EA008648B1 - Универсальный газогенераторный теплоагрегат - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к устройствам для обогрева жилых, производственных и бытовых помещений. Корпус теплоагрегата, состоящий из комплекта трубчатых воздуховодов, лицевой и торцевой стенок, распорной рамки и плиты, с помощью стягивающих систем, внутренних распорных приспособлений и осевых стержневых тяг монтируется без использования сварки в жесткую монолитную конструкцию. Трубчатая стенка воздуховодов в 5 раз увеличивает теплоотдающую поверхность по сравнению с плоской конструкцией, существенно повышает КПД обогревателя, а модульные вкладыши позволяют менять функциональное предназначение теплоагрегата: отопительная, отопительно-варочная, банно-прачечная печь. Принудительная продувка воздуховодов позволяет использовать теплоагрегат в качестве дешевой системы воздушного отопления.

Description

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к устройствам для обогрева жилых, производственных и хозяйственных помещений.

Известны использующие местные виды топлива и работающие в режиме газогенератора обогревательные устройства (1), (2), корпус которых выполнен из ряда соединенных между собой с помощью сварки в топочное пространство пластин и трубчатых воздуховодов.

К недостаткам этих теплоагрегатов относятся сложность, трудоемкость и нетехнологичность их изготовления; наличие большого количества сварных швов; сложность транспортировки массивных теплоагрегатов.

Из известных наиболее близким к предлагаемому является отопительно-варочное устройство Королева (3), боковые стенки и днище которого монтируются из набора трубчатых элементов-воздуховодов, которые с помощью стяжек крепятся в блоки без использования сварки. Устройство работает на местных видах топлива.

К недостаткам этой конструкции следует отнести отверстия под стяжки в воздуховодах (чаще всего 10-16 мм), частично выходящие в зону топочного пространства, в связи с чем существует опасность подсоса из топки в атмосферу отапливаемого помещения угарного газа (СО); стяжки, проходящие внутри воздуховодов, снижают эффективность естественной циркуляции воздуха, что снижает КПД устройства; отсутствует управление режимами горения топлива.

Задачей, решаемой изобретением, является расширение области применения, повышение экономической эффективности и эксплуатационной надежности теплоагрегата.

Для этого корпус теплоагрегата, состоящий из комплекта трубчатых воздуховодов, лицевой и торцевой стенок, а также верхней распорной рамки и нижней распорно-фиксирующей плиты, собирается без использования сварки с помощью системы стяжек в монолитный узел. Лицевая стенка теплоагрегата оснащена загрузочным люком, который снабжен заслонкой, регулирующей подачу воздуха в топочное пространство. Вместо зольника и колосника используется съемная, размещаемая в топке на распорнофиксирующей плите сварная корзинка, на которую помещается топливо. Лицевая стенка теплоагрегата оснащена также заслонкой, регулирующей подачу вторичного воздуха с помощью специального инжектора в зону, через которую газогенераторный газ перемещается из камеры сгорания в камеру дожигания. Здесь же размещен «глазок» из кварцевого стекла, с помощью которого осуществляется настройка газогенераторного режима сгорания топлива. Торцевая стенка оснащена люком, через который на перегородку, разделяющую камеру сгорания от камеры дожигания топлива, вдвигаются сменные модули (в виде бака для воды, духовки для приготовления пищи или корзины-решетки с теплоаккумулирующим материалом), обеспечивающие универсальность отопителя за счет настройки его на отопительную, отопительно-варочную печь или на банную каменку.

Верхняя плита теплоагрегата, размещенная на распорной рамке, оснащена основанием трубы, снабженным заслонкой, регулирующей отвод дымовых газов, а также люком, закрываемым герметичной крышкой, зафиксированной на поворотном рычаге.

С помощью трех регулирующих заслонок можно в широких пределах управлять режимами горения топлива: от активного и быстрого сжигания топлива при высокой температуре (дрова дают до 850°С) до замедленного газогенераторного режима с длительным периодом «тления» топлива при низкой температуре (до 700°С) и режима дожигания газообразного топлива.

В зависимости от режима сгорания топлива люк и его крышка, расположенные на верхней плите, выполняют различные функции. При активном режиме сгорания топлива (при трех открытых регулирующих заслонках и отведенной крышке) люк можно использовать для приготовления пищи. При газогенераторном режиме и закрытом люке возможны (если не выполняются требования инструкции по эксплуатации газогенератора) «хлопки» (вспышки газогенераторной смеси). В этом случае крышка люка выполняет роль своеобразного клапана: подбрасывается газами вверх и затем с помощью рычага опускается на прежнее место и закрывает люк.

Четыре осевые трубные тяги выполнены с эксцентриситетом: после установки комплекта воздуховодов в зазор между распорными приспособлениями и осевыми тягами, с помощью газового ключа, поворачивая тяги вокруг своей оси, выбирают зазоры между тягами, воздуховодами и распорками, а затем затягивают осевые крепления. Распорно-фиксирующая нижняя плита своей опорной кромкой удерживает торцы воздуховодов, а вертикальной приваренной кромкой обеспечивает распорное усилие на боковую поверхность воздуховодов.

Защитный каркас теплоагрегата интенсифицирует конвективный поток воздуха вдоль наружной поверхности воздуховодов, а конвективный поток воздуха внутри воздуховодов обеспечивает теплоотвод с их внутренней поверхности. Таким образом теплоотдающая поверхность стенки трубчатых воздуховодов в 5 раз больше, чем у плоской аналогичных размеров.

Все щели, зазоры, пустоты и полости, оставшиеся после сборки теплоагрегата между распорными приспособлениями, воздуховодами, верхней и нижней плитой, а также лицевой и торцевой стенками, заполняются огнеупорными смесями и герметиками.

Сущность изобретения поясняется чертежами: фиг. 1 - вид на лицевую стенку; фиг. 2 - вид сверху.

Теплоагрегат формируется в монолитный блок из комплекта трубчатых воздуховодов 1, оформ

- 1 008648 ляющих боковые стенки, лицевой стенки 2, оснащенной загрузочным люком 3, на котором смонтирована заслонка 4.

Люк крепится на поворотном устройстве 5 и запирается фиксатором 6. Над загрузочным люком 3 на уровне перегородки 7, отделяющей камеру сгорания от камеры дожигания топлива, смонтирована заслонка 8, которая регулирует подачу вторичного воздуха с помощью инжектора 9 в камеру дожигания. Контроль за газогенераторным режимом осуществляется с помощью «глазка» 10. Торцевая стенка - 11. Люк торцевой стенки - 12. Сменные модули - 13. Верхняя распорная рамка - 14. Верхняя плита - 15. Основание трубы - 16. Заслонка дымовой трубы - 17. Люк верхней плиты - 18. Крышка люка 19. Опоры теплоагрегата - 20. Огнеупорный герметик - 21. Корзинка для топлива - 22. Защитный каркас - 23.

Работает устройство следующим образом. Через загрузочный люк 3 на корзинку 22 помещается порция топлива. Открываются все заслонки (4, 8, 17), топливо поджигается и осуществляется его активное горение (15-20 мин), после чего с помощью заслонок 4, 8, 17 переводится горение топлива в газогенераторный режим.

Теплоагрегат можно быстро переналадить на отопительный, отопительно-варочный и баннопрачечный режим с помощью сменных модулей 13.

Теплоагрегат в газогенераторном режиме имеет повышенный (до 80%) КПД, функционирует на местных видах топлива и отходах производства, что способствует выполнению задач энергосбережения.

Источники информации, использованные при составлении изобретения

1. Патент И8А № 4291670, кл. 126-121, 1981.

2. 8И 1791677 А1, 1991.

3. ΒΥ 4870 С1, 1997 (прототип).

Claims (3)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Универсальный газогенераторный теплоагрегат, содержащий комплект трубчатых воздуховодов, систему стяжек, лицевую и торцевую стенки, верхнюю распорную рамку, на которой расположена ограничительная плита, нижнюю распорно-фиксирующую плиту, отличающийся тем, что без использования сварки комплект трубчатых воздуховодов с помощью системы стяжек, верхней распорной рамки с размещенной на ней верхней плитой, нижней распорно-фиксирующей плиты, лицевой и торцевой стенок смонтирован в жесткие боковые стенки топки, а корпус теплоагрегата - в монолитный узел.
2. 2. Универсальный газогенераторный теплоагрегат по п.1, отличающийся тем, что три заслонки, регулирующие процессы горения топлива в топке, позволяют эксплуатировать теплоагрегат как в газогенераторном режиме (с замедленной теплоотдачей, длительным периодом горения топлива с высоким, до 80% КПД), так и в активном режиме горения (топливо сгорает за короткий период с высокой теплоотдачей и низким, до 40% КПД).
3. 3. Универсальный газогенераторный теплоагрегат по п.1, отличающийся тем, что сменные модули в виде бака для воды, духовки или корзины с теплоаккумулятором, вдвигаемые в полость камеры дожигания через люк в торцевой стенке, дают возможность переналаживания теплоагрегата и использовать его в качестве отопительной или отопительно-варочной печи, а также как банно-прачечное устройство.