Котел шахтний твердопаливний водогрійний тривалого горіння

Реферат: Котел шахтний твердопаливний водогрійний тривалого горіння містить корпус із водяною сорочкою, патрубками підводу та відводу води, виконаний із завантажувальною камерою, камерою згоряння та камерою догоряння газів, яка виконана з додатковим теплообмінником, зв'язаним із водяною сорочкою, топкову форсунку із щонайменше одним каналом подачі вторинного повітря, виконану між камерою згоряння та камерою догоряння газів, на корпусі у верхній частині виконаний димохід та встановлений терморегулятор, спереду або зверху, або збоку виконані дверцята для завантаження палива, а у нижній частині на рівні піддувала дверцята із заслінкою для подачі повітря. Внутрішні стінки камери згоряння та топкова форсунка футеровані, наприклад вогнетривким матеріалом, водяна сорочка виконана на рівні або вище рівня колосників, котел виконаний із можливістю очищення отворів каналу подачі вторинного повітря, та на корпусі нижче каналу подачі вторинного повітря виконані дверцята або люк для чищення отворів каналу вторинного повітря, у нижній частині корпусу вище дверцят із заслінкою для подачі повітря виконані дверцята для укладання та розпалювання палива, нижня частина яких розташована над рівнем або на рівні колосників. UA 119134 U (54) КОТЕЛ ШАХТНИЙ ТВЕРДОПАЛИВНИЙ ВОДОГРІЙНИЙ ТРИВАЛОГО ГОРІННЯ UA 119134 U UA 119134 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до опалювальних пристроїв, призначених для нагрівання води для господарських потреб та використання для опалення побутових і виробничих будинків, приміщень, обладнаних системами водяного опалення із примусовою або природньою циркуляцією теплоносія (води). З рівня техніки відомий котел шахтний тривалого горіння, обраний найближчим аналогом (http://kotly-nika.com.ua/p414206595-kotel-holmova-kvt.html, http://kotly-nika.com.ua/p414206595kotel-holmova-kvt.html, знайдено в мережі Інтернет 09.03.2017 р., https://www.olx.ua/obyavlenie/shahtnyy-kotel-dlitelnogo-goreniya-kotel-holmova-IDeIUPO.html, знайдено в мережі Інтернет 27.02.2017 р.), який містить корпус із водяною сорочкою, виконаний із завантажувальною камерою, камерою згоряння, внутрішні стінки якої є металевими та не футерованими, та камерою догоряння газів, яка виконана з додатковим теплообмінником, зв'язаним із водяною сорочкою, між камерою згоряння та камерою догоряння газів виконана топкова форсунка, краї отвору якої є металевими, водяна сорочка виконана нижче рівня колосників, на корпусі у верхній частині зверху або збоку виконані дверцята для завантаження палива та у нижній частині - дверцята із заслінкою для подачі повітря, також на корпусі у нижній частині виконаний канал подачі вторинного повітря, а у верхній частині виконаний димохід та встановлений терморегулятор. Відомий котел у варіантах його виконання має наступні недоліки. За рахунок конструктивного рішення відомого котла він є не достатньо ефективним та має знижений ККД. Виконання камери згоряння такою, що її внутрішні стінки є металевими та не футерованими, виконання країв отвору топкової форсунки металевими, водяної сорочки – нижче рівня колосників не забезпечує достатньо високий ККД та скорочує строк використання, що в цілому знижує ефективність котла. При виконанні водяної сорочки - нижче рівня колосників під час роботи котла у камері згоряння утворюється конденсат за рахунок перепаду температур, який випаровується, знижуючи потужність котла та ККД, а стінки камери згоряння іржавіють, що скорочує строк використання відомого котла. До того ж під час роботи котла забиваються отвори каналу вторинного повітря, що знижує продуктивність котла, його ККД, скорочує строк використання, а можливість їх очищення не передбачена, що ускладнює також процес використання, включаючи очищення, відомого котла. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення котла твердопаливного водогрійного з підвищенням ефективності та теплопродуктивності, подовження строку служби. Поставлена задача вирішується тим, що у котлі шахтному твердопаливному водогрійному тривалого горіння, що містить корпус із водяною сорочкою, патрубками підводу та відводу води, виконаний із завантажувальною камерою, камерою згоряння та камерою догоряння газів, яка виконана з додатковим теплообмінником, зв'язаним із водяною сорочкою, топкову форсунку із щонайменше одним каналом подачі вторинного повітря, виконану між камерою згоряння та камерою догоряння газів, на корпусі у верхній частині виконаний димохід та встановлений терморегулятор, спереду або зверху або збоку виконані дверцята для завантаження палива, а у нижній частині на рівні піддувала - дверцята із заслінкою для подачі повітря, згідно з корисною моделлю, внутрішні стінки камери згоряння та топкова форсунка футеровані, наприклад вогнетривким матеріалом, водяна сорочка виконана на рівні або вище рівня колосників, котел виконаний із можливістю очищення отворів каналу подачі вторинного повітря, та на корпусі нижче каналу подачі вторинного повітря виконані дверцята або люк для чищення отворів каналу вторинного повітря, у нижній частині корпусу вище дверцят із заслінкою для подачі повітря виконані дверцята для укладання та розпалювання палива, нижня частина яких розташована над рівнем або на рівні колосників. Згідно із корисною моделлю, котел шахтний твердопаливний водогрійний тривалого горіння містить щонайменше один турбулізатор, виконаний щонайменше у верхній частині камери догоряння газів. Згідно із корисною моделлю, котел шахтний твердопаливний водогрійний тривалого горіння містить люк для видалення диму з завантажувальної камери, виконаний між завантажувальною камерою та камерою догоряння газів. Згідно із корисною моделлю, котел шахтний твердопаливний водогрійний тривалого горіння виконаний із можливістю встановлення вентилятора та містить зв'язаний із піддувалом патрубок із сполученням їх порожнин, патрубок виконаний із фланцем для встановлення вентилятора та встановлений у нижній частині корпусу. Згідно із корисною моделлю, котел шахтний твердопаливний водогрійний тривалого горіння виконаний із можливістю встановлення контролера, зв'язаного щонайменше із вентилятором. Технічний результат полягає у підвищенні ефективності із підвищенням теплопродуктивності, ККД, подовженні строку служби. 1 UA 119134 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Виконання внутрішніх стінок камери згоряння та країв топкової форсунки футерованими, наприклад вогнетривким матеріалом (бетоном чи іншим) забезпечує захист від ударних чи інших механічних впливів, налипання продукті горіння, а також посилення вогнестійкості матеріалу, з якого вони виготовлені, при цьому також забезпечується зменшення теплових втрат і запобігання впливу високих температур, що у сукупності суттєвих ознак забезпечує підвищення теплопродуктивності, ККД, подовження строку служби заявленого котла. Також за рахунок виконання водяної сорочки на рівні або вище рівня колосників, забезпечується підвищення температури води, що знаходиться у водяній сорочці, запобігання утворення конденсату на стінках камери згоряння, що у сукупності суттєвих ознак забезпечує підвищення теплопродуктивності, ККД, подовження строку служби заявленого котла. Також за рахунок виконання котла із можливістю очищення отворів каналу вторинного повітря та для забезпечення цієї можливості виконання на корпусі нижче каналу подачі вторинного повітря дверцят або люку для чищення отворів каналу вторинного повітря технічний результат у сукупності суттєвих ознак полягає у забезпеченні можливості очищення отворів каналу вторинного повітря, а також при необхідності топкової форсунки, що забезпечує підвищення продуктивності та ККД, оскільки нагар і інші відкладення погано проводять тепло, перешкоджають подачі повітря для допалювання газів в потрібній кількості і, крім цього, забезпечує можливість обслуговування котла без його зупинки. Виконання у нижній частині корпусу вище дверцят із заслінкою для подачі повітря та рівня колосників дверцят для укладання та розпалювання палива дозволяє зручно, раціонально та щільно укладати елементи палива, що забезпечує подовження строку горіння однієї закладки палива, підвищення теплопродуктивності, ККД. Наявність турбулізатора, виконаного щонайменше у верхній частині камери догоряння газів, забезпечує покращення руху повітряного потоку, що забезпечує підвищення теплообміну між гарячими димовими газами та теплоносієм (водою) та очищення камери догоряння газів від продуктів горіння, що, в свою чергу, забезпечує підвищення продуктивності та ККД, а також подовження строку служби, та покращує умови та зручність використання заявленого котла із виключенням накопичування відкладень продуктів горіння та необхідності припинення роботи котла для очищення від накопичуваних відкладень продуктів горіння. Наявність люка для видалення диму з завантажувальної камери, виконаного між завантажувальною камерою та камерою догоряння газів, забезпечує зручність та безпечність використання котла. Виконання заявленого котла із можливістю встановлення вентилятора та наявність зв'язаного із піддувалом патрубка із фланцем для встановлення вентилятора, виконаного у нижній частині корпусу, дозволяє при необхідності, наприклад при використанні паливних елементів з підвищеною вологістю забезпечити примусового подання та регулювання об'єму повітря, що забезпечує підвищення ефективності та теплопродуктивності котла при використанні різних видів палива та із різним ступенем вологості. Створення щонайменше регульованої подачі повітря за рахунок виконання котла із можливістю встановлення контролеру, зв'язаного щонайменше із вентилятором, та при необхідності наявність інших зв'язків контролеру із елементами котла, забезпечує ефективне управління його роботою для підвищення ефективності роботи та теплопродуктивності… Корисна модель, що заявляється, пояснюється наступними кресленнями. Фіг. 1 - Розріз шахтного твердопаливного водогрійного котла тривалого горіння. Фіг. 2 - Фрагмент розрізу шахтного твердопаливного водогрійного котла тривалого горіння із зображенням футерованої топкової форсунки. Фіг. 3 - Фрагмент розрізу шахтного твердопаливного водогрійного котла тривалого горіння із зображенням люка для видалення диму з завантажувальної камери. Котел шахтний твердопаливний водогрійний тривалого горіння в одному з можливих виконань, що не обмежує варіанти його виконання, має корпус, на якому зверху виконано люк 13, у верхній частині спереду виконані дверцята 1 для завантаження палива, а у нижній частині - дверцята 2 із заслінкою для подачі повітря, частина якого через заслінку поступає під колосники, а інша частина - у отвори 17 каналу подачі вторинного повітря. На корпусі у верхній частині виконаний димохід 11 та встановлений терморегулятор 15 із термометром 14. Корпус виконаний із водяною сорочкою 16, патрубком підводу води 6, через який подають воду у котел, та патрубком відводу води 12. Котел, що заявляється, виконаний із завантажувальною камерою 3, камерою згоряння 4 та камерою догоряння газів 9. Камера згоряння 4 футерована, наприклад вогнетривким бетоном, який у варіанті виконання має домішок шамотної глини, чи іншим. 2 UA 119134 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 У нижній частині камери згоряння 4 встановлені колосники 5, виконані з чавуну. Водяна сорочка 16 виконана на рівні або вище рівня колосників 5. У нижній частині корпусу вище дверцят 2 із заслінкою для подачі повітря та рівня колосників 5 виконані дверцята 22 для укладання та розпалювання палива, нижня частина яких в одному з можливих виконань розташована на рівні колосників 5. Камера догоряння газів 9 виконана із додатковим теплообмінником 10, зв'язаним із водяною сорочкою. У камері догоряння газів 9 встановлений щонайменше один турбулізатор 19, виконаний щонайменше у верхній частині камери догоряння газів 9. Турбулізатор 19 може бути виконаний подовженим із завихрювачами, та/або у вигляді вигнутої пластини або у вигляді спіралі. Турбулізатор 19 може бути виконаний із можливістю змінювати швидкість руху та/або напрямок руху димових газів, та/або із можливістю самоочищення, та/або із можливістю змінювати потужність заявленого котла. Між камерою згоряння 4 та камерою догоряння газів 9 виконана топкова форсунка 8 із щонайменше одним каналом подачі вторинного повітря, що складається з отворів 17, яка футерована, наприклад вогнетривким бетоном, який у варіанті виконання має домішок шамотної глини, чи іншим. Нижче камери згоряння 4 та камери догоряння газів 9 виконане піддувало 7, на рівні якого на корпусі виконані дверцята 2 із заслінкою для подачі повітря (первинного та вторинного) та для забезпечення можливості очищення піддувала 7, та дверцята або люк 18 для чищення отворів 17 каналу вторинного повітря. Дверцята або люк 18 для чищення отворів 17 каналу вторинного повітря виконані нижче рівня отворів 17 каналу подачі вторинного повітря. Також котел шахтний твердопаливний водогрійний тривалого горіння містить люк 20 для видалення диму з завантажувальної камери, виконаний між завантажувальною камерою 3 та камерою догоряння газів 9. Котел шахтний твердопаливний водогрійний тривалого горіння також в одному з можливих виконань включає газоаналізатор, автоматичний блок керування та може бути виконаний із можливістю щонайменше автоматичного регулювання подачі повітря. Котел шахтний твердопаливний водогрійний тривалого горіння у варіанті виконання виконаний із можливістю встановлення вентилятора для примусового подання повітря та регулювання об'єму повітря, що подається, та містить зв'язаний із піддувалом 7 патрубок 21 із сполученням їх порожнин, патрубок 21 виконаний із фланцем для встановлення вентилятора та встановлений у нижній частині корпусу. Патрубок 21 виконаний в одному з можливих виконань у нижній частині корпусу нижче рівня колосників горизонтально. Котел шахтний твердопаливний водогрійний тривалого горіння може включати контролер, зв'язаний щонайменше із вентилятором. Котел шахтний твердопаливний водогрійний тривалого горіння працює наступним чином. Патрубки підводу 6 та відводу 12 води підключають до контуру циркуляції води. Через дверцята 22 укладають паливо раціонально, щільно, без порожнеч в завантажувальну камеру 3. Довантаження котла паливом до повного завантаження виконують через дверцята 1. Розпалюють паливо у камері згоряння 4 знизу, вогонь охоплює тільки нижній його шар. Паливо підсушується та згорає повільно. За рахунок цього можливе використання палива з великою вологістю. Об'єм повітря, яке подається, регулюють заслінкою для подачі повітря. У процесі роботи заявленого котла полум'я та димові гази проходять через футеровану топкову форсунку 8, розігріваються та змішуються з вторинним повітрям, що поступає через отвори 17 каналу подачі вторинного повітря, і догорають в камері догоряння газів 9. Потім продукти горіння через додатковий теплообмінник 10 та стінки камери догорання газів 9 віддають енергію теплоносія, і виводяться через димохід 11 назовні. При цьому на стінках камери згоряння 4 не утворюється конденсат, зменшений вплив високої температури на її стінки та на топкову форсунку 8. При виникненні диму у завантажувальній камері 3, під час довантаження, його видаляють через люк 20 для видалення диму з завантажувальної камери та димохід 11 без повної зупинки котла. У міру необхідності очищують отвори 17 каналу подачі вторинного повітря без повної зупинки котла. При наявності блока автоматичного керування здійснюють керування роботою котла за його допомогою. Заявлений котел є економічним та ефективним, має підвищений ККД, безпечний та зручний у обслуговуванні. 3 UA 119134 U 5 10 При цьому заявлений котел працює безперервно із можливістю завантаження палива та очищення отворів 17 каналу подачі вторинного повітря та від золи без зупинки котла. У пропонованому котлі як тверде паливо використовують дрова, відходи деревини, рослинні відходи, вугілля тощо. У відомих джерелах патентної та іншої науково-технічної інформації не виявлено конструкцій шахтних твердопаливних котлів із вказаною в пропозиції сукупністю суттєвих ознак, тому запропоноване технічне рішення вважається таким, що відповідає критерію "новизна". Котел шахтний твердопаливний водогрійний тривалого горіння, що заявляється, простий у виготовленні, а наведені відомості підтверджують можливість його промислового здійснення з використанням відомих матеріалів та відомого устаткування. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 30 35 40 1. Котел шахтний твердопаливний водогрійний тривалого горіння, що містить корпус із водяною сорочкою, патрубками підводу та відводу води, виконаний із завантажувальною камерою, камерою згоряння та камерою догоряння газів, яка виконана з додатковим теплообмінником, зв'язаним із водяною сорочкою, топкову форсунку із щонайменше одним каналом подачі вторинного повітря, виконану між камерою згоряння та камерою догоряння газів, на корпусі у верхній частині виконаний димохід та встановлений терморегулятор, спереду або зверху, або збоку виконані дверцята для завантаження палива, а у нижній частині на рівні піддувала дверцята із заслінкою для подачі повітря, який відрізняється тим, що внутрішні стінки камери згоряння та топкова форсунка футеровані, наприклад вогнетривким матеріалом, водяна сорочка виконана на рівні або вище рівня колосників, котел виконаний із можливістю очищення отворів каналу подачі вторинного повітря, та на корпусі нижче каналу подачі вторинного повітря виконані дверцята або люк для чищення отворів каналу вторинного повітря, у нижній частині корпусу вище дверцят із заслінкою для подачі повітря виконані дверцята для укладання та розпалювання палива, нижня частина яких розташована над рівнем або на рівні колосників. 2. Котел шахтний твердопаливний водогрійний тривалого горіння за п. 1, який відрізняється тим, що містить щонайменше один турбулізатор, виконаний щонайменше у верхній частині камери догоряння газів. 3. Котел шахтний твердопаливний водогрійний тривалого горіння за п. 1, який відрізняється тим, що містить люк для видалення диму з завантажувальної камери, виконаний між завантажувальною камерою та камерою догоряння газів. 4. Котел шахтний твердопаливний водогрійний тривалого горіння за п. 1, який відрізняється тим, що виконаний із можливістю встановлення вентилятора та містить зв'язаний із піддувалом патрубок із сполученням їх порожнин, патрубок виконаний із фланцем для встановлення вентилятора та встановлений у нижній частині корпусу. 5. Котел шахтний твердопаливний водогрійний тривалого горіння за п. 1, який відрізняється тим, що виконаний із можливістю встановлення контролера, зв'язаного щонайменше із вентилятором. 4 UA 119134 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5