Опалювальний реактор для спалювання палива без доступу атмосферного повітря

Реферат: Опалювальний реактор для спалюванням палива без доступу атмосферного повітря складається з корпусу з димарем, навколо якого розміщений парогенератор і додаткова камера, камери згорання з колосниками, яка виконана з можливістю подачі в неї палива і водяної пари. Додаткова камера розміщена над парогенератором, виконана з можливістю регульованої капельної подачі води на стінки частини димаря, навколо якої розміщений парогенератор, і імпульсної регульованої подачі з нього згенерованої пари в камеру згорання. UA 121857 U (12) UA 121857 U UA 121857 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі енергетики, а саме до опалювальних пристроїв для спалювання палива і може бути використана в житлово-комунальному господарстві для забезпечення опалювання, гарячого водопостачання та ін. Відомий пристрій для ефективного спалювання палива без доступу атмосферного повітря, що складається з опалювального котла з димарем і камери згорання, виконаної з можливістю подачі палива, опалювальний котел додатково обладнаний парогенератором, стінки якого виконані подвійними з можливістю заповнення простору між ними водою, при цьому парогенератор встановлений на димарі або виконує роль димаря, забезпечений системою подачі водяної пари в камеру згорання, системою подачі води, а камера згорання забезпечена колосниками, парогенератор додатково забезпечений системою контролю надлишку водяної пари (пат. України 103458, F23C 9/00 F23C 10/20, F24H 1/24, 10.12.2015, Бюл. № 23). Недоліком даного пристрою є неможливість відразу здійснити безперебійне генерування пари, після періодичного заповнення парогенератора водою в процесі роботи реактора, неможливість регульованої крапельної подачі води на стінки частини димаря, навколо якої розмішений парогенератор, і імпульсної регульованої подачі з нього згенерованої пари в камеру згорання для ефективного регулювання процесу отримання пари і подачі її в необхідній кількості, для забезпечення оптимального режиму спалювання палива і температурного режиму в опалювальному приміщенні. Як прототип вибрано опалювальний реактор для спалюванням палива без доступу атмосферного повітря, що складається з корпусу з димарем, навколо якого розміщений парогенератор, камери згорання з колосниками, яка виконана з можливістю подачі в неї палива і водяної пари, між парогенератором і димарем розміщена додаткова камера, з'єднана з атмосферою і виконана з можливістю регулювання в ній швидкості масообміну атмосферного повітря, крім того, додаткова камера споряджена отворами із засувками, розміщеними на її верхній і нижній частині (пат. України 111882, F23C 9/00, F23C 10/20, F24H 1/24). Недоліком даного пристрою є неможливість відразу здійснити безперебійне генерування пари, після періодичного заповнення парогенератора водою в процесі роботи реактора, неможливість регульованої крапельної подачі води на стінки частини димаря, навколо якої розміщений парогенератор, і імпульсної регульованої подачі з нього згенерованого пару в камеру згорання для ефективного регулювання процесу отримання пари і подачі її в необхідній кількості, для забезпечення оптимального режиму спалювання палива і температурного режиму в опалювальному приміщені. В основу корисної моделі поставлена задача, розробити такий опалювальний реактор для спалюванням палива без доступу атмосферного повітря, в якого додаткова камера розміщена над парогенератором, виконана з можливістю регульованої крапельної подачі води на стінки частини димаря, навколо якої розміщений парогенератор, і імпульсної регульованої подачі з нього згенерованої пари в камеру згорання, парогенератор з'єднаний з камерою згорання паропроводом з регульованим клапаном, додаткова камера з'єднана з парогенератором трубками з регульованими дозаторами води, що дозволило б здійснити безперебійне генерування пари в процесі роботи реактора та регульовану канальну подачу води на стінки частини димаря, навколо якої розміщений парогенератор, і імпульсну регульовану подачу з нього згенерованої пари в камеру згорання для ефективного регулювання процесу отримання пари, і подачі її в необхідній кількості, для забезпечення оптимального режиму спалювання палива та температурного режиму в опалювальному приміщені. Поставлена задача вирішується тим, що опалювальний реактор для спалюванням палива без доступу атмосферного повітря, який складається з корпусу з димарем, навколо якого розміщений парогенератор і додаткова камера, камери згорання з колосниками, яка виконана з можливістю подачі в неї палива і водяної пари, згідно з корисною моделлю, додаткова камера розміщена над парогенератором, виконана з можливістю регульованої крапельної подачі води на стінки частини димаря, навколо якої розміщений парогенератор, і імпульсної регульованої подачі з нього згенерованої пари в камеру згорання, парогенератор з'єднаний з камерою згорання паропроводом з регульованим клапаном, додаткова камера з'єднана з парогенератором трубками з регульованими дозаторами води. Розміщення додаткової камери над парогенератором і виконання її з можливістю регульованої крапельної подачі води на стінки частини димаря, навколо якої розміщений парогенератор за рахунок з'єднання додаткової камери з парогенератором трубками з регульованими дозаторами води, дозволяє здійснювати безперервну регульовану крапельну подачу води на стінки частини димаря для безперебійного генерування пари в процесі роботи реактора. При цьому постійне або періодичне заповнення додаткової камери водою не впливає на безперебійне генерування пари в парогенераторі. 1 UA 121857 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Можливість імпульсної регульованої подачі з парогенератора згенерованої пари в камеру згорання за рахунок з'єднання парогенератора з камерою згорання паропроводом з регульованим клапаном, дозволяє забезпечити регульований оптимальний температурний режим в зоні спалювання палива та забезпечити оптимальний режиму його спалювання, і регульований температурний режим в опалювальному приміщені. На фіг. 1 - зображений опалювальний реактор для спалювання палива без доступу атмосферного повітря, вигляд спереду з фрагментами поперечного розрізу; на фіг. 2 - зображений опалювальний реактор для спалюванням палива без доступу атмосферного повітря, вигляд збоку з фрагментами поперечного розрізу; на фіг. 3 - зображений парогенератор, вигляд збоку з фрагментом поперечного розрізу. Опалювальний реактор для спалюванням палива без доступу атмосферного повітря влаштований таким чином. Реактор складається з корпусу 1 з димарем 2, навколо якого розміщений парогенератор 3 і додаткова камера 4, камери 5 згорання з колосниками 6 і каталізатором 7 (наприклад, залізного або нікелевого), яка виконана з можливістю подачі в неї палива і водяної пари. Для цього корпус 1 споряджений дверцятами 8 і 9 та системою патрубків 10 з форсунками 11 і колектором 12, який з'єднаний паропроводом 13 з регульованим клапаном 14 з верхньою частиною парогенератора 3. Додаткова камера 4 розміщена над парогенератором 3, виконана з можливістю регульованої крапельної подачі води на стінки частини димаря 2, навколо якої розміщений парогенератор 3, і імпульсної регульованої подачі з нього згенерованої пари в камеру 5 згорання. Додаткова камера 4 з'єднана з парогенератором 3 трубками 15 з регульованими дозаторами 16 води. Для поповнення камери 5 водою передбачений отвір 17 із заглушкою 18, можливий варіант виконання камери із системою подачі води і, після нагрівання, відведення її за призначенням (на кресленнях не показано). На паропроводі 13, який частково розміщений в корпусі 1, встановлена засувка 19, на парогенераторі 3 - манометр 20 і термометр 21, а на додатковій камері 4 запобіжний клапан 22. Корпус 1 реактора має ніжки 23. Опалювальний реактор для спалюванням палива без доступу атмосферного повітря працює таким чином. В камеру згорання 5 на колосники 6 через дверцята 8 завантажують паливо (дрова, вугілля, пелети) і підпалюють, дверцята закривають. Додаткова камера 4 заповнена водою, дверцята 9 відкриті, засувки 16 на трубках 15 закриті, а засувка 19 на паропроводі 13 відкрита. Під час згорання палива з доступом повітря гарячі димові гази піднімаються вверх в димарі 2, який нагрівається і віддають своє тепло парогенераторові 3 і нагріває воду в додатковій камері 4. При досягненні заданого температури в парогенераторові 3, контроль за допомогою термометра 21, дверцята 9 закривають і відкривають дозатори 16 на трубках 15 і вода з додаткової камери 4 у вигляді регульованої капельної подачі потрапляє на нагріті стінки частини димаря 2, де випаровується. Згенерована пара з парогенератора 3 через паропровід 13 і регульований клапан 14, який спрацьовує при досягненні заданого тиску пари (виставляється за допомогою манометра 20) в парогенераторі, рухається в режимі імпульсної регульованої подачі пари в камеру згорання. В паропроводі 13 пара додатково перегрівається в його частині, яка проходить в камері 4 згорання, рухається в колектор 12 і систему патрубків 10 з форсунками 11 та потрапляє через колісники 6 на розжарений каталізатор 7. При цьому температура горіння палива досягає 400-980 °C. Відбувається піроліз водяної пари на водень і кисень. Кисень окислює паливо та підтримує його горіння. Водень після дисоціації водяної пари також інтенсивно згорає, в результаті чого досягається інтенсивне виділення додаткового тепла, сумарна кількість якого перевищує теплотворність даного конкретного палива. При цих температурах всі хімічні реакції проходять з великою швидкістю. Горіння палива в цих умовах дозволяє одночасно збільшити кількість корисного тепла до 30 %, а також понизити його втрати на розігрів димових газів і підвищити пірометричний ефект горіння. Кисень, що виділяється, забезпечує якісне горіння палива. Дослідним шляхом встановлено стабільне збільшення часу горіння всіх видів палива, при цьому збільшується кількість корисного тепла. При горінні палива з димаря не йде дим. Оскільки в камеру згорання палива не надходить повітря, що містить азот, зменшуються викидання діоксиду азоту в атмосферу. Це дозволяє значного знизити викидання шкідливих речовин в атмосферу та економити паливо, в порівнянні з відомим способом його спалювання. У процесі роботи реактора, при потребі (достатній температурі в опалювальному приміщені, необхідності зниження цієї температури) зменшення подачі об'єму пару в камеру 4 згорання, частина дозаторів 16 закривають і зменшують об'єм води, яка надходить в парогенератор 3. 2 UA 121857 U 5 Безперебійне генерування пари в процесі роботи реактора і регульована імпульсна подача об'єму пари в камеру 4 згорання, дозволяє створювати в ній оптимальний режим спалювання палива і оптимальний регульований температурний режим в опалювальному приміщені. Саме тому дане технічне рішення у сукупності з новими суттєвими ознаками забезпечує підвищення його ефективності. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 1. Опалювальний реактор для спалюванням палива без доступу атмосферного повітря, що складається з корпусу з димарем, навколо якого розміщений парогенератор і додаткова камера, камери згорання з колосниками, яка виконана з можливістю подачі в неї палива і водяної пари, який відрізняється тим, що додаткова камера розміщена над парогенератором, виконана з можливістю регульованої капельної подачі води на стінки частини димаря, навколо якої розміщений парогенератор, і імпульсної регульованої подачі з нього згенерованої пари в камеру згорання. 2. Опалювальний реактор для спалюванням палива без доступу атмосферного повітря за п. 1, який відрізняється тим, що парогенератор з'єднаний з камерою згорання паропроводом з регульованим клапаном. 3. Опалювальний реактор для спалюванням палива без доступу атмосферного повітря за п. 1, який відрізняється тим, що додаткова камера з'єднана з парогенератором трубками з регульованими дозаторами води. 3 UA 121857 U Комп’ютерна верстка О. Гергіль 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 4