Опалювальний котел

1. Опалювальний котел, що містить камеру згоряння, подвійна стінка якого формує ємкість, заповнену водою, отвір для відводу диму, камеру підігрівання повітря з підвідним повітроводом та отвором подачі повітря, обладнаним заслінкою, пристрій подачі повітря у камеру згоряння зверху відносно палива, обладнаний розсіювачем повітря, з можливістю переміщення джерела повітря для сполучення з робочою поверхнею палива, який відрізняється тим, що камеру підігрівання повітря додатково обладнано регулятором подачі повітря, з'єднаним із заслінкою, та додатковим повітроводом до камери згоряння, при цьому камеру згоряння палива обладнано щонайменше одним додатковим джерелом подачі повітря, а C2 2 (11) 1 3 Найбільш близьким до заявляємого рішення є опалювальний котел (LT 4998, WO02086390), який містить камеру згоряння, подвійна стінка якого формує ємкість, заповнену водою, отвір для відводу диму, камеру підігрівання повітря з отвором подачі повітря, обладнаним заслінкою, пристрій подачі повітря у камеру згоряння зверху відносно палива, обладнаний розсіювачем повітря, з можливістю переміщення джерела повітря для сполучення з робочою поверхнею палива. У відомому котлі паливо згоряє зверху донизу, інтенсивно горить лише невелика частина палива. Але конструкція котла не дозволяє використовувати в якості палива кам'яне вугілля, як найбільш поширений вид палива. Завданням винаходу є вдосконалення опалювального котла, в якому шляхом модифікації конструкції апарату подачі повітря забезпечується придатність до спалювання різних видів палива. За рахунок цього підвищується коефіцієнт корисної дії котла, його продуктивність та економічність. Поставлене завдання досягається тим, що в опалювальному котлі, що містить камеру згоряння, подвійна стінка якого формує ємкість, заповнену водою, отвір для відводу диму, камеру підігрівання повітря з підвідним повітроводом та отвором подачі повітря, обладнаним заслінкою, пристрій подачі повітря у камеру згоряння зверху відносно палива, обладнаний розсіювачем повітря, з можливістю переміщення джерела повітря для сполучення з робочою поверхнею палива, згідно з винаходом камеру підігрівання повітря додатково обладнано регулятором подачі повітря, з'єднаним із заслінкою, та додатковим повітроводом до камери згоряння, при цьому камеру згоряння палива обладнано щонайменше одним додатковим джерелом подачі повітря, а розсіювач пристрою подачі повітря обладнано повітровідвідними порожнистими трубами, закріпленими на них віддзеркалюючими пластинами, та орієнтованими донизу повітронаправляючими пластинами. Оснащення камери підігрівання повітря пропонованого котла регулятором подачі повітря дозволяє підвищити ефективність процесу горіння палива та захистити опалювальний котел від перегріву. Уведення до конструкції камери згоряння додаткове джерело подання повітря знизу дозволяє за рахунок змішування різнонаправлених потоків повітря ефективно використовувати різні види палива. Розсіювач труби подачі повітря до камери згоряння додатково обладнано трубами подачі повітря, віддзеркалюючими та повітронаправляючими пластинами для забезпечення подання повітря до периферійних ділянок маси палива і рівномірного його спалювання з метою вирівнювання параметрів горіння у камері згоряння котла. Підвідний повітровід котла обладнано вентилятором, з'єднаним з терморегулятором та термодатчиком отвору для відводу диму для додаткового регулювання подачі повітря до камери згоряння в залежності від температури відведеного диму. Заслінку отвору подачі повітря виконано рухомою з можливістю керування з боку регулятора подачі повітря. 89114 4 Регулятор подачі повітря містить важіль, один кінець якого з'єднано із заслінкою отвору подачі повітря, а інший кінець сполучено із кронштейном, розміщеним на зовнішній поверхні порожнистої стінки камери згоряння, з регулівним гвинтом, при цьому опорою важеля є вільний кінець консольного стрижня, закріпленого на зовнішній поверхні корпусу котла. Така конструкція регулятора дає можливість керувати процесом подачі повітря залежно від параметрів нагрівання води у котлі. Повітровідвідні труби розсіювача повітря виконано прямокутними у поперечному перерізі, при цьому труби спираються на робочу поверхню палива ширшою гранню з метою забезпечення рівномірності подачі повітря до центру горіння палива. Повітронаправляючі пластини розсіювача повітря розташовані під кутом один до одного з утворенням щілини для виходу повітря для посилення спрямованого до центру горіння палива потоку повітря. У додатковому повітроводі від камери підігрівання повітря до камери згоряння встановлено рухому заслінку, яка дозволяє встановлювати необхідний режим подачі повітря до палива у процесі горіння зважаючи на вид, структуру та калорійність палива. Суть винаходу пояснюється кресленнями. На Фіг.1 - представлено поперечний переріз опалювального котла. На Фіг.2 - загальний вигляд розсіювача повітря. Опалювальний котел, Фіг.1, містить камеру згоряння 1, камеру підігрівання повітря 2, телескопічну трубу подачі повітря 3а, 3в, 3с, розсіювач повітря 4, регулятор подачі повітря 5, терморегулятор 6, зовнішню стінку 7 корпусу з тепловою ізоляцією 8. Камеру згоряння 1 виконано у вигляді вертикального циліндра, що має подвійну стінку з внутрішньою поверхнею 9 і зовнішньою 10. Резервуар, утворений стінками 9 та 10 заповнено водою 11. Над камерою згоряння 1 виконано камеру 2 підігрівання повітря, яка через отвір подачі повітря 12 сполучається з підвідним повітроводом 13. Через отвір, виконаний у дні камери 2 підігрівання повітря, до камери згоряння 1 подано трубу 3 подачі повітря, на якій закріплено розсіювач 4 повітря. У верхній частині камери згоряння 1 виконано отвори 14 виходу диму і 15 завантаження палива. У нижній частині камери згоряння 1 встановлено колосникові грати 16, що відокремлюють камеру згоряння 1 від порожнини 17 збору попелу. Порожнина 17 сполучається з камерою підігрівання повітря 2 через додатковий повітровід 18. Порожнину 17 забезпечено отвором 19 для видалення попелу. Отвір 15 завантаження палива і 19 видалення попелу мають дверцята 20 і 21 відповідно. Між стінкою камери підігрівання повітря 2 і внутрішньою стінкою 9 камери згоряння є щілина 22, частково відокремлена перегородкою 23. Регулятор 5 подачі повітря містить закріплений на зовнішній стінці 7 консольний стрижень 24, кронштейн 25 на стінці 10 камери згоряння 1, важіль 26. Важіль 26 спирається на консольний 5 стрижень 24. До одного кінця важеля 26 приєднано заслінку 27, а інший його кінець контактує з регулювальним гвинтом 28 кронштейну 25. Заслінку 27 встановлено над отвором 12 подачі повітря. У підвідному повітроводі 13 розміщено вентилятор 29. В отворі 14 для відводу диму встановлено термодатчик 30, який сполучено з терморегулятором 6. Терморегулятор 6 сполучено з вентилятором 29 для керування його роботою. Трубу подачі повітря з метою регулювання її довжини виконано у вигляді телескопічної конструкції. Труба подачі повітря складається з трьох труб різного діаметру 3а, 3в, 3с. Розсіювач повітря 4, Фіг.2, містить труби 33, 34, закріплені на них навхрест віддзеркалюючі пластини 31, 32, а також орієнтовані донизу повітронаправляючі пластини 35, 36. Для приєднання розсіювача повітря 4 до труби подачі повітря (до труби найменшого діаметру 3а), в центральній його частині виконано сполучне кільце 37. Повітронаправляючі пластини 35, 36 закріплені біля центрального отвору розсіювача 4 повітря та орієнтовані донизу під кутом одна відносно іншої з утворенням подовжньої щілини. Для переміщення розсіювача 4 повітря трубу подачі повітря обладнано тросом 38, приєднаним до труби найменшого діаметру 3а. У додатковому повітроводі 18 встановлено рухому заслінку 39, за допомогою якої повітровід 18 можна перекрити частково або повністю. Опалювальний котел встановлюється на фундамент 40 з цегли або вогнетривкого бетону. Винахід здійснюється наступним чином. Підтягуванням тросу 38 розсіювач 4 повітря труби подачі повітря піднімається до дна камери 2 підігрівання повітря. До опалювального котла завантажується паливо через отвір 15 завантаження палива з дверцятами 20. На паливо укладаються тріски. Після цього трос 38 відпускається і розсіювач 4 повітря опускається на тріски та робочу поверхню палива. Вентилятор 29 та терморегулятор 6 підключаються до електромережі. Через дверцята 20 запалюються тріски, після чого дверцята 20 закриваються. У процесі горіння кількість палива в камері згоряння 1 зменшується і центр горіння з розсіювачем 4 повітря поступово переміщується донизу у напрямку до колосникових ґрат 16. Тепло від горіння палива через внутрішню стінку 9 передається воді 11. Внаслідок роботи вентилятора 29 повітря через повітровід 13 і отвір подачі повітря 12 потрапляє до камери 2 підігрівання повітря. З камери 2 підігрівання повітря частина повітря через трубу подачі повітря і розсіювач 4 повітря потрапляє до центру горіння, інша частина повітря через додат 89114 6 ковий повітровід 18 і колосникові грати 16 подаються на нижню частину палива. Повітряні потоки змішуються, внаслідок чого значно покращуються умови горіння та підвищується його ефективність. Повітря, що подається до розсіювача 4 через щілину між пластинами 35 та 36, поступає до центру вогнища, а до периферійних зон горіння повітря подається через труби 33 та 34. Регулювання подачі повітря до камери 2 підігрівання повітря здійснюється наступним чином. Коли температура води 11 невисока, заслінку 27 відкрито і повітря через отвір 12 подачі повітря поступає до камери 2 підігрівання повітря. У такому положенні заслінку 27 підтримує важіль 26. Коли температура води 11 підвищується, зовнішня стінка 10 камери згоряння 1 зміщується назовні, підштовхуючи собою кронштейн 25 з регулівним гвинтом 28, при цьому кінець важеля 26 із заслікою 27 опускається, частково або повністю перекриваючи отвір 12 подачі повітря. Таким чином регулюється інтенсивність горіння та інтенсивність виділення тепла при горінні. У пропонованому опалювальному котлі подача повітря для забезпечення процесу горіння додатково регулюється у залежності від температури відведеного диму. У залежності від виду палива температура диму коливається від 100 до 300°С. Для того, щоб температура диму, що виходить через отвір 14, не перевищувала допустимих значень, в отворі 14 розміщено термодатчик 30, з'єднаний з терморегулятором 6, який керує роботою вентилятора 29. При підвищенні температури диму інтенсивність роботи вентилятора 29 зменшується. При підвищенні температури диму до граничного рівня, термодатчик 30 та терморегулятор 6 спрацьовують як запобіжник, при цьому вентилятор 29 виключається. Враховуючи особливості спалювання різних видів палива, при завантаженні кам'яного вугілля заслінка 39, встановлена у додатковому повітроводі 18, має бути відкритою і повітря через колосникові грати 16 поступає до центру горіння знизу. При спалюванні дров заслінка 39 може бути закритою, і повітря до центру горіння поступає лише зверху, тобто лише через розсіювач 4 повітря. При спалюванні іншого виду палива, залежно від його структури та калорійності заслінка 39 може знаходитись у проміжному положенні. Пропонований опалювальний котел незалежно від використовуваного виду палива працює з високим коефіцієнтом корисної дії. Винахід може бути здійснено за допомогою відомих засобів виробництва з використанням існуючих технологій. 7 89114 8 9 Комп’ютерна верстка О. Рябко 89114 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