Спосіб спалювання твердого палива за допомогою щонайменше двох колосникових решіток
Номер патенту: 114809
Опубліковано: 10.08.2017
Автори: Хода Вадим Євгенович, Хода Олег Євгенович, Хода Євген Григорович, Безкровний Михайло Михайлович, Безкровний Михайло Григорович
Формула / Реферат
1. Спосіб спалювання твердого палива за допомогою щонайменше двох колосникових решіток, котрий включає завантаження твердого палива у встановлений об'єм пристрою, пристосованого для спалювання твердого палива, на поверхню колосникової решітки, подавання повітря для згоряння твердого палива, через колосникову решітку, у зону згоряння твердого палива, яке рухається природним шляхом, і подальше спалювання твердого палива, у зоні згоряння твердого палива, який відрізняється тим, що горючий газ, який утворився при неповному згорянні твердого палива, спалюють у зоні згоряння горючого газу, а при спалюванні твердого палива використовують не менше двох колосникових решіток, де щонайменше через одну колосникову решітку подають повітря у зону згоряння твердого палива, яке рухається природним шляхом, а через іншу колосникову решітку пропускають горючий газ, який утворився при неповному згорянні твердого палива та який рухається природним шляхом, у зону згоряння горючого газу, і забезпечують рух газів, біля поверхні колосникової решітки, через котру пропускають горючий газ, у зоні згоряння горючого газу, знизу вгору, при цьому, у зону згоряння горючого газу подають повітря, природним шляхом, в обхід встановленого об'єму пристрою, пристосованого для спалювання твердого палива, та нагрівають повітря, котре подають у зону згоряння горючого газу, використовуючи колосники щонайменше однієї колосникової решітки.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що додатково нагрівають повітря, котре подають у зону згоряння твердого палива та у зону згоряння горючого газу, і для нагрівання повітря, котре подають у зону згоряння твердого палива та у зону згоряння горючого газу, використовують щонайменше одну колосникову решітку, в котрій колосники мають збільшену площу контактної поверхні з повітрям, яке нагрівають, та при цьому забезпечують безперешкодне проходження через колосникову решітку твердих продуктів згоряння твердого палива.
3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що повітря, котре подають у зону згоряння твердого палива, природним шляхом, та/чи повітря, котре подають у зону згоряння горючого газу, природним шляхом, додатково нагрівають, використовуючи наскрізні отвори колосників щонайменше однієї колосникової решітки, які пристосовані для проходження через них повітря, будь-якої геометричної форми в поперечному перерізі, причому мінімальний внутрішній розмір кожного з отворів колосників встановлюють більшим, ніж мінімальна відстань між двома, розташованими поряд, колосниками колосникової решітки.
Текст
Реферат: Спосіб спалювання твердого палива за допомогою щонайменше двох колосникових решіток включає завантаження твердого палива у встановлений об'єм пристрою, пристосованого для спалювання твердого палива, на поверхню колосникової решітки, подавання повітря для згоряння твердого палива, через колосникову решітку, у зону згоряння твердого палива, яке рухається природним шляхом, і подальше спалювання твердого палива у зоні згоряння UA 114809 C2 (12) UA 114809 C2 твердого палива. Горючий газ, який утворився при неповному згоряння твердого палива, спалюють у зоні згоряння горючого газу. Щонайменше через одну колосникову решітку подають повітря у зону згоряння твердого палива, яке рухається природним шляхом. Через іншу колосникову решітку пропускають горючий газ, який утворився при неповному згорянні твердого палива та який рухається природним шляхом, у зону згоряння горючого газу. Забезпечують рух газів біля поверхні колосникової решітки, через котру пропускають горючий газ, у зоні згоряння горючого газу, знизу вгору. У зону згоряння горючого газу подають повітря природним шляхом в обхід встановленого об'єму пристрою, пристосованого для спалювання твердого палива. Повітря, котре подають у зону згоряння горючого газу, нагрівають, використовуючи колосники щонайменше однієї колосникової решітки. UA 114809 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до теплової енергетики і може бути використаний в твердопаливних водогрійних котлах довгого горіння як побутового, так і промислового призначення. Відомий спосіб спалювання твердого палива за допомогою колосникової решітки, котрий включає завантаження твердого палива у встановлений об'єм пристрою, пристосованого для спалювання твердого палива, на поверхню колосникової решітки, подавання повітря для згоряння твердого палива, через колосникову решітку, у зону згоряння твердого палива, яке рухається природним шляхом, і подальше спалювання твердого палива, у зоні згоряння твердого палива [1]. Основним недоліком цього способу є те, що він не дозволяє збільшити проміжок часу між завантаженнями твердого палива, у встановлений об'єм пристрою, пристосованого для спалювання твердого палива, при постійній роботі пристрою, пристосованого для спалювання твердого палива, оскільки забезпечує горіння твердого палива тільки в нижній частині встановленого об'єму пристрою, пристосованого для спалювання твердого палива. Використання цього способу спалювання твердого палива за допомогою колосникової решітки не дозволяє значно збільшувати висоту встановленого об'єму пристрою, пристосованого для спалювання твердого палива, в порівнянні з найбільшим габаритним розміром поперечного перерізу встановленого об'єму пристрою, пристосованого для спалювання твердого палива, який лежить в горизонтальній площині, оскільки це призведе до затухання горіння твердого палива. Також при використанні цього способу ніяк не збільшують калорійність згоряння твердого палива. Найбільш близьким є спосіб спалювання твердого палива за допомогою колосникової решітки, котрий включає завантаження твердого палива у встановлений об'єм пристрою, пристосованого для спалювання твердого палива, на поверхню колосникової решітки, подавання повітря для згоряння твердого палива, через колосникову решітку, у зону згоряння твердого палива, яке рухається природним шляхом, і подальше спалювання твердого палива, у зоні згоряння твердого палива [2]. Цьому способу властиві такі самі недоліки. В основу винаходу поставлена задача, шляхом вдосконалення способу спалювання твердого палива за допомогою щонайменше двох колосникових решіток збільшити проміжок часу між завантаженнями твердого палива, у встановлений об'єм пристрою, пристосованого дія спалювання твердого палива, при постійній роботі пристрою, пристосованого для спалювання твердого палива, та збільшити калорійність згоряння твердого палива. Поставлена задача вирішується тим, що у способі спалювання твердого палива за допомогою щонайменше двох колосникових решіток, котрий включає завантаження твердого палива у встановлений об'єм пристрою, пристосованого для спалювання твердого палива, на поверхню колосникової решітки, подавання повітря для згоряння твердого палива, через колосникову решітку, у зону згоряння твердого палива, яке рухається природним шляхом, і подальше спалювання твердого палива, у зоні згоряння твердого палива, новим є те, що горючий газ, який утворився при неповному згоряння твердого палива, спалюють у зоні згоряння горючого газу, а при спалюванні твердого палива використовують не менше двох колосникових решіток, де щонайменше через одну колосникову решітку подають повітря у зону згоряння твердого палива, яке рухається природним шляхом, а через іншу колосникову решітку пропускають горючий газ, який утворився при неповному згорянні твердого палива та який рухається природним шляхом, у зону згоряння горючого газу, і забезпечують рух газів, біля поверхні колосникової решітки, через котру пропускають горючий газ, у зоні згоряння горючого газу, знизу вгору, при цьому, у зону згоряння горючого газу подають повітря, природним шляхом, в обхід встановленого об'єму пристрою, пристосованого для спалювання твердого палива, та нагрівають повітря, котре подають у зону згоряння горючого газу, використовуючи колосники щонайменше однієї колосникової решітки. Додатково нагрівають повітря, котре подають у зону згоряння твердого палива та у зону згоряння горючого газу, і для нагрівання повітря, котре подають у зону згоряння твердого палива та у зону згоряння горючого газу, використовують щонайменше одну колосникову решітку, в котрій колосники мають збільшену площу контактної поверхні з повітрям, яке нагрівають, та при цьому забезпечують безперешкодне проходження через колосникову решітку твердих продуктів згоряння твердого палива. Повітря, котре подають у зону згоряння твердого палива, природним шляхом, та/чи повітря, котре подають у зону згоряння горючого газу, природним шляхом, додатково нагрівають, використовуючи наскрізні отвори колосників щонайменше однієї колосникової решітки, які пристосовані для проходження через них повітря, будь-якої геометричної форми в поперечному 1 UA 114809 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 перерізі, причому мінімальний внутрішній розмір кожного з отворів колосників встановлюють більшим, ніж мінімальна відстань між двома, розташованими поряд, колосниками колосникової решітки. На Фіг. 1 схематично зображено спалювання твердого палива, у пристрої, пристосованому для спалювання твердого палива, за допомогою двох колосникових решіток. Тонкою пунктирною лінією та літерою X позначена зона згоряння твердого палива. Тонкою суцільною лінією та літерою Y позначена зона згоряння горючого газу, який утворився при неповному згорянні твердого палива. Суцільними стрілками вказано напрямок руху повітря у зону згоряння твердого палива та у зону згоряння горючого газу, який утворився при неповному згорянні твердого палива, природним шляхом. Пунктирними стрілками вказано напрямок руху горючого газу, який утворився при неповному згорянні твердого палива, природним шляхом, у зону згоряння горючого газу. Подвійними стрілками вказано напрямок природного руху газоподібних речовин, які утворилися при згорянні твердого палива, та дрібнофракційних твердих часток, які утворилися при згорянні твердого палива, і які знаходяться в потоці газоподібних речовин, що утворилися при згорянні твердого палива. На Фіг. 2 схематично зображено спалювання твердого палива, у пристрої, пристосованому для спалювання твердого палива, за допомогою двох колосникових решіток, де за допомогою однієї колосникової решітки додатково нагрівають повітря, котре подають у зону згоряння твердого палива та у зону згоряння горючого газу, який утворився при неповному згорянні твердого палива, природним шляхом. Тонкою пунктирною лінією та літерою X позначена зона згоряння твердого палива. Тонкою суцільною лінією та літерою Y, позначена зона згоряння горючого газу, який утворився при неповному згорянні твердого палива. Суцільними стрілками вказано напрямок природного руху повітря у зону згоряння твердого палива та у зону згоряння горючого газу, який утворився при неповному згорянні твердого палива. Пунктирними стрілками вказано напрямок природного руху горючого газу, який утворився при неповному згорянні твердого палива, у зону згоряння горючого газу. Подвійними стрілками вказано напрямок природного руху газоподібних речовин, які утворилися при згорянні твердого палива, та дрібнофракційних твердих часток, які утворилися при згорянні твердого палива, і які знаходяться в потоці газоподібних речовин, що утворилися при згорянні твердого палива. На Фіг. 3 зображено переріз А-А колосникової решітки, вказаний на Фіг. 2, за допомогою котрої додатково нагрівають повітря, котре подають у зону згоряння твердого палива, природним шляхом, та повітря, котре подають у зону згоряння газу, природним шляхом. Літерою S позначена відстань між двома, розташованими поряд, колосниками колосникової решітки, близько до їх поверхні, котра контактує з твердим паливом. Літерою L позначена відстань між двома, розташованими поряд, колосниками колосникової решітки, зі сторони входу у простір, між колосниками, повітря. Суцільною стрілкою вказано напрямок рухання повітря, у простір, між колосниками колосникової решітки. На Фіг. 4 схематично зображено спалювання твердого палива, у пристрої, пристосованому для спалювання твердого палива, за допомогою чотирьох колосникових решіток, де за допомогою двох колосникових решіток додатково нагрівають повітря, котре подають у зону згоряння твердого палива, природним шляхом, та за допомогою двох колосникових решіток додатково нагрівають повітря, котре подають у зону згоряння горючого газу, який утворився при неповному згорянні твердого палива, природним шляхом. Тонкою пунктирною лінією та літерою X позначена зона згоряння твердого палива. Тонкою суцільною лінією та літерою Y позначена зона згоряння горючого газу, який утворився при неповному згорянні твердого палива. Суцільними стрілками вказано напрямок природного руху повітря у зону згоряння твердого палива, та у зону згоряння горючого газу, який утворився при неповному згорянні твердого палива. Пунктирними стрілками вказано напрямок природного руху горючого газу, який утворився при неповному згорянні твердого палива, у зону згоряння горючого газу. Подвійними стрілками вказано напрямок природного руху газоподібних речовин, які утворилися при згорянні твердого палива, та дрібнофракційних твердих часток, які утворилися при згорянні твердого палива, і які знаходяться в потоці газоподібних речовин, що утворилися при згорянні твердого палива. На Фіг. 5 зображено переріз В-В, вказаний на Фіг. 4. Літерою S позначена мінімальна відстань між двома, розташованими поряд, колосниками колосникової решітки. Літерою Η позначений мінімальний внутрішній розмір отвору колосника колосникової решітки. Спосіб здійснюють наступним чином. Тверде паливо 1 завантажують у встановлений об'єм пристрою, пристосованого для спалювання твердого палива 2, на поверхню нижньої колосникової решітки 3. Встановлений об'єм 2 знаходиться усередині пристрою, який пристосований для спалювання твердого палива 4. Пристроєм, який пристосований для 2 UA 114809 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 спалювання твердого палива 4, може бути водогрійний твердопаливний котел чи твердопаливний конвектор. Тверде паливо 1 завантажують у встановлений об'єм пристрою, пристосованого для спалювання твердого палива 2, через завантажувальний люк 5. Завантажене тверде паливо 1 взаємодіє з поверхнею бокової колосникової решітки 6 (Фіг. 1, 2, 4). Твердим паливом може бути, наприклад, вугілля, дрова, торф, відходи сільського господарства. Колосникові решітки 3 та 6 встановлені усередині пристрою, який пристосований для спалювання твердого палива 4. Повітря, необхідне для спалювання твердого палива 1, подають усередину пристрою, який пристосований для спалювання твердого палива 4, через пристрій регулювання подачі повітря 7, природним шляхом. Повітря, необхідне для спалювання твердого палива, подають у зону згоряння твердого палива X, через нижню колосникову решітку 3. У зону згоряння твердого палива повітря рухається природним шляхом. На Фіг. 1, 2, 4 зона згоряння твердого палива позначена тонкою пунктирною лінією та літерою X, а напрямки руху повітря вказані суцільними стрілками. При згорянні твердого палива 1 виділяються газоподібні продукти згоряння твердого палива. Газоподібні продукти згоряння твердого палива мають високу температуру, яка обумовлює зменшену щільність газоподібних продуктів згоряння твердого палива, відносно щільності атмосферного повітря. В результаті, на газоподібні продукти згоряння твердого палива діє виштовхуюча сила, яка обумовлює рух газоподібних продуктів згоряння твердого палива, вгору. Рух газоподібних продуктів згоряння твердого палива вгору, обумовлює зону зниженого атмосферного тиску у зоні згоряння твердого палива X. Це й забезпечує рух повітря, у зону згоряння твердого палива X, природним шляхом. Газоподібними продуктами згоряння твердого палива можуть бути, наприклад, двоокис вуглецю (СО2), окис вуглецю (СО), азот (N2), котрий знаходився в повітрі, яке було використано для згоряння палива, окис азоту (NO х), кисень (О2), котрий знаходився в повітрі, яке було використано для згоряння палива, та не вступив у хімічну реакцію з паливом, водяна пара (Н2О), метан (СН4), водень (Н2). Неповне згоряннятвердого палива 1 відбувається при недостачі кисню, котрий надходить у зону згоряння твердого палива, у складі повітря. Горючий газ, що утворився при неповному згорянні твердого палива 1, який рухається природним шляхом, під дією виштовхуючої сили атмосферного повітря, оскільки має високу температуру, пропускають через колосникову решітку 6, у зону згоряння горючого газу Υ. На Фіг. 1, 2, 4, зона згоряння горючого газу позначена тонкою суцільною лінією та літерою Υ, а напрямки руху горючого газу, який утворився при неповному згорянні твердого палива 1, вказано пунктирними стрілками. Основну частину горючого газу, що утворився при неповному згорянні твердого палива 1, складає окис вуглецю (CO) (горючий газ, який утворився при неповному згорянні твердого палива 1, в літературі, часто називають "піролізний газ"). Допалювання горючого газу, що утворився при неповному згорянні твердого палива 1, здійснюють у зоні згоряння горючого газу Y. Для допалювання газу, який утворився при неповному згорянні твердого палива 1, у зону згоряння горючого газу Y, додатково подають повітря природним шляхом, аналогічно подаванню повітря у зону згоряння твердого палива X. На Фіг. 1, 2, 4, напрямки руху повітря вказані суцільними стрілками. Газоподібні речовини, що утворилися при згорянні твердого палива 1, та мілкофракційні тверді частки, які утворилися при згорянні твердого палива, і які знаходяться в потоці газоподібних речовин, що утворилися при згорянні твердого палива 1 (сажа), видаляють з пристрою, який пристосований для спалювання твердого палива 4, пропускаючи їх через теплообмінний пристрій 8, який пристосований для нагрівання води чи повітря. Напрямок природного руху газоподібних речовин, які утворилися при згорянні твердого палива, та дрібнофракційних твердих часток, які утворилися при згорянні твердого палива, і які знаходяться в потоці газоподібних речовин, що утворилися при згорянні твердого палива, на Фіг. 1, 2, 4, вказано подвійними стрілками. При спалюванні твердого палива можливо використовувати більше двох колосникових решіток. На Фіг. 4 схематично зображено спалювання твердого палива, у пристрої, пристосованому для спалювання твердого палива, за допомогою чотирьох колосникових решіток. При спалюванні твердого палива, в цьому випадку, використовують, крім колосникових решіток 3 та 6, додаткову нижню колосникову решітку 9, та додаткову бокову колосникову решітку 10. Повітря, у зону згоряння твердого палива X, подають природним шляхом через колосникові решітки 3, 9, та 10, а горючий газ пропускають у зону згоряння горючого газу Y, через колосникову решітку 6, також природним шляхом. Спосіб, що заявляється, не потребує використання вентиляторів чи газовсмоктувальних пристроїв. 3 UA 114809 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Можливо використовувати і більшу кількість колосникових решіток, в залежності від потужності пристрою, який пристосований для спалювання твердого палива 4, тобто твердопаливного водогрійного котла чи твердопаливного конвектора, та їх конструктивних особливостей. Вказане розташування колосникових решіток 3 та 6, на Фіг. 1, 2, та розташування колосникових решіток 3, 6, 9, 10, на Фіг. 4, забезпечує згоряння твердого палива 1, незалежно від його маси чи об'єму у встановленому об'ємі пристрою, пристосованого для спалювання твердого палива 2. Повітря, необхідне для спалювання горючого газу, у зоні згоряння горючого газу Y, подають природним шляхом, в обхід встановленого об'єму пристрою, пристосованого для спалювання твердого палива 2. Повітря, необхідне для спалювання горючого газу, у зоні згоряння горючого газу Y, взаємодіє з нижньою колосниковою решіткою 3, особливо з її колосниками, і нагрівається тепловою енергією, неповного згоряння твердого палива. Це дає можливість використовувати встановлений об'єм пристрою, пристосованого для спалювання твердого палива 2, таких розмірів, щоб вмістити необхідний об'єм твердого палива, для забезпечення безперебійної роботи пристрою, пристосованого для спалювання твердого палива 4, на протязі декількох діб. При реалізації способу, що заявляється, повітря, необхідне для згоряння твердого палива 1, не подають через весь об'єм твердого палива 1, яке завантажене у встановлений об'єм пристрою, пристосованого для спалювання твердого палива 2 як, наприклад, у звичайних твердопаливних водогрійних котлах, чи твердопаливних конвекторах, з однією колосниковою решіткою. У звичайних твердопаливних водогрійних котлах чи твердопаливних конвекторах, з однією колосниковою решіткою, об'єм твердого палива 1, яке завантажене у встановлений об'єм пристрою, пристосованого для спалювання твердого палива 2, є обмеженим. При перевищенні критичного об'єму твердого палива, тверде паливо не буде згоряти, або буде не повністю згоряти, оскільки, в цьому випадку, надходження повітря в зону згоряння твердого палива, природним шляхом, буде недостатнім, або й взагалі неможливим. Спосіб, що заявляється, дозволяє встановлювати об'єм твердого палива 1, яке спалюють у зоні згоряння твердого палива X, незалежно від об'єму твердого палива 1, яке завантажене у встановлений об'єм пристрою, пристосованого для спалювання твердого палива 2. Зола завжди має менший об'єм, ніж тверде паливо (особливо для дров), то при згорянні твердого палива у зоні X, тверде паливо, що не згоріло, але знаходиться у встановленому об'ємі пристрою, пристосованого для спалювання твердого палива 2, пересувається у зону X, під дією сили тяжіння. Таким чином, використання способу спалювання твердого палива за допомогою хоча б двох колосникових решіток, забезпечує збільшення проміжку часу між завантаженнями твердого палива, у встановлений об'єм пристрою, пристосованого для спалювання твердого палива, при постійній роботі пристрою, пристосованого для спалювання твердого палива. Висока температура газоподібних речовин, які утворилися при згорянні твердого палива, та дрібнофракційних твердих часток, які утворилися при згорянні твердого палива, і які знаходяться в потоці газоподібних речовин, що утворилися при згорянні твердого палива, забезпечує досить велику швидкість їх руху вгору. Це обумовлює знижений тиск у зоні згоряння горючого газу Y. Знижений тиск у зоні згоряння горючого газу Y, сприяє надходженню повітря та горючого газу, який утворився при неповному згорянні твердого палива, у зону згоряння горючого газу Y. Таким чином відбувається втягування горючого газу, у зону Y. При використанні, хоча б двох колосникових решіток, пристрій, який пристосований для спалювання твердого палива 4, працює аналогічно способу роботи піролізного котла, котрий має більший коефіцієнт корисної дії, ніж звичайний твердопаливний котел. Щоб додатково збільшити калорійність згоряння твердого палива 1, повітря, котре подають у зону згоряння твердого палива X, природним шляхом, та/чи повітря, котре подають у зону згоряння горючого газу Y, природним шляхом, додатково нагрівають, використовуючи колосники хоча б однієї колосникової решітки, котрі мають збільшену площу контактної поверхні з повітрям, яке нагрівають, та при цьому забезпечують безперешкодне проходження через колосникову решітку твердих продуктів згоряння твердого палива 1 (Фіг. 2, 3). На Фіг. 2 схематично зображено спалювання твердого палива, у пристрої, пристосованому для спалювання твердого палива 4, за допомогою двох колосникових решіток. За допомогою колосників нижньої колосникової решітки 11, додатково нагрівають повітря, котре подають у зону згоряння твердого палива X, природним шляхом, та за допомогою колосників нижньої колосникової решітки 11, додатково нагрівають повітря, котре подають у золу згоряння горючого газу Y. На Фіг. 2 напрямки рухання повітря вказані суцільними стрілками. 4 UA 114809 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Колосники 11 мають збільшену площу контактної поверхні з повітрям, яке нагрівають, що й забезпечує додаткове нагрівання повітря (Повітря, яке проходить через звичайну колосникову решітку, також нагрівається, але значно менше, ніж при проходженні через колосникову решітку, яка містить колосники зі збільшеною площею контактної поверхні з повітрям, яке нагрівають.) При цьому забезпечують безперешкодне проходження через колосникову решітку 3 твердих продуктів згоряння твердого палива. Це досягається тим, що відстань між двома, розташованими поряд, колосниками колосникової решітки 11-S, близько до їх поверхні, котра контактує з твердим паливом 1, встановлюють меншою, ніж відстань між двома, розташованими поряд, колосниками колосникової решітки 11-L, зі сторони входу в простір, між колосниками колосникової решітки 11, повітря. Аналогічно, додатково нагріте повітря, у зону згоряння твердого палива X, можуть подавати і через колосникову решітку 9, на Фіг. 4. Згоряння твердого палива 1 у додатково нагрітому повітрі, додатково збільшує калорійність згоряння твердого палива. Використання додатково нагрітого повітря, для спалювання твердого палива, додатково збільшує температуру горючого газу, який утворився при неповному згорянні твердого палива. Додатково нагріте повітря та збільшена температура горючого газу, який утворився при неповному згорянні твердого палива, забезпечують суттєве збільшення температури газоподібних речовин, які утворилися при згорянні твердого палива, та дрібнофракційних твердих часток, які утворилися при згорянні твердого палива, і які знаходяться в потоці газоподібних речовин, що утворилися при згорянні твердого палива, що додатково прискорює їх швидкість рухання вгору. Це додатково зменшує тиск у зоні згоряння горючого газу Y, та додатково стимулює надходження горючого газу, який утворився при неповному згорянні твердого палива, у зону згоряння горючого газу Y. Використання нагрітого повітря в зоні згоряння твердого палива X дозволяє використовувати як тверде паливо навіть мокрі дрова. Потік нагрітого повітря забезпечує швидке сушіння мокрих дров. Сучасні піролізні котли не забезпечують нагрівання повітря, котре подають у зону згоряння газу, який утворився при неповному згорянні твердого палива, і їх потужність значно залежить від вологості твердого палива та від фракційного складу твердого палива. При використанні вказаного способу, фракційний склад твердого палива мало впливає на потужність пристрою, який пристосований для спалювання твердого палива 4. Щоб додатково збільшити калорійність згоряння твердого палива 1, повітря, котре подають у зону згоряння горючого газу Y, природним шляхом, додатково нагрівають, використовуючи наскрізні отвори 12 колосників нижньої колосникової решітки 11, які пристосовані для проходження через них повітря, та використовуючи наскрізні отвори 13 колосників бокової колосникової решітки 14, які пристосовані для проходження через них повітря (Фіг. 4, 5). Можливо використовувати лиш колосники нижньої колосникової решітки 11, з отворами 12, чи колосники бокової колосникової решітки 14, з отворами 13. Також, за допомогою отворів в колосникових решітках, можливо подавати і нагріте повітря в зону згоряння твердого палива X (на Фіг. не вказано). На Фіг. 4 колосники колосникової решітки 9, можуть містити отвори, які пристосовані для проходження через них повітря. Нагрівання повітря тут також здійснюють, використовуючи збільшену площу контактної поверхні з повітрям, яке нагрівають, колосників 11 та 14. Для того, щоб запобігти закупорюванню отворів 12 та 13, твердими продуктами згоряння твердого палива, що проходять через колосникові решітки 3 та 6, мінімальний внутрішній розмір кожного з отворів колосників Н встановлюють більшим, ніж мінімальна відстань між двома, розташованими поряд, колосниками колосникової решітки S (Фіг. 5). На Фіг. 5 наскрізні отвори 12 та 13, в поперечному перерізі, мають геометричну форму, близьку до квадрата. Але можливо використовувати отвори, геометрична форма котрих, у поперечному перерізі, близька до прямокутної чи круглої. Згоряння твердого палива 1 у нагрітому повітрі, тут також збільшує калорійність згоряння твердого палива. При реалізації способу спалювання твердого палива за допомогою щонайменше двох колосникових решіток, в водогрійних твердопаливних котлах, чи в твердопаливних конвекторах, корисно використовували колосникові решітки, виготовлені з жаротривкого чавуну, до складу якого входить хром (хромистий чавун), або з жаротривкої кераміки. Таким чином, спосіб спалювання твердого палива за допомогою щонайменше двох колосникових решіток дозволяє збільшити проміжок часу між завантаженнями твердого палива, у встановлений об'єм пристрою, пристосованого для спалювання твердого палива, при постійній роботі пристрою, пристосованого для спалювання твердого палива, та дозволяє 5 UA 114809 C2 5 10 15 збільшити калорійність згоряння твердого палива. Спосіб не потребує використання вентиляторів чи газовсмоктувальних пристроїв, і як наслідок не залежить від електропостачання. Використання вказаного способу дозволяє зменшити витрати твердого палива, в одиницю часу, не зменшуючи при цьому потужність пристроїв нагрівання води чи повітря, навіть при використанні мокрого та дрібнофракційного твердого палива. Використання вказаного способу забезпечує безпечну роботу пристроїв нагрівання води чи повітря, оскільки спосіб, що заявляється, повністю виключає проникнення в опалювальне приміщення окислу вуглецю (CO). Приклад конкретного виконання Спосіб випробуваний в лабораторних умовах, при модернізації звичайного твердопаливного водогрійного котла, потужністю 8 кВт. Як тверде паливо використовували дрова. Використовували дві колосникові решітки. Колосникові решітки виготовляли зі сталі, шляхом різання та зварювання металу. В результаті дослідних випробувань, встановлено, що спосіб спалювання твердого палива за допомогою хоча б двох колосникових решіток дозволяє зменшити витрати палива, в одиницю часу, на 20-25 відсотків, не зменшуючи при цьому потужність твердопаливного водогрійного котла. Джерела інформації: 1. Патент на винахід РФ № 2312273, 06 F23H 3/00, опублікований 10.12.2007 р. 2. Патент на винахід РФ № 2388967, 06 F23H 1/00, опублікований 10.05.2010 р. 20 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 35 40 45 50 1. Спосіб спалювання твердого палива за допомогою щонайменше двох колосникових решіток, котрий включає завантаження твердого палива у встановлений об'єм пристрою, пристосованого для спалювання твердого палива, на поверхню колосникової решітки, подавання повітря для згоряння твердого палива, через колосникову решітку, у зону згоряння твердого палива, яке рухається природним шляхом, і подальше спалювання твердого палива, у зоні згоряння твердого палива, який відрізняється тим, що горючий газ, який утворився при неповному згорянні твердого палива, спалюють у зоні згоряння горючого газу, а при спалюванні твердого палива використовують не менше двох колосникових решіток, де щонайменше через одну колосникову решітку подають повітря у зону згоряння твердого палива, яке рухається природним шляхом, а через іншу колосникову решітку пропускають горючий газ, який утворився при неповному згорянні твердого палива та який рухається природним шляхом, у зону згоряння горючого газу, і забезпечують рух газів, біля поверхні колосникової решітки, через котру пропускають горючий газ, у зоні згоряння горючого газу, знизу вгору, при цьому, у зону згоряння горючого газу подають повітря, природним шляхом, в обхід встановленого об'єму пристрою, пристосованого для спалювання твердого палива, та нагрівають повітря, котре подають у зону згоряння горючого газу, використовуючи колосники щонайменше однієї колосникової решітки. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що додатково нагрівають повітря, котре подають у зону згоряння твердого палива та у зону згоряння горючого газу, і для нагрівання повітря, котре подають у зону згоряння твердого палива та у зону згоряння горючого газу, використовують щонайменше одну колосникову решітку, в котрій колосники мають збільшену площу контактної поверхні з повітрям, яке нагрівають, та при цьому забезпечують безперешкодне проходження через колосникову решітку твердих продуктів згоряння твердого палива. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що повітря, котре подають у зону згоряння твердого палива природним шляхом, та/чи повітря, котре подають у зону згоряння горючого газу природним шляхом, додатково нагрівають, використовуючи наскрізні отвори колосників щонайменше однієї колосникової решітки, які пристосовані для проходження через них повітря, будь-якої геометричної форми в поперечному перерізі, причому мінімальний внутрішній розмір кожного з отворів колосників встановлюють більшим, ніж мінімальна відстань між двома, розташованими поряд, колосниками колосникової решітки. 6 UA 114809 C2 7 UA 114809 C2 8 UA 114809 C2 9 UA 114809 C2 10 UA 114809 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 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 11
ДивитисяДодаткова інформація
МПК / Мітки
МПК: F24H 9/18, F23B 10/02, F23B 80/04, F23B 60/02, F23H 1/02, F23H 17/00
Мітки: спалювання, спосіб, допомогою, двох, палива, щонайменше, колосникових, решіток, твердого
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/13-114809-sposib-spalyuvannya-tverdogo-paliva-za-dopomogoyu-shhonajjmenshe-dvokh-kolosnikovikh-reshitok.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб спалювання твердого палива за допомогою щонайменше двох колосникових решіток</a>
Попередній патент: Фармацевтична діагностика
Наступний патент: Спосіб виготовлення багатошарового виробу
Випадковий патент: Спосіб навантаження-розвантаження автомобільних причепів на залізничну платформу