Котел водонагрівальний з вбудованими змійовиками у повітряній сорочці

Реферат: Котел водонагрівальний з вбудованими змійовиками у повітряній сорочці, містить суцільнолитий корпус із подвійною стінкою та порожниною для заповнення водою та змійовиком, кришку з камерою підігріву повітря з вбудованими змійовиками, кінцеву кришку, повітропровід, дверцята, камеру згоряння. У камері підігріву повітря знаходяться горизонтальні змійовики суцільнолиті. UA 111699 U (54) КОТЕЛ ВОДОНАГРІВАЛЬНИЙ З ВБУДОВАНИМИ ЗМІЙОВИКАМИ У ПОВІТРЯНІЙ СОРОЧЦІ UA 111699 U UA 111699 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до нагрівальних пристроїв, а саме до твердопаливних котлів, призначених для нагрівання води і використання в опалювальних системах будинків. Всі відомі твердопаливні котли тривалого горіння містять повітряну сорочку для підігріву повітря без змійовиків. Відомий опалювальний котел (патент України № 57194, МПК F23L1/00, опубл. 10.02.2011 р., Бюл. 3), подвійна стінка якого формує ємність, заповнену водою, який містить камеру згоряння, отвори завантаження палива, відведення диму і видалення золи, патрубки підведення та відведення води, камеру підігрівання повітря, у верхній частині якої розташований отвір для подачі повітря, обладнаний заслінкою, а у донній частині - отвір, через який проходить телескопічний пристрій подачі повітря у камеру згоряння зверху відносно палива, що складається зі щонайменше двох труб різного діаметра, який обладнаний розсіювачем повітря, який відрізняється тим, що на двох протилежних стінках камери підігрівання повітря рівномірно по їх висоті розташовані металеві пластини, спрямовані зустрічно одна під одною, а в донній частині цієї камери розміщені металеві ребра, спрямовані перпендикулярно пластинам бокових стінок, всередині труби телескопічного пристрою, яка має найменший діаметр, розміщений спіральний розсікач повітря, розсіювач повітря виконаний у вигляді двох перпендикулярно орієнтованих труб з рівномірно розташованими по їх довжині трубчастими відгалуженнями, спрямованими перпендикулярно трубам. Корпус має прямокутну форму. Котел оснащений дном. Котел оснащений термоманометром і терморегулятором, який відслідковує температуру теплоносія. Недоліками відомого опалювального котла є: - відсутність змійовиків у повітряній сорочці котла. Найближчим аналогом вибраний водонагрівальний твердопаливний котел тривалого горіння (патент України № 89303, МПК F23B60/00, F24H1/48, опубл. 10.04.2014 р., Бюл. № 7), який включає корпус із подвійною стінкою та порожниною для заповнення водою, причому щонайменше одна стінка корпусу виконана товщиною щонайменше 4 мм, камеру згоряння, два повітропроводи із незалежними зовнішніми отворами із засувками, виконаними із можливістю ручного регулювання розміру отвору, причому один повітропровід включає короб забору повітря, сполучений з проміжною ємністю для підігрівання повітря, із пристроєм для подачі повітря зі знімним розсіювачем повітря, а інший повітропровід виконаний із можливістю подачі повітря під паливо, сполучений з проміжною ємністю для підігрівання повітря отвором із засувкою для регулювання розміру отвору або його перекривання, електронний блок керування, колосникові ґрати, причому котел виконаний із можливістю видалення та встановлення колосникових ґрат, отвір для виходу диму, який оснащений регулятором зміни перерізу отвору, отвір завантаження палива та отвір видалення золи із дверцятами, причому дверцята отворів завантаження палива та видалення золи виконані подвійними із розміщеним в утвореній порожнині утеплювачем, отвори входу робочої рідини та виходу робочої рідини з патрубками, прикріплене до корпусу дна, виконане із можливістю встановлення котла із дистанцією від підлоги, наприклад на ніжки. На коробі забору повітря встановлений турбонагнітач, пов'язаний із електронним блоком керування, пристрій для подачі повітря виконаний знімним та встановлений із можливістю підняття й опускання через блок роликів, розсіювач повітря виконаний з можливістю його використання для різних видів палива та у центральній частині містить засіб для занурення у паливо з потовщеними стінками та отвором для подачі повітря у паливо, і виконаний із можливістю подачі повітря у паливо уздовж зони горіння щонайменше з чотирьох сторін, колосникові ґрати виконані із вільним простором з внутрішньої сторони, дверцята отворів завантаження палива та видалення золи виконані регульованими з можливістю регулювання щільності закривання, а на дні у внутрішній частині котла розміщений шар термоізоляційного, термостійкого матеріалу, переважно термостійкої цегли, котел укомплектований запобіжними клапанами скидання надлишкового тиску та скидання повітря для встановлення на патрубок отвору виходу робочої рідини. У відомому рішенні у повітряній сорочці відсутні змійовики. Недолік цього рішення полягає в тому, що при зміні складу твердого палива не забезпечується високий ККД печі. Це пояснюється тим, що не вся хімічна енергія твердого палива (різного за складом) може повністю перетворитися в теплову енергію без регулювання необхідної кількості гарячого повітря для допалювання незгорілих частинок даного виду твердого палива. Незгорілі повністю залишки твердого палива, вилітаючи з труби печі, знижують її ККД і погіршують екологію навколишнього середовища. Відомо, що шляхом підігрівання повітря для подальшої подачі його у зону горіння підвищують ККД котла, а саме: 1. Швидше прогрівається паливо до температури займання. 1 UA 111699 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 2. Активніше йде перемішування палива з окислювачем (збільшення температури повітря сильно впливає на "хімічне неповне згоряння" палива, зменшуючи його. Чим вище температура повітря, тим інтенсивніше йдуть процеси сумішоутворення і спалювання. Повітря в даному випадку - не баластовий теплоносій, а хімічний елемент, який бере участь у формулі спалювання вуглеводнів). 3. Зростає температура факела. 4. З'являється можливість знизити коефіцієнт надлишку повітря без утворення CO. 5. Знижується утворення оксидів азоту. 6. Компактніше стає факел. 7. На четвертому ступені від абсолютної температури факела зростає теплове сприйняття радіаційних поверхонь нагріву. 8. Зменшується температура і об'єм газів на виході з котла. 9. З'являється можливість збільшити площу конвективних поверхонь нагріву. 10. Знижується токсичність газів і, відповідно, платежі за викиди. В основу корисної моделі поставлена задача підвищити ККД котла шляхом додавання у суцільнолиту кришку котла у простір повітряної сорочки горизонтальних змійовиків, що дозволить повітрю циркулювати вздовж повітряної сорочки перед подачею повітря у зону горіння, що значно підігріє повітря. Поставлена задача вирішується наступним: пропонується виготовляти кришку котла з повітряним простором з вбудованими в них змійовиками. Це вирішить питання малого ККД сучасних котлів. Технічний результат, який досягається при вирішенні поставленої задачі, полягає в підвищенні ККД роботи котла. Зовнішній вид котла представлений на фіг. 1, 2. Структура змійовиків повітряної сорочки представлена на фіг. 3. Схематичний вигляд змійовиків повітряної сорочки представлений на фіг. 4. Пристрій містить: патрубок входу теплоносія (води) (1) на фіг. 1, патрубок виходу теплоносія (2) на фіг. 1, 2, простір для теплоносія з суцільнолитим змійовиком (водяна сорочка) (3) на фіг. 1, дверцята завантаження палива (4) на фіг. 2, замінну камеру згоряння, знімну трубу підводу повітря, кришку з вбудованими змійовиками повітряної сорочки (5) на фіг. 1, 3, 4, кришку котла кінцеву (6) на фіг. 1, 2, патрубок відведення газів (7) на фіг. 1, 2, патрубок підводу повітря (8) на фіг. 1, дверцята видалення золи (9) на фіг. 2. Водонагрівальний котел містить корпус із подвійною стінкою та порожниною, заповненою водою, який складається із двох циліндричних труб, вставлених одна в одну шляхом лиття по ЛГМ та перерізами змійовиків, із зазором переважно в 50 мм. Стінки корпусу виконані із металу (сталі, чавуну чи ін.) товщиною щонайменше 6 мм. Котел оснащений повітряною сорочкою зі змійовиками, кінцевою кришкою, знімний повітропровід. Котел містить камеру згоряння у нижній частині, з'єднану з повітропроводом. Котел оснащений декількома дверцятами для завантаження палива та вивантаження золи. Водонагрівальний котел, що заявляється, безпечний, зручний та легкий в обслуговуванні. Таким чином, водонагрівальний котел, що заявляється, простий у виготовленні, а наведенні відомості підтверджують можливість його промислового здійснення з використанням відомих матеріалів та відомого устаткування. Водонагрівальний котел працює наступним чином: паливо завантажується через отвір 4 завантаження палива, який обладнано дверцятами. Після підпалювання палива, що здійснюють через отвір 9 видалення золи, починається процес горіння палива. Повітря потрапляє у котел через патрубок подачі повітря 8, проходить крізь камеру підігріву повітря з вбудованими змійовиками 5, та через знімний повітропровід потрапляє у знімну камеру згоряння. Газоподібні продукти згоряння піднімаються в корпусі котла від зони горіння в напрямку патрубка виходу газів 7 та підігрівають внутрішню стінку котла. Вода подається у водяну сорочку котла через отвір 1. Вода заповнює ємність водяної сорочки котла, нагрівається і через отвір 2 надходить у систему опалення приміщення. Після закінчення процесу горіння палива в камері згоряння (або в процесі горіння) періодично відкривають дверцята (9) і видаляють золу, що залишилася від спалювання палива. 55 2 UA 111699 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Котел водонагрівальний з вбудованими змійовиками у повітряній сорочці, який містить суцільнолитий корпус із подвійною стінкою та порожниною для заповнення водою та змійовиком, кришку з камерою підігріву повітря з вбудованими змійовиками, кінцеву кришку, повітропровід, дверцята, камеру згоряння, який відрізняється тим, що у камері підігріву повітря знаходяться горизонтальні змійовики суцільнолиті. 3 UA 111699 U Комп’ютерна верстка Т. Вахричева 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