Локальна котельна установка

1. Локальна котельна установка, що включає водогрійний котел з топкою, мережний і живильний насоси, подавальний, зворотні трубопроводи води та відвідний газохід, із запірно-регулюючою арматурою кожний, ємність для води, димохідну трубу, нагрівальні прилади, джерело енергії, яка відрізняється тим, що установка додатково містить промивний насос, з'єднаний з ємністю для води і пожежним краном, систему допалювання кисню і чадного газу, розташовану над топкою водогрійного котла, що складається з повертаючого газоходу, підключеного з однієї сторони до відвідного газоходу, через рециркуляційний вентилятор, а з іншої сторони до - водогрійного котла, у якому він розгалужується на принаймні два газопроводи ежекції і U 2 (19) 1 3 димохідну трубу, нагрівальні прилади, джерело енергії. Недоліком цієї котельної установки є те, що дана котельна установка працює тільки на рідкому паливі і не може працювати на альтернативних видах палива, таких як вугілля, деревина, торф, солома й ін., що дозволяє судити про її недостатню ефективність. В основу корисної моделі поставлена задача створення пересувної (стаціонарної) локальній котельні установки з високими екологічними показниками і коефіцієнтом корисної дії, робота, який би не залежала від централізованих мереж, з можливістю роботи на альтернативних видах палива. Поставлена задача вирішується тим, що пересувна (стаціонарна) локальна котельня установка, що включає водогрійний котел з топкою, мережний і живильний насоси, подавальний, зворотні трубопроводи води та відвідний газохід, із запірнорегулюючою арматурою кожний, ємність для води, димохідну трубу, нагрівальні прилади, джерело енергії, відповідно до корисної моделі, установка додатково містить промивний насос, з'єднаний з ємністю для води і пожежним краном, систему допалювання кисню і чадного газу, розташовану над топкою водогрійного котла, що складається з повертаючого газоходу, підключеного з однієї сторони до відвідного газоходу, через рециркуляційний вентилятор, а з іншої сторони до - водогрійного котла, у якому він розгалужується на, принаймні, два газопроводи ежекції і два газопроводи допалювання, при цьому, газоходи ежекції і допалювання встановлені своїми кінцями, виконаними у виді сопел, перші - у конвективних газоходах, розташованих вертикально у водогрійному котлі, а другі - у верхній частині топки водогрійного котла, систему підігріву повітря, у виді підвідного повітроводу з заслінкою, встановленого у верхній частині водогрійного котла і повітроводу, утвореного між кожухом водогрійного котла і його зовнішніми бічними і верхніми стінками, при чому в нижній частині топки водогрійного котла на його бічних стінках виконані канали для проходу повітря. При цьому, ємність для води встановлена нижче рівня нульової відмітки землі. Крім того, як джерело енергії можуть бути використані джерела енергії вітру. Крім того, водогрійний котел з'єднаний каналом з ямою золоуловлювача. Запропонована конструкція пересувної (стаціонарної) локальній котельної установки дозволяє забезпечити її роботу поза залежністю від централізованих газопроводів, підвідних водопроводу й електричного кабелю. А системи допалювання кисню і чадного газу, і система підігріву повітря підвищують ефективність роботи установки, поліпшують її екологічні показники, а також збільшується розрядження у топці котла за рахунок газопровіду ежекції та вентилятора рециркуляції. Суть запропонованої пересувної (стаціонарної) локальній котельні установки пояснюється на кресленнях: Фіг.1 - технологічна схема пересувної (стаціонарної) локальній котельної установки, Фіг.2 - розріз А-А на Фіг.1, Фіг.3 - розріз Б-Б на Фіг.2. 40361 4 Пересувна (стаціонарна) локальна котельня установка містить водогрійний котел 1, мережний насос 2, живильний насос 3, ємність 4 для води, димохідну трубу 5 з'єднану з водогрійним котлом 1 відвідним газоходом 7, яму 8 золоуловлювача, з'єднану з водогрійним котлом 1 каналом 9 рідкого видалення шлаку, промивний (пожежний) насос 10, пожежний кран 11. До верхньої частини водогрійного котла 1 приєднаний підвідний повітровід 12 з регулюючою заслінкою 13. Повертаючий газохід 14, із заслінкою 15 підключений з однієї сторони до відвідного газоходу 7, а з іншої, через рециркуляційний вентилятор 16, до топки 24 та конвективного газоходу 22 водогрійного котла 1. При вході у водогрійний котел 1 повертаючий газохід 14 розгалужується на, принаймні, два газопроводи 17 ежекції, із установленими на них заслінками 18 ежекції, і на, принаймні, два газопроводи 19 допалювання, із заслінками 20 допалювання. Кінці газопроводу 17 ежекції, виконані у виді сопел 21 і встановлені у вертикально розташованих конвективних газоходах 22 водогрійного котла 1. Кінці газопроводу 19 допалювання, виконані також у виді сопел 23 і встановлений у верхній частині топки 24, над колосниковими решітками 25 водогрійного котла 1. Водогрійний котел 1 зовні захищений кожухом 26, установленим із зазором, що утворює повітровід 27. У нижній частині водогрійного котла 1, під колосниковою решіткою 25 виконані канали 28. Нагрівальні прилади 29 з'єднані з водогрійним котлом 1 через подавальний трубопровід, 30, зворотний трубопровід 31 і трубопровід 32 природної циркуляції. Розширювальний бак 33 з'єднаний із подавальним трубопроводом 30 і зворотним трубопроводом 31. Для забезпечення установки електроенергією використовується вітряна установка 34. Пересувна (стаціонарна) локальна котельня установка працює в такий спосіб. Вода з ємності 4 для води за допомогою живильного насоса З надходить у водогрійний котел 1. У топку 24 водогрійного котла 1 подають паливо, що згоряє на колосниковій решітці 25. Атмосферне повітря з температурою +8 +24°С та нижче подають підвідним повітроводом 12 пересувної (стаціонарної) локальної котельної установки, у повітровід 27, утворений між кожухом 26 водогрійного котла 1 і його зовнішніми бічними і верхніми стінками, де нагрівається від конвективних газоходів 22 і газопроводів 19 допалювання до температури +50 - +60°С. Після цього повітря виходить через канали 28, і проходить через шар палива на колосникових решітках 25, тим самим, знижуючи відносну вологість повітря практично до нуля. Продукти згоряння з топки 24 водогрійного котла 1 надходять у конвективний газохід 22, а потім у відвідний газохід 7 у виді продуктів сгоряння, в тому числі і низкопотенційного чадного газу з концентрацією 12-15% і вмістом кисню до 18% при спалюванні дров, тирси, соломи і до 9% при спалюванні інших видів твердого палива, брикетів торфу і вугілля, і з температурою +100-200°С по 5 вертаються рециркуляційним вентилятором 16 із відвідного газоходу 7 по повертаючому газоходу 14 у водогрійний котел 1, де газопроводи 17 ежекції підвищують у топці 24 розрядження і повторно направляють продукти згоряння в конвективні газоходи 22 для теплообміну. Газопроводи 19 допалювання дозволяють іншій частині рециркулюємих продуктів згоряння пройти процес допалювання чадного газу і кисню, а потім також пройти в конвективном газоході 22 на повторне охолодження. Струмені рециркуляційних топкових газів з температурою +100 - +200°С розділяють обсяг топки 24 водогрійного котла 1 на дві частини, тим самим висхідні потоки газів з температурою +800 +900°С притискаються для теплообміну до бічних стінок водогрійного котла 1. Потік топкових газів, що подається зверху топки 24 водогрійного котла 1 із соплів 23 допалювання, на шляху до верхнього шару палива нагрівається до більшої температури за рахунок енергії випромінювання смолоскипа палива над колосниковою решіткою 25, теплообміну конвекції з більш нагрітими висхідними потоками топкових газів і за рахунок захоплення частини висхідних, більш гарячих потоків за собою. Допалювання чадного газу і кисню відбувається у верхньому шарі палива з температурою +900 - +1100°С над колосниковою решіткою 25 водогрійного котла 1. У результаті за водогрійним котлом 1 у відвідному газоході 7 знижується температура відхідних газів, і додатково спалюється чадний газ і кисень, що містяться в них, це підвищує коефіцієнт корисної дії всієї установки. Неспалені відходи твердого палива у виді золи через колосникову решітку 25 збираються в нижній частині водогрійного котла 1, відкіля видаляються під час періодичного чищення. У випадку, коли в топці 24 згоряє солома, золу періодично змивають водою, включаючи промивний (пожежний) насос 10 з ємності 4 для води. Змита зола від соломи попадає по каналу 9 рідкого видалення шлаку в яму 8 золоуловлювача. Пожарний кран 11 при цьому, знаходиться під тиском і може бути використаний для локалізації можливого возгоряння. Мережну воду нагрівають у водогрійному котлі 1 до температури +50 - +90°С, направляють силою гравітаційного природного напору водогрійного котла 1 або мережним насосом 2 по подавальному трубопроводу 30 до споживача в нагрівальні прилади 29. Розширювальний бак 33 компенсує втра 40361 6 ти води в системі, розширення й охолодження води, виконує функцію запобіжного клапана всієї системи і повітрозбірника у споживача. Охолоджену воду в нагрівальних приладах 29 по зворотному трубопроводі 31, трубопроводові 32 природної циркуляції подають знову у водогрійний котел 1 для підігріву. У випадку, коли гравітаційного напору водогрійного котла не вистачає для нормальної циркуляції води, в системі включають мережний насос 2, а трубопровід 32 природної циркуляції закривають. Забезпечення енергією необхідної для роботи насосів і інших електроприладів здійснюється за рахунок вітряної установки 34 через акумуляторну станцію (не показана). Дощову воду в ємність 4 для води збирають з даху котельної установки і з дахів складів палива, в основному, у літню пору. Система теплопостачання підживлюється постійно, в тому числі і влітку, тому восени, при повній ємності 4 для води, не потрібне заповнення системи теплопостачання перед початком опалювального сезону. Ємність 4 для води встановлена нижче нульової відмітки землі і, за рахунок теплової енергії землі, не має потреби в підігріві навіть при низькій температурі повітря. Все це не виключає нанесення на ємність 4 для води теплової ізоляції в північних районах. Конвективні газоходи 22 водогрійного котла 1 розташовані вертикально, тому сажа за рахунок сили гравітації менше осідає на поверхні нагрівання, крім того, низкопотенційні гази, що ідуть, з відвідного газоходу 7 направляються в конвективні газоходи 22 не тільки для повторного теплообміну, ежекції, але і на очищення поверхонь нагрівання більш щільним потоком топкових газів. При недостатнім очищенні конвективного газоходу 22 у потік топкових газів через рециркуляційний вентилятор 16 вводиться порошок абразивного матеріалу. У пропонованій котельній установці використовуються альтернативні види палива місцевого походження, такі як: деревина (брикети і пілети з тирси, пресовані форми з хмизу і тріски); торф (брикети, пілети, кусковий); солому, траву, очерет, слонову траву, кострицю конопель і льна пресовані у форми вагою 15-20кг або в брикети і пілети. Енергозабезпечення всієї установки можливо від вітряної установки. Усе це підтверджує її ефективність і економічність. 7 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 40361 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601