Котел для спалювання твердого палива

1. Котел для спалювання твердого палива, що містить корпус з водяною сорочкою і патрубками входу і виходу води, топкову камеру з завантажувальними дверцями і решітку, частина котла обладнана горизонтальними димогарними трубами, з одного боку відгородженими перегородкою, утворюючи з корпусом камеру допалювання, а з іншого боку з'єднаними з димовідвідним патрубком, зовні на корпусі встановлений вентилятор, вихід якого з'єднаний з колектором, що розділяє потік повітря по двох каналах, один із яких сполучений з верхньою частиною топкової камери, а інший з підрешітковою порожниною, який відрізняється тим, що перегородка виконана горизонтальною, утворюючи поворотний канал, що з'єднує топкову камеру з камерою допалювання, колектор забезпечений додатковим каналом, з'єднаним C2 2 (19) 1 3 Ознаки відомого котла, які збігаються з ознаками котла, що заявляється; - корпус з водяною сорочкою і патрубками входу і виходу води; - топкова камера з, завантажувальною дверцею; - частина котла обладнана горизонтальними димогарними трубами; - труби з одного боку безпосередньо з'єднані з димовідвідним патрубком, а з другого боку з топковою камерою; - зовні корпуса установлений вентилятор, що подає повітря у топкову камеру зверху крізь трубчастий розподільник із сопловими патрубками. Причини, що перешкоджають одержанню необхідного результату: - обмеженість застосування - тільки для спалювання солом'яних брикетів визначених габаритів і маси - жорстка періодичність завантаження котла, без можливості дозавантаження паливом і видалення золи під час роботи котла; складність улаштування (комплексу контрольно-регулюючих апаратів) ускладнює котел і умови його експлуатації та роботи. Як прототип прийнятий нагрівальний котел для спалювання твердого палива (Патент Швейцарії №660909 МКИ4 F24B5/02, опубл. 87.05.29 "Patentanwalte", №10). Котел містить корпус з водяною сорочкою і патрубками входу і виходу води, топкову камеру з завантажувальною дверцею і решітку, частина котла обладнана рядом горизонтальних димогарних труб, з одного боку відгороджених вертикальною перегородкою, що утворює з корпусом камеру допалювання, а з іншого боку з'єднаних з поворотним каналом з димовідвідним патрубком, зовні на корпусі установлений вентилятор, вихід котрого з'єднаний з колектором, розміщеним на дверці усередині топкової камери і поділяючим потік повітря по двох каналах; один з яких з'єднаний з верхньою частиною топкової камери, а інший з підрешітковою порожниною камери. Ознаки прототипу, які збігаються з ознаками котла, що заявляється; - корпус з водяною сорочкою і патрубками входу і виходу води; - топкова камера з завантажувальною дверцею; - решітка; - частина котла обладнана горизонтальними димогарними трубами; - труби з одного боку відгороджені перегородкою, що утворює з корпусом камеру допалювання, а з другого боку з'єднані з димовідвідним патрубком; - зовні на корпусі установлений вентилятор, вихід котрого з'єднаний з колектором, поділяючим потік повітря по двох каналах, один з яких з'єднаний з верхньою частиною топкової камери, а інший з підрешітковою порожниною. У відомому котлі присутні недоліки, що перешкоджають одержанню необхідного результату: Котел не універсальний, у ньому неможливо більш-менш ефективно використовувати солом'яні 87442 4 брикети. Ефективне горіння брикетів тут може відбуватися тільки зверху брикету (сигарне горіння), але подаваємий горизонтально потік повітря в камеру допалювання, транзитом крізь топкову камеру, збиває полум'я, а потік повітря подаваний знизу крізь решітку, як показує досвід, практично не сприяє горінню. Утворення вертикальною перегородкою прямоточної камери допалювання, у котру верхній горизонтальний потік повітря попадає вже змішаним з топковими газами не сприяє досягненню оптимального режиму горіння і не дозволяє регулювати його при спалюванні різних видів твердого палива. В основі винаходу поставлена задача уніфікації котла під різне тверде паливо, у тому числі торф'яні і соломоспалювальні брикети. Суть винаходу полягає в тім, що котел для спалювання твердого палива містить корпус з водяною сорочкою і патрубками входу і виходу води, топкову камеру з завантажувальною дверцею і решітку, причому частина котла обладнана горизонтальними димогарними трубами з одного боку, відгородженими перегородкою, утворюючи з корпусом камеру допалювання, а з другого боку з'єднаними з димовідвідним патрубком, при цьому, зовні на корпусі установлений вентилятор, вихід якого з'єднаний з колектором, розділяючим потік повітря по двох каналах, один з яких з'єднаний з верхньою частиною топкової камери, а інший з підрешітковою порожниною перегородка виконана горизонтальною, утворюючи поворотний канал, що з'єднує топкову камеру з камерою допалювання, а колектор забезпечений додатковим каналом, з'єднаним безпосередньо з камерою допалювання за допомогою трубчастих каналів, утворених у корпусі котла, а в додатковому каналі і каналі з'єднаним з підрешітковою порожниною установлені регульовані вручну заслінки, решітка виконана підпружиненою з можливістю вертикального переміщення і механічно зв'язана з завантажувальною дверцею, при цьому трубчасті канали в корпусі розташовані перпендикулярно потоку топкових газів, а канал сполучений з топковою камерою з'єднаний із трубчастим розподільником, що має соплові патрубки, спрямовані назустріч потоку топкових газів, причому решітка зв'язана з завантажувальною дверцею за допомогою важільно-тросового механізму, що складається з пари роликів - шківів на вісях нерухомо установлених на бічних стінках котла нижче рівня решітки крізь які перекинуті тросики одними кінцями закріплені на решітці, а іншими на планках нерухомо установлених на дверці під визначеним кутом, що виконують роль важелів, притім патрубок гарячої води і димовідвідний патрубок спрямовані вгору і мають можливість з'єднатись з баком - акумулятором, використовуючим тепло відходячих газів і установленим зверху котла. Розкриваючи причинно-наслідковий зв'язок між істотними ознаками котла, що заявляється, і технічними результатами, необхідно відзначити наступне: Виконання перегородки горизонтальною дає можливість організації поворотного каналу й окре 5 мої камери допалюваня паливних газів, що підвищує ефективність їхньої тепловіддачі. Організація додаткового каналу відбору повітря від вентилятора і його подача безпосередньо в камеру допалювання крізь трубчасті канали в корпусі, які розташовані перпендикулярно потоку газів, дозволяє підвищити температуру в камері допалювання за рахунок інтенсивного перемішування пальних газів і часток незгорілого палива з повітрям. Установка в додатковому каналі та у каналі сполученому з підрешітковою порожниною регульованих вручну заслінок, дозволяє забезпечувати ефективне згоряння будь-якого палива, а при повному перекритті заслінки підрешіткового каналу, спалювання солом'яних і торф'яних брикетів, чому сприяє і визначене розташування соплових патрубків трубчастого розподільника. Виконання решітки підпружиненою і зв'язаною простим механізмом із завантажувальною дверцею, з можливістю вертикального переміщення дозволяє здійснювати завантаження і дозавантаження будь-якого палива на рівні відкритої горизонтально дверці, а при горінні палива, автоматично підтримувати оптимальну відстань області горіння від області подачі повітря, що разом з можливістю регулювання заслінками подачі повітря, без складної автоматики, забезпечує ефективне горіння будь-якого твердого палива і видалення золи. Виконання патрубка гарячої води і димовідвідного патрубка вертикальними дає можливість установки зверху котла бака - акумулятора, що використовує тепло відходячих газів, що додатково підвищує якість і стабільність горіння при максимальному завантаженні котла. Таким чином, сукупність ознак дозволяє уніфікувати котел під будь-яке тверде паливо в тому числі і солом'яні брикети, із забезпеченням оптимального ефективного горіння, при чому забезпечення поставленої задачі вирішено простими і надійними засобами, що і потрібно для індивідуальних побутових котлів. Сутність винаходу пояснюється кресленнями: на Фіг.1 - вигляд котла з боку завантажувальної дверці; на Фіг.2 - переріз. Котел для спалювання твердого палива містить корпус 1 з водяною сорочкою 2 і патрубками входу 3 і виходу води 4, топкову камеру 5 завантажувальну дверцю 6 і решітку 7. 87442 6 Верхня частина котла обладнана димогарними трубами 8, відгородженими горизонтальною перегородкою 9. Канал 10 з'єднує топкову камеру 5 з камерою допалювання 11. З іншого боку труби 8 з'єднані з димовідвідним патрубком 12, обладнаним заслінкою 13. Зовні установлений вентилятор 14 з колектором 15, сполученим з каналами 16, 17, 18, причому в каналах 16, 18 установлені регульовані вручну заслінки 19, 20. Канал 16 з'єднаний трубчастими каналами 21 у корпусі 1 з камерою допалювання 11, а канал 17 із трубчастим розподільником 22 із сопловими патрубками 23, розміщеними в топковій камері 5. Решітка 7 розміщена знизу топкової камери на фіксованих пружинах24 і зв'язана з дверцею 6 механізмом, що складається з пари роликів-шківів 25, тросиків 26, приєднаних до решітки і до поворотних секторів 27 установлених на дверці. У порожнині під решіткою 7 установлений висувний зольник 28. На дверці 6 розміщене оглядове вікно 29. З боку димовідвідного патрубка 12 установлений технологічний люк-кришка 30 для очищення димогарних труб 8. Зверху на котлі може бути установлений бак акумулятор 31, через який проходить димовідвідна труба 32, з'єднана з патрубком 12. Робота котла здійснюється у такий спосіб: Схема розподілення повітря відповідно до опису. При цьому повітря постійно подається крізь порожнину 17 у патрубки 22 і сопла 23 і може частково подаватися при відкритті заслінки 19 у патрубки 21 у камеру допалювання і при відкритті заслінок 20 у канал 18 під решітку 7. У наслідок ДКР вдалося створити простий, надійний універсальний фермерський котел, найбільш ефективний за потужністю 40-100кВт, дозволяючий якісно спалювати будь-яке тверде паливо, у тому числі дрова і вугілля, а також утилізувати відходи біомаси, деревину тирсу, торф, солому у брикетованому вигляді з одержанням тепла і одноразовим зменшенням шкідливих викидів в атмосферу при його спалюванні. Конструкція котла без складної автоматики і електроніки спрощує його експлуатацію і ремонт самим споживачем, а також суттєво здешевлює його у порівнянні з закордонними. 7 87442 8 9 Комп’ютерна верстка А. Рябко 87442 Підписне 10 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