Піч для спалювання деревинних відходів

Піч ДЛЯ спалювання деревинних ВІДХОДІВ, ЩО МІСТИТЬ корпус, камеру згоряння, циліндричну камеру допалювання із завихрювачем у нижній и частині у вигляді направляючого апарата з лопатками аеродинамічної форми і пристроєм подачі повторного повітря, теплообмінника, колосникової решітки, зольника, патрубків підводу первинного і Винахід стосується спалювання деревинних ВІДХОДІВ і біомаси для нагрівання теплоносія і може знайти застосування в малій теплоенергетиці і комунальному господарстві для обігріву промислових і побутових приміщень Відома конструкція печі для спалювання деревних ВІДХОДІВ, що містить корпус,, камеру згоряння, камеру допалювання, колосникову решітку, зольник, патрубки підводу первинного і вторинного повітря, патрубок виведення продуктів згоряння (див Biomass for Energy and Industry Proceedmgy of international Conference Wurzburg, Gtrmany 8-11 June 1998) Суттєвими недоліками відомої печі для спалювання деревних ВІДХОДІВ є продукти згоряння виходять з високою температурою, що значно знижує ККД печі, в камері допалювання подача вторинного повітря не регулюється, що призводить до формування продуктів неповного згоряння і створює екологічну небезпеку, піч працює під підвищеним тиском продуктів згоряння, що вимагає високі герметичності первинної камери згоряння Відома конструкція печі для спалювання деревних ВІДХОДІВ, яка вибрана в якості прототипу, що містить корпус, камеру згоряння, циліндричну ка вторинного повітря, яка відрізняється тим, що у циліндричну камеру допалювання додатково введена вихрова камера з лопатками аеродинамічної форми і стабілізатор полум'я у вигляді пустотілого конуса з кутом розкриття а і діаметром d основи, який розташований на штангах, а його вершина віддалена від верхньої кришки на відстань L, при цьому відношення квадрата діаметра D2 вихідного отвору із вихрової камери до квадрата діаметра d 2 основи пустотілого конуса складає D2/d2= (0,5-1,0), де D-діаметр вихідного отвору із вихрової камери, d-діаметр конуса основи пустотілого конуса, Lвідстань від вершини конуса до верхньої кришки вихрової камери складає 0,10-0,35, а кут розкриття пустотілого конуса лежить в межах а=(60°-120°) меру допалювання з завихрювачем в нижній частині у вигляді направляючого апарату з лопатками аеродинамічної форми і пристроєм подачі вторинного повітря, двох теплообмінників, тангенцільного патрубку виведення продуктів згоряння, водяного баку, поверхні обігріву з конденсатором і запобіжним клапаном, колосникової решітки, зольнику, патрубків підводу первинного і вторинного повітря (див Деклараційний патент України № 37875 А 6 F23G 5/00, F23G 5/027, 2001 р, Бюл № 4) Істотними недоліками відомої печі для спалювання деревних ВІДХОДІВ, є установлення направляючого апарату з лопатками аеродинамічної форми у циліндричну камеру допалювання без формування вихрової камери не дозволяє суттєво знизити статичний тиск на осі камери що знижує ежекційний ефект та ефективність змішування генераторного газу із вторинним повітрям, що знижує ефективність згоряння і ККД печі, відсутність у циліндричної камері допалювання стабілізатора полум'я приводить до його зриву, що знижує ефективність згоряння і ККД печі В основу винаходу поставлена задача удосконалення печі для спалювання деревинних ВІДХОДІВ, в якій шляхом виконання циліндричної камери допалювання з вихровою камерою з лопатками О со Ю 57301 аеродинамічної форми і установлення над вихровою камерою стабілізатора полум'я, забезпечує ефективність і повноту згоряння продуктів газифікайм і за рахунок цього підвищується ККД печі Поставлена задача вирішується тим, що у піч для спалювання деревинних ВІДХОДІВ, ЩО МІСТИТЬ корпус, первинну камеру згоряння, циліндричну камеру допалювання з завихрювачем у нижній и частини у вигляді направляючого апарату з лопатками аеродинамічної форми і пристроєм подачі вторинного повітря, теплообміннику, колосникової решітки, зольнику, патрубків підводу первинного і вторинного повітря, згідно з винаходом у циліндричну камеру допалювання додатково введена вихрова камера з лопатками аеродинамічної форми і стабілізатор полум'я у вигляді пустотілого конуса з кутом розкриття а і діаметром d у основи, який розташований по осі камери допалювання вершиної униз і закріплений на штанги, а його вершина віддалена від верхній кришки вихрової камери на відстані L , при цьому відношення квадрата діаметра D2 вихідного отвіру із вихрової камери до квадрату діаметра d 2 основи пустотілого конуса складає D2/d2 =(0,5 - 1,0), де D- діаметр вихідного отвіру із вихрової камери, d - діаметр конуса у основи пустотілого конуса, L - віддалення вершини конуса від верхньої кришки вихрової камери, яке складає величину L = (0,10 - 0,35)D, a - кут розкриття пустотілого конуса, який може змінюватись в межах а= ( 60° 120°) Така конструкція печі для спалювання деревинних ВІДХОДІВ забезпечує установлення у циліндричної камери допалювання вихрової камери з лопатками аеродинамічної форми дозволяє збільшити швидкість вторинного повітря до утворення обертового вихору з пониженим тиском в центрі вихрової камери, що підсилює ежекцію продуктів газифікації із первинної камери згоряння, а також підвищує ефективність змішування, і як результат - підвищує сталість і ефективність горіння і у концевому підсумку - ККД печі у цілому, установлення над верхньою кришкою вихрової камери стабілізатора полум'я у вигляді пустотілого конуса на штангах у циліндричній камері допалювання, дозволяє створити у ній зворотні течи, що підвищує сталий процес горіння, швидкість і повноту згоряння і ККД печі Винахід, що заявляється, ілюструється кресленнями, де На фігурі показаний повздовжній розріз печі для спалювання деревних ВІДХОДІВ, а стрілками зображено напрям руху первинного і вторинного повітря Піч ДЛЯ спалювання деревних ВІДХОДІВ включає корпус 1, камеру згоряння 2, циліндричну камеру допалювання 3, патрубок підводу первинного повітря 4, патрубок підводу вторинного повітря 5, розподільник повітря 6, завихрювач у вигляді направляючого апарату з лопатками аеродинамічної форми -7, теплообмінник для нагрівання теплоносія 8, зольник 9, коліно 10, дверцята для видалення золи 11, колосникову решітку 12, оглядове вікно 13, відбивач повітря 14, кришку завантаження деревних ВІДХОДІВ 15, пристрій подачі вторинного повітря, який складається з вентилятора 16 і дросельної заслінки 17, патрубок виведення продуктів згоряння до атмосфери 18, вихрову камеру 19 з верхньою кришкою 20 з отвором 21, пустотілий конус 22, який закріплений на штангах 23 Піч ДЛЯ спалювання деревних ВІДХОДІВ працює наступним чином Перед запуском камери згоряння 2 вентилятором 16 через дросельну заслінку 17 повітря подається в розподільник 6 і завихрювач у вигляді направляючого апарату з лопатками аеродинамічної форми 7 і далі тангенціальне входить у вихрову камеру 19 При тангенціальній подачі і руху повітря у вихрової камери 19 в радіальному напряму його тангеціальна швидкість істотно зростає до утворення обертального вихору з пониженим тиском в и центрі Камера згоряння 2 і циліндрична камера допалювання 3 розміщені в корпусі 1, при цьому в камері згоряння 2 знаходяться деревні відходи, які завантажують при відкритій кришці 15, а потім и закривають Обертовий вихор з пониженим тиском в центрі вихрової камери піднімається вгору і через отвір 21 заходить у циліндричну камеру допалювання З В камері допалювання 3 вихор продовжує піднімається вгору, причому обмиває пустотілий конус 22, який закріплен на штанзі 23 і теплообмінник 8 і через патрубок виведення продуктів згоряння 18 виходить в атмосферу Над коліном 10 утворюється зонижений тиск, а отож первинне повітря через патрубок 4 буде надходити в камеру згоряння 2 і далі по коліну 10, вихрову камеру 19, • отвір 21 в циліндричну камеру допалювання 3 Таким чином первинне і вторинне повітря буде рухатись у системі Після ЧОГО через дверцята віддалення золи 11, зольник 9 і колосникову решітку 12 запалюють деревинні ВІДХОДІ в камері згоряння 2, а потім дверцята для віддалення золи 11 закривають Для забезпечення процесу згоряння в камеру згоряння 2 через патрубок первинного повітря 4 надходить 60% - 70% повітря необхідного для неповного згоряння і забезпечються умови для газифікації деревинних ВІДХОДІВ, яке відбивачем 14 направляється уздовж оглядового вікна 13 і охолоджує його В камері згоряння 2 відбувається процес неповного згоряння, газифікації та виділення смол і далі ці продукти через коліно 10 із звуженням його наверху, за рахунок розрядження поступають у вихрову камеру 19 і далі через отвір 21 у верхній кришці 20 потрапляють у камеру допалювання З Одночасно через дросельну заслінку 17, вентилятор 16, трубопровід 5, розподільник повітря 6, завихрювач у вигляді направляючого апарату з лопатками аеродинамічної форми 7, у вихрову камеру 19, поступає вторинне повітря, де його швидкість істотно зростає до утворення обертового вихору з пониженим тиском у центрі вихровій камери і далі спільно з продуктами згоряння та смолами через отвір 21 в верхній кришці 20 надходить у камеру допалювання 3 у КІЛЬКОСТІ, ЩО забезпечує сталий процес згоряння із значенням сумарного коефіцієнту надлишку повітря 1 , 5 - 2 0 При цьому коефіцієнті надлишку повітря забезпе 57301 чується повне згоряння продуктів газифікації Горюча суміш піднімаються вгору і обмиває пустотілий конус 22, який закріплений на штазі 23, а на конусі 22 створюється зворотні течи продуктів згоряння, що забезпечує сталий процес стабілізації полум'я Далі гарячі продукти згоряння обмивають теплообміник 8 у якому нагрівають теплоносій, котрий поступає на обігрів приміщення (на фігурі не показаний) Коли процес в камері згоряння 2 стабілізується, тоді вентилятором 16 змінюють режим роботи печі на розрахунковий, що забезпечує економний режим и роботи Інтенсивність вихору, а отже і горіння в камерах згоряння 2 і допалювання 3 можно зміняти дросельною заслінкою 17, числом обертів вентилятора 16, або кутом повороту лопаток аеродина Комп'ютерна верстка С Волобуєва мічної форми завихрювача 7 В ході процесу згоряння зола через колосникову решітку 12 надходить в зольник 9 і в КІНЦІ роботи печі золу видаляють через дверцята 11, потім кришку 15 відкривають і деревини відходи завантажують в камеру згоряння 2, де у нижній частині камери залишилось тліюче деревинне вугілля, яке забезпечує подальшу роботу камери згоряння 2 Кришку 15 камері згоряння 2 закривають, і робота печі продовжується Подача вторинного повітря в камеру допалювання 3 і напрям руху продуктів згоряння описані вище Таким чином піч, забезпечує повноту згоряння і із зниженням вмістом шкідливих речовин, економний режим роботи, знижує екологічну небезпеку за рахунок створення розрядження в первинній камері, підвищує ККД печі в цілому Підписано до друку 05 07 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна