UA87442C2 - Котел для спалювання твердого палива - Google Patents

Abstract

Котел містить корпус з водяною сорочкою і патрубками входу і виходу води, топкову камеру з завантажувальними дверцями і решітку, причому частина котла обладнана горизонтальними димогарними трубами, з одного боку відгородженими перегородкою, утворюючи з корпусом камеру допалювання, а з другого боку з'єднаними з димовідвідним патрубком. На корпусі установлений вентилятор, вихід котрого з'єднаний з колектором, поділяючим потік повітря по двох каналах, один із яких сполучений з верхньою частиною топкової камери, а другий - з підрешітковою порожниною. Перегородка виконана горизонтальною, утворюючи поворотний канал, з'єднуючий топкову камеру з камерою опалювання. Решітка виконана підпружиненою з можливістю вертикального переміщення і механічно зв'язана з завантажувальними дверцями. Патрубок гарячої води і димовідвідний патрубок спрямовані вгору і мають можливість з'єднання з баком-акумулятором. Таке виконання котла дозволяє спалювати будь-яке тверде паливо.

Description

Опис винаходу

Винахід належить до водяного опалення, до автономних побутових котлів, що працюють на твердому паливі, переважно органічного походження; дрова, дерев'яні брикети, солом'яні брикети та інша біомаса.

Відомий побутовий фермерський котел для спалювання брикетів соломи, датського виробництва (див. 70 Гелетуха Г.Г., Железная Т.А. "Обзор технологий сжигания соломь! с вьіработкой тепла и злектрознергии //

Зкотехнологий и ресурсосбережение" 1998 Моб стор.3-11; "Спалювання соломи в Україні". Датський сільскогосподарский консультаційний центр. Київ, 2002м, стор.11).

Котел містить корпус з водяною сорочкою і патрубками входу і виходу води, топкову камеру з 75 завантажувальною дверцею, при цьому частина котла обладнана горизонтальними димогарними трубами, безпосередньо з'єднаними з димовідвідним патрубком, а з другого боку, з боку дверці, з топковою камерою. Зовні корпуса установлений вентилятор, що подає повітря в топкову камеру зверху крізь трубчастий розподільник із сопловими патрубками, котел обладнаний комплексом контрольно-регулюючої апаратури для забезпечення оптимальних умов горіння. що Ознаки відомого котла, які збігаються з ознаками котла, що заявляється; - корпус з водяною сорочкою і патрубками входу і виходу води; - топкова камера з, завантажувальною дверцею; - частина котла обладнана горизонтальними димогарними трубами; 25 - труби з одного боку безпосередньо з'єднані з димовідвідним патрубком, а з другого боку з топковою камерою; - зовні корпуса установлений вентилятор, що подає повітря у топкову камеру зверху крізь трубчастий розподільник із сопловими патрубками. 30 Причини, що перешкоджають одержанню необхідного результату: - обмеженість застосування - тільки для спалювання солом'яних брикетів визначених габаритів і маси - жорстка періодичність завантаження котла, без можливості дозавантаження паливом і видалення золи під час роботи котла; 35 складність улаштування (комплексу контрольно-регулюючих апаратів) ускладнює котел і умови його експлуатації та роботи.

Як прототип прийнятий нагрівальний котел для спалювання твердого палива (Патент Швейцарії Мобб60909

МКИ4 г2485/02, опубл. 87.05.29 "РаїепіапуланНе", Мо10).

Котел містить корпус з водяною сорочкою і патрубками входу і виходу води, топкову камеру з щі завантажувальною дверцею і решітку, частина котла обладнана рядом горизонтальних димогарних труб, з одного боку відгороджених вертикальною перегородкою, що утворює з корпусом камеру допалювання, а з іншого боку з'єднаних з поворотним каналом з димовідвідним патрубком, зовні на корпусі установлений вентилятор, вихід котрого з'єднаний з колектором, розміщеним на дверці усередині топкової камери і поділяючим потік повітря 45 по двох каналах; один з яких з'єднаний з верхньою частиною топкової камери, а інший з підрешітковою порожниною камери.

Ознаки прототипу, які збігаються з ознаками котла, що заявляється; - корпус з водяною сорочкою і патрубками входу і виходу води; - топкова камера з завантажувальною дверцею; - решітка; - частина котла обладнана горизонтальними димогарними трубами; - труби з одного боку відгороджені перегородкою, що утворює з корпусом камеру допалювання, а з другого боку з'єднані з димовідвідним патрубком; - зовні на корпусі установлений вентилятор, вихід котрого з'єднаний з колектором, поділяючим потік повітря по двох каналах, один з яких з'єднаний з верхньою частиною топкової камери, а інший з підрешітковою порожниною.

У відомому котлі присутні недоліки, що перешкоджають одержанню необхідного результату: бо Котел не універсальний, у ньому неможливо більш-менш ефективно використовувати солом'яні брикети.

Ефективне горіння брикетів тут може відбуватися тільки зверху брикету (сигарне горіння), але подаваємий горизонтально потік повітря в камеру допалювання, транзитом крізь топкову камеру, збиває полум'я, а потік повітря подаваний знизу крізь решітку, як показує досвід, практично не сприяє горінню. 65 Утворення вертикальною перегородкою прямоточної камери допалювання, у котру верхній горизонтальний потік повітря попадає вже змішаним з топковими газами не сприяє досягненню оптимального режиму горіння і не дозволяє регулювати його при спалюванні різних видів твердого палива.

В основі винаходу поставлена задача уніфікації котла під різне тверде паливо, у тому числі торф'яні і соломоспалювальні брикети. Суть винаходу полягає в тім, що котел для спалювання твердого палива містить корпус з водяною сорочкою і патрубками входу і виходу води, топкову камеру з завантажувальною дверцею і решітку, причому частина котла обладнана горизонтальними димогарними трубами з одного боку, то відгородженими перегородкою, утворюючи з корпусом камеру допалювання, а з другого боку з'єднаними з димовідвідним патрубком, при цьому, зовні на корпусі установлений вентилятор, вихід якого з'єднаний з колектором, розділяючим потік повітря по двох каналах, один з яких з'єднаний з верхньою частиною топкової камери, а інший з підрешітковою порожниною перегородка виконана горизонтальною, утворюючи поворотний 75 канал, що з'єднує топкову камеру з камерою допалювання, а колектор забезпечений додатковим каналом, з'єднаним безпосередньо з камерою допалювання за допомогою трубчастих каналів, утворених у корпусі котла, а в додатковому каналі і каналі з'єднаним з підрешітковою порожниною установлені регульовані вручну заслінки, решітка виконана підпружиненою з можливістю вертикального переміщення і механічно зв'язана з завантажувальною дверцею, при цьому трубчасті канали в корпусі розташовані перпендикулярно потоку топкових газів, а канал сполучений з топковою камерою з'єднаний із трубчастим розподільником, що має соплові патрубки, спрямовані назустріч потоку топкових газів, причому решітка зв'язана з завантажувальною дверцею за допомогою важільно-тросового механізму, що складається з пари роликів - шківів на вісях нерухомо ов установлених на бічних стінках котла нижче рівня решітки крізь які перекинуті тросики одними кінцями закріплені на решітці, а іншими на планках нерухомо установлених на дверці під визначеним кутом, що виконують роль важелів, притім патрубок гарячої води і димовідвідний патрубок спрямовані вгору і мають можливість з'єднатись з баком - акумулятором, використовуючим тепло відходячих газів і установленим зверху котла.

Розкриваючи причинно-наслідковий зв'язок між істотними ознаками котла, що заявляється, і технічними 30 результатами, необхідно відзначити наступне:

Виконання перегородки горизонтальною дає можливість організації поворотного каналу й окремої камери допалюваня паливних газів, що підвищує ефективність їхньої тепловіддачі. Організація додаткового каналу відбору повітря від вентилятора і його подача безпосередньо в камеру допалювання крізь трубчасті канали в 35 корпусі, які розташовані перпендикулярно потоку газів, дозволяє підвищити температуру в камері допалювання за рахунок інтенсивного перемішування пальних газів і часток незгорілого палива з повітрям.

Установка в додатковому каналі та у каналі сполученому з підрешітковою порожниною регульованих вручну заслінок, дозволяє забезпечувати ефективне згоряння будь-якого палива, а при повному перекритті заслінки ло підрешіткового каналу, спалювання солом'яних і торф'яних брикетів, чому сприяє і визначене розташування соплових патрубків трубчастого розподільника.

Виконання решітки підпружиненою і зв'язаною простим механізмом із завантажувальною дверцею, з можливістю вертикального переміщення дозволяє здійснювати завантаження і дозавантаження будь-якого 45 палива на рівні відкритої горизонтально дверці, а при горінні палива, автоматично підтримувати оптимальну відстань області горіння від області подачі повітря, що разом з можливістю регулювання заслінками подачі повітря, без складної автоматики, забезпечує ефективне горіння будь-якого твердого палива і видалення золи.

Виконання патрубка гарячої води і димовідвідного патрубка вертикальними дає можливість установки зверху котла бака - акумулятора, що використовує тепло відходячих газів, що додатково підвищує якість і стабільність 50 горіння при максимальному завантаженні котла.

Таким чином, сукупність ознак дозволяє уніфікувати котел під будь-яке тверде паливо в тому числі і солом'яні брикети, із забезпеченням оптимального ефективного горіння, при чому забезпечення поставленої задачі вирішено простими і надійними засобами, що і потрібно для індивідуальних побутових котлів.

Сутність винаходу пояснюється кресленнями: на Фіг.1 - вигляд котла з боку завантажувальної дверці; на

Фіг.2 - переріз.

Котел для спалювання твердого палива містить корпус 1 з водяною сорочкою 2 і патрубками входу З і виходу води 4, топкову камеру 5 завантажувальну дверцю 6 і решітку 7. 6о Верхня частина котла обладнана димогарними трубами 8, відгородженими горизонтальною перегородкою 9.

Канал 10 з'єнує топкову камеру 5 з камерою допалювання 11. З іншого боку труби 8 з'єднані з димовідвідним патрубком 12, обладнаним заслінкою 13. Зовні установлений вентилятор 14 з колектором 15, сполученим з каналами 16, 17, 18, причому в каналах 16, 18 установлені регульовані вручну заслінки 19, 20. Канал. 16 65 з'єднаний трубчастими каналами 21 у корпусі 1 з камерою допалювання 11, а канал 17 із трубчастим розподільником 22 із сопловими патрубками 23, розміщеними в топковій камері 5.

Решітка 7 розміщена знизу топкової камери на фіксованих пружинах 24 і зв'язана з дверцею 6 механізмом, що складається з пари роликів-шківів 25, тросиків 26, приєднаних до решітки і до поворотних секторів 27 установлених на дверці.

У порожнині під решіткою 7 установлений висувний зольник 28. На дверці 6 розміщене оглядове вікно 29.

З боку димовідвідного патрубка 12 установлений технологічний люк-кришка ЗО для очищення димогарних труб 8. 70 Зверху на котлі може бути установлений бак - акумулятор 31, через який проходить димовідвідна труба 32, з'єднана з патрубком 12.

Робота котла здійснюється у такий спосіб:

Схема розподілення повітря відповідно до опису. При цьому повітря постійно подається крізь порожнину 17 у 75 патрубки 22 і сопла 23 і може частково подаватися при відкритті заслінки 19 у патрубки 21 у камеру допалювання і при відкритті заслінок 20 у канал 18 під решітку 7.

У наслідок ДКР вдалося створити простий, надійний універсальний фермерський котел, найбільш ефективний за потужністю 40-100кВт, дозволяючий якісно спалювати будь-яке тверде паливо, у тому числі дрова і вугілля, а також утилізувати відходи біомаси, деревину тирсу, торф, солому у брикетованому вигляді з одержанням тепла і одноразовим зменшенням шкідливих викидів в атмосферу при його спалюванні.

Конструкція котла без складної автоматики і електроніки спрощує його експлуатацію і ремонт самим споживачем, а також суттєво здешевлює його у порівнянні з закордонними. -Ш(ШШ0ІУК К Й 35- шк

Раш лиш 3 у мч

Шини ни

ЗА -КОЖОЕ, ше сешЕ з (-е ГГ еф

І и 1 222ООЗЗЗН8О пи шші 5 --2-- виш: ше т « «

Ти НО ОНИ те /

ЛШ НЯ ООН ЯН ЗО

/ШМЕ- 2 2 ю Є --- - - - 35 3|х4 -- Я - - « « «Р. - пП« об

Фе; с 60 б5 прспішвю А тк. ДО вдо

Соеюют З тяшиен 3 Пектин СН й сте- ДЕ 0 НН ДЕ ш- 1 77777177.

БИ й Ж 7771111 5 тн то «Л. Ж ВЕН 4 сш о--- яв 088 8 рих: 5 Ми йо: з МОМ |до НЕ ДІ

П пярвн н- тв сш Ше ШИ ША

ІС 8 ен

ВС Ше ен не ШИ; 16 УВІ 4 с 6 ЛЮТ о

ЖІН нен еко кіт 2014 сет ря м нен у ЕТНО о й Уз-АА ЛИ ак Й 1 -5 А и А А - « « К Я дод А Авт ЗОЗ 1 ТУ й А АД ЕЕ 2

Й - --жхЖ 5 - 15538 ЗШ БЕ БЕК 5 Щ ( 5 ий АК, и, 1 ОВ о Ки я ж те | 1 БИ в о путч и т шшяи 79 Йо фунти свт оон у т БЕ ви А Кр

БОГИ му ни ОН 5 С 2 - 5. «Рол оо Я ул сзлулиш ни ни нач: ВШ У 5 зб/ аі 531 231 28 - - ж Ж Є Є Я Є ЄЄ Є ЄЄЄ Є ЄЄ Є Є ее «5«Р'«'е8юВЮЯ 2 А - Є 2 2 - є -- - - - -« -- - я ----я ---

Claims (6)

Формула винаходу

1. Котел для спалювання твердого палива, що містить корпус з водяною сорочкою і патрубками входу і виходу води, топкову камеру з завантажувальними дверцями і решітку, частина котла обладнана й горизонтальними димогарними трубами, з одного боку відгородженими перегородкою, утворюючи з корпусом камеру допалювання, а з іншого боку з'єднаними з димовідвідним патрубком, зовні на корпусі встановлений вентилятор, вихід якого з'єднаний з колектором, що розділяє потік повітря по двох каналах, один із яких сполучений з верхньою частиною топкової камери, а інший з підрешітковою порожниною, який відрізняється тим, що перегородка виконана горизонтальною, утворюючи поворотний канал, що з'єднує топкову камеру з камерою допалювання, колектор забезпечений додатковим каналом, з'єднаним безпосередньо з камерою допалювання за допомогою трубчастих каналів, утворених у корпусі котла, причому в камері допалювання і каналі, сполученому з підрешітковою порожниною, установлені регульовані вручну заслінки, а решітка виконана підпружиненою з можливістю вертикального переміщення і механічно з'єднаною з завантажувальними дверцями.

2. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що трубчасті канали в корпусі розміщені перпендикулярно потоку топкових газів.

З. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що канал, сполучений з топковою камерою, з'єднаний з трубчастим розподільником, який має соплові патрубки, спрямовані назустріч потоку топкових газів.

4. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що решітка зв'язана з завантажувальними дверцями за допомогою важільно-тросового механізму.

5. Котел за п. 4, який відрізняється тим, що важільно-тросовий механізм виконаний у вигляді пари роликів-шківів на осях, нерухомо встановлених на бічних стінках котла нижче рівня решітки, через які перекинуті тросики, одними кінцями закріплені на решітці, а іншими - на планках, нерухомо установлених на дверцях під

60 . визначеним кутом, що виконують роль важелів.

6. Котел за п. 1, який відрізняється тим, що патрубок гарячої води і димовідвідний патрубок спрямовані вгору і мають можливість з'єднання з баком-акумулятором, встановленим зверху котла.