Котел опалювальний твердопаливний

Реферат: Котел опалювальний твердопаливний містить корпус, в якому розміщена топка з колосниками, дверцята для завантаження твердого палива і дверцята для видалення золи. В корпусі котла виконаний теплообмінник у вигляді водяного контуру, з'єднаного з проточними колосниками. Зі сторони внутрішньої частини корпусу встановлені газоходи. UA 109935 U (12) UA 109935 U UA 109935 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до опалювальної техніки, а саме до пристроїв для нагрівання, зокрема до котлів опалювальних водогрійних твердопаливних, і може бути використана для теплопостачання індивідуальних житлових будинків і споруд комунально-побутового призначення, обладнаних відкритою системою водяного опалення, а також для гарячого водопостачання. Відомо твердопаливний котел наддовгого горіння, що містить корпус, який складається із зовнішнього і внутрішнього баків теплообмінника, простір між якими заповнено теплоносієм і в останньому з яких розташовано завантажувальний отвір, пічку з колосниковими решітками та зольник, у якому у внутрішньому баку установлено принаймні один газохід, забірна частина якого з'єднана через отвір із повітрозабірником і через ежекційний канал - з нижньою частиною пічки, а вихідна частина виведена у верхню частину пічки [UA №60970, F24H 1/24, 2011]. Недоліком такого котла є відносно великий процент недопаленого палива, особливо з великим вмістом вологи та великою зольністю, що збільшує собівартість опалення, а також необхідність постійної подачі палива, оскільки тривалість горіння одного його завантаження невелика. Відомо твердопаливний водогрійний котел, що містить корпус з подвійними стінками, простір між якими заповнено теплоносієм, який, крім того, оснащено каналом подачі повітря, топкою із колосниковими решітками, полицями лабіринтового теплообмінника та завантажувальним отвором, що обладнаний горловиною. Топка додатково містить горизонтально розміщені ряди форсунок, які розміщені між каналом подачі повітря та топкою, кожен з яких обладнано заслінкою, крім того, топка додатково містить встановлений під кутом не більше як 90° до площини колосникових решіток та з'єднаний з каналом подачі повітря патрубок, який розташовано на горловині завантажувального отвору [UA №79594, F24H 1/00, 2013]. Недоліком даної конструкції є неефективне спалювання палива і невеликий об'єм пічки, що призводить до необхідності частого завантажування палива. Такий котел не повною мірою дозволяє зекономити час і ресурси, він недостатньо зручний в експлуатації, і у ньому складно контролювати розміщення палива. Відомо також водогрійний твердопаливний котел, що містить теплоізольований корпус, в якому розміщена топка з колосниками, дверцята для завантаження палива, дверцята для очищення топки та шурування, піддувало, пристрої подачі повітря та конвекційна частина з водотрубним теплообмінником, дві окремі частини - топки та конвекційну частину, що з'єднуються між собою через патрубок димових газів, при цьому теплоізольований корпус виконано у вигляді водяної оболонки в конвекційній частині та шару вогнетривкого матеріалу у топці, яка, в свою чергу, розділена на власне топку та камеру опалювання вогнетривкою перегородкою з отворами для проходу газів, причому як водотрубний теплообмінник використовують спіралеподібні труби [UA №79810, F24H 1/00, 2013]. Конструкція зазначеного котла, як і попереднього аналога, не забезпечує високий коефіцієнт тепловіддачі як з боку газів, так і з боку води, а відтак, і не забезпечує високий коефіцієнт теплопередачі. Як наслідок, це змушує збільшувати поверхню теплообміну. Такий котел недостатньо зручний в експлуатації, і у ньому складно контролювати розміщення палива. Найближчим до котла, що заявляється, є твердопаливний опалювальний котел наддовгого горіння, що містить зовнішній і внутрішній баки теплообмінника, простір між якими заповнено теплоносієм і в останньому з яких розташовано завантажувальний отвір, пічку з колосниковими решітками та зольник, в якому у верхній частині котла розташовано колектор теплоносія та димових газів, останні з яких проходять через газохід з розвиненою та збільшеною поверхнею конвективного теплообміну [UA №101502, F24H 1/00, 2015]. Однак коефіцієнт корисної дії зазначеного котла недостатньо високий. Такий котел не повною мірою дозволяє зекономити час і ресурси, недостатньо зручний в експлуатації, і у ньому складно контролювати розміщення палива. В основу корисної моделі поставлено задачу створити таку конструкцію котла твердопаливного водогрійного, яка дозволила би підвищити його коефіцієнт корисної дії зекономила би час і ресурси, підвищила би зручність експлуатації і створила можливість контролю розміщення палива. Поставлену задачу вирішують тим, що в котлі опалювальному твердопаливному, який містить корпус, в якому розміщена топка з колосниками, дверцята для завантаження твердого палива і дверцята для видалення золи, згідно з корисною моделлю, в корпусі котла виконаний теплообмінник у вигляді водяного контуру, з'єднаний з проточними колосниками, а зі сторони внутрішньої частини корпусу встановлені газоходи. 1 UA 109935 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Дверцята великого розміру для вертикального завантаження твердого палива можуть бути виконані у верхній частині корпусу. Дверцята для фронтального завантаження палива можуть бути виконані під кутом до бокової частини корпусу. Котел опалювальний твердопаливний може мати вбудовану систему шурування з зовнішнім ручним важелем. Котел опалювальний твердопаливний може мати вбудовану систему шурування з зовнішнім ножним важелем. У верхню частину корпусу може бути вмонтовано змійовик для підключення пристрою непрямого нагріву води і виконана технологічна горловина з дверцятами для обслуговування змійовика. У верхню частину корпусу може бути вмонтовано додатковий теплообмінник з'єднаний з водяним контуром для підвищення КПД котла і виконана технологічна горловина з дверцятами для обслуговування додаткового теплообмінника. Котел опалювальний твердопаливний може бути виконаним зі збільшеним додатковим теплообмінником та двома регульованими перегородами для відбивання димових газів. Котел опалювальний твердопаливний може бути виконаним з вбудованою системою регулювання димових газів, яка складається з телескопічного регулятора та регульованого дифузора. Котел опалювальний твердопаливний має технологічні дверцята. Виконання дверцят великого розміру для вертикального завантаження твердого палива у верхній частині корпусу дозволяє завантажувати великогабаритне паливо і економити час і ресурси. Виконання дверцят для фронтального завантаження твердого палива під кутом до бокової частини корпусу надають можливість зручно завантажувати паливо і контролювати його розміщення. Виконання вбудованої системи шурування з ручним або з ножним важелем дозволяє без відкриття технологічних дверцят і використання кочерги швидко і без зусиль очищати колосники. Виконання котла із змійовиком для підключення пристрою непрямого нагріву води і технологічної горловини з дверцятами для обслуговування змійовика дозволяє використовувати котел для додаткового підігріву води. Виконання котла із додатковим теплообмінником з'єднаним з водяним контуром і технологічної горловини з дверцятами для обслуговування додаткового теплообмінника дозволяє підвищити коефіцієнт корисної дії котла. Виконання котла зі збільшеним додатковим теплообмінником та двома регульованими перегородами для відбивання димових газів дозволяє збільшити ККД котла. Виконання котла із вбудованою системою регулювання димових газів, яка складається з телескопічного регулятора та регульованого дифузора, дозволяє уникнути закоксування котла тим самим збільшуючи його ККД та покращує умови його експлуатації. Корисна модель пояснюється кресленнями. на Фіг. 1 - котел опалювальний твердопаливний з вбудованою системою регулювання димових газів та схема роботи котла; на Фіг. 2 - котел опалювальний твердопаливний з додатковим теплообмінником і технологічною горловиною з дверцятами для обслуговування додаткового теплообмінника, вигляд спереду; на Фіг. 3 - котел опалювальний твердопаливний з додатковим теплообмінником і технологічною горловиною з дверцятами для обслуговування додаткового теплообмінника, вигляд збоку; на Фіг. 4 - котел опалювальний твердопаливний з ручним важелем шурування, вигляд спереду; на Фіг. 5 - котел опалювальний твердопаливний з ручним важелем шурування, вигляд збоку; на Фіг. 6 - котел опалювальний твердопаливний з ножним важелем шурування; на Фіг. 7 - котел опалювальний твердопаливний з фронтальним завантаженням палива, вигляд спереду; на Фіг. 8 - котел опалювальний твердопаливний з фронтальним завантаженням палива, вигляд збоку; на Фіг. 9 - котел опалювальний твердопаливний з додатковим змійовиком для непрямого підігріву води та схема його підключення; 2 UA 109935 U 5 10 15 20 25 30 35 40 на Фіг. 10 - котел опалювальний твердопаливний зі збільшенім додатковим теплообмінником та двома регульованими перегородами для відбивання димових газів. Котел опалювальний твердопаливний містить корпус 1, в якому розміщена топка 2 з колосниками 3, дверцята 4 для вертикального завантаження твердого палива і дверцята 5 для видалення золи. В корпусі 1 котла виконано теплообмінник 6 у вигляді водяного контуру, з'єднаний з проточними колосниками 3, зі сторони внутрішньої частини корпусу встановлені газоходи 7. Дверцята 4 для вертикального завантаження твердого палива виконані у верхній частині корпусу 1. Дверцята 8 для фронтального завантаження твердого палива виконані під кутом до бокової частини корпусу 1. Котел має вбудовану систему 9 шурування з ручним важелем 10 або з ножним важелем 11. Котел виконаний із вмонтованим в верхню частину корпусу додатковим теплообмінником 12 для підключення пристрою 13 непрямого нагріву води і має технологічну горловину 14 з дверцятами 15 для технічного обслуговування додаткового теплообмінника 12. У верхній частині котла газоходи 7 поєднані з системою відводу газів 16. Котел може бути виконано зі збільшеним додатковим теплообмінником, в якому встановлено регульовані перегородки 17 для відбивання димогазів. Система шурування 9 виконана із піддувайлом 18. Котел може бути виконаним з вбудованою системою регулювання димових газів, яка складається з телескопічного регулятора 19 та регульованого дифузора 20. Котел призначено для роботи на таких видах твердого палива - кам'яне вугілля; дрова; дров'яні брикети. Котел функціонує наступним чином. Розпал котла проводять за допомогою розпалювального матеріалу (папір, тріска, сухі дрова), заздалегідь відчинивши систему 9 шурування, яку після розпалювання зачиняють. Коли розпалювальний матеріал розгориться, починають завантаження палива через дверцята 4 або 8 для завантаження твердого палива. Для запобігання спіканню вугілля спочатку нагрівають воду у котлі до температури приблизно 60 °C, використовуючи як паливо дрова, після чого завантажують вугілля поступово й рівномірно в кількості, достатній для утворення шару висотою приблизно 50-60 мм, після чого завантаження припиняють на 15-20 хвилин для займання палива. Після завантаження зачиняють завантажувальні дверцята 4 або 8, а піддувайло 18 в системі 9 шурування відчиняють. Коли розгориться перший шар основного палива (приблизно 2/3 завантаженого) на шар незгорілого палива завантажують нове паливо. Для роботи котла в номінальному режимі необхідно підтримувати шар палива товщиною близько 150-250 мм. В процесі горіння, при необхідності, проводиться шурування котла за допомогою вбудованої системи шурування. Для припинення роботи котла повністю закривають піддувало. При цьому припиняється подача повітря у топку 2 і паливо поступово загасає. Після припинення процесу горіння проводять очищення топки 2 та колосників 3 від продуктів згоряння за допомогою системи 9 шурування. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 55 1. Котел опалювальний твердопаливний, що містить корпус, в якому розміщена топка з колосниками, дверцята для завантаження твердого палива і дверцята для видалення золи, який відрізняється тим, що в корпусі котла виконаний теплообмінник у вигляді водяного контуру, з'єднаного з проточними колосниками, а зі сторони внутрішньої частини корпусу встановлені газоходи. 2. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що дверцята великого розміру для вертикального завантаження твердого палива виконані у верхній частині корпусу. 3. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що дверцята для фронтального завантаження палива виконані під кутом до бокової частини корпусу. 4. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що має вбудовану систему шурування з ручним важелем. 5. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що має вбудовану систему шурування з ножним важелем. 3 UA 109935 U 5 10 6. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що у верхню частину корпусу вмонтовано змійовик для підключення пристрою непрямого нагріву води і виконана технологічна горловина з дверцятами для обслуговування змійовика. 7. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що у верхню частину корпусу вмонтовано додатковий теплообмінник, з'єднаний з водяним контуром, і виконано технологічну горловину з дверцятами для обслуговування додаткового теплообмінника. 8. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що має збільшений додатковий теплообмінник та дві регульовані перегородки для відбивання димових газів. 9. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що має вбудовану систему регулювання димових газів, яка складається з телескопічного регулятора та регульованого дифузора. 4 UA 109935 U 5 UA 109935 U 6 UA 109935 U 7 UA 109935 U 8UA 109935 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова 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