close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY10146

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2007.12.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
F 24B 7/00
ТЕПЛОГЕНЕРАТОР
(21) Номер заявки: a 20040301
(22) 2004.04.02
(43) 2005.12.30
(71) Заявитель: Болонкин Виталий Николаевич (UA)
(72) Автор: Болонкин Виталий Николаевич (UA)
BY 10146 C1 2007.12.30
BY (11) 10146
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Болонкин Виталий
Николаевич (UA)
(56) RU 2186299 C2, 2002.
RU 2031315 C1, 1995.
RU 97120302 A, 1999.
RU 2090804 C1, 1997.
SU 1281831 A1, 1987.
SU 434234, 1974.
(57)
1. Теплогенератор для сжигания дров или торфа, или деревянных отходов, содержащий корпус, топку с камерами сгорания и дожигания, поддувало с регулятором подачи
воздуха, колосники, внутреннюю горизонтальную перегородку, примыкающую к задней
стенке корпуса, камеру золоулавливания, инжекторы с патрубками подвода вторичного
воздуха, дымоход, отличающийся тем, что поддувало снабжено регулирующим шибером
для подвода воздуха снизу через колосники, выполненные с горизонтально-щелевой и
вертикально-колончатой подачей воздуха, в камере дожигания установлены соединенные
тангенциально поперечный и продольный инжекторы подачи вторичного воздуха, внутри
которых установлены внутренние пластинчатые винтовые завихрители с возможностью
подачи воздуха через сопла с конусными отверстиями инжекторов, причем камера дожигания выполнена колпакового типа с нижним отводом продуктов сгорания через вертикальный опускной канал с отбором при этом твердых частиц дымовых выбросов в камере
золоулавливания, а в месте соединения поддувала и дымохода установлена подвижная заслонка с возможностью изменения сечения отверстия соединения для регулирования разрежения в топке.
Фиг. 1
BY 10146 C1 2007.12.30
2. Теплогенератор по п. 1, отличающийся тем, что содержит на внешней стороне корпуса топки ребра теплопередачи, снабженные сквозными фигурными отверстиями, и кожух, установленный снаружи корпуса и содержащий направляющие отбойники воздуха.
3. Теплогенератор по п. 1, отличающийся тем, что содержит регулятор горения с глухой заслонкой, размещенный между камерами сгорания, дожигания и дымоходом.
Изобретение относится к теплотехнике, к устройствам для нагревания воздуха и может быть использовано для обогрева производственных помещений, общественных построек, нагревания технического воздуха, в сушильных установках, а также для отопления
и нагревания в бытовых целях.
Известны устройства для нагревания воздуха с целью обогрева помещений, которые
состоят из топок с глухим подом и камеры сжигания печных газов. Печь для обогрева помещений [2] состоит из камеры сгорания, кожуха, перегородки внутри камеры сгорания,
передней и задней стенок с загрузочным люком и впускной и выпускной дроссельными
заслонками. Эти существенные признаки являются общими с изобретением, которое заявляется. Причиной, которая не разрешает аналогу достичь технического результата, является отсутствие эффективной системы подачи вторичного воздуха в камеру догорания.
Нагреватель воздуха [3] состоит из корпуса, произведенного из труб, передней и задней стенок, люка загрузки и шиберов подачи воздуха и отвода дыма, имеет систему подачи вторичного воздуха.
Недостатком этого устройства, как и предыдущего, является принцип подачи воздуха со
стороны загрузочного люка и создание передней фронтальной части сгорания топлива, что
приводит к снижению площади горения и исключает из работы большую часть камеры топки. Укороченный размер патрубков подачи вторичного воздуха приводит к выбросам дыма
в воздушные трубы обратным ходом при колебаниях тяги, порывах ветра, задуванию в дымоход. Кроме того, изготовление корпуса топки из труб технологически сложно и трудоемко.
Печь-калорифер [4], который состоит из корпуса, торцевых стенок, экранов, регулятора-газификатора, регулятора мощности, инжекторов, имеет более совершенную систему
подачи вторичного воздуха и избежания обратного хода дымовых выбросов, систему подачи и разделения первичного воздуха. Он наиболее близкий к предложенной этой заявкой конструкции.
Однако аналог имеет существенные недостатки. Во-первых, он есть устройством с
глухим подом, а это значит, что имеет ограничения по площади контакта воздуха и топлива. Такие устройства, как правило, неэкономичны [1, с. 251].
Во-вторых, конструкция камеры дожигания не обеспечивает длительного пребывания
печных газов в камере и делает невозможным полное окисление продуктов сгорания
вследствие прямого выхода в дымоход из камеры дожигания.
Не обеспечивается эффективное охлаждение продуктов сгорания, что приводит к выносу в дымоход их с высокой температурой и потере тепла. Поэтому не удается достичь
высокого уровня КПД установки. Кроме того, не предвидено возможности отбора твердых частиц продуктов сгорания, которые выбрасываются в атмосферу.
В основу поставленной техничной задачи изобретения, которое заявляется, поставлено увеличение коэффициента полезного действия установки, уменьшение твердых выбросов продуктов сгорания.
Для решения поставленных задач в теплогенераторе применены следующие нововведения, которые отсутствуют у аналогов:
1. Подвод воздуха выполнен снизу за счет использования поддувала и колосникового
устройства. Этим обеспечивается равномерное распределение воздуха и сгорание топлива
на большой площади колосников. При этом восходящими тепловыми потоками просушивается и прогревается вся масса топлива, что обеспечивает в дальнейшем стабильный и
высокоэффективный процесс сгорания.
2
BY 10146 C1 2007.12.30
2. В теплогенераторе выполнены колосники с горизонтально-щелевой и вертикальноколончатой подачей воздуха с отверстиями по высоте, имеющие защитные козырьки. Использование объемных форм колосников дает возможность подведения воздуха вглубь
массы топлива и обеспечения объемного слоя горения, что особенно эффективно при сжигании стружки, лузги с/г растений, торфа и др. в режиме тления.
3. В отличие от аналогов в теплогенераторе выполнена комбинированная система поперечно-продольной подачи вторичного воздуха, что обеспечивает равномерное распределение воздуха в начале камеры дожигания и вдоль нее.
Использование винтовых пластин внутри направляющих обеспечивает вращение вторичного воздуха во время перемещения к выходным соплам и обеспечение завихрения
воздуха на выходе. Эффект смешивания воздуха и печных газов увеличивается за счет использования конических форм отверстий выходных сопел.
4. В теплогенераторе использован колпаковый принцип дожигания печных газов, который обеспечивает первоочередность вывода продуктов сгорания, которые имеют низшую температуру и больший удельный вес. Экзотермическая реакция окисления окиси
углерода в процессе дожигания сопровождается значительным выделением тепла и созданием двуокиси углерода с большим удельным весом и первоочередным выводом его с теплогенератора.
Строение теплогенератора показано на чертежах фиг. 1-5.
На фиг. 1 показан продольный разрез конструкции; на фиг. 2 - вид спереди с разрезом
по А-А, вид Г объясняет строение системы подачи воздуха к камере дожигания; на фиг. 3 разрез продольной инжекторной системы камеры дожигания с изображением пластинчатого винтового завихрителя воздуха; на фиг. 4 - разрез вертикального колосника; на
фиг. 5 - планка оребрения теплоотдачи.
Теплогенератор имеет следующие конструктивные особенности.
Основой теплогенератора (фиг. 1, 2) есть корпус топки 1, передняя 22 и задняя 7 торцевые стенки. В переднюю стенку вмонтирован загрузочный люк с дверцей 20, имеющей
уплотнение, дверца поддувала 16 с регулятором подачи воздуха 19. В заднюю стенку
вмонтированы корпус регулятора мощности 10 с шибером 17, имеющим вырез для обеспечения постоянной вентиляции топки с целью безопасности, корпус шиберного устройства прямого горения 9 с глухим шибером. Топка разделена внутренней перегородкой 2 из
толстолистовой стали. Внутренняя система дымоотвода имеет вертикальный канал 5 с камерой золоулавливания 8. В нижней части топки в направляющих установлены колосники
18. Для сжигания стружки, торфа могут использоваться колосники объемной подачи воздуха (фиг. 4). Снаружи теплогенератор имеет кожух 6. Под кожухом на внешней стороне
топочной камеры есть ребра теплоотдачи 14 (фиг. 4).
Полости поддувала и камеры золоулавливания соединены между собой продолговатым отверстием, которое может закрываться заслонкой 11, которая двигается вдоль теплогенератора, закрывая или открывая отверстие.
В камере дожигания 4 размещены поперечный 23 и продольный 3 (фиг. 3) инжекторы,
которые составляют систему подачи вторичного воздуха.
Внутри корпусов инжекторов вмонтирован пластинчатый винтовой завихритель 24. В
поперечном инжекторе завихритель имеет левую и правую навивку винта соответственно
для левого и правого инжекторов. Поперечный и продольный инжекторы соединены тангенциально. Отверстия сопел 26 инжекторов имеют коническую форму для завихрения
воздуха, а сопла поперечного инжектора размещены лишь со стороны камеры дожигания.
Забор воздуха размещен ниже уровня дымохода, а подача вторичного воздуха осуществляется по каналу 15. Это исключает выбросы дыма из камеры дожигания.
Теплогенератор работает следующим образом.
Загруженное через люк на колосниковую решетку 18 топливо горит в режиме прямого
горения с отводом продуктов сгорания через шибер 9. При этом шибер регулятора мощности 10 открыт. Проходит быстрый разогрев корпуса топки 1, перегородки 2, инжекто3
BY 10146 C1 2007.12.30
ров 23, 3. Заслонка 11 в это время закрыта. После разогрева топки шибер 9 закрывается
полностью. Печные газы поднимаются в камеру дожигания, при смешивании со вторичным воздухом, который подается через сопла инжекторов, догорают; выделенное при
этом тепло передается через стенки корпуса топки 1 и ребра теплоотдачи 14 потоку воздуха под кожухом, а охлажденные продукты сгорания с повышенной скоростью опускаются по вертикальному каналу 5 вниз. В камере золоулавливания скорость движения
падает, твердые частицы по инерции опускаются вниз, а дым через шибер 10 выводится в
дымоход. Регулирование процесса горения проводится шиберами 19, 10 и заслонкой 11.
Уменьшением подачи воздуха через шибер 19 теплогенератор переводится в работу в режиме тления. Заслонкой 11 может быть уменьшено разрежение в камерах сгорания и дожигания за счет соединения полости поддувала и дымохода.
Выбор оптимальных режимов горения и вывода продуктов сгорания топлива удлиняет
процесс горения в режиме тления, снижает температуру вывода продуктов сгорания и
поднимает коэффициент полезного действия установки до 0,8 и выше. Длительность сгорания одноразовой полной загрузки топлива длится до 12 ч.
Таким образом в процессе решения поставленной задачи достигнуты следующие технические решения.
Камера дожигания 4 и вертикальный канал 5 обеспечивают опускание более холодных
фракций продуктов сгорания топлива и вывода их из теплогенератора через систему дымоходов.
Соотношение поперечных разрезов вертикального канала 5 и камеры дожигания 4
печных газов составляет 1 : 4. Этим обеспечивается низкая скорость движения печных газов в камере дожигания, увеличивается длительность процесса горения и этим самым
полнота сжигания топлива.
Одновременно с увеличением скорости перемещения продуктов сгорания по вертикальному каналу за счет инерции происходит выбрасывание твердых частиц отходов в
нижнюю часть камеры золоулавливания и их сбор, чем уменьшается количество твердых
выбросов в атмосферу.
В отличие от аналогов в теплогенераторе применено устройство регулирования разрежения в топке за счет изменения сечения канала соединения полостей поддувала и дымохода заслонкой.
Для увеличения передачи тепла от стенки топки окружающей среде воздуху внешняя
часть корпуса топки имеет пластины оребрения, установленные под углом 45° в направлении движения потока воздуха.
Для обеспечения турбулентности потока воздуха, пластины оребрения имеют фигурные просечные отверстия. Для перевода потока воздуха к стенкам топки и ребрам теплоотдачи на внутреннюю часть кожуха установлены отбойники.
Для быстрого прогрева теплогенератора или использования его как прямоточного
обогревательного устройства при больших тепловых нагрузках установлен шибер прямого горения, соединяющий обе камеры топки. Это же устройство используется для вентиляции топки при дозагрузке.
Для избежания задымления помещения дверца люка имеет уплотнение, которое обеспечивает герметичность.
Источники информации:
1. Соснин Ю.П., Бухаркин Е.Н. Отопление и горячее водоснабжение индивидуального
дома. - М.: Стройиздат, 1981.
2. Патент Украины 22890, МПК F 24B 7/001, 1996.
3. Патент Украины 31625, МПК F 24B 7/02, 1996.
4. Патент РФ 2186299, МПК F 24B 7/02, 2000.
4
BY 10146 C1 2007.12.30
Фиг. 2
Фиг. 3
Фиг. 4
Фиг. 5
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
143 Кб
Теги
by10146, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа