Твердопаливний котел довготривалого горіння

Номер патенту: 107098

Опубліковано: 25.05.2016

Автор: Фріцький Іван Степанович

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Твердопаливний котел довготривалого горіння, який містить коробчастий корпус, усередині якого утворено бункер для завантаження палива та топку з колосниковою решіткою, теплообмінник, сполучений із засобом подачі теплоносія та засобом відведення теплоносія, засіб подання окислювача в зону горіння, засіб відведення димових газів та зольник, розташований нижче топки, який відрізняється тим, що котел додатково містить засіб створення розрідження у внутрішньому об'ємі топки, внутрішній об'єм бункера для завантаження палива об'єднаний з внутрішнім об'ємом топки з утворенням зони горіння у нижній частині топки та містить засіб верхньої подачі палива у внутрішній об'єм бункера для завантаження палива, при цьому теплообмінник містить підколосникові труби для проходження теплоносія, розташовані горизонтально у нижній частині топки під колосниковою решіткою, та щонайменше один перший кожухотрубний теплообмінник, який містить встановлені всередині корпусу по периметру його бічної сторони вертикально розміщені труби, нижні вхідні отвори яких сполучені із зоною горіння, а верхні вихідні отвори сполучені із горизонтальними каналами, розташованими у верхній частині корпусу, та другий кожухотрубний теплообмінник, який містить щонайменше два контури з вертикально розміщеними трубами, розташованими між топкою та задньою стінкою корпусу, причому верхні вхідні отвори труб першого контуру сполучені з горизонтальними каналами у верхній частині корпусу, а нижні вихідні отвори труб першого контуру сполучені із зоною остаточного спалювання летючих речовин у димових газах, розташованою за топкою нижче кожухотрубного теплообмінника та сполученою з нижніми вхідними отворами труб другого контуру, верхні вихідні отвори яких сполучені із засобом створення розрідження у внутрішньому об'ємі топки, при цьому засіб подання окислювача містить центральний повітропровід, розташований у нижній частині корпусу та сполучений із засобом подання окислювача в зону горіння, засобом подання окислювача у простір під колосниковою решіткою та засобом подання окислювача в зону остаточного спалювання летючих речовин у димових газах.

2. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що засіб подання окислювача в зону горіння містить канали з соплами, вихідні отвори яких розташовані під колосниковою решіткою та направлені в бік внутрішнього об'єму топки.

3. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що засіб подання окислювача у простір під колосниковою решіткою містить канали з соплами, розташованими нижче центрального повітропроводу та направленими в бік зольника.

4. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що засіб подання окислювача в зону остаточного спалювання летючих речовин у димових газах містить канали з соплами, вихідні отвори яких розташовані у зоні остаточного спалювання летючих речовин у димових газах.

5. Котел за будь яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що засоби подання окислювача розташовані усередині корпусу з можливістю їх омивання димовими газами.

6. Котел за будь яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що засоби подання окислювача виконані з регульованим об'ємом подання окислювача.

7. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що кожен з кожухотрубних теплообмінників містить вертикальні труби для проходження димових газів та міжтрубний простір для проходження теплоносія, сполучений із засобом подачі теплоносія та засобом відведення теплоносія.

8. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що підколосникові труби сполучені з трубопроводом подачі теплоносія та з міжтрубним простором кожухотрубних теплообмінників.

9. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що засіб створення розрідження у внутрішньому об'ємі топки містить димосос, сполучений з вихідними отворами труб другого контуру.

10. Котел за п. 8, який відрізняється тим, що димосос виконаний з регульованою потужністю.

11. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що колосникова решітка виконана рухомою у нижньому та верхньому напрямку відносно вертикальної осі.

12. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що колосникова решітка виконана поворотною на 30° у обидва напрямки відносно горизонтальної осі.

13. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що засіб верхньої подачі палива у внутрішній об'єм бункера для завантаження палива виконаний як люк, розташований на верхній поверхні корпусу.

Текст

Реферат: Твердопаливний котел довготривалого горіння містить коробчастий корпус, усередині якого утворено бункер для завантаження палива та топку з колосниковою решіткою, теплообмінник, сполучений із засобом подачі теплоносія та засобом відведення теплоносія, засіб подання окислювача в зону горіння, засіб відведення димових газів та зольник, розташований нижче топки, причому котел додатково містить засіб створення розрідження у внутрішньому об'ємі топки, внутрішній об'єм бункера для завантаження палива об'єднаний з внутрішнім об'ємом топки з утворенням зони горіння у нижній частині топки та містить засіб верхньої подачі палива у внутрішній об'єм бункера для завантаження палива, при цьому теплообмінник містить підколосникові труби для проходження теплоносія, розташовані горизонтально у нижній частині топки під колосниковою решіткою, та щонайменше один перший кожухотрубний теплообмінник, який містить встановлені всередині корпусу по периметру його бічної сторони вертикально розміщені труби, нижні вхідні отвори яких сполучені із зоною горіння, а верхні вихідні отвори сполучені із горизонтальними каналами, розташованими у верхній частині корпусу. UA 107098 U (54) ТВЕРДОПАЛИВНИЙ КОТЕЛ ДОВГОТРИВАЛОГО ГОРІННЯ UA 107098 U UA 107098 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі виробництва опалювальної техніки, а саме до теплообмінних агрегатів, що працюють на твердому паливі та які можуть бути використані для опалення житлових та інших приміщень, а також для гарячого водопостачання. Як тверде паливо може бути використано, наприклад, тирсу, торф, шматки дерев, вугілля, суміш названих видів палива тощо. Відомо твердопаливний котел довготривалого горіння (далі по тексту - котел), який вибрано за прототип, що містить коробчастий корпус, усередині якого утворено бункер для завантаження палива та топку з колосниковою решіткою, теплообмінник, сполучений із засобом подачі теплоносія та засобом відведення теплоносія, засіб подання окислювача в зону горіння, засіб відведення димових газів та зольник, розташований нижче топки [патент України № 41742, опублікований 10.06.2009, бюл. № 11]. У нижній частині топки утворено нижню зону горіння. Засіб подання окислювача в зону горіння містить канали з соплами, розташованими на бічних сторонах корпусу. Теплообмінник містить конвенційну частину, яка складається з водяної сорочки, розташованої по периметру корпусу та у задній частині корпусу, а також каналів для проходу газоподібних продуктів згоряння (димових газів), утворених у задній частині корпусу між елементами водяної сорочки. Колосникова решітка містить труби для підведення теплоносія, сполучені із засобом подачі теплоносія та засобом відведення теплоносія. Недоліком прототипу порівняно зменшена тривалість роботи від однієї порції твердого палива, відносно збільшені витрати окислювача для досягнення певного показника ККД та відсутність очистки димових газів від летючих твердих речовин у теплообміннику. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення ККД спалювання всіх видів твердого палива, включаючи вугілля з високим вмістом золи та летючих речовин з одночасним забезпеченням безперебійної та довготривалої роботи котла від однієї порції завантаженого палива. Додатковою задачею є підвищення надійності роботи котла та підвищення зручності його обслуговування шляхом зменшення кількості рухомих механізмів та забезпечення очистки димових газів від летючих твердих речовин у теплообміннику. Ще одна задача є забезпечення відсутності задимлення приміщення, де розташовано котел, та забезпечення роботи котла та його очищення без необхідності його зупинки. Поставлена задача вирішується таким чином - котел, який містить коробчастий корпус, усередині якого утворено бункер для завантаження палива та топку з колосниковою решіткою, теплообмінник, сполучений із засобом подачі теплоносія та засобом відведення теплоносія, засіб подання окислювача в зону горіння, засіб відведення димових газів та зольник, розташований нижче топки, відповідно до корисної моделі, додатково містить засіб створення розрідження у внутрішньому об'ємі топки, внутрішній об'єм бункера для завантаження палива об'єднаний з внутрішнім об'ємом топки з утворенням зони горіння у нижній частині топки та містить засіб верхньої подачі палива у внутрішній об'єм бункера для завантаження палива, при цьому теплообмінник містить підколосникові труби для проходження теплоносія, розташовані горизонтально у нижній частині топки під колосниками, та щонайменше один перший кожухотрубний теплообмінник, який містить встановлені всередині корпусу по периметру його бічної сторони вертикально розміщені труби, нижні вхідні отвори яких сполучені із зоною горіння, а верхні вихідні отвори сполучені із горизонтальними каналами, розташованими у верхній частині корпусу, та другий кожухотрубний теплообмінник, який містить щонайменше два контури з вертикально розміщеними трубами, розташованими між топкою та задньою стінкою корпусу, причому верхні вхідні отвори труб першого контуру сполучені з горизонтальними каналами у верхній частині корпусу, а нижні вихідні отвори труб першого контуру сполучені із зоною остаточного спалювання летючих речовин у димових газах, розташованою за топкою нижче кожухотрубного теплообмінника та сполученою з нижніми вхідними отворами труб другого контуру, верхні вихідні отвори яких сполучені із засобом створення розрідження у внутрішньому об'ємі топки, при цьому засіб подання окислювача містить центральний повітропровід, розташований у нижній частині корпусу та сполучений із засобом подання окислювача в зону горіння, засобом подання окислювача у простір під колосниковою решіткою та засобом подання окислювача в зону остаточного спалювання летючих речовин у димових газах. Відповідно до переважного варіанта виконання корисної моделі, засіб подання окислювача в зону горіння може містити канали з соплами, вихідні отвори яких розташовані під колосниковою решіткою та направлені в бік внутрішнього об'єму топки. Відповідно до ще одного переважного варіанта виконання корисної моделі, засіб подання окислювача у простір під колосниковою решіткою може містити канали з соплами, розташованими нижче центрального повітропроводу та направленими в бік зольника. 1 UA 107098 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Відповідно до ще одного переважного варіанта виконання корисної моделі, засіб подання окислювача в зону остаточного спалювання летючих речовин у димових газах може містити канали з соплами, вихідні отвори яких розташовані у зоні остаточного спалювання летючих речовин у димових газах. Відповідно до ще одного переважного варіанта виконання корисної моделі, засоби подання окислювача можуть бути розташовані усередині корпусу з можливістю їх омивання димовими газами. Відповідно до ще одного переважного варіанта виконання корисної моделі, засоби подання окислювача можуть бути виконані з регульованим об'ємом подання окислювача. Відповідно до ще одного переважного варіанта виконання корисної моделі, кожен з кожухотрубних теплообмінників може містити вертикальні труби для проходження димових газів та міжтрубний простір для проходження теплоносія, сполучений із засобом подачі теплоносія та засобом відведення теплоносія. Відповідно до ще одного переважного варіанта виконання корисної моделі, підколосникові труби сполучені з трубопроводом подачі теплоносія та з міжтрубним простором кожухотрубних теплообмінників. Відповідно до ще одного переважного варіанта виконання корисної моделі, засіб створення розрідження у внутрішньому об'ємі топки може містити димосос, сполучений з вихідними отворами труб другого контуру. Відповідно до ще одного переважного варіанта виконання корисної моделі, димосос може бути виконаний з регульованою потужністю. Відповідно до ще одного переважного варіанта виконання корисної моделі, колосникова решітка може бути виконана рухомою у нижньому та верхньому напрямку відносно вертикальної осі. Відповідно до ще одного переважного варіанта виконання корисної моделі, колосникова решітка може бути виконана поворотною на 30° у обидва напрямки відносно горизонтальної осі. Відповідно до ще одного переважного варіанта виконання корисної моделі, колосникова решітка може бути виконана поворотною на 30° у обидва напрямки відносно вертикальної осі. Відповідно до ще одного переважного варіанта виконання корисної моделі, засіб верхньої подачі палива у внутрішній об'єм бункера для завантаження палива може бути виконаний як люк, розташований на верхній поверхні корпусу. Підвищення ККД спалювання всіх видів палива та підвищення тривалості роботи котла від одного завантаження твердого палива забезпечується утворенням зони горіння у нижній частині топки, регульованою подачею окислювача у трьох напрямках та підвищенням ефективності теплообміну між теплоносієм і газоподібними продуктами згоряння твердого палива. Так, при нижньому горінні досягають підвищення температура в зоні горіння завдяки кращому доступу окислювача, що дає можливість спалювати ті речовини (складові палива), які горять при більш вищій температурі, ніж температура, яка забезпечується верхнім горінням. Нижнє горіння забезпечує спалення більше ніж 80 % летючих речовин в порівнянні з котлами верхнього або об'ємного горіння, де вони вільно піднімаються з поверхні горіння і видаляються з внутрішнього об'єму корпусу через засіб відведення димових газів. У заявленому котлі димові гази перед їх видаленням проходять крізь шар палива, що горить (зона горіння), де летючі речовини відфільтровуються та згоряють. Летючі речовини, які не догоріли у зоні горіння, потрапляють в зону остаточного спалювання летючих речовин у димових газах, куди також подається необхідна кількість окислювача за допомогою відповідного засобу подання окислювача. Також на відміну від більшості котлів, де регулювання подачі окислювача відбувається лише за об'ємним (кількісним принципом) і окислювач подається в одному напрямку, потік окислювача відповідно до корисної моделі розділений на три окремо регульовані потоки. Один потік окислювача подають в зону горіння у середній частині колосникової решітки. Другий потік окислювача подають у зольник і через всю площу колосникової решітки в зону горіння. Це забезпечує подачу необхідної і достатньої кількості окислювача по всій площі і об'єму палива, що горить. Третій потік окислювача подають в зону остаточного спалювання летючих речовин у димових газах. При поданні усіх потоків окислювача здійснюють автономне кількісне регулювання, що забезпечує налаштування роботи котла під спалювання конкретних видів твердого палива, та, відповідно, підвищує ефективність його спалювання. Інтенсивність горіння палива у котлі регулюється загальною кількістю окислювача. Спалювання палива проводиться на рухомих в двох площинах колосникових решітках, під якими знаходяться підколосникові труби теплообмінника, на відміну від інших котлів з нижнім горінням, де спалювання проводиться безпосередньо на трубах з теплоносієм, яке на початку 2 UA 107098 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 експлуатації котла показує кращу передачу теплової енергії від палива до теплоносія, проте в процесі експлуатації швидко зменшується та в подальшому приводить до виходу з ладу котла і необхідності заміни нижніх труб в результаті швидкого утворення в них накипу та вигоранню через перегрів. В заявленому котлі спалювання здійснюють на колосниковій решітці в безпосередній близькості до нижніх труб, що забезпечує достатню передачу теплової енергії та запобігає утворенню накипу в трубах, що підвищує ефективність та довговічність роботи котла. При цьому виконання колосникової решітки рухомою, а саме з поворотом до 30° в кожну сторону відносно горизонтальної осі та з переміщенням в обидві сторони відносно вертикальної осі дозволяє не скидати недопалене паливо, що не просипалось крізь отвори колосникової решітки, а перетирати його, затискаючи між решіткою та паливом, що горить. Таке додаткове подрібнення палива як на ситі просіює його, не пропускаючи в зольник паливо, що не перегоріло, на відміну від котлів, які обладнані механізмами скидання перегорілого палива, що можуть скидати паливо, яке не перегоріло, з колосникової решітки та залишати паливо, що перегоріло і знаходиться на решітці. Таким чином, підвищують ефективність спалювання всіх видів твердого палива. Верхнє завантаження палива одночасно із застосуванням нижнього горіння дозволило забезпечити утворення топки достатньо великого єдиного об'єму, який одночасно слугує і бункером для завантаження палива. Розміри топки розраховані у відповідності до потужності котла з забезпеченням необхідної площі теплообміну теплообмінника. Об'єм топки залежить від 3 3 потужності котла і становить від 0,15 м до 1,3 м у котла потужністю 100 кВт. Випробування запропонованої конструкції визначили тривалість горіння 2,5 доби при одному завантаженні торфобрикетом та максимальному навантаженні котла під час його роботи. При використанні більш калорійного палива тривалість горіння збільшується. При необхідності можливе встановлення додаткового бункера і збільшення кількості палива, та, відповідно, тривалості роботи котла на одному завантаженні удвічі у порівнянні з аналогічними котлами. Топку котла можуть завантажувати будь-яким видом твердого палива або його комбінаціями у будь-якій послідовності та пропорціях. Подача палива в зону горіння гравітаційна (під дією власної маси палива), тобто на місце спаленого палива опускається свіже паливо під дією власної ваги. Таким чином, досягають відсутності механізму подачі палива, який є необхідним для інших котлів довготривалого горіння, що приводить до збільшення площі приміщення під котел та залежності роботи котла від електроенергії та збільшення його вартості. При цьому механічна подача палива дозволяє експлуатацію котла з одним видом палива, під яке пристосована така подача, що обмежує його застосування з іншими видами палива. Також завантаження новою порцією палива можливе при спалюванні попередньої порції, тобто без необхідності закінчення її горіння, що спрощує обслуговування котла. Також і очистка котла можлива у процесі спалювання, тобто без зупинки його роботи. Таким чином, можливе розпалювання котла на початку опалювального сезону і припинення його роботи по закінченні опалювального сезону. Зазначені вище ознаки забезпечують довготривалість роботи котла та підвищення надійності, зручності та безпеки його експлуатації, а також відсутня необхідність в постійній присутності обслуговуючого персоналу. Також підвищення ККД котла та зручність у його обслуговуванні досягають тим, що подачу теплоносія здійснюють через підколосникові труби, звідки теплоносій потрапляє в перший та другий кожухотрубні теплообмінники. При цьому виконання першого кожухотрубного теплообмінника з вертикальними трубами, розміщеними по периметру бічної поверхні топки, та другого кожухотрубного теплообмінника з виходом димових газів у димосос, з проходженням димових газів по трубах та теплоносія у міжтрубному просторі забезпечує підвищення площі теплообміну при мінімальних розмірах котла, підвищення рівня теплопередачі від газів до теплоносія та полегшення чистки котла. Це також додатково дозволяє здійснювати чистку котла без його зупинки, що виключає необхідність гасіння та повторного розпалювання котла та забезпечує підвищення ефективності його експлуатації. Кількість палива, що одночасно горить, забезпечують площею колосникової решітки та відстанню між колосниковою решіткою та нижнім краєм стінок топки, які є внутрішніми стінками теплообмінника. Площа колосникової решітки та відстань між нею та нижнім краєм стінок топки може бути розрахована для кожного рівня потужності котла. Також підвищення ефективності спалювання палива забезпечують подачею окислювача трьома роздільними регульованими потоками та параметрами засобу створення розрідження у внутрішньому об'ємі топки, зокрема, димососа. Використання димососа дає можливість чистити та завантажувати котел без його зупинки та запобігає задимленню приміщення під час експлуатації котла. Заявлений котел може працювати в режимах опалення та водонагрівання одночасно або окремо. Опалення можуть здійснювати з примусовою циркуляцією, 3 UA 107098 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 самоциркуляцією або комбінованим чином. При роботі в системі з примусовою циркуляцією теплоносія на випадок відключення електроенергії передбачено два варіанта теплового розвантаження котла, шляхом підключення через термоклапан акумулятора теплової енергії або електроживлення циркуляційного насоса від акумулятора. Обидва варіанти відбирають теплову енергію від котла до повного його згасання. У випадку з комбінованою системою заходи теплового захисту котла не потрібні, тому що частина системи з самоциркуляцією продовжує працювати та здійснюють попереднє налаштування на перехід до роботи на природній тязі з самоциркуляційною частиною системи опалювання. Цей варіант більш ефективний там, де є приміщення, в якому є обов'язковим підтримання температури. В системах з самоциркуляцією теплоносія котел може працювати за наявності електроенергії з примусовою тягою, а за відсутності електроенергії - з природною тягою. При роботі котла з природною тягою він може бути оснащеним термомеханічним регулятором тяги. Інтенсивність горіння котла регулюють шляхом налаштування потужності роботи димососа в автоматичному або ручному режимах, зокрема, встановленням мінімальної та максимальної потужності димососа, яка необхідна при конкретному використанні котла. Наприклад, можуть забезпечувати багатоступеневе регулювання потужності димососа в заданому проміжку між максимальним та мінімальним значенням за допомогою системи управління котлом (яка не є об'єктом заявленої корисної моделі), яка може здійснювати контроль заданої температури теплоносія з певною величиною її відхилення із заданою частотою та автоматично збільшувати або зменшувати потужність димососа. Таким чином котел постійно знаходиться в оптимальному режимі роботи. В нижній частині другого теплообмінника при виході димових газів з труб першого контуру та входження їх до труб другого контуру, тобто проходження через зону остаточного спалювання летючих речовин у димових газах відбувається додаткова очистка димових газів від летючих твердих речовин без влаштування фільтрів очистки димових газів. Виконання теплообмінників трубними дає можливість отримати максимальну площу теплообміну в мінімальному об'ємі корпусу котла. За рахунок створеного розрідження в котлі відсутнє задимлення приміщення. При чистці котла всі речовини, очищені з поверхонь труб, потрапляють через топку в зольник і видаляються разом із золою. Нижче наведено приклад виконання корисної моделі, який представлено на зображеннях, а саме: Фіг. 1 - вид котла збоку у поздовжньому перерізі, де схематично показано рух димових газів у теплообміннику, Фіг. 2 - переріз А-А на фіг. 1, Фіг. 3 - переріз Б-Б на фіг. 1, Фіг. 4 - переріз В-В на фіг. 1. Наведений приклад виконання корисної моделі та надані зображення ніяким чином не обмежують прав, і тільки пояснюють суть корисної моделі. Твердопаливний котел довготривалого горіння містить коробчастий корпус 1. Усередині корпусу 1 утворено бункер для завантаження палива 2 та топку 3. Також котел містить теплообмінник 5, сполучений із засобом подачі теплоносія 6 та засобом відведення теплоносія 7, засіб подання окислювача в зону горіння 8, засіб відведення димових газів 9 та зольник 10, розташований нижче топки. Котел додатково містить засіб створення розрідження у внутрішньому об'ємі топки 11. Внутрішній об'єм бункера для завантаження палива 2 об'єднаний з внутрішнім об'ємом топки 3 з утворенням зони горіння 12 у нижній частині топки 3. Бункер 2 містить засіб верхньої подачі палива у внутрішній об'єм бункера для завантаження палива 13. Теплообмінник 5 містить труби 14 для проходження теплоносія, розташовані горизонтально у нижній частині топки 3 під колосниковою решіткою 15 та перший кожухотрубний теплообмінник 16 та другий кожухотрубний теплообмінник 17, виконаний двоходовим. Перший кожухотрубний теплообмінник 16 містить встановлені всередині корпусу 1 по периметру його бічної сторони вертикально розміщені труби 18, нижні вхідні отвори яких сполучені із зоною горіння 12, а верхні вихідні отвори сполучені із горизонтальними каналами 19, розташованими у верхній частині корпусу 1. Другий кожухотрубний теплообмінник 17 містить перший контур 20 та другий контур 22 з вертикально розміщеними трубами 23, розташованими між топкою 3 та задньою стінкою 24 корпусу 1. Верхні вхідні отвори труб першого контуру 20 сполучені з горизонтальними каналами 19 у верхній частині корпусу 1, а нижні вихідні отвори першого контуру 20 сполучені із зоною остаточного спалювання летючих речовин у димових газах 25, розташованою за топкою 3 нижче кожухотрубного теплообмінника 17. Зона 25 сполучена з нижніми вхідними отворами труб 23 другого контуру 22. Верхні вихідні отвори труб 23 другого контуру 22 сполучені із 4 UA 107098 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 засобом створення розрідження у внутрішньому об'ємі топки, який містить димосос 11. Засіб подання окислювача 8 містить центральний повітропровід 26, розташований у нижній частині корпусу 1. Центральний повітропровід 26 сполучений із засобом подання окислювача в зону горіння 27, засобом подання окислювача у простір під колосниковою решіткою 28 та засобом подання окислювача в зону остаточного спалювання летючих речовин у димових газах 29. Засіб подання окислювача в зону горіння 27 містить канали з соплами, вихідні отвори яких розташовані під колосниковою решіткою 15 та направлені в бік внутрішнього об'єму топки 3. Засіб подання окислювача у простір під колосниковою решіткою 28 містить канали з соплами, розташованими нижче центрального повітропроводу 26 та направленими в бік зольника 10. Засіб подання окислювача в зону остаточного спалювання летючих речовин у димових газах 29 містить канали з соплами, вихідні отвори яких розташовані у зоні остаточного спалювання летючих речовин у димових газах 25. Засоби подання окислювача 27, 28 та 29 розташовані усередині корпусу 1 з можливістю їх омивання димовими газами та виконані з регульованим об'ємом подання окислювача. Кожен з кожухотрубних теплообмінників 16 та 17 відповідно містить вертикальні труби 18 та 23 для проходження димових газів та міжтрубний простір 30 для проходження теплоносія, який є однооб'ємним та сполученим із засобом подачі теплоносія 6 та засобом відведення теплоносія 7. Димосос 11 сполучений з вихідними отворами труб 23 другого контуру 22 та виконаний з регульованою потужністю. Засіб верхньої подачі палива у внутрішній об'єм бункера для завантаження палива 13 виконаний як люк, розташований на верхній поверхні корпусу 1. Підколосникові труби 14 сполучені з трубопроводом подачі теплоносія 31 та з міжтрубним простором 30 кожухотрубних теплообмінників 16 та 17 трубою 32. Колосникова решітка 15 виконана рухомою у нижньому та верхньому напрямку відносно вертикальної осі, більш конкретно виконана поворотною на 30° у обидва напрямки відносно горизонтальної осі та рухомою у нижньому та верхньому напрямку відносно вертикальної осі. Рух забезпечують за допомогою важелю приводу 33, який може бути замінений електромеханічним приводом. Використовують котел відповідно до корисної моделі наступним чином. Попередньо здійснюють підключення котла до системи опалення тепломережі через засіб подачі теплоносія 6 та засіб відведення теплоносія 7 з наступним заповненням теплоносієм, наприклад, водою, міжтрубного простору 30 кожухотрубних теплообмінників 16 та 17 за допомогою насоса тепломережі. Для початку роботи котла завантажують тверде паливо 34, наприклад, відходи деревини (тирса, тріска, кора), пелети всіх розмірів і складу, дрова від найменших кусочків деревини до поліна діаметром до 200 мм та довжиною 800 мм, торф, торфобрикети, всі види вугілля, що служать паливом котельних установок, або суміш цих видів палива в будь-якій пропорції, до бункера для завантаження палива 2 та топки 3 через люк 13. При цьому здійснюють подачу окислювача, наприклад, повітря, через засоби подання окислювача 27, 28 та 29 за рахунок створеного в топці розрідження димососом 11. Після цього здійснюють розпалювання розташованого у топці 3 палива та підтримують процес спалювання палива шляхом регулювання подачі повітря автономно через кожний із зазначених засобів 27, 28 та 29 та потужності створеного у котлі розрідження. Димові гази виводять безпосередньо із зони горіння палива 12 через труби 18 першого кожухотрубного теплообмінника 16 та подають до горизонтальних каналів 19, розміщених у верхній частині корпусу 1, по яких гази потрапляють в другий кожухотрубний теплообмінник 17, що розміщений в задній частині котла. Гази опускаються вниз по трубах 23 першого контуру другого кожухотрубного теплообмінника 17 та піднімаються вверх по трубах 23 другого контуру другого кожухотрубного теплообмінника 17 та потрапляють в димосос 11, який створює розрідження у внутрішньому об'ємі топки 3. Випробування котла відповідно до корисної моделі показали досягнення 6 кВт потужності з 1 2 м площі теплообмінника. Таким чином, опираючись на результати випробувань, конструкція котла може забезпечити його ККД до 95 %. 55 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 60 1. Твердопаливний котел довготривалого горіння, який містить коробчастий корпус, усередині якого утворено бункер для завантаження палива та топку з колосниковою решіткою, теплообмінник, сполучений із засобом подачі теплоносія та засобом відведення теплоносія, 5 UA 107098 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 засіб подання окислювача в зону горіння, засіб відведення димових газів та зольник, розташований нижче топки, який відрізняється тим, що котел додатково містить засіб створення розрідження у внутрішньому об'ємі топки, внутрішній об'єм бункера для завантаження палива об'єднаний з внутрішнім об'ємом топки з утворенням зони горіння у нижній частині топки та містить засіб верхньої подачі палива у внутрішній об'єм бункера для завантаження палива, при цьому теплообмінник містить підколосникові труби для проходження теплоносія, розташовані горизонтально у нижній частині топки під колосниковою решіткою, та щонайменше один перший кожухотрубний теплообмінник, який містить встановлені всередині корпусу по периметру його бічної сторони вертикально розміщені труби, нижні вхідні отвори яких сполучені із зоною горіння, а верхні вихідні отвори сполучені із горизонтальними каналами, розташованими у верхній частині корпусу, та другий кожухотрубний теплообмінник, який містить щонайменше два контури з вертикально розміщеними трубами, розташованими між топкою та задньою стінкою корпусу, причому верхні вхідні отвори труб першого контуру сполучені з горизонтальними каналами у верхній частині корпусу, а нижні вихідні отвори труб першого контуру сполучені із зоною остаточного спалювання летючих речовин у димових газах, розташованою за топкою нижче кожухотрубного теплообмінника та сполученою з нижніми вхідними отворами труб другого контуру, верхні вихідні отвори яких сполучені із засобом створення розрідження у внутрішньому об'ємі топки, при цьому засіб подання окислювача містить центральний повітропровід, розташований у нижній частині корпусу та сполучений із засобом подання окислювача в зону горіння, засобом подання окислювача у простір під колосниковою решіткою та засобом подання окислювача в зону остаточного спалювання летючих речовин у димових газах. 2. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що засіб подання окислювача в зону горіння містить канали з соплами, вихідні отвори яких розташовані під колосниковою решіткою та направлені в бік внутрішнього об'єму топки. 3. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що засіб подання окислювача у простір під колосниковою решіткою містить канали з соплами, розташованими нижче центрального повітропроводу та направленими в бік зольника. 4. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що засіб подання окислювача в зону остаточного спалювання летючих речовин у димових газах містить канали з соплами, вихідні отвори яких розташовані у зоні остаточного спалювання летючих речовин у димових газах. 5. Котел за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що засоби подання окислювача розташовані усередині корпусу з можливістю їх омивання димовими газами. 6. Котел за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що засоби подання окислювача виконані з регульованим об'ємом подання окислювача. 7. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що кожен з кожухотрубних теплообмінників містить вертикальні труби для проходження димових газів та міжтрубний простір для проходження теплоносія, сполучений із засобом подачі теплоносія та засобом відведення теплоносія. 8. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що підколосникові труби сполучені з трубопроводом подачі теплоносія та з міжтрубним простором кожухотрубних теплообмінників. 9. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що засіб створення розрідження у внутрішньому об'ємі топки містить димосос, сполучений з вихідними отворами труб другого контуру. 10. Котел за п. 8, який відрізняється тим, що димосос виконаний з регульованою потужністю. 11. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що колосникова решітка виконана рухомою у нижньому та верхньому напрямку відносно вертикальної осі. 12. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що колосникова решітка виконана поворотною на 30° у обидва напрямки відносно горизонтальної осі. 13. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що засіб верхньої подачі палива у внутрішній об'єм бункера для завантаження палива виконаний як люк, розташований на верхній поверхні корпусу. 6 UA 107098 U 7 UA 107098 U 8 UA 107098 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9

Дивитися

Додаткова інформація

МПК / Мітки

МПК: F24H 1/24

Мітки: горіння, довготривалого, котел, твердопаливний

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/11-107098-tverdopalivnijj-kotel-dovgotrivalogo-gorinnya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Твердопаливний котел довготривалого горіння</a>

Подібні патенти