Горизонтальний двоконтурний твердопаливний котел

Реферат: Горизонтальний двоконтурний твердопаливний котел, корпус якого має циліндричну форму, містить камеру згоряння, відбійник полум'я, трубку подачі повітря, дверцята, Камера згоряння виконана двоконтурною та у верхній частині містить камеру допалювання, яка виконана конусоподібною з розширенням на вході та звуженням на виході, відбійник полум'я створює нижній контур камери допалювання, трубка подачі повітря розміщена вище рівня відбійника полум'я, а піддон котла обкладений ізолятором-шлаковатою, на яку викладено шар шамотної цегли, у верхній частині корпусу котла на рівні або нижче центральної горизонтальної осі камери згоряння виконана водяна сорочка контуру опалення, в який вмонтований другий контур протічної води із відводом гарячої води, дверцята містять забірник повітря із заслінкою UA 76243 U (54) ГОРИЗОНТАЛЬНИЙ ДВОКОНТУРНИЙ ТВЕРДОПАЛИВНИЙ КОТЕЛ UA 76243 U UA 76243 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель стосується теплотехніки і належить до горизонтальних котлів для забезпечення гарячою водою та обігріву приміщень та може бути використана в промисловості, сільському господарстві і побуті. З рівня техніки відомий котел "Булер'ян" виробництва "Energetec Gmbh" Німеччина (http://www.rmnt.ru/story/heating/368438.htm), аналог якого у Росії по ліцензії випускає ЗАО "Лаотерм" під маркою "Бренеран". Цей котел складається з овального бочкоподібного сталевого корпусу, двох'ярусної топки, через яку вертикально проведено від 7-ми повітряних труб, вигнутих посередині до центру топки. Зовні знаходяться пічні дверцята, регулятор подачі повітря і димова заслінка. Тліюче деревне паливо в першій (нижній) камері згоряння утворює генераторний газ - горючий і здатний давати додаткову теплову енергії при його спалюванні. Недоліком цього котла є значні тепловтрати та високий ступінь пожежонебезпеки: до 70 % генераторного газу не згоряє, значна його частина випаровується в трубу. Відомий котел (патент України на корисну модель № 145, F24B 7/00, опубл. 30.04.1998 р.), що містить корпус з металевими повітряними трубками, розташованими в порожнині корпуса, топкову ємність з піддоном і склепінням та встановлені на повітряних трубках форсунки і розподільну перегородку, а також закріплені на корпусі дверцята і піддувало. Недоліком даної конструкції котла є доволі великі витрати палива і невеликий ККД. Найбільш близьким до запропонованого є котел з вихровою низькотемпературною топкою (патент України на винахід № 97577, F22B 7/00, F23C 10/20, опубл. 27.02.2012 р.), який містить з'єднані між собою жарову трубу-топку з встановленою колосниковою решіткою для спалювання твердого палива, під яку підводиться первинне дуттьове повітря, димогарну коробку та димогарні труби, підключені до поворотної камери. В задній частині топки виконано вікно конусної або циліндричної форми для газовідведення з соплами вторинного дуття, а також відбійний виступ для додаткової організації руху продуктів згорання. Недоліком даного котла є недостатнє виділення деревного газу, що виключає повне згоряння та знижує ККД. Крім того, один контур нагрівання води не забезпечує повною мірою потреб в постійній гарячій протічній воді. Також недоліком його є високий ступінь пожежонебезпеки через неминуче горіння пилу внаслідок нагрівання певних ділянок котла до температури понад 120 °C. В основу корисної моделі поставлено задачу створити надійний горизонтальний котел на дровах із підвищеним ККД, високим ступенем спалювання газу, що виділяється при тлінні палива, та високим ступенем пожежобезпеки, що забезпечить дешевим теплом і гарячим водопостачанням. Поставлена задача вирішується тим, що в горизонтальному двоконтурному твердопаливному котлі, корпус якого має циліндричну форму та містить камеру згоряння, відбійник полум'я, трубку подачі повітря, дверцята, згідно з корисною моделлю, камера згоряння виконана двоконтурною та у верхній частині містить камеру допалювання, яка виконана конусоподібною з розширенням на вході та звуженням на виході, відбійник полум'я створює нижній контур камери допалювання, трубка подачі повітря розміщена вище рівня відбійника полум'я, а піддон котла обкладений ізолятором-шлаковатою, на яку викладено шар шамотної цегли, у верхній частині корпусу котла на рівні або нижче центральної горизонтальної осі камери згоряння виконана водяна сорочка контуру опалення, в який вмонтований другий контур протічної води із відводом гарячої води, дверцята містять забірник повітря із заслінкою. За рахунок виконання камери згоряння двоконтурною - із камерою допалювання конусоподібної форми з розширенням на вході та звуженням на виході, покращується тяга котла, ступінь допалювання газу, що приводить до підвищення ККД, і не осідає сажа на стінках котла, що приводить до зменшення витрат часу на обслуговування. Шар ізоляції - шлаковати оберігає поверхню від перегріву та довгий час зберігає тепло нагрітої цегли, що забезпечує кращий процес тління всередині камери згоряння та сприяє більшому виділенню деревного газу, що також приводить до підвищення ККД при спалюванні його у камері допалювання. Наявність забірника повітря із заслінкою на дверцятах забезпечує можливість регулювання ступеня та тривалості горіння, що також приводить до підвищення ККД. Другий контур протічної води дає вільний доступ до користування гарячою водою, без забору її із загальної системи обігріву, що підвищує ККД та розширює функціональні можливості корисної моделі, що заявляється. За рахунок того, що другий контур протічної води вмонтований у перший контур, на його стінках не утворюється накип. В цілому, технічний результат полягає в отриманні багатофункціонального, економічного з високою продуктивністю та високим ККД легкого в обслуговуванні горизонтального двоконтурного твердопаливного котла. На фіг. 1 зображено загальний вигляд горизонтального двоконтурного твердопаливного 1 UA 76243 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 котла, на фіг. 2 - повздовжній розріз, на фіг. 3 - поперечний розріз. Де: 1 - Корпус котла. 2 - Дверцята. 3 - Забірник повітря із заслінкою подачі повітря. 4 - Трубка подачі повітря в камеру допалювання. 5 - Водяна сорочка контуру опалення. 6 - Вихід гарячої води другого контуру. 7 - Ізоляція (шлаковата). 8- Цегляний піддон. 9 - Камера допалювання зі стінкою у вигляді відбійника полум'я. 10 - Направляюча пластина газів, що згоріли. 11 - Димохід. 12 - Ніша для чистки золи камери згоряння. 13 - Датчик температури. 14 - Вихід контуру опалення. 15 - Вхід контуру опалення. Горизонтальний двоконтурний твердопаливний котел містить корпус 1, що має циліндричну форму, камеру згоряння для спалювання твердого палива, в якій виконана камера допалювання 9 зі стінкою у вигляді відбійника полум'я. В камеру допалювання підводять повітря через трубку подачі повітря 4, що розміщена вище рівня відбійника полум'я. Дверцята 2 містять забірник повітря 3 із заслінкою. Горизонтальний двоконтурний твердопаливний котел містить направляючу пластину газів, що згоріли 10, й димохід 11. У верхній частині корпусу до половини розташована водяна сорочка 5, в яку вмонтований другий контур протічної води із виходом гарячої води 6 - мідний радіатор другого контуру. По стінках водяної сорочки 5, завдяки циліндричній формі склепіння, полум'я, а потім після розігріву і деревний газ, циркулюють і сходяться у верхній точці, де розташована трубка подачі повітря 4, за рахунок якої і відбувається допалювання і горіння газів в камері допалювання 9. Камера допалювання 9 має конусоподібну форму, де вхід більшого діаметра, аніж вихід. За рахунок цієї форми збільшується тяга котла, ступінь спалювання газів і на стінках котла не осідає сажа. У нижній частині котла, на дні укладений ізолятор - шлаковата 7, і зверху по еліпсу аж до водяної сорочки 5 викладають піддон шамотною цеглою 8, причому останній ряд цеглин підрізають і за рахунок цієї форми дрова самі підкочуються під трубку подачі повітря 3 в камеру згоряння 9. Шар цегли 8 служить накопичувачем температури, за рахунок якого відбувається тліюче горіння і виділення газів. Шар шлаковати 7 не дає цегляному піддону 8 остигати, а також ізолює дно котла від нагрівання, що забезпечує дотримання пожежобезпеки. Процес роботи відбувається таким чином. Відкривають дверцята 2, накладають дрова як в звичайну піч, розпалюють, при цьому заслінка забірника повітря 3 повністю відкрита, прогрівають котел і систему опалення, потім, коли залишиться один жар, роблять закладку - бажано круглі, не колоті дрова, дають запалати, після чого прикривають заслінку забірника повітря 3, переводять на тління, в трубку 4 між тим тяга починає засмоктувати повітря і подавати в камеру згоряння на рівні камери допалювання 9 (через неї також можна спостерігати процес горіння). За рахунок такого технічного рішення котел дуже ефективний і економічний: оберемок дров горить 6 годин та забезпечує нагрівання 100 кв. м площі, а також забезпечує протічною гарячою водою. За короткий період часу (10-15 хв.) відбувається нагрівання проточної води, через 20-30 хв. нагрівається приміщення. Котел може працювати без зупинки 24 години від 10 до 15 днів, оскільки майже вся зола згорає. Продуктивність - 8 л/хв. і вище. Датчик температури дає можливість контролювати процес горіння всередині котла. Котел добре зарекомендував себе в спареній системі з газовим опаленням. У пропонованому горизонтальному двоконтурному твердопаливному котлі як тверде паливо можна використовувати будь-який сорт дров та відходи деревини. Котел можна використовувати в сільських будинках, де газ відсутній, а також задля економії газу, шляхом паралельного підключення до системи опалення на дровах. Високий ступінь пожежобезпеки дозволяє використовувати його і в інших спорудах (як-от: теплиці, кафе, СТО, майстерні, магазини, автопарки тощо). Запропонована корисна модель може бути виготовлена з відомих матеріалів і за відомими технологіями. 60 2 UA 76243 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Горизонтальний двоконтурний твердопаливний котел, корпус якого має циліндричну форму та містить камеру згоряння, відбійник полум'я, трубку подачі повітря, дверцята, який відрізняється тим, що камера згоряння виконана двоконтурною та у верхній частині містить камеру допалювання, яка виконана конусоподібною з розширенням на вході та звуженням на виході, відбійник полум'я створює нижній контур камери допалювання, трубка подачі повітря розміщена вище рівня відбійника полум'я, а піддон котла обкладений ізолятором-шлаковатою, на яку викладено шар шамотної цегли, у верхній частині корпусу котла на рівні або нижче центральної горизонтальної осі камери згоряння виконана водяна сорочка контуру опалення, в який вмонтований другий контур протічної води із відводом гарячої води, дверцята містять забірник повітря із заслінкою. 3 UA 76243 U Комп’ютерна верстка Шеверун Д.М. 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