Індивідуальна котельна установка

Реферат: Індивідуальна котельна установка містить топкову камеру з пальниками і каналами підведення палива і свіжого повітря, канал відводу топкових газів з камери згоряння, з'єднаний входом з виходом топкової камери, камеру теплообміну з теплообмінником, вхід якого з'єднаний з каналом повернення охолодженого теплоносія, з'єднану входом з виходом каналу відведення топкових газів з камери згоряння, і канал відводу топкових газів з камери теплообміну, з'єднаний з одного боку з виходом камери теплообміну, а з іншого боку - з навколишнім середовищем. Вхід камери теплообміну розташований над теплообмінником, а її вихід - під теплообмінником, камера теплообміну і канали відведення топкових газів футеровані жаростійким матеріалом з низькими теплоємністю і теплопровідністю, а система регулювання котельної установки включає відвід теплоносія з теплообмінника, з'єднаний з одного боку з виходом теплообмінника, а з іншого боку - зі входом каналу подачі теплової енергії її споживачам, задатчик температури теплоносія на виході теплообмінника, датчик поточного значення температури теплоносія на виході теплообмінника, що контактує з відведенням 5 теплоносія, елемент порівняння, з'єднаний входами з виходами задатчика і датчика температури теплоносія, перетворювач (підсилювач напруги) електричного сигналу, з'єднаний входом з виходом елемента порівняння, канали підведення палива і повітря, відповідно, в котельну установку. UA 75490 U (12) UA 75490 U UA 75490 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі енергетики, а зокрема до теплоенергетики, і призначений для теплопостачання опалювальних приміщень. Відома установка безперебійного постачання теплової енергії (див. Заявка RU 2003127676/06, F01K 1/00. Бюл. № 8, 20.03.2005), що містить котел, в т. ч. пальник, теплообмінник з теплоносієм, систему управління з виконавчим механізмом (клапаном, заслінкою з приводом), конденсатор теплоносія, а також канали (труби) підведення теплоносія до теплообмінника і відводу його до споживача енергії. Виділене курсивом - ознаки спільні з предметом корисної моделі. Її недоліки - низький коефіцієнт корисної дії за рахунок втрати енергії при високій швидкості потоку топкових газів через теплообмінник (при прямому викиді топкових газів в атмосферу за прямохідним теплообмінником) і, як наслідок, недостатній відбір теплової енергії з топкових газів. Відомий котельний агрегат (див. Заявка RU 2005128722/06, F01K 1/00. Бюл. № 8, 20.03.2007), що містить ємність з паливом, топкову камеру з пальником, камеру теплообміну з теплообмінником, канал (трубопровід) подачі палива в топкову камеру, виконавчий механізм (кран з приводом), канал (трубопровід) подачі повітря в топкову камеру, з'єднаний з каналом (трубопроводом) подачі палива в топкову камеру і змішувач на базі диспергатора, причому канал (трубопровід) подачі повітря з'єднаний через виконавчий механізм (кран) з ємністю для повітря, зокрема зрідженого повітря. Виділене курсивом - ознаки спільні з предметом корисної моделі. Його недоліки - низький коефіцієнт корисної дії за рахунок втрати енергії на повторний підігрів теплоносія і недостатній її відбір з топкових газів при високій швидкості потоку топкових газів через теплообмінник (при їх прямохідному відводі з теплообмінника). Відома, як ближча по суті до предмету корисної моделі, індивідуальна котельна установка (див. Патент RU 73917, F01K 1/00. Бюл. № 16, 10.06.2008), що містить канал (трубопровід) подачі води з загальноміської мережі водопостачання, котел з топковою камерою і камерою теплообміну з теплообмінником, вхід і вихід якого з'єднані, відповідно, з каналами подачі гарячого теплоносія і повернення охолодженого теплоносія, канал (трубопровід) подачі газоподібного палива в топкову камеру, з'єднаний входом з загальноміською газовою мережею, а виходом - з пальниками топкової камери, обладнання водопідготовки, поєднане каналами (трубопроводами) з теплообмінниками опалювальних приміщень будівлі, і систему управління (засоби автоматики, регулювання температури теплоносія і його тиску в теплообміннику), з'єднану з теплообмінником через обладнання водопідготовки, причому котел, з топковою камерою і теплообмінником, розміщений на опорі поза опалювальної будівлі, канали (трубопроводи) подачі палива і водообміну розміщені в порожнині опори і з'єднуються каналами (трубопроводами) котлів з обладнанням водопідготовки і системи управління (автоматики), а відстань по вертикалі від перекриття верхнього поверху будівлі до площі опори - не менше допустимого. Виділене курсивом - ознаки спільні з предметом корисної моделі. Її недолік - низький коефіцієнт корисної дії за рахунок недостатнього відбору теплової енергії з топкових газів при високій швидкості їх проходження через теплообмінник (при прямохідному відводі топкових газів у відкриту атмосферу). Задача корисної моделі - підвищення тепловіддачі топковими газами теплоносію в теплообміннику за рахунок зниження швидкості потоку топкових газів в камері теплообміну, через теплообмінник, і регулювання подачі палива і повітря в топкову камеру. Підвищення коефіцієнта корисної дії досягається за рахунок зниження швидкості потоку топкових газів в порожнині камери теплообміну, через теплообмінник, в напрямку зверху вниз, поступово віддаючи теплову енергію теплоносію і витісняючи більш гарячими топковими газами з топкової камери, а також за рахунок регулювання швидкості подачі свіжого повітря в топкову камеру при паралельному регулюванні подачі палива. Поставлена задача вирішується тим, що індивідуальна котельня установка, що містить топкову камеру з пальниками і каналами підведення палива і свіжого повітря, канал відводу топкових газів з камери згоряння, з'єднаний входом з виходом топкової камери, камеру теплообміну з теплообмінником, вхід якої з'єднаний з каналом повернення охолодженого теплоносія, з'єднану входом з виходом каналу відведення топкових газів з камери згоряння, і канал відводу топкових газів з камери теплообміну, з'єднаний з одного боку з виходом камери теплообміну, а з іншого боку - з навколишнім середовищем, причому вхід камери теплообміну розташований над теплообмінником, а вихід камери теплообміну - під теплообмінником, камера теплообміну і канали відведення топкових газів футеровані жаростійким матеріалом з низькими теплоємністю і теплопровідністю. Її система регулювання включає відвід теплоносія з теплообмінника, з'єднаний з одного боку з виходом теплообмінника, а з іншого боку - з каналом 1 UA 75490 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 подачі теплової енергії її споживачам, задатчик температури теплоносія на виході теплообмінника, датчик поточного значення температури теплоносія на виході теплообмінника, що контактує з відведенням теплоносія, елемент порівняння, з'єднаний входами з виходами задатчика і датчика температури теплоносія, перетворювач (підсилювач напруги) електричного сигналу, з'єднаний входом з виходом елемента порівняння, канали подачі палива і повітря, відповідно, перший і другий виконавчі механізми (заслінки з приводами), з'єднані входами з виходами каналів подачі палива і повітря, відповідно, і перший, і другий підсилювачі потужності з'єднані входами з виходом перетворювача, а виходами з керуючими входами першого і другого виконавчих механізмів, виходи яких з'єднані зі входами подачі палива і повітря в топкову камеру, відповідно. На фіг. 1 наведена схема компоновки камери теплообміну і каналів підведення і відведення топкових газів, а на фіг. 2 - схема системи регулювання температури теплоносія на виході теплообмінника і подачі палива і повітря в топкову камеру. Індивідуальна котельна установка містить (див. фіг. 1) топкову камеру з пальниками і каналами підведення палива і свіжого повітря (на фіг. 1 не показані), канал 1 відводу топкових газів з камери згоряння, з'єднаний входом з виходом топкової камери, камеру теплообміну 2 з теплообмінником, вхід якого з'єднаний з каналом повернення охолодженого теплоносія, з'єднану входом з виходом каналу відведення топкових газів з камери згоряння, і канал 3 відведення топкових газів з камери теплообміну, з'єднаної з одного боку з виходом камери теплообміну, а з іншого боку - з навколишнім середовищем, причому вхід камери теплообміну розташований над теплообмінником, а вихід - під теплообмінником, і камера теплообміну і канали відведення топкових газів футеровані жаростійким матеріалом з низькими теплоємністю і теплопровідністю. Її система регулювання включає (див. фіг. 2) відвід 5 теплоносія з теплообмінника, з'єднаний з одного боку з виходом теплообмінника, а з іншого боку - з каналом подачі теплової енергії її споживачам, задатчик 6 температури теплоносія на виході теплообмінника, датчик 7 поточного значення температури теплоносія на виході теплообмінника, що контактує з відведенням 5 теплоносія, елемент 8 порівняння, з'єднаний входами з виходами задатчика 6 і датчика 7 температури теплоносія, перетворювач (підсилювач напруги) 9 електричного сигналу, з'єднаний входом з виходом елемента 8 порівняння, канали 10 і 11 подачі палива і повітря, відповідно, в котельну установку, перший 12 і другий 13 виконавчі механізми (заслінки з приводами), з'єднані входами з виходами каналів 10 і 11, відповідно, подання палива та повітря, і перший 14 і другий 15 підсилювачі потужності з'єднані входами з виходом перетворювача 9, а виходами з керуючими входами першого 12 і другого 13, відповідно, виконавчих механізмів, виходи яких з'єднані зі входами подачі палива 16 і повітря 17, відповідно, в топкову камеру. Індивідуальна котельна установка працює таким чином. Паливо, що подається в топкову камеру, згораючи в атмосфері повітря, нагріває топкові гази. Останні, по каналу 1 відводу топкових газів з камери згоряння, проходячи через камеру 2 теплообміну, нагрівають теплообмінник і теплоносій в ньому. Теплоносій по каналу його подачі теплообмінникам споживача обігріває відповідне приміщення. Задані задатчиком 6 і контрольовані датчиком 7 значення температури теплоносія порівнюються елементом 8 порівняння, а в разі нерівності цих значень на виході елемента 8 порівняння встановлюється високий потенціал, величина і знак якого пропорційні різниці порівнюваних величин. Сигнал з виходу елемента 8 порівняння, після посилення перетворювачем (підсилювачем напруги) 9, посилюється підсилювачами 14 і 15 потужності, а в результаті останнього виконавчі механізми 12 і 13 змінюють свій стан і прохідні відповідно, чим досягається підтримання температури у відведенні 5 на заданому рівні. Пропонована індивідуальна котельна установка забезпечує підтримку температури на виході теплообмінника в заданому стані і на 5+7 % економічніше, у порівнянні з камерою теплообміну із закінченням топкових газів знизу вгору, встановлено досвідченим шляхом, за рахунок переміщення топкових газів через камеру теплообміну зверху вниз, а регулювання подачі палива і повітря в топкову камеру забезпечує підвищення економічності установки. Джерела інформації: 1. Заявка RU 2003127676/06, F01K 1/00. Бюл. № 8, 20.03.2005; 2. Заявка RU 2005128722/06, F01K 1/00. Бюл. № 8, 20.03.2007; 3. Патент RU 73917, F01K 1/00. Бюл. № 16, 10.06.2008. 2 UA 75490 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 20 Індивідуальна котельна установка, що містить топкову камеру з пальниками і каналами підведення палива і свіжого повітря, канал відводу топкових газів з камери згоряння, з'єднаний входом з виходом топкової камери, камеру теплообміну з теплообмінником, вхід якого з'єднаний з каналом повернення охолодженого теплоносія, з'єднану входом з виходом каналу відведення топкових газів з камери згоряння, і канал відводу топкових газів з камери теплообміну, з'єднаний з одного боку з виходом камери теплообміну, а з іншого боку - з навколишнім середовищем, яка відрізняється тим, що вхід камери теплообміну розташований над теплообмінником, а її вихід під теплообмінником, камера теплообміну і канали відведення топкових газів футеровані жаростійким матеріалом з низькими теплоємністю і теплопровідністю, а система регулювання котельної установки включає відвід теплоносія з теплообмінника, з'єднаний з одного боку з виходом теплообмінника, а з іншого боку - зі входом каналу подачі теплової енергії її споживачам, задатчик температури теплоносія на виході теплообмінника, датчик поточного значення температури теплоносія на виході теплообмінника, що контактує з відведенням 5 теплоносія, елемент порівняння, з'єднаний входами з виходами задатчика і датчика температури теплоносія, перетворювач (підсилювач напруги) електричного сигналу, з'єднаний входом з виходом елемента порівняння, канали підведення палива і повітря, відповідно, в котельну установку, перший і другий виконавчі механізми (заслінки з приводами), з'єднані входами з виходами каналів подачі палива і повітря в котельну установку, відповідно, і перший, і другий підсилювачі потужності, з'єднані входами з виходом перетворювача, а виходами - з керуючими входами першого і другого виконавчих механізмів, виходи яких з'єднані зі входами каналу подачі палива і повітря в топкову камеру, відповідно. 3 UA 75490 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4