Топка для спалювання деревини

Корисна модель належить до галузі енергетики, зокрема стосується топок для спалювання деревини, і може бути використана в опалювальних котлах. Відома топка з поданням повітря [1], яка містить дві камери та повітряні канали. Але конструкція цієї топки не є ефективною при спалюванні деревини, тому що не дає можливості отримати відповідну температуру запалювання деревного генераторного газу і забезпечити його бездимне горіння. Найбільш близькою за технічним рішенням та вибраною за прототип є топка для спалювання деревини [2], яка містить камеру для згоряння палива та утворення генераторного газу з дверцятами для завантаження палива та інжектори нагнітання повітря, камеру для спалювання генераторного газу та повітряні канали, нагнітаючого вентилятора. У камері для згоряння палива виконано сопло, в яке подається вторинне повітря, для проходження газу в камеру згоряння, що виконує роль свічки запалення, завдяки чому відбувається бездимне горіння газу, димогарних труб. Однак, холодні стінки котла знижують температуру у камері газоутворення та камери згоряння, що заважає досягти необхідної температури для повного пролізу. Тому в результаті такого неповного згоряння генераторного газу не розкладаються шкідливі сполуки, що безумовно є екологічно небезпечним. Також тепловіддача в такій топці знижується за рахунок того, що смоли та інші сполуки конденсуються на стінках котла та димогарних трубах, заважаючи теплообміну. В основу корисної моделі поставлено завдання змінити конструкцію топки, та камери горіння таким чином, щоб досягти максимальної температури для згоряння газу до безпечних шкідливих сполук, що дозволить підвищити екологічність та ефективність роботи топки, а також відрегулювати процес утворення та згоряння генераторного газу , підвищити тепловіддачу та потужність при невеликих розмірах. Поставлена задача досягається тим, що пропонується змінити форму топки для спалювання деревини на круглу, футеровану (викладена) зсередини вогнетривкою керамікою. Цим самим запобігається небажане зависання деревини, тобто нерівномірне її осідання в камері газоутворення, що сприяє постійному безперервному процесу горіння та визначається відсутністю випаленню зон в загальному обсязі завантаженої в камеру деревини. А футеровка зсередини вогнетривкою керамікою запобігає конденсуванню смол на стінках топки і дозволяє зберегти достатньо високу температуру у камері газоутворення на протязі тривалого часу, яка робить можливим використання та повне згоряння деревини вологістю до 40-45%. Вихрова камера згоряння поділяється на дві - власне камеру згоряння та камеру допалювання. Доцільність поділу камери згоряння полягає в тому, що завдяки камері допалювання відбувається повне без залишкове догоряння генераторного газу. Для більш повного згоряння газу безпосередньо через сопло в камеру згоряння підмішується вторинне повітря, через отвори, розміщені в передній стінці котла. Вторинне повітря у взаємодії з деревним газом спалахує в камері згоряння, при цьому згоряють і тяжкі сполуки, і частинки сажі. Виконані отвори для подачі первинного повітря, які розміщені на бокових стінках повздовж камери газоутворення. Повітря з них подається у камеру зверху вниз за допомогою витяжного електричного вентилятора, що сприяє повному, поступовому та рівномірному згорянню деревини по всій глибині топки. Газоподібні продукти згоряння проходять по димогарним трубам і віддають тепло теплоносію, потім потрапляють в витяжний канал. Завдяки застосуванню в димогарних трубах спіралеподібних вставок потужність топки збільшується у 2-2,5 рази. Застосування витяжного електричного вентилятора, який всмоктує гази через камеру горіння, димогарні труби забезпечує найкраще згоряння, а також бездимне приміщення. Таким чином, кругла футерована керамікою камера газоутворення, застосування вихрової камери згоряння, бокові отвори подання повітря повздовж камери газоутворення, димогарні труби з спіралеподібними вставками та витяжний вентилятор дають можливість зробити процес спалювання деревини більш рівномірним, поступовим, керованим, без залишковим, більш потужним, екологічно чистим. На кресленні зображена топка, (Фіг.1) повздовжній розріз. (Фіг.2) Топка для спалювання деревини складається з корпусу 1 з дверцятами для завантаження палива 2, камери газоутворення 3, вихрової камери згоряння 4, поділеної на дві камери, камеру згорання 4а та камеру допалювання 4б, сопла 5, електричного витяжного вентилятора 6, дверцят камери згоряння 7, повітряних каналів 8, отворів первинного повітря 9, димогарних каналів 10, заслінки 11, витяжного каналу 12, керамічної футеровки 13, спіралеподібних вставок 14. Топка працює таким чином: Паливо через дверцята 2 завантажують в камеру 3 на 90% від об'єму камери. Заслінка 11 при цьому відкрита. Розпалюють дрова і вмикають вентилятор 6. Повітря проходить через сопло 5 та отвори 9. Паливо дуже швидко розгоряється. Після розгоряння палива до жару, заслінку 11 щільно закривають. При високій температурі та нестачі кисню паливо починає тліти, виділяючи генераторні гази. Генераторні гази проходять через сопло 5, змішуючись з порцією свіжого повітря, у камеру 4, де згоряють при температурі близько 1100-1200°С. При цьому виділяється багато тепла, яке проходить через димогарні труби 10 та потрапляє в витяжний канал 12. Попіл вибирають через дверцята 7 один раз на 5-7 днів. Змінюючи оберти електричного вентилятора 6, контролюється процес згоряння палива та температура теплоносія. Отже, запропонована конструкція топки дозволяє використовувати деревину з вологістю до 45%, а процес згоряння палива та генераторних газів відбувається при більш високій температурі, поступово і у повному обсязі, що позитивно впливає на навколишнє середовище та приносить значний економічний ефект. Джерело інформації: 1. Авторське свідоцтво СРСР №1163087, кл. F 23 В 1/12, 1985. 2. Патент №18350 від 15 листопада 2006p.