Котел для спалювання дров, кускового торфу та відходів деревини
Номер патенту: 50214
Опубліковано: 15.10.2002
Автори: Макаров Анатолій Стефанович, Сенчук Михайло Петрович, Невструєва Галина Михайлівна
Формула / Реферат
1. Котел для спалювання дров та деревних відходів, що містить камеру паливну з люком для завантажування палива та вікном для виходу продуктів згоряння, колосникову решітку з коробом первинного повітря, зольник, камеру спалювання, конвективний пакет, короб вторинного повітря з соплами, який відрізняється тим, що сопла обладнані профільними насадками, довжина яких рівна висоті вихідного вікна паливної камери.
2. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що профільні насадки виготовлені з кутників, які повернуті вершиною назустріч потоку продуктів згоряння та накладок, які утворюють канал перемінного перерізу з отворами для виходу вторинного повітря, при цьому дуттьові сопла розташовані в основі насадок та всередині між кутниками і накладками.
3. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що камера паливна утеплена теплоізоляцією з контрольованою теплопровідністю.
4. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що камера спалювання обладнана вогнетривкими допалювальними насадками.
Текст
1 Котел для спалювання дров та деревних ВІДХОДІВ, що містить камеру паливну з люком для завантажування палива та вікном для виходу продуктів згоряння, колосникову решітку з коробом первинного повітря, зольник, камеру спалювання, конвективний пакет, короб вторинного повітря з соплами, який відрізняється тим, що сопла об ладнані профільними насадками, довжина яких рівна висоті вихідного вікна паливної камери 2 Котел за п 1, який відрізняється тим, що профільні насадки виготовлені з кутників, які повернуті вершиною назустріч потоку продуктів згоряння та накладок, які утворюють канал перемінного перерізу з отворами для виходу вторинного повітря, при цьому дуттьові сопла розташовані в основі насадок та всередині між кутниками і накладками 3 Котел за п 1, який відрізняється тим, що камера паливна утеплена теплоізоляцією з контрольованою теплопровідністю 4 Котел за п 1, який відрізняється тим, що камера спалювання обладнана вогнетривкими допалювальними насадками Винахід відноситься до теплотехніки і може бути використаний, наприклад, у котлах для спалювання палив з великим виходом летких речовин та палив з високою вологістю Відома конструкція водогрійного котла, який містить камеру паливну, решітку, камеру спалювання з зольником, систему дуттьових сопел на вході в камеру спалювання Подача повітря на горіння в шарі та в дуттьові сопла для допалювання продуктів згоряння здійснюється вентилятором ("Котли на тверде паливо", проспект фірми "Dakon", м Крнов, Чешська республіка, 1989) В такому котлі горіння в шахті протікає по прямоточній схемі, що дозволяє дещо форсувати процес, але утруднює організацію поточного процесу спалювання Забезпечення нормативних показників по ХІМІЧНІЙ неповноті горіння здійснюється за допомогою примусової подачі повітря через сопла в корінь факела на вході в камеру спалювання і розподілення його в поперечному перерізі, що потребує додаткових витрат електроенергії та футерування камери спалювання для підтримання високої температури горіння, що потребує дорогих жаростійких матеріалів Рівномірне розподілення вторинного повітря через сопла в перерізі вихідного факелу, а тим самим і хімічна повнота горіння забезпечується тільки при примусовій подачі пові тря від вентилятора, що потребує наявності електричного живлення котла Крім того, прийнята прямоточна схема процесу горіння, при якій передача тепла від розпечених часток до холодних відбувається проти руху дуттьового потоку, не забезпечує ефективного спалювання палива з високою вологістю Найбільш близьким по технічним рішенням до конструкції, що заявляється, є котел для твердого палива, прийнятий за прототип, який містить камеру паливну з люком для завантажування палива та вікном для виходу продуктів згоряння, колосникову решітку з коробом первинного повітря, камеру спалювання, конвективний пакет, короб вторинного повітря з соплами (Bavaria Heizkessel Технічні опис та характеристики опалювальних котлів фірми" HDG Bavaria ", Німеччина, 1989") В такому котлі подача дуттьового повітря здійснюється за допомогою розрідження, створеного на виході котла димовою трубою або димососом Завдяки частковій організації протитечійної схеми "паливо-повітря" підвищена надійність підпалювання свіжих порцій палива зустрічним потоком розігрітих газів, що дозволяє спалювати паливо з підвищеною вологістю, а також з малим вмістом летких речовин (антрацит, пісне вугілля тощо) Подача вторинного повітря в сопла на вході в ка о ю 50214 меру спалювання сприяє зниженню хімічної неповноти горіння Однак ефективність обмежена впливом на КІЛЬКІСТЬ вторинного повітря подачі первинного повітря, а також недостатнім динамічним напором струменів повітря з сопел для забезпечення розподілення повітря в поперечному перерізі факела Для зменшення вказаного впливу на протікання процесу та забезпечення хімічної повноти горіння котел обладнаний футерованою камерою складної конструкції, яка при номінальній теплопродуктивності викликає зростання опору переміщення газів, а при малій - не забезпечує якісного перемішування та збереження високої температури, необхідної для досягнення повноти горіння В основу винаходу поставлено задачу створення котла, в якому шляхом введення нових елементів забезпечити покращення екологічних показників та спрощення конструкції Поставлена задача вирішується тим, що в котлі для спалювання дров та деревних ВІДХОДІВ, який містить камеру паливну з люком для завантажування палива та вікном для виходу продуктів згоряння, колосникову решітку з коробом первинного повітря, зольник, камеру спалювання, конвективний пакет, короб вторинного повітря з соплами, останні обладнані профільними насадками, які перекривають всю ширину вихідного вікна, паливна камера утеплена теплоізоляцією з контрольованою теплопровідністю, а камера спалювання обладнана вогнетривкими допалювальними насадками Не знайдено відомих технічних рішень, що мать аналогічні еквівалентні ознаки, які надавали би відомим рішенням властивості, аналогічні властивостям рішень, що заявляються Конструкція котла, що заявляється, забезпечує ефективне розподілення вторинного повітря в вихідному ВІКНІ паливної камери та зменшення впливу на нього первинного повітря, створення оптимальних температурних і концентраційних умов для підпалювання газоповітряної суміші на вході в камеру спалювання та допалювання в ній продуктів згоряння Винахід пояснюється рисунками На фіг 1 показано поперечний розріз котла, на фіг 2 - переріз по А-А, на фіг 3 - вигляд Б на розрізі по А-А Котел для спалювання дров та деревних ВІДХОДІВ МІСТИТЬ камеру паливну 1 з люком 2 для завантажування палива та вікном 3 для виходу продуктів згоряння, колосникову решітку 4 з коробом 5 первинного повітря, зольник 6, камеру спалювання 7, конвективний пакет 8, короб 9 вторинного повітря з соплами 10 (фіг 1) Камера паливна 1 утворена стінками передньою 11, задньою 12 та боковими 13, які охолоджуються водою і покриті теплоізоляцією 14 з захисним покриттям 15 (фіг 2) з боку палива Дно камери створює колосникова решітка 4 Передня стінка 11 має вікна в верхньому розташовується люк 2 та завантажувальний пристрій 16, а в нижніх - шуровочні дверцята 17 Колосникова решітка 4 складається з колосників, розташованих на валах, які можуть бути зв'язані з приводами для шурування та повороту (на рисунку не показано) Зольник 6 розташований під коробом 5 первинного повітря, на бокових стінках якого знаходяться заслінки для подачі повітря (на рисунку не показано) На фронті зольника встановлено кришку 18 для обслуговування Сопла 10 вторинного повітря розташовані в зоні вихідного вікна з паливної камери 1 і обладнані профільними насадками 19, які перекривають всю ширину вихідного вікна 3 і складаються з кутників 20 та накладок 21 (фіг 2) Останні скріплені між собою і створюють канал 22 з перемінним перерізом для подачі вторинного повітря (фігЗ) В камері спалювання 7 розташовані вогнетривкі насадки 23 для ефективного допалювання продуктів згоряння Котел працює наступним чином При наявності на колосниковій решітці 4 достатньої КІЛЬКОСТІ розпеченого коксу паливну камеру 1 заповнюють паливом крізь люк 2 за допомогою завантажувального пристрою 16, котрий забезпечує безпеку подачі палива на розпечений шар коксу на решітці 4 Первинне повітря, що подається під колосникову решітку 4 крізь заслінки, проходить шар розпеченого деревного вугілля (кисневу зону), де кисень повітря сприяє вигорянню вуглецю з утворенням вуглекислого газу, який у відновлювальній зоні при відсутності кисню перетворюється в оксид вуглецю Високотемпературні гази поступають частково на вихід із шару, а частково піднімаються вверх по камері, що сприяє піролізу деревини з виділенням летких речовин Для підтримування необхідної температури в камері 1 та запобігання конденсації продуктів піролізу на стінках вона покрита шаром теплоізоляції 14 із захисним покриттям 15 Продукти газифікації коксової зони і продукти піролізу деревини в паливній камері 1 виходять в камеру спалювання 7 крізь прозори між профільними насадками 19 на соплах 10 вторинного повітря За кутниками 20 профільних насадок, які повернуті вершиною назустріч потоку продуктів згоряння, створюється зона відривання потоку - вихрова зона з пониженим тиском Вторинне повітря, що подається крізь сопла 10 у внутрішній простір, створений кутниками 20 і накладками 21, розповсюджується по всій довжині насадок 19, а отже перекриває всю ширину вихідного вікна 3, за рахунок додаткового розрідження, створеного вихровою зоною На границі вихрової зони створюються оптимальні температурні та концентраційні умови підпалювання горючих газів первинної суміші та свіжого вторинного повітря При спалюванні малозольних палив з малим вмістом дрібних часток колосникова решітка може бути обладнана нерухомими колосниками У випадку спалювання високозольних палив та палив з великим вмістом дрібних часток ряд колосників обладнується приводом для шурування, а ряд колосників, розташованих ближче до шуровочних дверцят - приводом для повороту з метою скидання в зольник золи та шлаку 50214 Винахід забезпечує повноту горіння - екологічно чисте спалювання в котлі, що заявляється, за рахунок нових технічних рішень насадок 19 на соплах 10 вторинного повітря у вихідному ВІКНІ З камери паливної 1, теплоізоляції 14 стінок камери паливної 1 та вогнетривких допалювальних насадок 23 в камері спалювання 7, які створюють оптимальні умови для ефективного розподілення вторинного повітря в газовому потоці на вході в камеру спалювання 7, підтримання необхідного температурного і концентраційного рівнів для підпалювання газоповітряної суміші та допалювання продуктів Ефективність нових технічних рішень підтверджена результатами приймальних випробувань котлів КС-Д теплопродуктивністю 40кВт і 80кВт, конструкція яких розроблена за безпосередньою участю авторів (Протокол №65/00 ВКПр від 05 09 ООр приймальних випробувань котла КС-Д80 та протокол №9/01 ВКПр від 02 02 01р приймальних випробувань котла КС-Д-40) Досягнуто екологічні показники на рівні сучасних міжнародних вимог, зокрема вміст оксиду вуглецю (СО) в ВІДХІДНИХ газах 500-3000мг/м3 нижчий за вимоги по І класу - 5000мг/м3 Річна економія природного газу при впровадженні одного котла теплопродуктивністю 80кВт на деревному паливі складає близько 35000нм3 Спрощення конструкції забезпечується застосуванням простих елементів - вогнетривких цеглин для створення допалювальних насадок у камері спалювання 18 6 5 4 3 9 Фіг. 1 А-А Б 14 15 / / / З 20 10 Фіг. 2 21 10 50214 22 — -і У Фіг.3 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюBoiler for burning firewood, brick peat and wood waste
Автори англійськоюMakarov Anatolii Stefanovych, Senchuk Mykhailo Petrovych, Nevstruieva Halyna Mykhailivna
Назва патенту російськоюКотел для сжигания дров, кускового торфа и отходов древесины
Автори російськоюМакаров Анатолий Стефанович, Сенчук Михаил Петрович, Невструева Галина Михайловна
МПК / Мітки
МПК: F24B 1/00
Мітки: торфу, котел, деревини, кускового, дров, спалювання, відходів
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/4-50214-kotel-dlya-spalyuvannya-drov-kuskovogo-torfu-ta-vidkhodiv-derevini.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Котел для спалювання дров, кускового торфу та відходів деревини</a>
Попередній патент: Спосіб синтезу важкого метанолу
Наступний патент: Спосіб профілактики розвитку та прогресування діабетичних нефропатій у дітей
Випадковий патент: Спосіб відновлення венозного відтоку від нижньої кінцівки при резекції пухлини із сегментом зовнішньої підвіддихової вени