Вихрова низькотемпературна топка при шаровому спалюванні твердого та іншого сипучого палива у малому топковому просторі димогарних котлів
Номер патенту: 84804
Опубліковано: 11.11.2013
Автори: Сігал Олександр Ісакович, Канигін Олександр Вікторович
Формула / Реферат
Вихрова низькотемпературна топка (ВНТ) при шаровому спалюванні твердого та іншого сипучого палива у малому топковому просторі димогарних котлів, яка має топковий простір, поділений на дві частини, нижня частина призначена для згорання палива у шарі або киплячому шарі і отримання газоподібних продуктів згорання, а верхня частина призначена для допалювання гзоподібних продуктів згорання, яка відрізняється тим, що робота низькотемпературної топки (ВНТ) відбувається шляхом розділення топки на дві частини, причому умови роботи низькотемпературної топки (ВНТ) створюються у верхній частині, для чого виконана водоохолоджена стелина у вигляді металевого склепіння, яка може працювати під надлишковим тиском води, а також на місті виходу димових газів із верхньої частини топки додатково виконане вікно конусної або циліндричної форми для газовідведення разом з соплами вторинного дуття та організації подачі вторинного дуттьового повітря через сопла у вихідну частину топкового простору і за рахунок такого конструктивного виконання топки та подачі вторинного дуття створюється вихрова низькотемпературна топка, що дозволяє зменшити хімічний (Q3) та механічний (Q4) недопал, а також скороти викиди золи у навколишнє середовище, що може використовуватися при розробці димогарних котлів малої теплової потужності.
Текст
Реферат: Вихрова низькотемпературна топка (ВНТ) при шаровому спалюванні твердого та іншого сипучого палива у малому топковому просторі димогарних котлів містить топковий простір, поділений на дві частини, нижня частина призначена для згорання палива у шарі або киплячому шарі і отримання газоподібних продуктів згорання. Верхня частина призначена для допалювання гзоподібних продуктів згорання. Робота низькотемпературної топки (ВНТ) організується шляхом розділення топки на дві частини. Умови роботи низькотемпературної топки (ВНТ) створюються у верхній частині, для чого вводиться водоохолоджена стелина у вигляді металевого склепіння, яка може працювати під надлишковим тиском води, а також на місті виходу димових газів із верхньої частини топки є вікно конусної або циліндричної форми для газовідведення разом з соплами вторинного дуття. Подача вторинного, дуттьового повітря через сопла у вихідну частину топкового простору відбувається за рахунок конструктивного виконання топки, щоб при подачі вторинного дуття створювалась вихрова низькотемпературна топка, для зменшення хімічного (Q3) та механічного (Q4) недопалу. UA 84804 U про видачу патенту: UA 84804 U UA 84804 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до пристроїв спалювання твердого та іншого сипучого палива при спалюванні у шарі, або киплячому шарі, для виробництва пари та/або гарячої води, які можуть використовуватися у виробничих цілях, а також у комунальному господарстві, де потрібне опалення приміщень та гаряче водопостачання. Відомий винахід на топку з організацією локальної вихрової аеродинаміки у зоні вікна топки, яке призначене для відведення з топки димових газів (Фіг. 1) (Пузырев Е.М., Шарапов A.M., Щуренко В.П., Скрябин А.А. Способ подачи вторичного дутья и топочное устройство. Заявка № 2002109886/06 (010409). Приоритет от 15.04.2002.) Унизу, на колосниковій решітці (Фіг. 1), розташований шар з паливом, що згорає. Паливо надходить із бункера. Подача палива дозується пристроєм. Подача повітря на первинне дуття здійснюється вентилятором. Вікно для підведення разом з соплами вторинного дуття, розташоване у верхній частині топки. Сопла зорієнтовані тангенціально по відношенню до контуру вікна. Сопла, і відповідно, вторинне дуття (зображене стрілкою) націлені у топку, назустріч продуктам згорання та формують локальну зону рециркуляції з траєкторіями. Для посилення взаємодії потоків вторинного дуття та продуктів згорання вікно може виконуватися у формі усіченого конусу. У зоні рециркуляції горючі із потоку продуктів згорання при контакті з вторинним дуттям догорають, а частинки унесеного палива центробіжними силами викидаються із вихрового потоку та утримуються у топці. В результаті всі топкові пронеси (згорання, теплообмін та заповнення летючими частками) рівною мірою видаляються із простору топки. Недоліком наведеного винаходу є те, що оскільки винахід стосується котла з топкою, яка має у вертикальному перерізі прямокутну форму, то організація вихрового руху димових газів у малому топковому просторі такої форми не може бути організована належним чином. Тому створення у малому топковому просторі відповідної для вихрової низькотемпературної топки (ВНT) аеродинамічної обстановки і, як наслідок, підвищення ефективності роботи (зменшення хімічного (Q3) та механічного (Q4) недопалу, а також скорочення викидів золи у навколишнє середовище) у котлах малої теплової потужності, згідно з даним винаходом, не можна вважати задовільним. Відома модель багатоходового димогарного котла - модельний ряд котлів К-140М-1 - К950М-1, виробництва ЗАО "Kalvis", Литва, Фіг. 2. Паливом для котла є тріски, тирса, торф'яні та інші гранули, торф'яна крихта, зерно, відходи зерна та інше сипуче паливо. Топка модельного ряду котлів К-140М-1 - К-950М-1 має прямокутну форму у вертикальному перетині. Нижня частина топки викладена шамотнею цеглою. Паливо подається на рухомі колосники через спеціальній отвір механізованим шляхом. Підвід дуттьового повітря у топку здійснюється за допомогою вентилятора. Первинне дуттьове повітря подається під колосники. Вторинне дуттьове повітря подається на підібрані оптимально місця через отвори у бокових стінах топки. Горіння палива відбувається на рухомій колосниковій решітці. У кінці решітки змонтований канал із шнеком, через який зола автоматично видаляється з топки у спеціальний контейнер (інтернет-брошюри ЗАО "Kalvis", http://www.kalvis.lt/ru/ru_18/ru_47/ru_59/ru_78/ru_91/423/Kalvis950M-1). Недоліком такої моделі є те, що за наявності у вертикальному перерізі прямокутної форми та підводу вторинного дуттьового повітря через отвори у бокових стінах топки, організація вихрового руху димових газів у топковому просторі не може бути організована належним чином. Тому організацію у топковому просторі відповідної для вихрової низько температурної топки (ВНT) аеродинамічної обстановки і, як наслідок, підвищення її ефективності (зменшення хімічного (Q3) та механічного (Q4) недопалу, а також скорочення викидів золи у навколишнє середовище) не можна вважати задовільною. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення топкового процесу у малому топковому просторі шляхом створення у верхній частині топки аеродинамічних умов, які відповідають умовам роботи вихрової низькотемпературної топки (ВНT), що дозволяє зменшити хімічний (Q3) та механічний (Q4) недопал при роботі котла, а також скоротити викиди золи у навколишнє середовище. Поставлена задача вирішується тим, що для створення аеродинамічних умов у вихровій низькотемпературній топці (ВНT) у малому топковому просторі димогарного котла, який використовує паливо при спалюванні його у шарі, або киплячому шарі, згідно з корисною моделлю, топковий простір розділяється на дві частини. Нижня частина призначена для згоряння палива і отримання газоподібних продуктів згорання. Верхня частина призначена для допалювання газоподібних продуктів згоряння за рахунок організації аеродинамічних умов, які відповідають умовам роботи вихрової низькотемпературної топки (ВНТ). Нижня частина у перерізі має прямокутну форму. Верхня частина топки у перегині має циліндричну форму. Стелина топки виконана у вигляді металевого склепіння, яке є частиною водяного корпусу котла і за рахунок своєї циліндричної форми пристосована для роботи під надлишковим тиском води. 1 UA 84804 U 5 10 15 20 25 30 На місці виходу димових газів із верхньої чистини топки додатково вводиться вікно конусної або циліндричної форми для газовідведення разом з соплами вторинного дуття. Таким чином організується поздовжній циркуляційний вихровий рух продуктів згорання у верхній частині малого топкового простору, за рахунок чого вдається зменшити хімічний (Q3) та механічний (Q4) недопал та скоротити шкідливі викиди летючої золи в атмосферу. Створення вихрової низькотемпературної топки (ВНТ) у малому топковому просторі димогарного котла ілюструється на Фіг. 3. 1 - топки: 2 - паливна решітка; 3 - пристрій для подачі палива у топку: 4 - пристрій для золовидалення; 5 - вентилятор первинного дуття; 6 вентилятор вторинного дуття; 7 - вікно для газовідведення; 8 - сопла вторинного дуття; 9 траєкторії руху повітря вторинного дуття; 10 - траєкторії руху продуктів згорання; 11 - траєкторії руху димових газів в зоні локальної рециркуляції; 12 - шар палива; 13 - димогарні труби. Процес спалювання палива у вихровій низькотемпературній топці (ВНТ) при шаровому спалюванні твердого та іншого сипучого палива у малому топковому просторі димогарного котла відбувається наступним чином. Паливо горить на решітці 2, під яку подається первинне дуттьове повітря від вентилятора 5. Повітря на вторинне дуття подається вентилятором 6. Подача палива дозується пристроєм 3. Продукти згорання палива рухаються по траєкторіям 10 у напрямку вікна для газовідведення 7. Сопла 8 вторинного дуття. що розташовані у вікні 7, зорієнтовані тангенціально і дещо аксіально відносно до контуру вікна. Сопла 8, і відповідно, вторинне дуття (зображене стрілками 9), націлені у топковий простір, назустріч продуктам згорання 10 та формують зону локальної рециркуляції з траєкторіями 11, яка завдяки круглій формі верхньої частини топки частково сягає також топковий простір. У зоні рециркуляції, яка організується поблизу вікна, горючі із потоку димових газів при контакті з вторинним дуттям догорають у здійнятому стані. Важкі частинки виносу палива, рухаючись вздовж циліндричної верхньої частини топки у потоку, що формується центробіжними силами, викидаються із вихрового потоку, випадають на решітку 2 і догорають в шарі палива 12, або у зоні, що прилягає до цього шару. Видалення золи з топки проводиться пристроєм 4. В результаті всі топкові процеси (згорання, теплообмін та заповнення летючими частками) рівною мірою розподіляються у просторі топки. Таке вдосконалення топкового процес у малому топковому просторі димогарних котлів може застосовуватися при спалюванні твердого та іншого сипучого палива у шарі, або киплячому шарі. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 45 Вихрова низькотемпературна топка (ВНТ) при шаровому спалюванні твердого та іншого сипучого паливау малому топковому просторі димогарних котлів, яка має топковий простір, поділений на дві частини, нижня частина призначена для згорання палива у шарі або киплячому шарі і отримання газоподібних продуктів згорання, а верхня частина призначена для допалювання гзоподібних продуктів згорання, яка відрізняється тим, що робота низькотемпературної топки (ВНТ) відбувається шляхом розділення топки на дві частини, причому умови роботи низькотемпературної топки (ВНТ) створюються у верхній частині, для чого виконана водоохолоджена стелина у вигляді металевого склепіння, яка може працювати під надлишковим тиском води, а також на місті виходу димових газів із верхньої частини топки додатково виконане вікно конусної або циліндричної форми для газовідведення разом з соплами вторинного дуття та організації подачі вторинного дуттьового повітря через сопла у вихідну частину топкового простору і за рахунок такого конструктивного виконання топки та подачі вторинного дуття створюється вихрова низькотемпературна топка, що дозволяє зменшити хімічний (Q3) та механічний (Q4) недопал, а також скороти викиди золи у навколишнє середовище, що може використовуватися при розробці димогарних котлів малої теплової потужності. 2 UA 84804 U 3 UA 84804 U Комп’ютерна верстка М. Ломалова 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
ДивитисяДодаткова інформація
Автори англійськоюKanyhin Oleksandr Viktorovych, Sihal Oleksandr Isakovych
Автори російськоюКаныгин Олександр Викторович, Сигал Александр Исакович
МПК / Мітки
МПК: F24H 1/12, F23C 3/00, F23B 30/00
Мітки: сипучого, просторі, низькотемпературна, іншого, димогарних, шаровому, топковому, вихрова, спалюванні, твердого, котлів, топка, палива, малому
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/6-84804-vikhrova-nizkotemperaturna-topka-pri-sharovomu-spalyuvanni-tverdogo-ta-inshogo-sipuchogo-paliva-u-malomu-topkovomu-prostori-dimogarnikh-kotliv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Вихрова низькотемпературна топка при шаровому спалюванні твердого та іншого сипучого палива у малому топковому просторі димогарних котлів</a>
Попередній патент: Застосування продукту сповільненого напівкоксування важких нафтових залишків як добавки до вугільних шихт
Наступний патент: Пристрій моделювання меж стійкості дизеля
Випадковий патент: Спосіб неруйнівного контролю напружень в гігроскопічних матеріалах у процесі сушіння