З шахтними млинами
З рідким шлакоудаленієм
З горизонтальними циклонами
З передтопками ВТІ
Слабоспекаємиє кам'яне вугілля
Сортовий антрацит
Кусковий торф
Кам'яне вугілля
Антрацит
Мазут
Природний газ
Буре вугілля
Фрезторф
Кам'яне вугілля
Роздрібнюване кам'яне вугілля
Огрублений вугільний пил
Грубий вугільний пил
1,4
1,5
1,3
1,2
1,2—1,25
1,03
1,1
1,2
1,2
1,2
1,1—1,2
1,1—1,2
1,1—1,2
5,5
10
3
1—1,5
4,6
0,5
0,5
0,5—1
0,5—1
0,5
1,5
1,5
0,5
0,8—1
0,8—1
1,5—1,9
2—2,5
2—2,5
2—2,5
2—2,5
2—2,5
2—2,5
—
12—14
10—12
16
200—300
250—400
250—400
150
120
250
300—400
160
140
До 800
1100 *
1100 *
650—750 *
Літ.: Кнорре Р. Ф., Топкові процеси, 2 видавництва, М-коди.—Л., 1959; Маршак Ю. Л., Топкові пристрої з вертикальними циклонними передтопками, М-кодом.—Л., 1966; Мурзаков Ст Ст, Основи теорії і практики спалювання газу в парових казанах, 2 видавництва, М., 1969; Спейшер Ст А., Горбаненко А. Д., Підвищення ефективності використання газу і мазуту в енергетичних установках М., 1974.
