UA84331U - Solid fuel water-heating boiler - Google Patents

Abstract

A solid-fuel water heating boiler includes a body with double wall and cavity filled with water, combustion chamber, device for air supply with intermediate vessel and air splitter, this has openings, thermometer and controller of burning working sections of those are placed in the cavity, where the device for air supply is arranged with possibility of rotation with respect to its central axis, a guide is placed in it, this is arranged with possibility of elongation for provision of immersion to fuel of vertical sections of the branch pipes of the air spreader. The intermediate vessel is made hollow, with smooth outer surface, and narrows downwards. The surface of the combustion chamber is made as partially ribbed, or with lugs. Air splitter is made removable, connected to intermediate vessel and is arranged with branch pipes that have vertically oriented sections for immersion and air supply to fuel, with openings, in the central section of that one at beneath an opening for air supply to fuel is provided, this is equipped with mean for immersion to fuel and distribution of air flow. The intermediate vessel is arranged as a truncated cone or a pyramid, or it has other geometric form that narrows downwards.

Description

Корисна модель належить до опалювальних пристроїв, призначених для нагрівання води для господарських потреб та використання в опалювальних системах.The utility model belongs to heating devices designed for heating water for household needs and use in heating systems.

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 5 4782765(А), опубл. 08.11.1988 р.). Недоліком такого котла є низька теплопродуктивність за рахунок конструктивного виконання камери згоряння та нерівномірного спалювання палива, особливо в початковий період.A boiler for burning granular fuel is known, which contains a combustion chamber in which hot air is supplied from above through the center and is released radially onto the surface of the burning fuel (patent 5 4782765(A), publ. 08.11.1988). The disadvantage of such a boiler is low heat output due to the design of the combustion chamber and uneven fuel combustion, especially in the initial period.

За найближчий аналог вибраний опалювальний котел (патент України Мо 65601, МПКA heating boiler was chosen as the closest analogue (patent of Ukraine Mo 65601, IPC

Е23860/00, опубл. 12.12.2011 р.), 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.E23860/00, publ. 12.12.2011), comprising a double-walled body with a water-filled cavity, a combustion chamber, a cover, a smoke outlet formed on the cover, an air inlet with an air damper, an air supply device with an intermediate container, a diffuser air with holes with limiters for adjusting the height of the simultaneously burning fuel layer, a thermometer and a combustion regulator, the working parts of which are placed in the cavity, and the combustion regulator is connected to the air damper, in addition, the air supply device is made with the possibility of rotation around its central axis, inside which there is a guide, made with the possibility of lengthening to ensure that the intermediate container rests on the fuel, the intermediate container has the form of a hollow truncated cone with a smooth outer surface, in the lower part of which holes are made for supplying air to the fuel and at least two air diffusers are installed in the form of vertically oriented nozzles for immersion in fuel.

Вказане технічне рішення є достатньо ефективним, але при введенні деяких змін в конструкцію котла, можливе досягнення більш високих показників продуктивності.The specified technical solution is quite effective, but with the introduction of some changes in the design of the boiler, it is possible to achieve higher performance indicators.

В основу корисної моделі поставлена задача створення ефективного котла твердопаливного водогрійного з підвищеним коефіцієнтом корисної дії та збільшеною теплопередачею.The useful model is based on the task of creating an efficient solid fuel water heating boiler with an increased efficiency and increased heat transfer.

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 повітряThe task is solved by the fact that in a solid fuel water heating boiler, which contains a case with a double wall and a cavity filled with water, a combustion chamber, an air supply device with an air diffuser that has holes, a thermometer and a combustion regulator, the working parts of which are located in the cavity, in which the air supply device

Зо 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.Zo is made with the possibility of rotation around its central axis, inside of which there is a guide, made with the possibility of extension to ensure immersion in the fuel of the vertical parts of the nozzles of the air diffuser, the intermediate container is made hollow, with a smooth outer surface and tapering downwards, according to a useful model, the surface of the chamber combustion is partially ribbed or with protrusions, the air diffuser is removable, attached to the intermediate container and made with nozzles having vertically oriented parts for immersion and air supply to the fuel with holes, in the central part of which the air to fuel supply hole is made from below, supplied means of immersion in fuel and distribution of air flow, the intermediate container is made in the form of a truncated cone or pyramid, or has another geometric shape that tapers downwards.

Згідно із корисною моделлю, патрубки мають будь-яку форму перерізу, наприклад прямокутника, кола, еліпса або іншого.According to a useful model, the nozzles have any cross-sectional shape, such as a rectangle, circle, ellipse or other.

Згідно із корисною моделлю, розсіювач повітря виконаний із знімними розподіленими по колу патрубками.According to the useful model, the air diffuser is made with removable nozzles distributed around the circle.

Часткова заміна поверхні камери згоряння котла на ребристу або із виступами дозволяє збільшити площу теплопередачі, що призводить до підвищення ефективності котла твердопаливного водогрійного.Partial replacement of the surface of the combustion chamber of the boiler with ribs or with protrusions allows you to increase the heat transfer area, which leads to an increase in the efficiency of the solid fuel water heating boiler.

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.The changed design of the air supply device provides the possibility of installing an air diffuser with different overall or other dimensions and/or a different design, for example with a different number of nozzles, or installing an air diffuser with nozzles of different overall or other sizes, or which differ in other parameters, which, together with the general design features of the air diffuser with any size and any variant of the design, makes it possible to achieve uniform combustion of fuel over the entire cross-section of the boiler, which also ensures an increase in efficiency. In addition, the execution of the intermediate container in the form of a truncated cone or a pyramid or another geometric shape that tapers downwards allows heating the supplied air to a high temperature, which improves fuel combustion, increases the temperature in the combustion zone and, as a result, increases the intensity of heat radiation.

Таким чином, технічний результат полягає в збільшенні теплопередачі щонайменше на 40 9565, зменшенні часу входження котла в робочий режим, збільшенні часу горіння палива з одного завантаження котла до 3-х годин, що в свою чергу забезпечує підвищення ефективності та потужності котла, збільшенні ККД щонайменше на 5 95.Thus, the technical result is an increase in heat transfer by at least 40 9565, a reduction in the time it takes the boiler to enter the operating mode, an increase in the fuel burning time from one loading of the boiler to 3 hours, which in turn ensures an increase in the efficiency and power of the boiler, an increase in the efficiency of at least for 5 95.

Корисна модель, що заявляється, пояснюється наступними зображеннями.The claimed utility model is illustrated by the following figures.

Фіг. 1 - Розріз котла твердопаливного водогрійного.Fig. 1 - Section of a solid fuel water heating boiler.

Фіг. 2 - Загальний вигляд котла твердопаливного водогрійного.Fig. 2 - General view of a solid fuel water heating boiler.

Котел твердопаливний водогрійний містить корпус із подвійною стінкою та порожниною 1, заповненою водою, що є водяною сорочкою, яка знаходиться між зовнішньою оболонюою 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.The solid-fuel water-heating boiler contains a body with a double wall and a cavity 1 filled with water, which is a water jacket, which is located between the outer shell 2 and the combustion chamber 3, an air supply device with an air diffuser 4. The air supply device also includes an air supply nozzle 5 , intermediate container 6. Intermediate container 6 is made in the form of a truncated cone or pyramid, or has another geometric shape that tapers downwards. The air diffuser 4 is attached to the intermediate container 6. The cross-sectional area of the hole for supplying air to the air diffuser can be equal to, larger or smaller than the sum of the cross-sectional areas of the air diffuser holes for air diffusion. The air diffuser 4 is made removable, attached to the intermediate container 6 and made with removable or non-removable nozzles 8 distributed around the circle, having vertically oriented parts for dipping and supplying air to the fuel with holes. Limiters 7 can be placed in these holes to adjust the height of the simultaneously burning fuel layer. Nozzles 8 can be made of different lengths relative to the horizontal plane to ensure the possibility of their immersion in fuel at different points of the working surface, for example, part of the nozzles is made with the possibility of immersion in fuel closer to the center of the combustion chamber, the other part - further from the center. In the central part of the air diffuser from below, there is a hole for supplying air to the fuel, provided with a means of immersion in the fuel and distribution of the air flow 9. The nozzles 8 can have any cross-sectional shape, for example, a rectangle, a circle, an ellipse or another.

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 повітропроводуPart of the surface of the combustion chamber 10 along the perimeter is ribbed or made with protrusions. Part of the surface of the combustion chamber 10 is ribbed, preferably starting from the level of the lower horizontal surface of the opening for loading fuel 11 and ending mainly at the level of the upper edge of the housing. On the lid 12 of the boiler, the following are mounted: a chimney nozzle 13, an air supply nozzle with an adjustable air damper 14 connected to the combustion regulator through a circuit 15, an air preheating chamber 16 and an air duct guide

Зо 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.From 17. On the lid of the boiler, there is also a hole for installing a fan to ensure forced air supply to the air supply device and which is installed if necessary. The hole for installing the fan is closed with a plug 18 and fixed with fasteners.

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.A movable duct 19 is installed on the duct guide 17. The movable duct 19 can be retractable and can consist of at least two parts or be made according to any other design solution that ensures the movement of the duct 19 as the fuel burns to ensure the immersion of the nozzles 8 or their vertical parts and means of immersion in fuel and air flow distribution 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.In the upper front part of the boiler, in the water jacket, there is a threaded sleeve for installing the combustion regulator. When the boiler is operating with forced air supply to the combustion chamber, this socket is hermetically closed with a threaded plug through a sealing gasket (installed by the manufacturer). In the upper part of the outer shell 2, in the cavity (water shell) 1, a hermetic socket 20 for the combustion regulator (thermoregulator) 27 is placed.

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.In front of the boiler there are holes with doors for loading fuel 11 and for removing ash 21. The doors of holes 11, 21 are hermetically closed. In the rear part of the boiler, the inlet and outlet connecting pipes 22, 23 are welded. In the front part, a thermometer 24 is installed in a hermetically sealed socket located in cavity 2 (water shell).

Котел твердопаливний водогрійний має теплоізоляцію 25, яка закривається декоративним або іншим кожухом.The solid fuel water heating boiler has thermal insulation 25, which is covered with a decorative or other casing.

Котел твердопаливний водогрійний працює наступним чином.The solid fuel water heating boiler works as follows.

Піднімають за ручку троса 26 розсіювач повітря 4 і фіксують у верхньому положенні. Через отвір завантаження палива 11 в камеру згоряння З 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.Air diffuser 4 is lifted by the cable handle 26 and fixed in the upper position. Through the fuel loading hole 11, solid fuel is loaded into the combustion chamber C. Chips and kindling paper are placed on top of the loaded fuel. By turning the handle of the combustion regulator, close the air damper 14. The door for ash removal 21 is tightly closed.

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.Ignite the fuel from above. After the fuel has ignited, lower the air diffuser with nozzles 8 immersed in the fuel, open the air valve 14 with the help of the combustion regulator handle 27. Set the required temperature according to the scale of the combustion regulator or on the thermostat.

Повітря надходить по повітропроводу 19 в проміжну ємність 6 і через розсіювач повітря 4 надходить в паливо.Air enters the air duct 19 into the intermediate container 6 and through the air diffuser 4 enters the fuel.

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.As the fuel burns, the air diffuser descends along the guide. The amount of air entering the combustion chamber 3 is regulated by the combustion regulator 27 using the air damper 14.

У пропонованому котлі твердопаливному водогрійному як тверде паливо використовують дрова, відходи деревини тощо.In the proposed solid fuel water heating boiler, firewood, wood waste, etc. are used as solid fuel.

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.The power of a solid-fuel water-heating boiler depends on the cross-sectional area of the combustion chamber, the uniformity of fuel combustion, and the type of fuel. The intensity of fuel burning is regulated by the amount of rarefaction in the chimney and automatically with the help of the combustion regulator 27, which, depending on the temperature of the water at the exit from the boiler, opens or closes the air damper 14.

Котел твердопаливний водогрійний, що заявляється, простий у виготовленні, а наведені відомості підтверджують можливість його промислового здійснення з використанням відомих матеріалів та відомого устаткування.The claimed solid-fuel water-heating boiler is easy to manufacture, and the given information confirms the possibility of its industrial implementation using known materials and known equipment.

Claims (2)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІUSEFUL MODEL FORMULA 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 Зо 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.1. A solid-fuel water-heating boiler containing a body with a double wall and a cavity filled with water, a combustion chamber, an air supply device with an intermediate container and an air diffuser that has openings, a thermometer and a combustion regulator, the working parts of which are located in a cavity in which the air supply device is made with the possibility of rotation around its central axis, inside of which there is a guide, made with the possibility of extension to ensure immersion in the fuel of the vertical parts of the nozzles of the air diffuser, the intermediate container is made hollow, with a smooth outer surface and narrows downwards, which is characterized by that the surface of the combustion chamber is partially ribbed or with protrusions, the air diffuser is removable, connected to the intermediate container and equipped with nozzles having vertically oriented parts for immersion and air supply to the fuel with holes, in the central part of which the air supply hole Zo is made from below in fuel, equipped with a means of immersion in fuel and distribution of air flow, the intermediate container is made in the form of a truncated cone or pyramid, or has another geometric shape that tapers downwards. 2. Котел за п.1, який відрізняється тим, що патрубки мають будь-яку форму перерізу, наприклад прямокутника, кола, еліпса або іншого.2. The boiler according to claim 1, which differs in that the nozzles have any cross-sectional shape, such as a rectangle, circle, ellipse or other. З. Котел за п.1, який відрізняється тим, що розсіювач повітря виконаний із знімними розподіленими по колу патрубками.Z. The boiler according to claim 1, which differs in that the air diffuser is made with removable nozzles distributed around the circle. Фіг. 1 в х.Fig. 1 in x. Я я с Ії м ї м . х песо що БЕК З ЗВ ду -2 ФУ.I am with Iii m i m . x pesos that BEK Z ZV du -2 FU. Фіг 2Fig 2