Плита побутова газогенераторна

Реферат: Плита побутова газогенераторна містить вертикальний корпус, вертикальний реактор з дном суміщеним з колосниковою решіткою та коаксіально розташований всередині корпусу, щілинний канал, утворений корпусом і реактором. В щілинному каналі на зовнішній поверхні реактора розміщують ребра радіатора. UA 122843 U (54) ПЛИТА ПОБУТОВА ГАЗОГЕНЕРАТОРНА UA 122843 U UA 122843 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до обладнання для приготування їжі і інших домашніх потреб (нагрівання води, приготування корму тваринам, тощо). Майже половина населення планети використовує деревину і інші види твердого палива в побуті. Середній рівень використання біомаси становить приблизно 0,5-1,0 кг на добу, що відповідає приблизно 150 Вт. Безперервне використання 150 Вт лише для приготування їжі є дуже витратним. Це пов'язано з використанням малоефективних методів, які ґрунтуються на застосуванні відкритого вогню. Відповідні пристрої мають ККД біля 5 %. Решта теплоти втрачається внаслідок неповного згоряння палива, уносу теплоти поривами вітру, через випромінювання [1]. Більш високий ККД (8-12 %) мають побутові печі закритого вогню різних конструкцій і розмірів, які відомі під загальною назвою "буржуйка". Наприклад дров'яна варочна піч "Горяна" фірми "Версія - люкс" м. Кривий Ріг [2]. Ці печі призначені для приготування їжі і опалення приміщення. В теплу пору року "буржуйки" зазвичай встановлюють на відкритому повітрі, тому в режимі приготування їжі ККД зменшується і становить 7-10 %. Найбільш близьким аналогом пристрою, що заявляється, вибраним за прототип, є піч "Тлуд", що містить вертикальний корпус, вертикальний реактор, розташований коаксіально всередині корпусу, щілинний канал, утворений корпусом і реактором. Дно реактора має отвори і являє собою колосникову решітку. На бічній поверхні верхньої частини реактора по кільцевому периметру виконані отвори, які утворюють газовий пальник [3]. Загальними суттєвими ознаками відомого та пристрою, що заявляється, є корпус, реактор, колосникова решітка, щілинний канал. На відміну від попередніх аналогів, у яких відбувається пряме спалювання палива, у печі "Тлуд" спочатку відбувається газифікація твердого палива, а потім спалювання отриманого горючого газу. В результаті попередньої газифікації палива і більш ефективного спалювання газу в пальниках ККД печі підвищується до 14-18 %. Піч працює на самотязі. Водночас при роботі відомої печі "Тлуд" виникають великі втрати теплоти через її корпус, а повітря, що поступає по щілинному каналу до пальника, нагрівається недостатньо. Внаслідок цих факторів у печі можна спалювати лише сухе подрібнене біопаливо з незначним гідравлічним опором. Отже, енергоефективність печі "Тлуд" є низькою. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення енергоефективності плити шляхом зменшення тепловтрат та за рахунок можливості використання вологого палива з великим гідравлічним опором. Поставлена задача вирішується тим, що в плиті побутовій газогенераторній, що містить вертикальний корпус, вертикальний реактор з дном, суміщеним з колосниковою решіткою, та коаксіально розташований в щілинному каналі на зовнішній поверхні реактора, розміщені ребра радіатора, а на корпусі встановлена теплоізоляція. Відповідно до корисної моделі, дно реактора виконано суцільним, а колосникова решітка виконана окремо і встановлена в реакторі. Запропонована конструкція забезпечує зменшення тепловтрат через корпус і збільшує площу поверхні теплообміну реактора. При цьому повітря, що надходить по щілинному каналу до пальника, підігрівається до більш високої температури. Відомо, що при нагріванні повітря, яке надходить в газовий пальник, збільшується температура полум'я, а отже підвищується ККД. Крім того наявність теплоізоляції корпусу відповідає вимогам безпеки. Виконання дна реактора суцільним і встановлення над дном колосникової решітки дозволяє організувати примусову подачу повітря в реактор від вентилятора. Таким чином в плиті можна буде використовувати вологе дрібнозернисте паливо з великим гідравлічним опором, яке не можливо спалювати за рахунок самотяги. Суть запропонованої корисної моделі пояснюється кресленням Фіг. 1 і фото Фіг. 2. Плита побутова газогенераторна складається з корпусу 1, реактора 2, отворів у верхній частині реактора 3, колосникової решітки 4, патрубка подачі повітря 5, щілинного каналу 6, теплоізоляції 7, ребер радіатора 8. Піч працює таким чином. В реактор 2 печі завантажується подрібнене тверде паливо, наприклад, деревна тріска. Паливо розпалюється зверху. До патрубка 5 під'єднується вентилятор, який направляє повітря під шар палива. Утворюється зона горіння летких речовин палива, яка рухається зверху - вниз до колосникової решітки. В результаті регульованої подачі повітря згоряє лише незначна частина летких речовин, а більша частина піднімається вгору, де змішується з повітрям, яке завдяки самотязі проходить через щілинний канал, підігрівається і виходить через отвори 3. Біля отворів 3 відбувається згоряння летких речовин (піролізного газу). Після завершення виділення летких речовин (піролізного газу) в реакторі залишається утворене деревне вугілля. Далі відбувається стадія газифікації деревного вугілля з утворенням 1 UA 122843 U 5 10 генераторного газу, який також згоряє біля отворів 3. На стадії піролізу полум'я має помаранчеве забарвлення, а на стадії газифікації - блакитне. В кінці процесу, внаслідок подачі надлишку повітря, стадія газифікації деревного вугілля переходить у стадію прямого спалювання. Після завершення процесу на колосниковій решітці залишається зола. Плита побутова газогенераторна була виготовлена (фото на Фіг. 2) та випробувана на різних видах біопалива, а саме: тріска, пелети, дрова, лушпиння соняшнику та гречки. Коефіцієнт корисної дії плити на зазначених паливах становив 24-30 %, що приблизно в 1,5-2,0 рази більше, ніж у печі "Тлуд". Швидкість вигоряння палива 0,8-0,9 кг/год. Джерела інформації: 1. Дж. Твайделл, А. Уэйр Возобновляемые источники энергии. Пер. с англ. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 391 с. 2. Каталог продукції фірми "Версія - люкс", www.versialux.com.ua 3. Сайт www.drtlud.com 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 1. Плита побутова газогенераторна, що містить вертикальний корпус, вертикальний реактор з дном, суміщеним з колосниковою решіткою, та коаксіально розташований всередині корпусу, щілинний канал, утворений корпусом і реактором, яка відрізняється тим, що в щілинному каналі на зовнішній поверхні реактора розміщені ребра радіатора. 2. Плита за п. 1, яка відрізняється тим, що дно реактора виконано суцільним, а колосникова решітка виконана окремо і встановлена в реакторі. 2 UA 122843 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3