Багатофункціональний пальниковий пристрій твердопаливного піролізного котла

Реферат: Багатофункціональний пальниковий пристрій твердопаливного піролізного котла має шнековий вузол подачі палива, суміщений з пальником. Шнековий вузол подачі палива суміщений з камерою попереднього нагріву палива й виконаний з можливістю розташування над вузлом подачі палива, суміщеним з пальником. UA 121468 U (12) UA 121468 U UA 121468 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до теплоенергетики, а саме до багатофункціональних пальникових пристроїв, призначених для роботи із твердопаливними піролізними котлами, та може знайти практичне застосування при опаленні будинків та споруджень різного призначення. В наш час широко відоме використання різних видів твердого палива для опалення приміщень. Існує велика кількість конструкцій пальникових пристроїв та пристроїв подачі палива, призначених для роботи із різними твердопаливними піролізними котлами. Однак дотепер не розроблений пристрій, який міг би виконувати одночасно функції подачі палива, а також забезпечення й підтримки температурного режиму котла, при якому процес піролізу протікав би максимально ефективно. Тому актуальною залишається задача розробки багатофункціонального пальникового пристрою твердопаливного піролізного котла, який буде виконувати функцію подачі палива в піролізну зону, а також функцію підтримки необхідного температурного режиму котла й забезпечувати ефективне згоряння палива одночасно. Відомий твердопаливний вихровий пальник, описаний в патенті України на корисну модель № 89724 (опубл. 25.04.2014 р.), що містить шнековий вузол подачі палива, суміщений з пальником. Недоліком описаного рішення є те, що вищевказаний пальник не забезпечує попередній нагрів палива, що подається в камеру згоряння опалювального пристрою (наприклад котла), для роботи з яким він призначений, отже зазначений пальник не характеризується достатньою ефективністю для швидкого забезпечення й підтримки необхідного температурного режиму роботи опалювального пристрою. В основу корисної моделі поставлена задача розробити багатофункціональний пальниковий пристрій твердопаливного піролізного котла, конструкція якого забезпечить досягнення технічного результату, що полягає в забезпеченні попереднього нагріву палива, яке подається до піролізної камери згоряння котла, що позитивно вплине на ефективність згоряння палива в котлі та забезпечить можливість підтримки необхідного температурного режиму його роботи. Поставлена задача вирішується тим, що розроблений багатофункціональний пальниковий пристрій твердопаливного піролізного котла, що містить шнековий вузол подачі палива, суміщений з пальником, при цьому зазначений пристрій має шнековий вузол подачі палива, суміщений з камерою попереднього нагріву палива й виконаний з можливістю розташування над вузлом подачі палива, суміщеним з пальником. За рахунок описаної конструкції паливо в шнековому вузлі подачі палива, суміщеному з камерою попереднього нагріву палива, розігрівається теплом, що виходить від розташованого під ним вузла подачі палива, суміщеного з пальником, і подається вже нагрітим у піролізну зону камери згоряння котла, при цьому паливо піролізується швидше та ефективніше, тим самим забезпечується можливість підтримки необхідного температурного режиму роботи котла. Таким чином, заявлений багатофункціональний пальниковий пристрій дозволяє здійснювати процес подачі палива одночасно з його попереднім регульованим нагрівом. У переважному варіанті виконання шнековий вузол подачі палива, суміщений з камерою попереднього нагріву палива, розташований над вузлом подачі палива, суміщеним з пальником таким чином, що камера попереднього нагріву палива розташована над пальником. Можливий варіант виконання, при якому кожний із шнекових вузлів подачі палива виконаний розбірним. За рахунок описаного виконання можливою є швидка заміна тієї частини кожного зі шнекових вузлів, яка вийшла з ладу, що поліпшує характеристики ремонтопридатності пристрою в цілому. Також розбірне виконання дозволяє одержати доступ до шнека у випадку, наприклад його заклинювання, й дістати предмет, який викликав заклинювання. У переважному варіанті виконання кожний зі шнекових вузлів подачі палива в зібраному стані містить шнекову частину й робочу частину, які з'єднані між собою з утворенням зазначеного розбірного вузла. У ще одному переважному варіанті виконання в робочих частинах шнекового вузла подачі палива, суміщеного з пальником, і шнекового вузла подачі палива, суміщеного з камерою попереднього нагріву палива, розміщений пальник і камера попереднього нагріву відповідно. Шнекова частина вузла подачі палива, суміщеного з пальником, і шнекова частина вузла подачі палива, суміщеного з камерою попереднього нагріву палива, призначені для транспортування й подачі палива у відповідні робочі частини своїх вузлів за допомогою встановлених у них приводних шнеків. Робоча частина вузла подачі палива, суміщеного з пальником, містить зазначений пальник, що працює на поданому паливі, у якому паливо згоряє, і, відповідно, ця частина призначена для підтримки температурного режиму в котлі багатофункціональним пальниковим пристроєм. Усередині робочої частини зазначеного вузла подачі палива між місцем її з'єднання зі шнековою частиною й пальником, може бути встановлений засіб зміни напрямку палива, 1 UA 121468 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 наприклад лита вставка, яка направляє паливо з робочої частини вузла в зону горіння пальника. Робоча частина вузла подачі палива, суміщеного з камерою попереднього нагріву палива, являє собою власне камеру попереднього нагріву палива, де й здійснюється нагрів палива пальником, після чого попередньо підготовлене в такий спосіб паливо подається далі в піролізну зону котла. Переважно пальник має повітровід, що складається з двох каналів. В один з каналів повітроводу пальника з кришки котла надходить пара й кисень, а в іншій - суміш етанолу, метанолу й пари води. Повітровід може розташовуватися на пальнику як з боку шнекової частини вузла, так і з протилежної сторони (тобто підведення повітря може здійснюватися як ліворуч, так і праворуч). Це уможливлює використання багатофункціонального пальникового пристрою, що заявляється, з різними конструкціями піролізних котлів. Переважно приводний шнек вузла подачі палива, суміщеного з пальником, приводять в обертання двошвидкісним електродвигуном. Це пояснюється тим, що зазначений пальник може працювати як на вугіллі - одна швидкість подачі, так і на вугільних пелетах - інша швидкість подачі. У ще одному переважному варіанті виконання шнекова частина й робоча частина вузлів подачі палива пристрої характеризуються наявністю ребер жорсткості. Через те, що в шнековій частині відбувається транспортування палива за допомогою приведення шнека в обертання, необхідно, щоб ця частина була міцною й стійкою до вібрацій, викликаних переміщенням твердого палива, тому наявність ребер жорсткості збільшує міцність вищевказаних частин вузлів, а також міцність конструкції в цілому. Також ребра жорсткості виконані підвищеної товщини через те, що частини вузлів піддаються нагріванню й можуть бути призначені для кріплення, наприклад, ришок на робочу або шнекову частину болтами без гайок. В іншому переважному варіанті виконання камера попереднього нагріву палива шнекового вузла подачі палива має випускний канал для палива. По даному каналу попередньо нагріте пальником паливо подають у піролізну зону котла (над колосниковою решіткою камери згоряння), де паливо піролізується. Паливо направляється в зазначений випускний канал за допомогою засобу зміни напрямку палива, наприклад литої вставки, установленої усередині камери попереднього нагріву між місцем з'єднання камери зі шнековою частиною зазначеного вузла подачі палива й випускним каналом для палива. Переважно пристрій має шнековий вузол відводу попелу, розташований під вузлом подачі палива, суміщеним з пальником. Даний вузол здійснює функцію збору попелу та його завантаження в ящик для попелу, який виконаний без щілин, що не дозволяє виходити диму в опалювальне приміщення. У переважному варіанті виконання шнековий вузол відводу попелу виконаний розбірним. У ще одному переважному варіанті виконання шнековий вузол відводу попелу в зібраному стані містить шнекову частину й робочу частину, які з'єднані між собою з утворенням зазначеного розбірного вузла. Шнекова частина вузла відводу попелу призначена для транспортування попелу за допомогою встановленого в ній приводного шнека й доцільним є її розташування під пальником. Робоча частина вузла відводу попелу призначена для вивантаження попелу в збірний ящик та переважно розташована під шнековою частиною вузла подачі палива, суміщеного з пальником. Приводний шнек у зазначеному вузлі може бути встановлений по всій довжині вузла (тобто й у робочій частині). За рахунок виконання шнекового вузла відводу попелу розбірним можливим є швидка заміна тієї частини вузла, яка вийшла з ладу, що поліпшує характеристики ремонтопридатності зазначеного вузла й пристрою в цілому. Також розбірне виконання дозволяє вручну забрати й вивантажити попіл у ящик для завантаження попелу у випадку несправності шнека. Переважно шнекова частина й робоча частина вузла відводу попелу характеризуються наявністю ребер жорсткості. Через те що в шнековій частині відбувається приведення шнека в обертання, необхідно, щоб ця частина була міцною та стійкою до вібрацій, викликаних його обертанням, тому наявність ребер жорсткості збільшує міцність даних частин вузлів, а також міцність конструкції в цілому. Також ребра жорсткості виконані підвищеної товщини й можуть бути призначені для кріплення, наприклад, кришок на робочу або шнекову частину вузла відводу попелу болтами без гайок. Переважно шнекові частини шнекових вузлів подачі палива й шнекового вузла відводу попелу виконані взаємозамінними й уніфікованими, що позитивно впливає на вартість виробництва пристрою, що заявляється, а також дозволяє підвищити швидкість ремонту шляхом їхньої швидкої заміни, що позитивно впливає на працездатність пристрою в цілому. Корисна модель пояснюється за допомогою графічних матеріалів, представлених нижче. 2 UA 121468 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Фіг. 1 - загальний вид багатофункціонального пальникового пристрою твердопаливного піролізного котла. Фіг. 2 - загальний вид шнекової частини вузла подачі палива, суміщеного з камерою попереднього нагріву палива. Фіг. 3 - загальний вид камери попереднього нагріву палива вищевказаного вузла. Фіг. 4 - загальний вид шнекової частини вузла подачі палива, суміщеного з пальником. Фіг. 5 - загальний вид робочої частини вузла подачі палива, суміщеного з пальником. Фіг. 6 - загальний вид спереду робочої частини вузла відводу попелу. Фіг. 7 - загальний вид ззаду робочої частини вузла відводу попелу. Фіг. 8 - загальний вид шнекової частини вузла відводу попелу. Фіг. 9 - загальний вид багатофункціонального пальникового пристрою твердопаливного піролізного котла, де робоча частина вузла подачі палива, суміщеного з пальником, та робоча частина вузла подачі палива, суміщеного з камерою попереднього нагріву палива, показані без передньої, задньої й нижньої стінок. На фіг. 1 представлений загальний вид багатофункціонального пальникового пристрою твердопаливного піролізного котла, що містить шнековий вузол 1 подачі палива, шнековий вузол 2 подачі палива, розташований над шнековим вузлом 1, та шнековий вузол 3 відводу попелу, розташований під шнековим вузлом 1. Шнековий вузол 1 суміщено з пальником 4, розташованим на його робочій частині 5, яка з'єднана з його шнековою частиною 6. Шнековий вузол 2 суміщений з камерою 7 попереднього нагріву палива, яка власне є робочою частиною, і містить шнекову частину 8, а камера 7 попереднього нагріву палива має випускний канал 9 для палива. Шнековий вузол 3 також містить шнекову частину 10 та робочу частину 11. Позицією 12 схематично показане розташування стінки піролізного котла, що умовно розділяє пристрій на дві частини: праву, що розташована у внутрішньому просторі котла, й ліву, що розташована поза внутрішнім простором котла. На фіг. 2 представлений загальний вид шнекової частини 8 вузла 2 подачі палива. На фіг. 3 представлений загальний вид камери 7 попереднього нагріву палива вузла 2 подачі палива, що має випускний канал 9 для палива. На фіг. 4 представлений загальний вид шнекової частини 6 вузла 1 подачі палива. На фіг. 5 представлений загальний вид робочої частини 5 вузла 1 подачі палива, суміщеного з пальником 4. На фіг. 6 представлений загальний вид спереду робочої частини 11 вузла 3 відводу попелу. На фіг. 7 представлений загальний вид ззаду робочої частини 11 вузла 3 відводу попелу. На фіг. 8 представлений загальний вид шнекової частини 10 вузла 3 відводу попелу. На фіг. 9 представлений загальний вид багатофункціонального пальникового пристрою твердопаливного піролізного котла, де робоча частина 5 вузла 1 подачі палива й робоча частина 7 вузла 2 подачі палива показані без передньої, задньої та нижньої стінок, а позиціями 13 та 14 показані литі вставки, установлені в робочих частинах 5 та 7 відповідно. Робота корисної моделі, що заявляється, здійснюється в такий спосіб. Багатофункціональний пальниковий пристрій монтується на твердопаливному піролізному котлі так, що робоча частина 5 шнекового вузла 1 подачі палива, камера 7 попереднього нагріву палива шнекового вузла 2 і шнекова частина 10 шнекового вузла 3 відводу попелу перебувають у внутрішньому просторі топки котла, а шнекова частина 6 шнекового вузла 1 подачі палива, шнекова частина 8 шнекового вузла й робоча частина 11 шнекового вузла 3 відводу попелу перебувають поза внутрішнім простором котла. У шнекову частину 6 вузла 1 подачі палива завантажують необхідну кількість вугілля або пелет та обирають необхідний режим роботи двошвидкісного електродвигуна (на фігурах не показаний) та далі паливо транспортують шнеком (на фігурах не показаний) у пальник 4, розташований на робочій частині 5 вузла 1 (паливо проходить через литу вставку 13, встановлену усередині робочої частини 5 вузла 1 та в такий спосіб попадає в пальник 4). Тим часом у шнекову частину 8 вузла 2 подачі палива завантажують необхідну кількість вугілля та транспортують шнеком (на фігурах не показаний) в камеру 7 попереднього нагріву палива (робочу частину вузла 2). При цьому паливо проходить через литу вставку 14, установлену усередині робочої частини 7 вузла 2 та в такий спосіб попадає в камеру 7. Під впливом тепла, що виходить від пальника 4, розташованого під камерою 7 відбувається попередній нагрів палива, у такий спосіб вугілля розігрівають у зазначеній камері 7, й далі через випускний канал 9 для палива розігріте вугілля попадає в піролізну зону котла (в ділянку над колосниковою решіткою). У процесі горіння палива відбувається процес утворення попелу, який шнеком (на фігурах не показаний) зі шнекової частини 10 транспортується в робочу частину 11 вузла 3 відводу попелу, звідки вивантажується в збірний ящик. Потім наступну порцію вугілля розігрівають пальником і знову подають у 3 UA 121468 U 5 10 піролізну зону й т.д. Пальник 4, випускний канал 9 для палива можуть розташовуватися на відповідних їм робочих частинах як у центральному положенні (як показано на фіг. 9), так і ближче до лівого або правого краю відповідної робочої частини, щоб бути в безпосередній близькості до центру топки піролізного котла. Литі вставки 13 та 14 розташовуються всередині відповідної робочої частини вже залежно від місця розташування пальника 4 та випускного каналу 9 відповідно. Таким чином, розроблений багатофункціональний пальниковий пристрій твердопаливного піролізного котла, конструкція якого забезпечує досягнення технічного результату, що полягає в забезпеченні попереднього нагріву палива, яке подається в камеру згоряння котла, що позитивно впливає на ефективність згоряння палива в котлі й забезпечує можливість підтримки необхідного температурного режиму його роботи. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 30 35 40 1. Багатофункціональний пальниковий пристрій твердопаливного піролізного котла, що містить шнековий вузол подачі палива, суміщений з пальником, який відрізняється тим, що має шнековий вузол подачі палива, суміщений з камерою попереднього нагріву палива й виконаний з можливістю розташування над вузлом подачі палива, суміщеним з пальником. 2. Пальниковий пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що шнековий вузол подачі палива, суміщений з камерою попереднього нагріву палива, розташований над вузлом подачі палива, суміщеним з пальником таким чином, що камера попереднього нагріву палива розташована над пальником. 3. Пальниковий пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що кожний із шнекових вузлів подачі палива виконаний розбірним. 4. Пальниковий пристрій за п. 3, який відрізняється тим, що кожний зі шнекових вузлів подачі палива містить шнекову частину й робочу частину. 5. Пальниковий пристрій за п. 4, який відрізняється тим, що в робочих частинах шнекового вузла подачі палива, суміщеного з пальником, та шнекового вузла подачі палива, суміщеного з камерою попереднього нагріву палива, розміщений пальник та камера попереднього нагріву відповідно. 6. Пальниковий пристрій за п. 4, який відрізняється тим, що шнекова частина й робоча частина шнекових вузлів подачі палива пристрою мають ребра жорсткості. 7. Пальниковий пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що камера попереднього нагріву палива шнекового вузла подачі палива має випускний канал для палива. 8. Пальниковий пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що має шнековий вузол відводу попелу, розташований під вузлом подачі палива, суміщеним з пальником. 9. Пальниковий пристрій за п. 8, який відрізняється тим, що шнековий вузол відводу попелу виконаний розбірним. 10. Пальниковий пристрій за п. 9, який відрізняється тим, що шнековий вузол відводу попелу має шнекову частину й робочу частину. 11. Пальниковий пристрій за п. 10, який відрізняється тим, що шнекова частина й робоча частина вузла відводу попелу мають ребра жорсткості. 12. Пальниковий пристрій за п. 4 або п. 10, який відрізняється тим, що шнекові частини шнекових вузлів подачі палива й шнекового вузла відводу попелу виконані взаємозамінними. 4 UA 121468 U 5 UA 121468 U 6 UA 121468 U 7 UA 121468 U Комп’ютерна верстка О. Рябко Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8