Спосіб і пристрій для безаварійної експлуатації котла на твердому паливі

Реферат: Винахід належить до котлів на твердому паливі, які застосовують в побуті для опалювання квартир, будинків, дач та інших об'єктів. У деяких типах котлів тверде паливо впливає на нормальний режим роботи температурного регулятора. У Європі набули широкого поширення котли на твердому паливі серії CF 120 CSE компанії DE DIETRICH THERMIQUE SAS 57 rue de la gare - F-67580 MERTZWILLER. При завантаженні котла (при закритих дверях для попелу), а також і при випалюванні палива, тверді частинки потрапляють під регулюючий орган температурного регулятора, тим самим перешкоджають його руху у бік зменшення повітряного потоку. Як результат цього, температура води в котлі підвищується від заданої і, якщо оператор не втрутиться, вода починає випаровуватися, тиск в котлі підвищується і активується запобіжний клапан. Система переходить в релейний режим. Цей режим є аварійним для котла. В результаті цього чавун, з якого виготовлені секції котла, піддається дії циклічних температурних навантажень великої амплітуди і в деяких секціях можуть з'явитися тріщини. Крім того, ефективність котла знижується і з'являється неприємний шум, такий як шипіння. Для вирішення цієї проблеми пропонується спосіб і пристрій, що не дозволяють твердим частинкам потрапити під регулюючий орган регулятора. UA 99404 C2 (12) UA 99404 C2 UA 99404 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до способу і пристрою для безаварійної експлуатації котла на твердому паливі. Це такі котли, що одержали широке поширення у побуті для опалювання квартир, будинків, дач та інших об'єктів, які вимагають опалення, та такі, що використовують тверде паливо. В деяких типах котлів тверде паливо впливає на нормальний режим роботи температурного регулятора. У країнах Європи набули широкого поширення котли на твердому паливі серії CF 120 С SE компанії DE DIETRICH THERMIQUE SAS 57 rue de la gare - F-67580 MERTZWILLER. При завантаженні твердого палива (при закритих дверях для попелу 1, фіг. 1 - вид передньої частини котла) і в процесі горіння через грати на шарнірах 2 (фіг. 2 - вид передньої частини котла при відкритих дверях для попелу 1) випадають тверді частинки палива на плиту 3 під вікно (фіг. 3 - вид задньої частини 4 дверей для попелу 1). При їх падінні вони відскакують і розсіюються, крім плити 3 під вікно, також і по горизонтальній частині шасі 7 основного повітряного клапана 8 (фіг. 4 - аксонометричний вид передньої частини дверей для попелу 1). Деякі частинки потрапляють під основний повітряний клапан 8 (регулюючий орган температурного регулятора) в передній частині шасі 7 і перешкоджають його переміщенню у бік зменшення отвору (між клапаном і шасі). Якщо цей отвір більший, ніж необхідний для підтримки заданої температури в установленому режимі, температура води в котлі починає збільшуватися від заданої і якщо перевищить певну межу (100°С), вода випаровується, тиск у котлі підвищується, і якщо оператор не втрутиться, активується запобіжний клапан (він не показаний на кресленнях). Вся система (разом із запобіжним клапаном) переходить в релейний режим роботи. Після активації запобіжного клапана тиск спадає, котел доповнюється холодною водою, температура починає знижуватися, випаровування води зупиняється, запобіжний клапан закривається і температура починає збільшуватися, і так далі. Релейний режим продовжується до зменшення палива до тих пір, доки отвір між клапаном і шасі стане придатним для встановленого режиму у системі при температурі більше ніж задана, проте менше ніж 100°С. Після цього температура починає знижуватися, стає рівною заданій за певний час і потім знову починає знижуватися у безперервному робочому режимі системи. Релейний режим є аварійним для котла і вимагає втручання оператора. Тому споживачі таких котлів не можуть залишати їх без нагляду на достатньо тривалий час. Це тому, що аварійна активація запобіжного клапана і перехід системи в релейному режимі небезпечні для котла. Його доповнення холодною водою при високій температурі допускається тільки кілька разів на сезон відповідно до інструкцій його експлуатації, тому що чавун, з якого виготовлені секції котла, підлягає циклічним температурним впливам великої амплітуди, які можуть стати причиною появи тріщин у деяких з секцій. Крім того, входження системи у релейний режим супроводжується виходом пара високої температури і додатковим нагріванням води після закриття випускного клапана, що знижує ефективність котла. І останнє, але не менш важливе, коли система входить у релейний режим і виходить пар, це супроводжується неприємним шумом, таким як шипіння, а іноді і вібрацією частин її арматури. Отже, вплив твердого палива на роботу температурного регулятора у розглянутому типі котлів (CF120CSE) створює серйозну проблему при його експлуатації, проявляючись як ймовірність для системи разом з запобіжним клапаном перейти від безперервного нормального режиму до роботи у релейному режимі внаслідок перешкоджання твердих часток палива, що потрапили на передню частину шасі, руху основного повітряного клапана у напрямку шасі у бік зменшення його отвору. Якщо при виникненні обмеження руху повітряного клапана у напрямку його шасі температура води в котлі підвищується, але не досягає критичного стану (100°С), коли вода випаровується, вплив твердого палива на роботу регулятора полягає лише у підвищенні температури води в установленому режимі до заданої, без переходу системи у релейний режим. Вплив твердого палива на нормальну роботу температурного регулятора можна усунути, видаляючи впалі тверді частинки, що потрапили в простір між основним повітряним клапаном 8 і передньою горизонтальною частиною шасі 7 до плити 3 під вікно. Це здійснюється згідно із запропонованим пристроєм. Пристрій складається з металевої пластини 9 (Фіг.5а - вигляду спереду металевої пластини), прикріпленої до задньої частини 4 дверей для попелу 1 двома боковими болтами 5, що з'єднують шасі 7 основного повітряного клапана 8 з передньою частиною дверей для попелу 1. Нижня частина 10 пластини 9 (Фіг.5с - аксонометричний вид металевої пластини) щільно сполучена з плитою 3 під вікно, перпендикулярно їй. Верхня частина 11 пластини 9 зігнута під кутом  до площини її нижньої частини 10 (фіг.5b - вид збоку металевої пластини) і знаходиться в просторі під повітряним клапаном 8 і горизонтальною 1 UA 99404 C2 5 10 частиною його шасі 7. На фіг.6 показано поздовжній розріз дверей для попелу 1 та показано металеву пластину, прикріплену до задньої частини дверей. Після здійснення описаного методу з застосуванням запропонованого пристрою унеможливлюється перехід системи у релейний режим, тому що під основний повітряний клапан не потрапляють тверді частинки палива та регулюючий орган температурного регулятора може рухатися вільно. Отвір між клапаном і його шасі може досягати значення залежно від заданої температури та пробивного ефекту дії від регулювання регулятора. Таким чином, підвищується ефективність при експлуатації котла і створюються умови для спрощення вимог до параметрів палива (розмірів і форми), а також вимог пункту 4.1 інструкції експлуатації котла. Крім того, якщо водяний насос працює від мережі і застосовують UPS, відпадає необхідність постійного нагляду за роботою котла. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 20 25 1. Спосіб для безаварійної експлуатації котла на твердому паливі, при якому тверді частинки палива, що випали через грати на шарнірах 2 при завантаженні і в процесі горіння на плиту 3 під вікно, до задньої частини 4 дверей для попелу 1 і відскочили від них, потрапляють під основний повітряний клапан 8, який відрізняється видаленням твердих частинок, що відскочили, з простору між основним повітряним клапаном 8 і горизонтальною частиною шасі 7 до плити 3 під вікно. 2. Пристрій для безаварійної експлуатації котла на твердому паливі відповідно до способу за п. 1, який відрізняється тим, що складається з металевої пластини 9, прикріпленої до задньої частини 4 дверей для попелу 1 двома болтами 5, що сполучають шасі 7 повітряного клапана 8 з дверима для попелу 1, при цьому нижня частина 10 пластини 9 стикається щільно з плитою 3 під вікно та перпендикулярна їй, а верхня частина 11 металевої пластини 9 із шириною, яка дорівнює ширині вікна 6, зігнута під кутом  до площини її нижньої частини 10 і розташована у просторі під повітряним клапаном 8 і горизонтальною частиною його шасі 7. 2 UA 99404 C2 3 UA 99404 C2 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 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