Твердопаливний водогрійний котел

Реферат: UA 79594 U UA 79594 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до водяного опалення, а саме до автономних побутових котлів, що працюють на твердому паливі та призначені для опалювання житлових і промислових будинків в автоматичному режимі. Відомий опалювальний котел, що містить водоохолоджуваний корпус, в якому виконана топка, горловини з рухомими або знімними дверцятами, димовідвідний патрубок, а також лабіринтний конвекційний газохід (теплообмінник), який сполучає топку з димовідвідним патрубком, канали якого утворені верхньою стінкою і водоохолоджуваними перегородками корпусу (Патент України на корисну модель № 21, опубл. 30.09.1996, бюл. № 3/1996). Недоліками указаного котла є: - складність процесу розпалення шару палива внаслідок недосконалої системи подачі повітря в зону горіння; - неефективне спалювання палива внаслідок недосконалої системи подачі повітря в зону горіння, що збільшує собівартість опалення. За найближчий аналог прийнятий твердопаливний водогрійний котел для спалювання кам'яного вугілля виробництва польської торгової марки Jarkot KWM-SG, який містить корпус із подвійними стінками, простір між якими заповнено теплоносієм, який, крім того, оснащений каналом подачі повітря, топкою із колосниковими решітками, полицями лабіринтного теплообмінника та завантажувальним отвором, що обладнаний горловиною (реклама котла KWM-SG торгової марки Jarkot www.jarkot.com.pl). Недоліками прототипу є: - недосконала система подачі повітря в топку, що не передбачає регулювання подачі повітря в топку, внаслідок чого відсутня можливість використання різних видів твердого палива та процес розпалення шару палива є складним; - малий корисний об'єм топки котла за рахунок наявності коробів подачі повітря, які розташовані безпосередньо в топці, що призводить до необхідності частого завантаження палива. В основу корисної моделі поставлена задача створити такий твердопаливний водогрійний котел, в якому шляхом вдосконалення системи подачі повітря в топку забезпечується можливість регулювання подачі повітря за напрямком та за кількістю, що дозволяє використання різних видів твердого палива, зокрема, додатково деревини та солом'яних брикетів, при одночасному спрощенні процесу розпалення, крім того, забезпечується ефективне згоряння шару такого палива, а також збільшення об'єму топки котла. Поставлена задача вирішується тим, що в твердопаливному водогрійному котлі, який містить корпус із подвійними стінками, простір між якими заповнено теплоносієм, який, крім того, оснащений каналом подачі повітря, топкою із колосниковими решітками, полицями лабіринтного теплообмінника та завантажувальним отвором, що обладнаний горловиною, згідно з корисної моделі, топка додатково містить горизонтально розміщені ряди форсунок, які розташовані між каналом подачі повітря та топкою, кожен з яких обладнаний заслінкою, крім того, топка додатково містить встановлений під кутом не більше як 90° до площини колосникових решіток та з'єднаний з каналом подачі повітря патрубок, який встановлений на горловині завантажувального отвору. В одному із варіантів виконання, для спрощення виготовлення котла за рахунок зменшення кількості технологічних операцій на виготовлення деталей зовнішніх оболонок та простоті базування цих деталей по днищу, зовнішні оболонки корпусу котла продовжені до його днища. В одному із варіантів виконання, для спрощення виготовлення як самих полиць, так і бічних стінок топки, полиці лабіринтного теплообмінника виконані паралельними відносно одна одної. Запропонована конструкція подачі повітря безпосередньо у топку, без використання повітряних коробів, а за допомогою форсунок, які з'єднують канал подачі повітря з топкою, дозволяє повністю використовувати корисний об'єм топки котла, за рахунок чого з'являється можливість закладення більшого об'єму палива до топки, що зменшує частоту закладання палива. Розміщення повітряних форсунок горизонтально рядами, кожен з яких можливо відключити від каналу подачі повітря за допомогою заслінок, дозволяє керувати повітряним потоком залежно від типу палива, що забезпечує ефективне згоряння будь-якого твердого палива. Додаткова подача повітря на верхній шар палива крізь виставлений під кутом не більше як 90° до площини колосникових решіток та з'єднаний з каналом подачі повітря патрубок, який розташовано на горловині завантажувального отвору, дає можливість значно спростити процес розпалення за рахунок направленого потоку повітря на верхній шар палива, що розпалюється. Крім того, подача повітря з такого патрубка, при одночасному відключенні подачі повітря з форсунок, дозволяє ефективно спалювати такий вид палива, як солом'яні брикети. 1 UA 79594 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Суть корисної моделі пояснюється кресленнями: на Фіг. 1 - загальний вигляд котла, на Фіг. 2 - вигляд котла в розрізі. Котел опалювальний для спалювання твердого палива являє собою збірно-зварену конструкцію, що складається з корпусу 1, між оболонками якого розташований теплоносій 2, який підводиться і відводиться за допомогою патрубків підведення 6 і відведення 7 теплоносія. В корпусі розміщена топка 3, в нижній частині якої розташовані колосникові решітки 8. Над топкою розташовані полиці лабіринтного теплообмінника 4. На зовнішній поверхні корпусу під декоративною обшивкою закріплена теплова ізоляція 5. Корпус містить оснащені горловинами завантажувальний 9 та ревізійний 10 отвори, а також димовідвідний патрубок 16. Котел містить канал подачі повітря 11, з'єднаний з припливним вентилятором 12 та повітряними форсунками 13, кількість подачі повітря крізь які регулює блок автоматики 14. Канал подачі повітря 11 оснащено заслінками подачі повітря 15. На горловині завантажувального отвору 17 розміщено спеціальний патрубок 18, що з'єднаний з каналом подачі повітря 11, і який виставлено під кутом не більше 90° до площини колосників 8. Принцип роботи котла полягає в наступному. Котел за допомогою патрубків 6 та 7 підключають до системи опалення та заповнюють його теплоносієм. Димовідвідний патрубок 16 приєднують до димової труби котельної, де розміщується котел. Після чого до камери згоряння 3 крізь дверцята 9 завантажують тверде паливо. Паливо укладають шаром на колосникову решітку 8 до рівня нижніх меж завантажувального отвору 9. Поверх шару палива послідовно розміщують розпалювальний матеріал: папір, тріски, дрова. Відкривають верхню заслінку 15 на каналі подачі повітря 11, інші заслінки закривають. Вмикають блок автоматики 14, якій, в залежності від виставленої на ньому користувачем температури теплоносія, керує швидкістю обертання вентилятора 12, який, в свою чергу, постачає повітря у топку 3 крізь спеціальний патрубок 18. Підпалюють розпалювальний матеріал. Направлений потік повітря зі спеціального патрубка 18 на верхній шар палива робить процес розпалення максимально спрощеним. Після цього, в залежності від типу палива, відкривають всі заслінки 15, наприклад при спаленні вугілля, або нижню заслінку 15, наприклад при спаленні деревини. Якщо як паливо застосовують солом'яні брикети, то всі заслінки 15, крім верхньої, залишають закритими. Високотемпературні продукти згоряння, проходячи між полицями лабіринтного теплообмінника 4, передають тепло шляхом конвекції теплоносію, яка циркулює по водних перегородках котла 2, та крізь димовідвідний патрубок 16 виводяться назовні. Застосування в конструкції корисної моделі для подачі повітря в топку замість повітряних коробів повітряні форсунки 13 дозволяє повністю використовувати корисний об'єм топки котла 3, за рахунок чого з'являється можливість закладення більшої кількості палива, що зменшує частоту закладання палива. А розміщення повітряних форсунок 13 горизонтально рядами, кожен з яких можливо відключити від подачі повітря за допомогою заслінок 15, а також використання спеціального патрубка як окремо, так і разом із повітряними форсунками, виставленого під кутом не більше 90° до площини колосників, який розмішений на горловині завантажувального отвору та з'єднаний з каналом подачі повітря, дозволяє керувати розподілом повітря в зоні горіння залежно від типу палива та ступеня спалювання шару палива, що забезпечує ефективне розпалення та згоряння будь-якого твердого палива. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Твердопаливний водогрійний котел, що містить корпус із подвійними стінками, простір між якими заповнено теплоносієм, який, крім того, оснащений каналом подачі повітря, топкою із колосниковими решітками, полицями лабіринтного теплообмінника та завантажувальним отвором, що обладнаний горловиною, який відрізняється тим, що топка додатково містить горизонтально розміщені ряди форсунок, які розташовані між каналом подачі повітря та топкою, кожен з яких обладнаний заслінкою, крім того, топка додатково містить встановлений під кутом не більше як 90° до площини колосникових решіток та з'єднаний з каналом подачі повітря патрубок, який розташований на горловині завантажувального отвору. 2. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що зовнішні стінки корпусу котла продовжені до його днища. 3. Котел за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що полиці лабіринтного теплообмінника виконані паралельними відносно одна одної. 2 UA 79594 U 3 UA 79594 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова 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