Опалювальний котел тривалого горіння

Реферат: UA 106938 U UA 106938 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до опалювального устаткування, зокрема опалювальних котлів на твердому паливі, призначених для обігріву житлових і виробничих приміщень, з водяною системою центрального опалення, яка може бути як з природною, так і з примусовою циркуляцією. Відомий опалювальний котел, що складається з камери згоряння, в якій встановлена телескопічна труба подачі повітря, яка додатково містить другу камеру згоряння, яка встановлена з можливістю вертикального руху всередині першої, має у своїх верхній і нижній частинах отвори і зв'язана з трубою подачі повітря для піролізного спалювання твердого палива (патент 50141 UA МПК F23B 10/00 "Котел для спалювання твердого палива" Бюл. № 10, 2010 р. 25.05.2010). Недоліком котла є недостатній обсяг другої камери згоряння для повного згоряння піролізного газу. Відомий опалювальний котел, який містить камеру згоряння, подвійна стінка якої формує ємність для води, отвір для виходу диму, отвір завантаження палива й видалення золи, оснащений дверцятами, патрубки підводу та відводу води. Обладнаний пристроєм подачі повітря у камеру згорання зверху відносно палива, (патент 30017 UA МПК F23L 1/00 "Опалювальний котел"). Недоліком котла є недостатня ефективність його роботи. Найближчим аналогом є опалювальний котел тривалого горіння. Опалювальний котел, що містить камеру згоряння, подвійна стінка якої формує ємність, заповнену водою, отвір для відводу диму, отвір завантаження палива і видалення золи, обладнаний дверцятами, патрубки підводу та відводу води, який відрізняється тим, що у верхній частині камери горіння встановлена камера підігріву повітря, між котрими по всьому периметру є зазор, по якому дим, "омиваючи" камеру нагрівання повітря, надходить в отвір відвідних газів, також в конструкцію вмонтовані форсунки верхньої та нижньої подачі повітря, а розсіювач повітря виконано хрестоподібної форми з наскрізними отворами на поверхні. Недоліком найближчого аналога є не досить ефективний підігрів повітря, яке подається в камеру згоряння, що знижує інтенсифікацію горіння. Задачею корисної моделі є розробка опалювального котла з підвищеним коефіцієнтом корисної дії при спрощенні його конструкції. Поставлена задача вирішується у запропонованому опалювальному котлі тривалого горіння, який містить камеру згоряння, подвійна стінка якої формує ємність для теплоносія, отвір для виходу диму, отвір завантаження палива й видалення золи, оснащений дверцятами, патрубки підводу та відводу води, згідно з корисною моделлю, обладнаний пристроєм подачі повітря у камеру згоряння зверху відносно палива, при цьому пристрій виконано з можливістю переміщення джерела повітря для сполучення з робочою поверхнею палива. Особливістю котла є вбудована в камеру нагрівання повітря конструкція, яка складається з поворотної ручки, заслінки, ресивера розподілу розігрітого повітря між форсунками і самими форсунками допалювання вихідних піролізних газів. В основу роботи котла покладений принцип спалювання палива шляхом тління й допалювання піролізних газів. Подача підігрітого повітря в зону горіння забезпечує найбільш ефективне спалювання палива, мінімізуючи утворення сажі і диму. Процес горіння в цьому опалювальному котлі нестандартний - зона горіння в ньому динамічна і рухається зверху вниз. Під дією високої температури і в умовах нестачі кисню суха деревина при тлінні розкладається на летючу частину - так званий піролізний газ, і твердий залишок - деревне вугілля (кокс). Піроліз деревини здійснюється при температурі 200-800 °C. У цьому випадку утворюються піролізні гази, які накопичуються під куполом і вже потім йде на допалювання форсунками, розташованими на камері нагрівання по обидві сторони. Процес цей екзотермічний, тобто йде з виділенням тепла, за рахунок чого, до речі, поліпшується прогрівання і підсушування палива в котлі та відбувається підігрів, що надходить в зону горіння повітря. Змішування кисню повітря з виділеним піролізним газом при високій температурі викликає процес горіння останнього, який використовується в подальшому для отримання теплової енергії. Суть корисної моделі пояснюється кресленням. На фіг. 1 подано поперечний переріз опалювального котла, а на фіг. 2 подано камеру нагріву повітря. Опалювальний котел містить зовнішній та внутрішній корпус котла 1, камеру нагріву та подачі повітря 2, телескоп подачі повітря 3, розсіювач розігрітого повітря по поверхні зони горіння палива 4, механічний покажчик температури 5, термостатичний регулятор тяги 6, ручка відкривання подачі розігрітого повітря до форсунок допалювання піролізних газів 7, заслінка подачі повітря до форсунок допалювання піролізних газів 8, форсунки допалювання піролізних газів 9, дверцята для завантаження палива 10, дверцята для вивантаження золи 11, штуцер для приєднання труби повернення теплоносія 12, штуцер для приєднання труби подачі 1 UA 106938 U 5 10 15 20 25 30 35 40 теплоносія до системи опалення 13, труба димоходу 14, ресивер подачі повітря до камери нагріву з заслінкою 15, відбивач димогарних газів 16, малий ресивер подачі повітря до форсунок допалювання піролізних газів 17. Опалювальний котел - це сталевий циліндр, оточений іншим сталевим циліндром більшого діаметра (1), конструкція утеплена. Між обома циліндрами нагрівається теплоносій. Для поліпшення якості горіння і передачі тепла, у верхній частині камери горіння встановлена камера підігріву повітря (2). У камеру згоряння опускається телескопічна труба подачі повітря (3), на кінці якої кріпиться розсіювач повітря (4). Призначення розсіювача повітря - правильно розподіляти повітря в зонах генерування, що знаходяться нижче, поруч з розсіювачем повітря, а так само в зонах горіння, які розташовані поруч з розсіювачем і над ним. Розсіювач повітря спирається на бічні дрова, які не нагріваються до високої температури, і опускається вниз у міру згорання палива під силою своєї ваги. У верхній частині котла знаходиться термостатичний регулятор тяги (6). Для досягнення оптимального нагріву повітря, ручкою відкривання (7) і заслінкою (8) подається повітря до форсунок допалювання піролізних відхідних газів (9). У конструкції є отвір для завантаження дров (10), отвір для видалення золи (11) і отвір відвідних газів (14). Так само є труба подачі і повернення теплоносія (12-13). У верхній частині камери згоряння розташований ресивер для подачі повітря до камери нагріву з заслінкою (15). Переваги роботи пропонованого опалювального котла полягають в тому, що він працює за принципом верхнього горіння, форма розсіювача повітря дозволяє подавати повітря так, що інтенсивно горить тільки верхня частина твердого палива, при цьому горючий газ, піднімаючись вгору, відштовхується від відбивача димогарних газів і потрапляє в форсунки допалювання піролізних газів. Подача підігрітого повітря в зону горіння забезпечує найбільш ефективне спалювання палива, мінімізуючи утворення сажі, а низькі температури у камері згорання подовжують життєвий цикл опалювального котла. Опалювальний котел є універсальний і може працювати на дровах, стружці, брикетах та вугіллі. Чинником безпеки роботи є те, що в разі відключення циркуляційного насоса системи опалення, котел не закипить. Це обумовлено тим, що в котельній камері відбувається горіння тільки верхнього 15-20-сантиметрового шару дров, а не всієї маси завантаженого палива. Тому при підвищенні температури води в котлі і повному перекритті повітряної заслінки регулятором тяги, температура води не підвищиться більш ніж на 12-16 °C порівняно з встановленою регулятором температури. Пропонований опалювальний котел тривалого горіння, що заявляється, безпечний, зручний та легкий в обслуговуванні. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Опалювальний котел, що містить камеру згоряння, подвійна стінка якого формує ємність, заповнену водою, отвір для відводу диму, отвір завантаження палива і видалення золи, обладнаний дверцятами, патрубки підводу та відводу води, який відрізняється тим, що у верхній частині камери горіння встановлена камера підігріву повітря, в яку вбудована конструкція, яка складається з поворотної ручки, заслінки, ресивера розподілу розігрітого повітря між форсунками і самими форсунками допалювання вихідних піролізних газів. 2 UA 106938 U 3 UA 106938 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4