Котел опалювальний

1. Котел опалювальний, який включає порожнистий корпус з водяною сорочкою, бункер для палива та теплообмінник, двері для завантаження палива та димохід, який відрізняється тим, що корпус всередині розділений перегородкою, теплообмінник виконаний з двох частин, основної, у вигляді труб, розміщених за перегородкою, та нижньої, виконаної у вигляді решітки з нижніх труб в нижній частині корпусу, при цьому корпус додатково містить двері для запалення палива та очищування бункера з віконцем для тяги повітря в нижній частині корпусу, а перегородка виконана таким чином, що утворює отвір між бункером та основним теплообмінником на рівні дверей для запалення палива та очищування бункера та містить засувку тяг, розміщену в верхній частині перегородки. 2. Котел опалювальний за п. 1, який відрізняється тим, що труби основного теплообмінника орієнтовані горизонтально та розміщені в шаховому порядку. 3. Котел опалювальний за п. 1, який відрізняється тим, що труби основного теплообмінника орієнтовані горизонтально та розміщені рядами із зазором 2-7 мм між собою. U 2 (19) 1 3 Найбільш близьким до запропонованого рішення є опалювальний водогрійний котел (патент України на корисну модель № 21 «ОПАЛЮВАЛЬНИЙ ВОДОГРІЙНИЙ КОТЕЛ», дата подання 23.05.1995, опубліковано 30.09.1996, бюл. № 3), містить корпус з водяним охолодженням, в якому виконані розміщена в нижній його частині топкова камера, розміщений в передній його частині проріз із знімними або рухомими дверцятами, розміщений в задній верхній частині димохід та суміжний з топковою камерою та димоходом лабіринтний конвективний газохід, канали якого утворені верхньою стінкою та водоохолоджуваними перегородками корпуса, верхній з яких, щонайменше, частково розміщений в проекції прорізу. Котел оснащений перегородкою, що розміщена між передньою або верхньою стінками корпуса та дверцятами та переднім кінцем другої згори водоохолоджуваної перегородки. Недоліками найбільш близького до запропонованого рішення є неповне використання тепла згорання палива, через недосконалу конструкцію котла, та відносно швидке згоряння палива (час горіння однієї загрузки), через розташування димоходу безпосередньо над камерою згоряння. Задачею корисної моделі є створення такого опалювального котла, конструкція якого забезпечувала б підвищену теплову ефективність, збільшувала інтенсивність теплообміну між продуктами згоряння та теплообмінними елементами та подовжила тривалість роботи котла на одній загрузці. Поставлена задача досягається конструкцією запропонованого котла, а саме: котел опалювальній, включає порожнистий корпус з водяною сорочкою, бункер для палива та теплообмінник, двері для завантаження палива, димохід та перегородку, згідно з корисною моделлю, теплообмінник виконаний з двох частин, основної, у вигляді труб розміщених за перегородкою та нижньої, виконаної у вигляді решітки з нижніх труб в нижній частині корпусу, при цьому корпус додатково містить двері для запалення та очищування бункеру з віконцем для тяги повітря в нижній частині корпусу, а перегородка виконана таким чином, що утворює отвір між бункером та основним теплообмінником на рівні дверей для очищування бункера та містить засувку тяг розміщену в верхній частині перегородки. Труби основного теплообмінника можуть бути орієнтовані горизонтально та розміщені в шаховому порядку, орієнтовані горизонтально та розміщені рядами із зазором 2-7 мм між собою або розміщені по спіралі у вигляді змійовика. Корпус виконаний у формі паралелепіпеда. Перегородка є частиною водяної сорочки. Паливом є будь-яке тверде паливо. Димохід розміщений над основним теплообмінником. Положення засувки є керованим та керується ручкою керування. Теплообмінник може бути паротрубчастий та/або газотрубчастий. Засувка тяг містить додатковий отвір. Внутрішня стінка корпуса, що протилежна дверям для запалення палива та очищування бункера містить термічну плиту виконану з кераміки. Корисна модель пояснюється фігурами, на яких зображено: 60365 4 Фіг.1: Котел опалювальний, загальний вигляд збоку, труби теплообмінника розміщені в шаховому порядку. Фіг.2: Котел опалювальний, загальний вигляд збоку, труби теплообмінника розміщені рядами із зазором. Фіг.3: Котел опалювальний, загальний вигляд збоку, труби теплообмінника розміщені у вигляді змійовика. Котел опалювальній 1, включає порожнистий корпус 2 з водяною сорочкою 3, бункер 4 для палива та теплообмінник, двері для завантаження 5 палива, димохід 6 та перегородку 7, згідно з корисною моделлю, теплообмінник виконаний з двох частин, основної 8, у вигляді труб 9 розміщених за перегородкою 7 та нижньої 10, виконаної у вигляді решітки з нижніх труб 11 в нижній частині корпусу 2, при цьому корпус 2 додатково містить двері для запалення та очищування 12 бункеру 4 з віконцем 13 для тяги повітря в нижній частині корпусу 2, а перегородка 7 виконана таким чином, що утворює отвір 14 між бункером 4 та основним теплообмінником 8 на рівні дверей для запалювання та очищування 12 бункеру 4 та містить засувку тяг 15 розміщену в верхній частині перегородки 7. Труби 9 основного теплообмінника 8 можуть бути орієнтовані горизонтально та розміщені в шаховому порядку (фіг.1), орієнтовані горизонтально та розміщені рядами (фіг.2) із зазором 2-7 мм між собою або розміщені по спіралі у вигляді змійовика (фіг.3). Корпус 2 виконаний у формі паралелепіпеда. Перегородка 7 є частиною водяної сорочки 3. Паливом є будь-яке тверде паливо. Димохід 6 розміщений над основним теплообмінником 8. Положення засувки 15 є керованим та керується ручкою керування 16. Теплообмінник може бути паротрубчастий та/або газотрубчастий. Засувка тяг 15 містить додатковий отвір 17. Внутрішня стінка корпуса 2, що протилежна дверям для запалення палива та очищування бункера 12 містить термічну плиту 21 виконану з кераміки. Котел опалювальний працює наступним чином: котел 1 опалювальний готують до роботи та приєднують до системи опалення будівлі. Першим кроком через двері для завантаження 5 здійснюють загрузку твердого палива в бункер 4, далі за допомогою ручки керування 16 встановлюють засувку тяг 15 у відкрите положення, що відкриває верхній потік 18 тяги повітря. Далі через дверцята для запалення та очищування 12 проводять запалення палива та відбувається верхнє горіння по напряму верхнього потоку 18. Після досягнення необхідної робочої температури за допомогою ручки керування 16 встановлюють засувку тяг 15 у закрите положення, чим змінюють напрямок потоку тяги повітря з верхнього потоку 18 на нижній потік 19. Також в цей момент зона горіння палива переходить в нижню частину котла 20. Паливо, яке знаходиться в верхній частині бункера 4 нагрівається та виділяє газ, смоли кислоти, які потрапляють в зону горіння в нижній частині котла 20 та через теплообмінник проходять майже повне згоряння. Також при падінні дрібних частин палива, вони продовжують передавати тепло через кон 5 60365 такт з нижніми трубами 11 нижньої частини 10 теплообмінника. Так проходить до повного згоряння палива в бункері. Можливість спрямовувати тягу повітря ручкою керування засувки тяг дає можливість регулювати робочу температуру котла та проводити розпал палива без автоматичних засобів, наприклад насосів. Завдяки застосуванню нижньої тяги повітря досягається високий коефіцієнт корисної дії, збільшується час роботи на одному завантаженні 6 палива, також забезпечується повне згоряння палива та газів, смол та кислот. Запропонована конструкція теплообмінника котла опалювального, дозволяє відбирати максимум тепла, також досягається майже повне згоряння газів в зоні теплообмінника. Дослідним шляхом були отримані дані роботи дослідного зразка опалювального котла запропонованої конструкції із загрузкою однакового обсягу різного виду палива. Результати досліджень наведені у таблиці 1. Таблиця 1 вид палива (при обсязі палива час горіння, год. 3 0,084 м ) та температурі 60 °С дуб 13 змішані дрова (75 % - дуб або ака11 ція, 25 % - решта) сосна 8 Таким чином, запропонована конструкція котла опалювального дозволяє досягти повного, раціонального згоряння палива та отримати коефіцієнт корисної дії рівний 96 %. Час роботи котла збільшується та досягає 13-14 годин на одній загрузці, при чому час може бути подовжений збіль коефіцієнт корисної дії, % отримана потужність, Квт 96 20 96 19 96 17 шенням обсягу бункера. Вирішується питання використання дерев'яного палива підвищеної гості та будь-якої породи. Підвищує теплову тивність та робить опалювальний котел абабсолютно автономним, оскільки працює без будьякої автоматики та не потребує електроживлення. 7 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 60365 8 Підписне Тираж 24 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