Піч

Реферат: UA 95156 U UA 95156 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до теплоенергетики й теплотехніки, а саме пристрою для спалювання твердого палива в топкових установках для промислових і побутових цілей. Відомі в даний час печі опалювальні мають загальний корпус, у якому розміщені сама піч з бункером та теплообмінник повітряний або водяний [1]. До недоліків відомих печей варто віднести низьку ремонтопридатність із-за наявності загального корпусу. Це приводить до того, що при виході з ладу будь-якого функціонального пристрою печі або теплообмінника швидку заміну чого-небудь зробити неможливо. Крім того, відомі печі малоефективні та складні в обслуговуванні. Найбільш близьким пристроєм по технічній суті до пропонованої печі є відома Топка для спалювання твердого палива [2], яка містить корпус, рухому колосникову решітку, приводну та натяжну зірочки, дуттьовий короб, повітровід, підключений до бокової стінки короба з боку натяжної зірочки та ущільнення, виконане у вигляді шарнірно закріплених колосників в загрузочній частині корпусу. Недоліками відомої конструкції топки є недостатньо повне згоряння палива та недостатнє охолодження колосникової решітки, що веде до зниження економічності та ККД печі, а також є складність конструкції, її обслуговування та низька ремонтопридатність. Основні проблеми при спалюванні твердого палива, на відміну від рідкого й газоподібного, полягають у забезпеченні регульованої, безперервної подачі твердого палива в камеру згоряння топки, забезпеченні повного згоряння палива, організації керованого процесу горіння, а також безперервного видалення золи. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення печі, у якій за рахунок зміни взаємного розташування основних вузлів, введення нових конструктивних елементів та зміни конструкції відомих, у сукупності забезпечується підвищення економічності використання палива шляхом повного його згоряння, підвищення ККД печі, технологічності і ремонтопридатності та спрощення її обслуговування, що веде до підвищення економічності печі, її надійності, а також зниження собівартості, збільшення довговічності печі в цілому. Поставлена задача вирішується тим, що у печі, яка містить корпус, топку з бункером, нерухому колосникову решітку, пристрої підведення повітря в топку, відведення димових газів, відповідно до корисної моделі, бункер і топка виконані у вигляді двох окремих функціональних пристроїв як закінчені конструкції, що мають кожен свій корпус з металу, які розташовані поруч та жорстко з'єднані між собою в нижній частині металевим коробом крізь отвори їх стінок, нерухома колосникова решітка розташована у топці горизонтально на одному рівні з дном бункера, піч оснащена розпушувачем палива, який розташований над нерухомою колосниковою решіткою в топці, проходить крізь металевий короб у бункер, та забезпечений приводом зворотно-поступального руху, і має пустотілі водоохолоджувані планки та дві паралельні несучі водоохолоджувані труби з пристроями підведення і відведення води для її охолодження, які з'єднані між собою двома і більш паралельними пустотілими водоохолоджуваними планками, що мають переріз у вигляді трикутників з гострою вершиною від 0° до 45° у бік бункера, при цьому паралельні пустотілі водоохолоджувані планки розміщені з проміжками між ними, в яких розташовані подібні їм нерухомі водооходжувальні планки, що знаходяться на нерухомій колосниковій решітці топки, в металевому коробі та на дні бункера, а паралельні несучі водоохолоджувані труби мають отвори для сполучення води в пустотілі водоохолоджувані планки, а також топка виконана з зовнішнім облицюванням, теплоізоляцією і високотемпературною футерівкою, а на стінці топки розташовані дверцята для її обслуговування та ручної подачі палива. Крім того, в окремих деяких випадках виконання і використання, пропонована корисна модель, що заявляється, відрізняється тим, що: - простір під нерухомою колосниковою решіткою розділено на два і більше секторів, в кожному з яких встановлений пристрій підведення повітря, що утворює декілька регульованих каналів піддуву повітряної суміші; нерухома колосникова решітка в топці виконана водоохолоджуваною; - піч забезпечена системою автоматичного управління її роботою; - пристрої підведення повітря під нерухому колосникову решітку в топці для забезпечення ефективного горіння палива зв'язані з системою автоматичного управління печі; - простір під нерухомою колосниковою решіткою обладнано дверцятами для ручного віддалення золи з топки; - топка має пристрій автоматичного золовидалення, що розташований в кінці нерухомої колосникової решітки; - топка виконана з дахом; - внутрішня форма високотемпературної футерівки топки має переріз у вигляді переверненої рівнобедреної трапеції, у якій розмір дна менш за розмір даху; - топка розділена на дві камери горизонтальною перегородкою з утворенням верхньої камери допалювання палива, яка зв'язана з пристроєм додаткового підведення повітря; - топка забезпечена теплообмінником, який встановлений зверху або збоку на її стінці, та зв'язаний з отвором 1 UA 95156 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 виходу димових газів; - бункер забезпечений зовнішніми дверцятами для завантаження палива, що виконані переважно двійчастими; - бункер зверху забезпечений кришкою з можливістю відкриття; - корпус бункера забезпечений зовнішньою теплоізоляцією. У цілому, відмітні суттєві ознаки печі, що заявляється, є суттєвими і необхідними для досягнення нового технічного результату. В результаті використання корисної моделі, що заявляється, забезпечується одержання технічного результату, який полягає у підвищенні економічності використання палива шляхом повного його згоряння, підвищенні ККД печі, технологічності і ремонтопридатності та спрощення її обслуговування. Виконання в печі, що заявляється, основних її функціональних пристроїв - топки і бункера у вигляді двох функціонально незалежних пристроїв як закінчених конструкцій, кожен з яких має свій корпус, що жорстко з'єднані між собою сполучним металевим коробом, а нерухома колосникова решітка розташована у топці горизонтально на одному рівні з дном бункера, дозволяє рознести процеси горіння й теплообміну, та оптимізувати процес горіння, забезпечуючи інтенсифікацію згоряння палива, що підвищує економічність печі, поліпшує технологічність і її обслуговування та підвищує її ремонтопридатність. Оснащення печі розпушувачем палива, який розташований над нерухомою колосниковою решіткою в топці, проходить крізь металевий короб у бункер та забезпечений приводом зворотно-поступального руху, і має спеціальну конструкцію, забезпечує повне згоряння палива, що підвищує економічність використання палива. Внаслідок виконання труб колосникової решітки та планок розпушувача водоохолоджуваними забезпечується ефективне охолодження всієї системи, що сприяє інтенсифікації згоряння палива та підвищує економічність печі. Наявність у печі, на стінці топки герметичних дверцят для її обслуговування та ручної подачі палива, дозволяє здійснювати очищення поверхні топки в процесі експлуатації, що дає можливість спростити обслуговування печі, а також збільшити теплопередачу між гарячими газами і теплоносієм. Те, що піч виконана з зовнішнім облицюванням, теплоізоляцією і високотемпературною футерівкою, сприяє забезпеченню високого коефіцієнту корисної дії за рахунок ефективного утримання тепла й значного зниження втрат теплової енергії через стінки печі. В цілому наявність суттєвих ознак заявленої печі веде до підвищення надійності печі, її довговічності та складових функціональних її пристроїв. Піч, що заявляється, може бути багаторазово виготовлена в промисловості відомою технологією та з використанням відомих в техніці засобів, з одержанням очікуваного технічного результату. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де схематично зображено: на фіг. 1 - загальний вигляд збоку печі з топкою для спалювання твердого палива та бункером подачі палива в топку; на фіг. 2 - розріз Е-Е топки й бункера для палива; на фіг. 3 - розріз F-F топки для спалювання палива; на фіг. 4 - фрагмент колосникової решітки, вигляд зверху (розріз G-G); на фіг. 5 - вигляд топки спереду (розріз А-А); на фіг. 6 - вигляд топки й бункера (розріз А-А); на фіг. 7 - фрагмент розташування рухомих і нерухомих планок розпушувача і системи видалення золи з топки (розріз В-В); на фіг. 8 - водоохолоджувана планка розпушувача (розріз В-В); на фіг. 9 - вигляд топки збоку. На представлених кресленнях використані наступні позначення: 1 - пристрій відводу згорілих димових газів; 2, 3 - фланцеве з'єднання для підведення або відводу води; 4 - пристрої підведення повітря в топку; 5 - система видалення золи з топки; 6 - система приводу зворотнопоступального розпушувача; 7 - бункер - накопичувач для твердого палива; 8 і 9 - несучі водоохолоджувані труби; 10 - нерухомі водоохолоджувані планки; 11 - водоохолоджувані планки розпушувача; 12 - нерухома колосникова решітка з отворами; 13 - металева перегородка; 14 - високотемпературна футерівка; 15 - отвір відводу димових газів з топки; 16 теплоізоляція топки; 17 - водоохолоджувані трубки колосникової решітки 12; 18 - сполучний прямокутний металевий короб; 19 - топка; 20 - основа-дно топки; 21 - дно бункера; 22 загрузочні двері для палива в топці; 23 - дверцята системи видалення золи з топки. У конкретному прикладі виконання піч, що заявляється, реалізується таким чином. Заявлена піч містить топку 19 з бункером 7, що виконані у вигляді окремих функціональних пристроїв, що мають кожен свій корпус з металу. Бункер 7 і топка 19 розташовані поруч та жорстко з'єднані між собою в нижній частині сполучним прямокутним металевим коробом 18 крізь отвори їх стінок. Піч містить нерухому колосникову решітку 12, що виконана із металевих труб та 2 UA 95156 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 розташована на дні 20 у топці 19 горизонтально, на одному рівні з дном 21 бункера 7 (див. Фіг. 2). Піч забезпечена розпушувачем палива, який розташований над нерухомою колосниковою решіткою в топці 19, забезпечений приводом зворотно-поступального руху, та проходить крізь металевий короб 18 у бункер 7 (див. Фіг. 2). Розпушувач палива (див. Фіг. 2, 4, 6, 7, 8). має дві паралельні несучі водоохолоджувані труби 8, 9 з пристроями підведення і відведення води для її охолодження, а також пустотілі водоохолоджувані планки 11 розпушувача з перерізом у вигляді трикутників з гострою вершиною від 0° до 45° у бік бункера 7, які приварені до труб 8, 9 розпушувача палива (див. Фіг. 3, 4, 8). Дві паралельні несучі водоохолоджувані труби 8, 9 з'єднані між собою двома і більш паралельними пустотілими водоохолоджуваними планками 11 розпушувача. А в проміжках між ними розташовані подібні їм нерухомі водооходжувальні планки 10, які знаходяться на нерухомій колосниковій решітці 12 топки 19, на дні бункера 7 та в металевому коробі 18, що їх з'єднує. Паралельні несучі водоохолоджувані труби 8, 9 мають отвори для сполучення води в пустотілі водоохолоджувані планки 10, 11. Знизу топки 19, простір під нерухомою колосниковою решіткою 12, має не менш одного пристрою підведення повітря 4, які можуть бути виконаними як вентилятори повітря для забезпечення горіння твердого палива (див. Фіг. 1, 5). А також має отвір 15 з пристроєм відведення димових газів, а на стінці топки 19 розташовані дверцята обслуговування та ручної подачі палива. Система видалення золи 5 з топки 19 може бути виконана, наприклад, у вигляді мотор-редуктора зі шнеком подачі палива (див. Фіг. 3, 5). Причому топка 19 виконана з зовнішнім облицюванням, теплоізоляцією 16 і високотемпературною футерівкою 14. Крім того, піч може бути забезпечена системою автоматичного управління її роботою. Нерухома колосникова решітка 12 в топці 19 може бути виконана водоохолоджуваною, а простір під нею може бути розділений на два і більше секторів, в кожному з яких встановлений пристрій підведення повітря 4, що утворює канали піддуву повітряної суміші, та може бути обладнаний дверцятами для ручного віддалення золи з топки. Причому, пристрої підведення повітря 4 під нерухому колосникову решітку 12 в топці 19 для забезпечення ефективного горіння палива можуть бути зв'язані з системою автоматичного управління печі. Топка 19 може мати пристрій автоматичного золовидалення, що розташований в кінці нерухомої колосникової решітки 12, топка 19 може бути розділена на дві камери горизонтальною перегородкою з утворенням верхньої камери допалювання палива, яка зв'язана з пристроєм додаткового підведення повітря, топка 19 може бути виконана з дахом, внутрішня форма високотемпературної футерівки 14 топки може мати переріз у вигляді переверненої рівнобедреної трапеції, у якій розмір дна менш за розмір даху, та топка може бути забезпечена теплообмінником, який встановлений зверху або збоку на її стінці, та зв'язаний з отвором виходу димових газів. Бункер 7 може бути забезпечений зовнішніми дверцятами для завантаження палива, що виконані переважно двійчастими, зверху - кришкою з можливістю відкриття, а його корпус - з зовнішньою теплоізоляцією 16. Заявлена піч працює таким чином. Тверде паливо (наприклад, кам'яне вугілля, тріска деревини) засипається у бункер 7 печі та попадає на колосникову решітку 12. За рахунок зворотно-поступального руху розпушувача з планками 11 паливо рівномірно надходить у топку 19 для його згоряння через - сполучний прямокутний металевий короб 18. Розпушувач внаслідок заявленої конструкції дає можливість не допускати шлакування палива, що сприяє повному згорянню палива у топці 19. Охолодження трубок 17 колосникової решітки 12, металевих труб 8, 9 та пустотілих планок 10, 11 розпушувача палива здійснюється за допомогою води, яка в них подається безперервно крізь 2, 3 від пристроїв підведення і відведення води (на кресленні не показані). Для збільшення ефективності спалювання та інтенсифікації горіння палива під колосникову решітку 12 (в одну або більш секції) подається дуттьове повітря у зону горіння палива через пристрій підведення повітря 4, наприклад, вентилятори. Таким чином здійснюється рівномірна подача повітря по всьому шару палива. При розділенні простору під нерухомою колосниковою решіткою 12 на два і більше секторів, в кожному з яких встановлений пристрій підведення повітря 4, що утворює декілька каналів піддуву повітряної суміші, досягається регулювання подання дуттьового повітря у зону горіння палива. При просуванні вперед вугілля у топці 19 повністю згоряє, при цьому, зола, що утворюється, попадає в систему видалення золи 5 з топки, а згорілі димові гази відводяться пристроєм 1. Пропонована конструкція печі дозволяє забезпечити регульовану рівномірну подачу твердого палива в камеру згоряння топки для повного згоряння палива й безперервне видалення згорілих залишків (золи), що забезпечує підвищення інтенсивності згоряння палива. У випадку виходу з ладу будь-якого функціонального пристрою печі, ремонт пропонованої печі опалювальної здійснюється в найкоротший термін шляхом їхньої заміни на справний унаслідок 3 UA 95156 U 5 10 їхнього виконання кожного у своєму корпусі, що суттєво підвищує ремонтопридатність печі. Все це приводить до спрощення і поліпшення обслуговування печі опалювальної в цілому. По даній корисній моделі виготовлений дослідний зразок, що пройшов випробування, які підтвердили його працездатність і одержання очікуваних технічного результату та позитивного ефекту. Практична реалізація. Згідно заявленої конструкції печі, були розроблені й випробувані 2 вугільні печі потужністю 25 і 40 кВт, що дозволяють отопити приміщення площею 150-1000 м (площа залежить від якості утеплення будівлі). Заявлена піч зручна в експлуатації і обслуговуванні, та при використанні дозволяє підвищити економічність використання палива, ККД печі та поліпшити ремонтопридатність. Запропонована корисна модель може знайти застосування як в промисловості, так і у системах теплопостачання для підприємств та населення. Джерела інформації:. 1. Роддатис К.Ф. Котельные установки. - М.: Энергия, 1977. - С. 263. 2. Патент України № 9856, МПК F23C 11/02, заявл. 22.04.1991, опубл. 30.09.1996 (прототип). 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1. Піч, що містить корпус, топку з бункером, нерухому колосникову решітку, пристрої підведення повітря в топку і відведення димових газів, яка відрізняється тим, що бункер і топка виконані у вигляді двох окремих функціональних пристроїв як закінчені конструкції, що мають кожен свій корпус з металу, які розташовані поруч та жорстко з'єднані між собою в нижній частині металевим коробом крізь отвори їх стінок, нерухома колосникова решітка розташована у топці горизонтально на одному рівні з дном бункера, піч оснащена розпушувачем палива, який розташований над нерухомою колосниковою решіткою в топці, проходить крізь металевий короб у бункер та забезпечений приводом зворотно-поступального руху, і має пустотілі водоохолоджувані планки та дві паралельні несучі водоохолоджувані труби з пристроями підведення і відведення води для її охолодження, які з'єднані між собою двома і більш паралельними пустотілими водоохолоджуваними планками, що мають переріз у вигляді трикутників з гострою вершиною від 0° до 45° у бік бункера, при цьому паралельні пустотілі водоохолоджувані планки розміщені з проміжками між ними, в яких розташовані подібні їм нерухомі водооходжувальні планки, що знаходяться на нерухомій колосниковій решітці топки, в металевому коробі та на дні бункера, а паралельні несучі водоохолоджувані труби мають отвори для сполучення води в пустотілі водоохолоджувані планки, а також топка виконана з зовнішнім облицюванням, теплоізоляцією і високотемпературною футерівкою, а на стінці топки розташовані дверцята для її обслуговування та ручної подачі палива. 2. Піч за п. 1, яка відрізняється тим, що простір під нерухомою колосниковою решіткою розділено на два і більше секторів, в кожному з яких встановлений пристрій підведення повітря, що утворює декілька регульованих каналів піддуву повітряної суміші. 3. Піч за п. 1, яка відрізняється тим, що нерухома колосникова решітка в топці виконана водоохолоджуваною. 4. Піч за п. 1, яка відрізняється тим, що піч забезпечена системою автоматичного управління її роботою. 5. Піч за п. 1, яка відрізняється тим, що пристрої підведення повітря під нерухому колосникову решітку в топці для забезпечення ефективного горіння палива зв'язані з системою автоматичного управління печі. 6. Піч за п. 1, яка відрізняється тим, що простір під нерухомою колосниковою решіткою обладнано дверцятами для ручного віддалення золи з топки. 7. Піч за п. 1, яка відрізняється тим, що топка має пристрій автоматичного золовидалення, що розташований в кінці нерухомої колосникової решітки. 8. Піч за п. 1, яка відрізняється тим, що топка виконана з дахом. 9. Піч за п. 1, яка відрізняється тим, що внутрішня форма високотемпературної футерівки топки має переріз у вигляді переверненої рівнобедреної трапеції, у якій розмір дна менший за розмір даху. 10. Піч за п. 1, яка відрізняється тим, що топка розділена на дві камери горизонтальною перегородкою з утворенням верхньої камери допалювання палива, яка зв'язана з пристроєм додаткового підведення повітря. 11. Піч за п. 1, яка відрізняється тим, що топка забезпечена теплообмінником, який встановлений зверху або збоку на її стінці, та зв'язаний з отвором виходу димових газів. 12. Піч за п. 1, яка відрізняється тим, що бункер забезпечений зовнішніми дверцятами для завантаження палива, що виконані переважно двійчастими. 4 UA 95156 U 13. Піч за п. 1, яка відрізняється тим, що бункер зверху забезпечений кришкою з можливістю відкриття. 14. Піч за п. 1, яка відрізняється тим, що корпус бункера забезпечений зовнішньою теплоізоляцією. 5 UA 95156 U 6 UA 95156 U 7 UA 95156 U 8 UA 95156 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9