Котел твердопаливний водогрійний

Реферат: Котел твердопаливний водогрійний містить корпус із подвійною стінкою та порожниною, заповненою водою, камеру згоряння, пристрій для подачі повітря із проміжною ємністю та розсіювачем повітря, що має отвори, термометр та регулятор горіння, робочі частини яких розміщені у порожнині, в якому пристрій для подачі повітря виконаний із можливістю обертання навколо своєї центральної осі, всередині якого розташована напрямна, виконана із можливістю подовження для забезпечення занурення у паливо вертикальних частин патрубків розсіювача повітря. Проміжна ємність виконана порожнистою, із гладкою зовнішньою поверхнею та звужується донизу. Поверхня камери згоряння виконана частково ребристою або із виступами. Розсіювач повітря виконаний знімним, приєднаний до проміжної ємності та виконаний із патрубками, що мають вертикально орієнтовані частини для занурення та подачі повітря у паливо із отворами, в центральній частині якого знизу виконаний отвір подачі повітря у паливо, оснащений засобом занурення у паливо і розподілу повітряного потоку. Проміжна ємність виконана у вигляді зрізаного конуса або піраміди, або має іншу геометричну форму, що звужується донизу. UA 84331 U (54) КОТЕЛ ТВЕРДОПАЛИВНИЙ ВОДОГРІЙНИЙ UA 84331 U UA 84331 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до опалювальних пристроїв, призначених для нагрівання води для господарських потреб та використання в опалювальних системах. Відомий котел для спалювання гранульованого палива, який містить камеру згоряння, в якому гаряче повітря подається зверху по центрі і випускається радіально на поверхню палаючого палива (патент US 4782765(A), опубл. 08.11.1988 p.). Недоліком такого котла є низька теплопродуктивність за рахунок конструктивного виконання камери згоряння та нерівномірного спалювання палива, особливо в початковий період. За найближчий аналог вибраний опалювальний котел (патент України № 65601, МПК F23B60/00, опубл. 12.12.2011 p.), що містить корпус із подвійною стінкою та порожниною, заповненою водою, камеру згоряння, кришку, отвір для виходу диму, виконаний на кришці, отвір для подачі повітря із повітряною заслінкою, пристрій для подачі повітря с проміжною ємністю, розсіювач повітря із отворами з обмежувачами для регулювання висоти шару одночасно спалюваного палива, термометр та регулятор горіння, робочі частини яких розміщені у порожнині, а регулятор горіння з'єднаний із повітряною заслінкою, крім цього пристрій для подачі повітря виконаний із можливістю обертання навколо своєї центральної осі, всередині якого розташована напрямна, виконана із можливістю подовження для забезпечення спирання на паливо проміжної ємності, проміжна ємність має форму порожнистого зрізаного конуса з гладкою зовнішньою поверхнею, в нижній частині якого виконані отвори для подачі повітря в паливо та встановлені щонайменше два розсіювача повітря у вигляді вертикально орієнтованих патрубків для занурення в паливо. Вказане технічне рішення є достатньо ефективним, але при введенні деяких змін в конструкцію котла, можливе досягнення більш високих показників продуктивності. В основу корисної моделі поставлена задача створення ефективного котла твердопаливного водогрійного з підвищеним коефіцієнтом корисної дії та збільшеною теплопередачею. Поставлена задача вирішується тим, що у котлі твердопаливному водогрійному, який містить корпус із подвійною стінкою та порожниною, заповненою водою, камеру згоряння, пристрій для подачі повітря із розсіювачем повітря, що має отвори, термометр та регулятор горіння, робочі частини яких розміщені у порожнині, в якому пристрій для подачі повітря виконаний із можливістю обертання навколо своєї центральної осі, всередині якого розташована напрямна, виконана із можливістю подовження для забезпечення занурення у паливо вертикальних частин патрубків розсіювача повітря, проміжна ємність виконана порожнистою, із гладкою зовнішньою поверхнею та звужується донизу, згідно із корисною моделлю, поверхня камери згоряння виконана частково ребристою або із виступами, розсіювач повітря виконаний знімним, приєднаний до проміжної ємності та виконаний із патрубками, що мають вертикально орієнтовані частини для занурення та подачі повітря у паливо із отворами, в центральній частині якого знизу виконаний отвір подачі повітря у паливо, постачений засобом занурення у паливо і розподілу повітряного потоку, проміжна ємність виконана у вигляді зрізаного конуса або піраміди, або має іншу геометричну форму, що звужується донизу. Згідно із корисною моделлю, патрубки мають будь-яку форму перерізу, наприклад прямокутника, кола, еліпса або іншого. Згідно із корисною моделлю, розсіювач повітря виконаний із знімними розподіленими по колу патрубками. Часткова заміна поверхні камери згоряння котла на ребристу або із виступами дозволяє збільшити площу теплопередачі, що призводить до підвищення ефективності котла твердопаливного водогрійного. Змінена конструкція пристрою для подачі повітря забезпечує можливість встановлення розсіювача повітря із різними габаритними чи іншими розмірами та/або різного конструктивного виконання, наприклад із різною кількістю патрубків, або встановлення розсіювача повітря із патрубками з різними габаритними чи іншими розмірами, або які відрізняються за іншими параметрами, що разом із загальними конструктивними ознаками виконання розсіювача повітря із будь-якими розмірами та за будь-яким варіантом конструктивного виконання дає змогу добитися рівномірного горіння палива по всьому перерізу котла, що також забезпечує підвищення ефективності. До того ж виконання проміжної ємності у вигляді зрізаного конуса або піраміди або іншої геометричної форми, що звужується донизу, дозволяє нагрівати повітря, що подається, до високої температури, що покращує спалювання палива, збільшує температуру в зоні горіння і, як наслідок, збільшує інтенсивність теплового випромінювання. Таким чином, технічний результат полягає в збільшенні теплопередачі щонайменше на 40 %, зменшенні часу входження котла в робочий режим, збільшенні часу горіння палива з 1 UA 84331 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 одного завантаження котла до 3-х годин, що в свою чергу забезпечує підвищення ефективності та потужності котла, збільшенні ККД щонайменше на 5 %. Корисна модель, що заявляється, пояснюється наступними зображеннями. Фіг. 1 - Розріз котла твердопаливного водогрійного. Фіг. 2 - Загальний вигляд котла твердопаливного водогрійного. Котел твердопаливний водогрійний містить корпус із подвійною стінкою та порожниною 1, заповненою водою, що є водяною сорочкою, яка знаходиться між зовнішньою оболонкою 2 і камерою згоряння 3, пристрій для подачі повітря із розсіювачем повітря 4. Пристрій для подачі повітря включає також патрубок подачі повітря 5, проміжну ємність 6. Проміжна ємність 6 виконана у вигляді зрізаного конуса або піраміди, або має іншу геометричну форму, що звужується донизу. Розсіювач повітря 4 прикріплений до проміжної ємності 6. Площа перерізу отвору для подачі повітря у розсіювач повітря може бути рівною, більшою або меншою за суму площ перерізів виконаних на розсіювачі повітря отворів для розсіювання повітря. Розсіювач повітря 4 виконаний знімним, приєднаний до проміжної ємності 6 та виконаний із знімними або незнімними розподіленими по колу патрубками 8, що мають вертикально орієнтовані частини для занурення та подачі повітря у паливо із отворами. В цих отворах можуть розміщуватись обмежувачі 7 для регулювання висоти шару одночасно спалюваного палива. Патрубки 8 можуть бути виконані різної довжини відносно горизонтальної площини для забезпечення можливості їх занурення у паливо в різних точках робочої поверхні, наприклад частина патрубків виконана з можливістю занурення у паливо ближче до центру камери згоряння, інша частина - далі від центру. В центральній частині розсіювача повітря знизу виконаний отвір подачі повітря у паливо, постачений засобом занурення у паливо і розподілу повітряного потоку 9. Патрубки 8 можуть мати будь-яку форму перерізу, наприклад прямокутника, кола, еліпса або іншого. Частина поверхні камери згоряння 10 по периметрі виконана ребристою або виконана із виступами. Частина поверхні камери згоряння 10 виконана ребристою, переважно починаючи від рівня нижньої горизонтальної поверхні отвору для завантаження палива 11 та закінчується переважно на рівні верхнього краю корпусу. На кришці 12 котла змонтовані: патрубок димоходу 13, патрубок подачі повітря з регульованою повітряною заслінкою 14, з'єднаною із регулятором горіння через ланцюг 15, камера попереднього підігріву повітря 16 і напрямна повітропроводу 17. На кришці котла також передбачений отвір для встановлення вентилятора для забезпечення примусового подання повітря у пристрій подачі повітря і який встановлюють при необхідності. Отвір для встановлення вентилятору закритий заглушкою 18 та закріплений кріпильними елементами. На напрямній повітропроводу 17 встановлений рухливий повітропровід 19. Рухливий повітропровід 19 може бути виконаний висувним і може складатися щонайменше з двох частин або виконаний за будь-яким іншим конструктивним рішенням, що забезпечує переміщення повітропроводу 19 по мірі згоряння палива для забезпечення занурення у паливо патрубків 8 або їх вертикальних частин та засобу занурення у паливо і розподілу повітряного потоку 9. У верхній передній частині котла у водяній сорочці розміщена різьбова втулка для встановлення регулятора горіння. При роботі котла з примусовою подачею повітря в камеру згоряння це гніздо герметично закривають різьбовою пробкою через герметизуючу прокладку (встановлюється виробником). У верхній частині зовнішньої оболонки 2 у порожнині (водяній оболонці) 1 розміщене герметичне гніздо 20 для регулятора горіння (терморегулятора) 27. Спереду котла розташовані отвори із дверцятами для завантаження палива 11 і для видалення золи 21. Дверцята отворів 11, 21 закриваються герметично. У задній частині котла уварені вхідний і вихідний приєднувальні патрубки 22, 23. У передній частині зверху у герметичному гнізді, що розміщене у порожнині 2 (водяній оболонці), встановлений термометр 24. Котел твердопаливний водогрійний має теплоізоляцію 25, яка закривається декоративним або іншим кожухом. Котел твердопаливний водогрійний працює наступним чином. Піднімають за ручку троса 26 розсіювач повітря 4 і фіксують у верхньому положенні. Через отвір завантаження палива 11 в камеру згоряння 3 завантажують тверде паливо. Зверху на завантажене паливо кладуть тріски, папір для розпалювання. Поворотом ручки регулятора горіння закривають повітряну заслінку 14. Дверцята для видалення золи 21 щільно закривають. Розпалюють паливо зверху. Після того, як паливо розгорілося, опускають розсіювач повітря із зануренням у паливо патрубків 8, за допомогою ручки регулятора горіння 27 відкривають повітряну заслінку 14. Встановлюють необхідну температуру за шкалою регулятора горіння або на терморегуляторі. 2 UA 84331 U 5 10 15 Повітря надходить по повітропроводу 19 в проміжну ємність 6 і через розсіювач повітря 4 надходить в паливо. По мірі згоряння палива розсіювач повітря опускається по напрямній вниз. Кількість повітря, що надходить в камеру згоряння 3, регулюють регулятором горіння 27 за допомогою повітряної заслінки 14. У пропонованому котлі твердопаливному водогрійному як тверде паливо використовують дрова, відходи деревини тощо. Потужність котла твердопаливного водогрійного залежить від площі поперечного перерізу камери згоряння, рівномірності спалювання палива та виду палива. Інтенсивність горіння палива регулюють величиною розрідження в димоході та автоматично за допомогою регулятора горіння 27, який в залежності від температури води на виході із котла, відкриває чи закриває повітряну заслінку 14. Котел твердопаливний водогрійний, що заявляється, простий у виготовленні, а наведені відомості підтверджують можливість його промислового здійснення з використанням відомих матеріалів та відомого устаткування. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 35 1. Котел твердопаливний водогрійний, що містить корпус із подвійною стінкою та порожниною, заповненою водою, камеру згоряння, пристрій для подачі повітря із проміжною ємністю та розсіювачем повітря, що має отвори, термометр та регулятор горіння, робочі частини яких розміщені у порожнині, в якому пристрій для подачі повітря виконаний із можливістю обертання навколо своєї центральної осі, всередині якого розташована напрямна, виконана із можливістю подовження для забезпечення занурення у паливо вертикальних частин патрубків розсіювача повітря, проміжна ємність виконана порожнистою, із гладкою зовнішньою поверхнею та звужується донизу, який відрізняється тим, що поверхня камери згоряння виконана частково ребристою або із виступами, розсіювач повітря виконаний знімним, приєднаний до проміжної ємності та виконаний із патрубками, що мають вертикально орієнтовані частини для занурення та подачі повітря у паливо із отворами, в центральній частині якого знизу виконаний отвір подачі повітря у паливо, оснащений засобом занурення у паливо і розподілу повітряного потоку, проміжна ємність виконана у вигляді зрізаного конуса або піраміди, або має іншу геометричну форму, що звужується донизу. 2. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що патрубки мають будь-яку форму перерізу, наприклад прямокутника, кола, еліпса або іншого. 3. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що розсіювач повітря виконаний із знімними розподіленими по колу патрубками. 3 UA 84331 U 4 UA 84331 U Комп’ютерна верстка В. Мацело 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 5