Тепловий агрегат заглибного горіння

1 Тепловий агрегат заглибного горіння, що складається з герметичного котла, камери згорання, з'єднаних системою трубопроводів, який відрізняється тим, що камера згорання розміщена в середині герметичного котла і повністю занурена в рідину, на вихлопній трубі камери згорання встановлена вертушка з можливістю вільного обертання та барботер тарілкового типу з «Г» - подібними форсунками на його периферії, сопла форсунок направлені в одну сторону по дотичній в напрямку лопаток вертушки, внутрішня поверхня котла має вертикальні ребрауловлювачі твердих часток, а стінки корпусу котла виконано подвійними 2 Тепловий агрегат по п 1, який відрізняється тим, що стінки камери згорання виконано подвійними, між ними в верхній частині встановлено колектор з трубопроводом підводу холодної рідини до нього і отворами в заоболонкову порожнину, а в нижній - спіральні лопатки Винахід відноситься до теплоенергетики і може бути використаний в стаціонарних і мобільних теплових установках для одержання гарячої води, парогазу електроенергії Відомий контактний водопідігрівач, що має барботер з соплом, з'єднаним з камерою згорання (КЗ), ВІДОМІ конструкції інших водонагрівачів з заглибними пальниками [1] Недолік їх в низькому коефіцієнті використання тепла (КВТ), оскільки значна його частка викидається в атмосферу з відпрацьованими димовими газами Найбільш близьким за технічною сутністю з відомих до запропонованого є контактний водопідігрівач, який має корпус з топкою, що заведена в водяну кільцеву порожнину - «рубашку» і розташовану побіч неї кільцеву контактну камеру, з'єднану в нижній частині з барботажною трубою, а у верхній - з патрубком для відведення спрацьованих газів в атмосферу [4] Недолік цього, як і інших, подібних водопідігрівачів в низькому КВТ, в тому, що температура води в них не може піднятися вище 85°С, бо процес нагрівання відбувається при атмосферному тиску, у відкритих назовні ємкостях, куди вилітають пар, спрацьовані димові гази, аз ними значна частка тепла знаходиться зовні, що веде до втрати ще однієї частки тепла через конвективннн теплообмін нагрітої поверхні пальника з навколишнім середовищем, В основу винаходу поставлено задачу вдосконалення теплового агрегату шляхом сполучення камери згорання з герметичним котлом, забезпечення інтенсивної циркуляції барботуючої рідини та надійної теплоізоляції котла, що забезпечує інтенсифікацію теплообміну між продуктами згорання та рідиною, дає можливість одержання високоенергетичного парогазу, високотемпературної пари та гарячої води для промислових та побутових потреб Парогаз, спрацьований на парогазовому турбогенераторі може давати електричний струм в якості альтернативного джерела Ця задача досягається тим, що камера згорання розміщена всередині герметичного котла І повністю занурена в рідину, на вихлопній трубі КЗ встановлена вертушка з можливістю вільного обертання та барботер тарілкового типу з «Г» подібними форсунками на його периферії, сопла форсунок направлені в одну сторону по дотичній в напрямку лопаток вертушки, внутрішня поверхня котла має вертикальні ребра-уловлювачі твердих часток, а стінки корпусу котла виконано подвійними з метою теплоізоляції Ця задача досягається також тим, що стінки КЗ виконано подвійними, між ними в верхній частині До того ж, у рідину барботажних водопідігрівачів занурено, як правило, лише частку пальника і її вихлопну трубу з барботером, тоді як основна конструкція пальника (топки, камери згорання) СО сч (О 46213 і котла 1 було захищене від полум'я і гарячих газів Коли встановиться нормальний режим горіння рівень рідини підвищується і камера згорання 4 заглиблюється повністю до заданого рівня Разом з тим починається барботаж продуктів згорання, частка яких через форсунки ЗО (від 6 до 8 шт) рівнорозташованих по периферії барботера 5, з загнутими "Г"-подібними кінцями в одну сторону по дотичній лінії в напрямку лопаток вертушки, починають розкручувати м, а разом і барботуючу масу води, що дає можливість інтенсифікувати процес теплообміну Тверді частки продуктів згорання, особливо при вживанні твердого палива, відкинуті на периферію котла циркуляційним потоком, затримуються ребрами 2 і осідають на дно котла 1, звідки періодично видаляються через пробку 27 Розрахунковий тиск в котлі підтримується регулюванням подачі палива і окислювача редукторами 14, 15 та регулятором тиску 24 Утворений парогаз проходить через бризкоуловлювач 22 і по патрубку 23 направляється споСутність винаходу пояснюється кресленням живачеві (наприклад, парогазового турбогенераНа фіг 1 зображено загальний вигляд теплового тора не показано) Тепловий агрегат може працюагрегату, на фіг 2 - варіант, щодо охолодження вати при незначному тискові (0,1 - 0,2МПа) в рекамери згорання і закрутки рідини жимі постачання через патрубок 25 гарячої води, Тепловий агрегат складається з котла 1 з помайже кип'ятку, або пари для побутових потреб двійними стінками і рівнорозташованими подовжпри попередньому очищенні пари від димових ганіми ребрами 2 з прокатного кута привареними на зів його внутрішню стінку Котел 1 закрито герметичною кришкою 3, на якій укріплено жаростійку каКамера згорання може бути виконана з померу згорання 4 з барботером 5 тарілкового типу двійними стінками (фіг 2), при цьому, холодна На вихлопній трубі 6 камери згорання 4 встановрідина подається трубопроводом 31 до колектора лена на підшипнику 7 вертушка 8, Герметичність в 32 через кришку 3 котла і через отвари в колекторі котлі забезпечується затяжкою болтів 9 і прокладвиливається в «зарубашкову» порожнину, утвокою 10 Паливо (газ, нафтопродукти, вугільна сурену ЗОВНІШНІМ кожухом 33, охолоджуючи КЗ і одміш-пульпа) та окислювач (повітря, кисель) підвоночасно нагріваючись На виході з під кожуха рідяться до форсуночної головки 11 системою трудина попередньо закручується на спіральних лобопроводів 12, 13, на яких встановлено редуктори патках 34 в напрямку обертання лопаток верту14, 15, ВІДПОВІДНО шки Рівень рідини (переважно води), що заливаСполучення заглибної камери згорання, повніється в котел 1 через колекторі 6 з тангенційно стю зануреної в рідину герметичного котла, що розташованими патрубками 17 Насосом 18, контфункціонує під тиском, спіральних лопаток, вертуролюється водомірною трубкою 19, в яку вмонтошки з лопатками, які створюють інтенсивну циркувано датчик 20 (наприклад, поплавок з магнітом) ляцію рідини за рахунок кінетичної енергії газового системи 21 автоматичного контролю рівня води потоку продуктів згорання, що витікають з «Г»-по(геркон, реле) дібних форсунок, рівнорозташованих по периферії барботажної тарілки в напрямку лопаток На виході гарячого парогазу встановлено бри.наявність подвійних стінок котла, між якими встазкоуловлювач 22, патрубок 23 та регулятор тиску новлена теплоізоляція (або повітря) для зведення 24 Вихід гарячої води здійснюється через патрудо мінімуму втрат тепла, дозволяє інтенсифікувати бок 25 Злив рідини виконується через зливний процес теплообміну між продуктами згорання і вентиль 26, а твердий осад видаляється через рідиною, одержати високо енергетичний парогаз, пробку 27 в днищі котла, яке має конічну форму як робоче тіло для спрацювання в парогазовому Функціонування теплового агрегату здійснютурбогенераторі, високотемпературний пар та гається таким чином рячу воду на межі кипіння і підвищити КВТ агреКотел 1 перед пуском насосом 18 через зворогату тній клапан 28 заповнюється рідиною на незначну встановлено колектор з трубопроводом підводу холодної рідини до нього і отварами в заболонкову порожнину, а в нижній - спіральні лопатки Герметичність котла дозволяє проводити процес барботажу і теплопередачі тепла під тиском, що обумовлює одержання високотемпературного паро газу, як робочого тіла для спрацювання в парогазовому турбогенераторі, а також гарячої води і пари, наявність вертушки з лопатками, яка вільно обертається, використовуючи кінетичну енергію газів, що витікають з сопел форсунок та спіральних лопаток, приводить до закрутки барботуючої рідини по спіралі, що забезпечує, кращі умови для теплопередачі, а розміщення камери згорання повністю зануреною в рідину вирішує одночасно три задачі охолодження стінок КЗ, безвтратну передачу тепла від стінок КЗ в рідину, можливість уникнути деформації КЗ, тому, що наявність зовнішнього тиску в котлі врівноважує внутрішній тиск в КЗ, а все це дає змогу зробити стінки КЗ незначної товщини глибину, аби в момент запалювання полум'я в камері згорання 4 від свічки запалювання 29 був вільним вихід газів і разом з тим днище барботера 5 Джерела інформації, прийняті до уваги при експертизі Фіг. 2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул. Сім'ї Хохлових, 15, м. Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул. Артема, 77, м. Київ, 04050, Україна (044)216-32-71