Водогрійний твердопаливний котел

Реферат: Водогрійний твердопаливний котел містить корпус, виконаний у вигляді сорочки із теплоносієм, яка утворена подвійними стінками, та розміщені в корпусі завантажувальну камеру із завантажувальними отворами та зоною первинного окиснення в нижній частині, камеру горіння піролізних газів і теплообмінник, зона первинного окиснення та камера горіння піролізних газів вимощені шамотною цеглою та відокремлені одна від одної колосниковою решіткою, виконаною також із шамотної цегли, крім того, котел містить систему регулювання та подавання первинного та вторинного повітря, причому завантажувальна камера виконана подовженою та містить додаткову зберігально-сушильну зону, яка утворена стінками корпусу у вигляді сорочки із теплоносієм, колосникова решітка виконана із великою кількістю форсунок малого перерізу для палива дрібної фракції, а система регулювання та подавання первинного та вторинного повітря складається із димососа, з'єднаного з блоком керування і розміщеного над теплообмінником, та із каналів для первинного повітря в зоні первинного окиснення і в зоні форсунок колосникової решітки для вторинного повітря, причому канали в корпусі виконані наскрізними та ззовні закриваються кришкою, виконаною із можливістю подання повітря, крім того, стіни зони первинного окиснення завантажувального бункера вимощені шамотною цеглою трапецеїдальної форми з утворенням дашків над каналами подавання повітря. UA 115481 U (54) ВОДОГРІЙНИЙ ТВЕРДОПАЛИВНИЙ КОТЕЛ UA 115481 U UA 115481 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до енергетичної галузі і може бути використана в котлах для водяного опалення житлових, адміністративних, промислових, складських та інших приміщень. Як тверде паливо може бути використано як кускове паливо (дрова, відходи деревообробки тощо), так і дрібнофракційне паливо (пелети, тирса та інші дрібні деревні відходи). Відомий водогрійний опалювальний котел газогенераторного "пірол ізного" типу Лебединського моторобудівного заводу (http://www.lmz.com.ua/news.php), що містить корпус з подвійною стінкою, заповнений водою, завантажувальну камеру, отвори завантаження палива, теплообмінник, камеру горіння піролізних газів, керамічне сопло для проходу генераторного "піролізного" газу до камери горіння, і системи подачі і регулювання повітря. Завантажувальна камера та камера горіння піролізних газів виконані з футеруванням із муллітокорундового бетону. До недоліків відомого котла можна віднести те, що конструкція паливної камери передбачає використання в якості палива або кускової деревини або комбінації кускової деревини та дрібного палива але не більше 30 % останнього, крім того вологість палива не повинна перевищувати 50 %, що обмежує область використання. А футерування із литого муллітокорундового бетону при пошкодженнях передбачає розбирання котла і заміну всього бетонного покриття, що значно здорожує ремонтні роботи та займає значний час. Також відомий твердопаливний газогенераторний котел (https://ziehbart.com.ua/manual.pdf), що містить корпус, виконаний у вигляді сорочки із теплоносієм, яка утворена подвійними стінками, та розміщені в корпусі завантажувальну камеру із завантажувальними отворами, камеру горіння піролізних газів і теплообмінник. Завантажувальна камера одночасно є камерою первинного окиснення. Камери первинного горіння та горіння піролізних газів вимощені шамотною цеглою та відокремлені одна від одної колосниковою решіткою із форсункою для виходу газів, також виконаної із шамотної цегли. Крім того, котел містить систему подавання первинного та вторинного повітря, що включає отвори подачі повітря в паливну камеру та нагнітальний вентилятор. Даний котел є найбільш близьким до рішення, що заявляється, та прийнятий за найближчий аналог. До недоліків найближчого аналога можна віднести те, що колосникова решітка має одну велику форсунку для виходу піролізних газів, що унеможливлює використання дрібнофракційного палива, тим самим звужує можливості використання. Крім того, повітря в камеру первинного горіння надходить через канали із повітряного зазору між корпусом і самою камерою. Під час експлуатації ці канали мають властивість забруднюватись та забиватися, наприклад, продуктами горіння, що негативно впливає на роботу котла, а при такому важкодоступному розміщенні каналів ускладнюється обслуговування котла. В основу корисної моделі поставлено задачу створення зручного в обслуговуванні універсального котла, а саме котла із можливістю спалювання як кускового палива, так і сипучих та дрібнофракційних відходів вологістю до 65 %, що виникли в результаті деревообробки та ведення сільського господарства. Поставлена задача вирішується тим, що у водогрійному твердопаливному котлі, що містить корпус, виконаний у вигляді сорочки із теплоносієм, яка утворена подвійними стінками, та розміщені в корпусі завантажувальну камеру із завантажувальними отворами та зоною первинного окиснення в нижній частині, камеру горіння піролізних газів і теплообмінник, зона первинного окиснення та камера горіння піролізних газів вимощені шамотною цеглою та відокремлені одна від одної колосниковою решіткою, виконаною також із шамотної цегли, крім того, котел містить систему регулювання та подавання первинного та вторинного повітря, згідно з корисною моделлю, новим є те, що завантажувальна камера виконана подовженою та містить додаткову зберігально-сушильну зону, яка утворена стінками корпусу у вигляді сорочки із теплоносієм, колосникова решітка виконана із великою кількістю форсунок малого перерізу для палива дрібної фракції, а система регулювання та подавання первинного та вторинного повітря складається із димососа, з'єднаного з блоком керування і розміщеного над теплообмінником, та із каналів для первинного повітря в зоні первинного окиснення і в зоні форсунок колосникової решітки для вторинного повітря, причому канали в корпусі виконані наскрізними та ззовні закриваються кришкою, виконаною із можливістю подання повітря, крім того, стіни зони первинного окиснення завантажувального бункера вимощені шамотною цеглою трапецеїдальної форми з утворенням дашків над каналами подавання повітря. Також новим є те, що використаний газотрубний вертикальний теплообмінник, а зона первинного окиснення завантажувального бункера та камера горіння піролізних газів виконані конусної або трапецеїдальної форми. Завантажувальна камера містить верхній та боковий завантажувальні отвори. Як блок керування використаний контролер, з'єднаний із датчиками 1 UA 115481 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 температури вихідних газів та/або теплоносія та виконаний із можливістю регулювання роботи димососа. Виконання подовженої завантажувальної камери із додатковою зберігально-сушильною зоною, яка утворена стінками корпусу у вигляді сорочки із теплоносієм, дозволяє використовувати паливо вологістю до 65 %, так як при знаходженні в зберігально-сушильній зоні паливо висихає за рахунок тепла від сорочки із теплоносієм. Конструкція колосникової решітки із великою кількістю форсунок малого перерізу дозволяє використання сипучого палива без спеціальних додаткових пристроїв подання такого палива, а димосос, контролер та канали подання первинного та вторинного повітря дозволяють регулювати спалювання палива та газів. Зручність обслуговування котла обумовлена виконанням отворів наскрізними, тобто із простою доступністю для чищення, крім того, всередині отвори захищені дашками, утвореними цеглою трапецеїдальної форми. Конусоподібна (трапецеїдальна) форма завантажувальної камери в зоні первинного окиснення сприяє просуванню палива. А така ж форма камери горіння піролізних газів призводить до перемішування газів та втрати ними швидкості, що впливає на ефективність нагрівання теплоносія. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де на фіг. 1 зображено загальний вигляд котла, що заявляється, на фіг. 2 - зона первинного окиснення завантажувальної камери та камера горіння піролізних газів. Водогрійний твердопаливний котел, що містить корпус 1 (фіг. 1, 2), виконаний у вигляді сорочки 2 із теплоносієм, яка утворена подвійними стінками. В корпусі 1 розміщено завантажувальну камеру, газотрубний вертикальний теплообмінник 3, розташований за завантажувальною камерою та відокремлений стінкою із сорочкою з теплоносієм, камеру горіння піролізних газів 4. Завантажувальна камера містить верхній 5 та боковий 6 завантажувальні отвори для сипучого та кускового палива відповідно. Крім того, завантажувальна камера виконана подовженою та містить зберегально-сушильну зону 7 і зону первинного окиснення 8. Зберігально-сушильна зона 7 утворена стінками корпусу у вигляді сорочки із теплоносієм. Зона первинного окиснення 8 виконана трапецеїдальної форми та містить в стінах канали 9 (фіг. 2) для подання первинного повітря, причому канали 9 виконані наскрізними, а стіни вимощені шамотною цеглою трапецеїдальної форми 10 з утворенням дашків над каналами подавання повітря. Камера горіння піролізних газів 4 також має трапецеїдальну форму та вимощена шамотною цеглою. Зона первинного окиснення 8 завантажувальної камери та камера горіння піролізних газів 4 розділені колосниковою решіткою 11. Колосникова решітка 11 виконана із шамотної цегли та містить велику кількість форсунок малого перерізу 12 для розміщення палива дрібної фракції та виходу піролізних газів в камеру горіння 4. Для подання вторинного повітря в корпусі 1 в зоні форсунок колосникової решітки утворені наскрізні канали 13. Ззовні канали подання первинного 9 та вторинного 13 повітря закриваються кришкою 14. Система регулювання та подавання первинного та вторинного повітря містить димосос (не показано), з'єднаний з блоком керування і розміщений над теплообмінником 3. Як блок керування може бути використаний контролер, з'єднаний із димососом і датчиками температури вихідних газів та/або теплоносія. Водогрійний твердопаливний котел працює наступним чином. До завантажувальної камери через отвори 5 або 6 завантажують паливо. Так як зберігально-сушильна зона 7 утворена стінками корпусу у вигляді сорочки із підігрітим теплоносієм паливо під впливом тепла стін камери просушується. Час від завантаження до горіння 3-10 годин, сухе паливо поступово надходить до місця спалювання, тобто до зони первинного окиснення (спалювання) 8. В зоні первинного окиснення 8 паливо давить на колосникову решітку 11 та під впливом високої температури і в умовах нестачі кисню (первинне повітря подають через отвори 9), з палива виділяється, так званий піролізний газ. Піролізний газ, що утворився, проходить через чисельні форсунки 12, змішується з вторинним повітрям із каналів 13 та згорає в камері горіння піролізних газів 4. Димосос, який розміщений над теплообмінником 3, витягує димові гази із камери горіння піролізних газів 4, які проходять через труби теплообмінника, віддають тепло і теплоносія, і відводяться в димову трубу. Оздоблення зони первинного окиснення 8, колосникової решітки 11 та камери горіння піролізних газів 4 шамотною цеглою, значно підвищує температуру всередині котла і створює ідеальні умови для якісного спалювання палива. Блок керування за допомогою контролера, з'єднаного із димососом та датчиками температури вихідних газів та/або теплоносія, підтримує задану температуру в приміщенні. 2 UA 115481 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 20 25 1. Водогрійний твердопаливний котел, що містить корпус, виконаний у вигляді сорочки із теплоносієм, яка утворена подвійними стінками, та розміщені в корпусі завантажувальну камеру із завантажувальними отворами та зоною первинного окиснення в нижній частині, камеру горіння піролізних газів і теплообмінник, зона первинного окиснення та камера горіння піролізних газів вимощені шамотною цеглою та відокремлені одна від одної колосниковою решіткою, виконаною також із шамотної цегли, крім того, котел містить систему регулювання та подавання первинного та вторинного повітря, який відрізняється тим, що завантажувальна камера виконана подовженою та містить додаткову зберігально-сушильну зону, яка утворена стінками корпусу у вигляді сорочки із теплоносієм, колосникова решітка виконана із великою кількістю форсунок малого перерізу для палива дрібної фракції, а система регулювання та подавання первинного та вторинного повітря складається із димососа, з'єднаного з блоком керування і розміщеного над теплообмінником, та із каналів для первинного повітря в зоні первинного окиснення і в зоні форсунок колосникової решітки для вторинного повітря, причому канали в корпусі виконані наскрізними та ззовні закриваються кришкою, виконаною із можливістю подання повітря, крім того, стіни зони первинного окиснення завантажувального бункера вимощені шамотною цеглою трапецеїдальної форми з утворенням дашків над каналами подавання повітря. 2. Водогрійний твердопаливний котел за п. 1, який відрізняється тим, що використаний газотрубний вертикальний теплообмінник. 3. Водогрійний твердопаливний котел за п. 1, який відрізняється тим, що зона первинного окиснення завантажувального бункера та камера горіння піролізних газів виконані конусної або трапецеїдальної форми. 4. Водогрійний твердопаливний котел за п. 1, який відрізняється тим, що завантажувальна камера містить верхній та боковий завантажувальні отвори. 5. Водогрійний твердопаливний котел за п. 1, який відрізняється тим, що як блок керування використаний контролер, з'єднаний із датчиками температури вихідних газів та/або теплоносія та виконаний із можливістю регулювання роботи димососа. 3 UA 115481 U 4 UA 115481 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5