Транспортабельна котельня на твердопаливних котлах

Реферат: Транспортабельна котельня на твердопаливних котлах містить теплоізольований контейнер з вхідними дверима, в якому змонтовано хоча б один твердопаливний водогрійний котел з допоміжним обладнанням. Встановлено котел довгого горіння з вертикальною камерою горіння і з верхнім завантаженням палива та верхньою подачею повітря. Площадка обслуговування котла розміщена перед вхідними дверима контейнера, а над дверима змонтовано козирок для захисту від опадів. Контейнер оснащено двома дверима, кожні з яких розташовані напроти котла. Котли обернені дверцятами для завантаження палива до дверей контейнера. UA 105539 U (54) ТРАНСПОРТАБЕЛЬНА КОТЕЛЬНЯ НА ТВЕРДОПАЛИВНИХ КОТЛАХ UA 105539 U UA 105539 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до теплоенергетики, а більш конкретно до засобів для виробництва теплової енергії, і призначених для теплопостачання, гарячого водопостачання об'єктів, не підключених до центральних систем опалення. Транспортабельні котельні - це установки порівняно невеликої потужності, які завдяки малим габаритам і повній заводській готовності та простоті транспортування дозволяють швидко вирішувати проблеми теплопостачання і гарячого водопостачання окремих об'єктів (шкіл, торговельних підприємств, адміністративних будівель та ін.), що не підключені до центральних систем опалення. Найпоширенішими у практиці є газові транспортабельні котельні, які можуть працювати в автоматичному режимі і контролюватися дистанційно без присутності персоналу та не потребують частого обслуговування, наприклад Модульна транспортабельна газова котельня [1]. Однак їх неможливо використати у віддалених від газових магістралей місцях. Крім цього, висока ціна газу знизила інтерес до таких котелень. Менш залежними від джерела постачання палива є котельні, які використовують рідке паливо, наприклад Мобільна котельна на рідкому паливі [2] або Транспортабельна котельна установка [3]. Однак ціна рідкого палива теж досить висока, а проблеми з його зберіганням та пожежобезпечністю суттєво обмежують практичне використання таких котелень. Відомі також транспортабельні котельні установки з універсальними котлами, що працюють на газі, рідкому паливі та твердому паливі [4]. Висока ціна, складність у експлуатації та низький ККД таких котлів перешкоджає їх широкому використанню. Високі ціни на газ та рідке паливо стали серйозним стимулом для все більшого використання твердого палива, у тому числі і у транспортабельних котельнях. В патентній та науково-технічній літературі останнім часом все частіше з'являються описи конструкцій котелень на твердому паливі. Найближчою серед відомих, за технічною суттю та досягнутим результатом, до запропонованої є транспортабельна модульна котельня на твердому паливі марки МКУ-В1,2(0,6 × 2)Р Бійського котельного заводу, яка має теплоізольований контейнер з вхідними дверима, в якому змонтовано водогрійний котел марки Гефест-0,4-95ТР з допоміжним обладнанням та необхідною запобіжною і запірною арматурою, контрольно-вимірювальними приладами і засобами безпеки. Згідно з інструкцією по експлуатації цей котел має горизонтальну камеру горіння з боковою подачею палива та нижньою подачею повітря. Паливо, яке подається в топку ручним способом через завантажувальні дверцята, спалюється на колосниковій решітці, під яку вентилятором подається повітря для горіння. Доставка палива до котельні здійснюється ручним візком, а подача його в приміщення котельні виконується ручним способом. Запас палива розміщується у приміщенні котельні на підлозі поряд з котлом. Завантаження палива у топку котла також виконується вручну. Видалення попелу із топок і з приміщення котельні виконується ручним способом. Основним недоліком описаної котельної установки є її значні габарити, що обумовлює високу ціну та приводить до невиправдано великих витрат енергії на обігрівання повітря у приміщені котельні до температури, достатньої для комфортного перебування персоналу, а також на компенсацію втрат тепла через стіни та стелю контейнера великих розмірів. Всі наведені недоліки даної котельної обумовлені властивостями використаного в ній котла, який має горизонтальну камеру горіння з боковою подачею палива та нижньою подачею повітря. Такий котел має невелику висоту, але займає значну площу. Необхідність частого поповнення палива вимагає постійної присутності оператора в приміщенні котельні та зберігання запасу палива в ній. Бічна подача палива в котел вимагає наявності перед дверцятами просторої площадки для оператора, оскільки оператор завантажує паливо, нагнувшись над дверцятами котла. Задачею корисної моделі є удосконалення котельні шляхом зменшення її габаритів за рахунок використання більш досконалого типу котла. Поставлена задача вирішується тим, що в відомій котельні, яка має теплоізольований контейнер з вхідними дверима, в якому змонтовано хоча б один твердопаливний водогрійний котел з допоміжним обладнанням, запропоновано встановити котел довгого горіння з вертикальною камерою горіння і з верхнім завантаженням палива та верхньою подачею повітря. При цьому доцільно площадку обслуговування котла розмістити перед вхідними дверима контейнера, а над дверима змонтувати козирок для захисту від опадів, крім цього доцільно в контейнері встановити два котли, підключені паралельно, а контейнер спорядити двома 1 UA 105539 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 дверима, кожне з яких розташоване напроти котла, а котли розмістити так, щоб вони були обернені дверцятами для завантаженням палива до дверей контейнера. Технічним результатом від запропонованих удосконалень є значне зменшення габаритів котельні та можливість встановлення двох котлів. Спільними суттєвими ознаками корисної моделі з прототипом слід вважати: - транспортабельна котельня на твердопаливних котлах; - котельня має теплоізольований контейнер з вхідними дверима; - в контейнері змонтовано хоча б один твердопаливний водогрійний котел та допоміжне обладнання. Новими суттєвими ознаками корисної моделі у порівнянні з прототипом є такі: - встановлено котел довгого горіння з вертикальною камерою горіння і з верхнім завантаженням палива та верхньою подачею повітря. Суть корисної моделі ілюструється кресленнями: На Фіг. 1. Зображена схема компонування запропонованої котельні з одним котлом. На Фіг. 2. Зображено поздовжній розріз котла. На Фіг. 3. Зображено варіант компонування запропонованої котельні. На Фіг. 4. Зображена схема компонування запропонованої котельні з двома котлами. На Фіг. 5. Зображена схема другого варіанту компонування запропонованої котельні з двома котлами. Запропонована котельня являє собою модульний контейнер 1 із змонтованим в ньому котлом 2 або двома котлами і допоміжним обладнанням 3, яке забезпечує роботу кожного котла і котельні у цілому. Контейнер являє собою зварену каркасно-коробчасту конструкцію, виконану з металевого прокату і обшиту огороджувальними конструкціями, у вигляді тришарових "сендвіч"-панелей з мінеральним негорючим утеплювачем. По першому варіанту компонування (див. Фіг. 2 та 3) котельня оснащена одним котлом. На фронтальній стороні контейнера розташовані вхідні двері 4. На передньому фасаді контейнера розташоване вікно 5. Контейнер оснащений чотирма стропувальними вушками, розташованими у верхній частині, а на фасадах котельні в огороджувальних конструкціях виконані гільзи для проходу трубопроводів подаючого і зворотного, холодної води, дренажів, димоходів (на кресленні не показано). Трубопроводи під'єднуються до зовнішніх комунікацій. До допоміжного устаткування котельні належить змонтоване безпосередньо на підлозі котельні або на трубопроводах і сполучене між собою комунікаціями устаткування, що забезпечує автоматичну і безпечну роботу котельні відповідно до ТУ У 28.3-23164313.006-2001, а саме: насоси, розширювальні мембранні баки, установка водопідготовки та пульт автоматичного управління котлом і безпеки котельні. Пульт містить РК дисплей, плату керування, що змонтовані в одному корпусі закріпленому на котлі. Пульт оснащений набором датчиків, які дозволяють контролювати роботу котла і котельні в цілому. Котел виконаний твердопаливним, довгого горіння з вертикальною камерою горіння і з верхнім завантаженням палива та верхньою подачею повітря, будь-якої відомої конструкції. У запропонованому варіанті котельні він має конструкцію, детально описану нижче. Котел має циліндричну вертикальну камеру горіння 6, утворену циліндричною стінкою 7, вкритою з зовні теплоізоляцією 8. З середини камера горіння охоплена другою циліндричною стінкою 9, а порожнина 10 між обома стінками заповнена водою, тобто є водяною сорочкою, яка сполучена через вхідний 11 та вихідний 12 патрубки з системою циркуляції води. По осі камери горіння встановлено пристрій для підведення повітря, який містить телескопічну трубу 13, нижній кінець якої оснащено розподільником повітря 14, а верхній кінець - виведено в ємність 15 для підігріву вхідного повітря. Повітря подається до камери горіння через отвір 16в верхній кришці котла, продукти горіння відводяться через патрубок 17, перекритий регулюючим газовий потік шибером 18. Дно камери горіння закрите теплоізоляційним матеріалом 19 та зверху закрите колосником 20. Тверде паливо подається в камеру горіння зверху через дверцята 21, а попіл видаляється знизу через дверцята 22. Для піднімання телескопічної труби з розподільником повітря служить трос 23. Перед лицевою стороною котла розташована площадка 24, на якій стоїть оператор при обслуговуванні котла, тобто при завантаженні палива в котел, видаленні попелу та ін. При варіанті компонування запропонованої котельні згідно з фіг. 3, зазначена площадка обслуговування 24 розташована за межами контейнера перед вхідними дверима 4. При цьому над дверима слід змонтувати захисний козирок від опадів. По другому варіанту компонування (див. Фіг. 4 та 5) котельня оснащена двома котлами 2 допоміжним обладнанням 3. Котли розміщені в контейнері вряд вздовж його задньої стінки і підключені паралельно до трубопроводу 25 і далі до зовнішньої мережі опалення. Контейнер оснащено двома дверима, які розміщені напроти котлів, при цьому котли обернені дверцятами 2 UA 105539 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 21 для завантаження палива і дверцятами 22 для видалення попелу до дверей. Перед лицевою стороною кожного котла розташована площадка 24, на якій стоїть оператор при обслуговуванні котла. При варіанті компонування котельні згідно з фіг. 5, площадка обслуговування 24 розташована за межами контейнера перед вхідними дверима 4. При цьому над обома дверима слід змонтувати захисний козирок від опадів. В процесі роботи запропонованої котельні нагрівання води забезпечується за рахунок згоряння твердого палива (вугілля, торфу, брикетів, дров, тирси, відходів деревообробки та ін.). Тверде паливо зберігається за межами котельні, у безпосередній близькості до неї, наприклад під навісом, та доставляється звідти вручну за допомогою візка до дверей 4 котельні. В залежності від виду палива цикл горіння у котлі триває від доби до трьох діб. По закінченні кожного циклу горіння оператор відкриває двері контейнера і, стоячи на площадці обслуговування 24, виймає попелозбірник з попелом та залишками горіння і висипає їх у спеціальну місткість, або заміняє заповнений попелозбірник порожнім. Оператор, стоячи у повний зріст, вручну звантажує паливо (беручи паливо з візка) в камеру горіння 6 через відчинені дверцята 21 котла. Оскільки дверцята розташовані високо, то оператор виконує цю операцію стоячи у повний зріст (не нахиляючись і не присідаючи, як це відбувається при обслуговуванні котельні - прототипу). Таким чином для обслуговування котла оператору достатньо невеликої площадки обслуговування. Якщо котел невеликий, то площадка 24 обслуговування розташовується перед дверима 4 контейнера і оператор, стоячи на ній виконує операції по обслуговуванню котла через відчинені двері контейнера, не заходячи всередину. Обслуговування котельні у варіанті виконання з двома котлами відбувається аналогічно тому, як обслуговується котельня з одним котлом. Запропонована котельня використовує дешеве та доступне (у порівнянні з газом чи мазутом) тверде паливо. Основною перевагою запропонованої транспортабельної котельні перед прототипом є невеликі габарити, в результаті чого знижується її ціна та скорочуються витрати енергії на обігрівання повітря у приміщені котельні до температури, достатньої для комфортного перебування персоналу, а також на компенсацію втрат тепла через стіни та стелю контейнера великих розмірів. Всі позитивні якості даної котельної обумовлені властивостями використаного в ній котла, який займає невелику площу, не потребує частого поповнення палива у камері горіння тому не вимагає постійної присутності оператора в приміщенні котельні та зберігання запасу палива в ній. Верхня подача палива в камеру горіння не вимагає наявності перед дверцятами просторої площадки для оператора, оскільки оператор завантажує паливо стоячи, а у разі використання котла невеликої потужності площадка обслуговування взагалі розташовується перед вхідними дверима, тобто за межами контейнера. Важливо, що котельня може виконуватися у варіантах з одним і з двома котлами, що розширює її технічні можливості. Джерела інформації: 1. UA 79811 по МПК - F24D7/00, 2. UA 21733 МПК F22B27/00, 3. RU 21643 пo МПК - F22B33/18, 4. RU 2007119695 по МПК - F24H1/00. 5. Блочно-модульная котельня марки МКУ-В-1,2(0,6 × 2)Р. Инструкция по эксплуатации. Бийський котельный завод. - (Прототип) ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Транспортабельна котельня на твердопаливних котлах, що містить теплоізольований контейнер з вхідними дверима, в якому змонтовано хоча б один твердопаливний водогрійний котел з допоміжним обладнанням, яка відрізняється тим, що встановлено котел довгого горіння з вертикальною камерою горіння і з верхнім завантаженням палива та верхньою подачею повітря. 2. Котельня за п. 1, яка відрізняється тим, що площадка обслуговування котла розміщена перед вхідними дверима контейнера, а над дверима змонтовано козирок для захисту від опадів. 3. Котельня за п. 1, яка відрізняється тим, що в контейнері встановлено два котли підключені паралельно, а контейнер оснащено двома дверима, кожні з яких розташовані напроти котла. 4. Котельня за п. 1, яка відрізняється тим, що котли обернені дверцятами для завантаження палива до дверей контейнера. 3 UA 105539 U 4 UA 105539 U 5 UA 105539 U Комп’ютерна верстка В. Мацело 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 6