RU126095U1 - HEATING CYCLONE-VORTEX FURNACE - Google Patents

HEATING CYCLONE-VORTEX FURNACE Download PDF

Info

Publication number
RU126095U1
RU126095U1 RU2012120121/03U RU2012120121U RU126095U1 RU 126095 U1 RU126095 U1 RU 126095U1 RU 2012120121/03 U RU2012120121/03 U RU 2012120121/03U RU 2012120121 U RU2012120121 U RU 2012120121U RU 126095 U1 RU126095 U1 RU 126095U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
furnace
chamber
grate
cyclone
chimney
Prior art date
Application number
RU2012120121/03U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Геннадьевич Новичков
Original Assignee
Иван Геннадьевич Новичков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Иван Геннадьевич Новичков filed Critical Иван Геннадьевич Новичков
Priority to RU2012120121/03U priority Critical patent/RU126095U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU126095U1 publication Critical patent/RU126095U1/en

Links

Images

Abstract

Отопительная циклонно-вихревая печь, включающая топку с колосниковой решеткой, зольник и дымоход, отличающаяся тем, что рабочее пространство печи разделено на две камеры - топочную и газовую - разделительным листом, приваренным вертикально к стенкам камеры, в дымовую трубу вмонтирован клапан-регулятор отходящих газов поворотного типа для изменения направления, дымовые газы после перекрытия клапаном направляются из топочной камеры вниз через раскаленный уголь в камеру, где создается циклонно-вихревой поток за счет воздушного канала, представляющего собой трубу с соплами, расположенную над колосниковой решеткой, в результате тления происходит медленное и полное сгорание топлива.The heating cyclone-vortex furnace, including a firebox with a grate, an ash pan and a chimney, characterized in that the working space of the furnace is divided into two chambers - a furnace and gas - with a separating sheet welded vertically to the walls of the chamber, a flue gas control valve is mounted in the chimney rotary type for change of direction, flue gases after the valve is shut off are directed from the combustion chamber downwards through hot coal to the chamber where a cyclone-vortex flow is created due to the air channel, representing a pipe with nozzles located above the grate, as a result of smoldering, a slow and complete combustion of fuel occurs.

Description

Полезная модель относится к классу бытовых печей, работающих на твердом топливе, и может быть использована для обогрева и приготовления пищи в загородных домах, теплицах, дачах, замкнутых помещениях содержания животных и т.д.The utility model belongs to the class of solid fuel household stoves and can be used for heating and cooking in country houses, greenhouses, dachas, enclosed rooms for keeping animals, etc.

Известны многочисленные устройства и конструкции печей, плит, отопительных котлов, и дополнительных устройств к ним (класс МПК F24F).Numerous devices and designs of furnaces, stoves, heating boilers, and additional devices for them are known (IPC class F24F).

Известны патенты РФ №2408822 от 08.06.2000, №2362092 от 14.01.2008, №2359173 от 07.02.2008 и др.Known patents of the Russian Federation No. 2408822 dated 06/08/2000, No. 2362092 dated January 14, 2008, No. 2359173 dated February 7, 2008, etc.

Наиболее близким по сущности является решение по патенту №2408822, выбранное нами в качестве прототипа.The closest in essence is the decision on patent No. 2408822, which we selected as a prototype.

Недостатком указанных моделей является быстрое и неполное сгорание топлива, мелкие частицы не успевают сгорать, вылетая в атмосферу.The disadvantage of these models is the rapid and incomplete combustion of fuel, small particles do not have time to burn, flying into the atmosphere.

Специалистами установлены три стадии выгорания топлива (1-я, 2-я, 3-я), которые следующими процессами:Specialists established three stages of fuel burnout (1st, 2nd, 3rd), which are the following processes:

Первая стадия. В начале растопки топлива, при помощи легко горящей растопки (бумага, газета, щепки) температура доводится до 100-250°C. В этой начальной стадии твердое топливо (в частности поленья) дымят особенно сильно, отдавая пар, смолу и газы, такие как угарный (CO), метан (NH3) и водород (H2). Под действием тяги, они выходят в трубу.First stage. At the beginning of the kindling of fuel, using a light-burning kindling (paper, newspaper, chips), the temperature is brought to 100-250 ° C. In this initial stage, solid fuels (in particular logs) smoke especially strongly, giving off steam, tar and gases such as carbon monoxide (CO), methane (NH3) and hydrogen (H2). Under the influence of traction, they exit into the pipe.

Вторая стадия. С нижней стороны поленьев начинают вырываться вверх желтые огоньки с красными язычками. При достаточной подаче кислорода (O2), температура дров поднимается сначала от 300-550°C и ее достаточно для того, чтобы огонь поддерживался.Second stage. From the bottom of the logs, yellow lights with red tongues begin to burst upward. With a sufficient supply of oxygen (O2), the temperature of the firewood rises first from 300-550 ° C and it is enough for the fire to be maintained.

Когда температура в топке превысит 550-600°C, воспламеняются, наконец, также и летучие дымовые газы, которые содержат примерно половину тепловой энергии топлива. При t=600°C они полыхают синим пламенем.When the temperature in the furnace exceeds 550-600 ° C, the volatile flue gases, which contain about half the thermal energy of the fuel, are finally ignited. At t = 600 ° C they blaze with a blue flame.

Третья стадия. На нижней стороне топлива начинает образовываться уголь, который дает маленькие, голубые огоньки и совсем мало дыма. Затем они распадаются на тлеющие красно-оранжевые куски угля, которые содержат другую половину энергетического потенциала топлива. При дальнейшем выгорании они превращаются сначала в черные угли, затем в серую пеплообразную массу.Third stage. Coal begins to form on the underside of the fuel, which produces small, blue lights and very little smoke. Then they break up into smoldering red-orange chunks of coal that contain the other half of the energy potential of the fuel. With further burnout, they turn first into black coals, then into a gray ash-like mass.

Исходя из этого предложено техническое решение, позволяющее более качественное использование теплотворной способности продуктов сгорания. За счет новой конструкции печи создается вихревая (циклонная) топка, а именно: в топке создается область пониженного давления с минимумом в центре. Твердые частицы несгоревшего топлива отделяются от газа, образуется камера завихрения.Based on this, a technical solution is proposed that allows a better use of the calorific value of the combustion products. Due to the new design of the furnace, a vortex (cyclone) furnace is created, namely: a region of reduced pressure is created in the furnace with a minimum in the center. Solid particles of unburned fuel are separated from the gas, a turbulence chamber is formed.

Несгоревшие частицы отбрасываются к стенкам камеры, более легкие частицы осыпаются в зольник, а тяжелые, продолжая движение вместе с горячими газами, догорают.Unburned particles are thrown to the walls of the chamber, lighter particles are crumbled into an ash pan, and heavy ones, continuing to move along with hot gases, burn out.

В предлагаемой конструкции горение твердого топлива (дров, угля, брикетов и др.) происходит при ограниченно контролируемой подаче воздушного газа, содержащего водяные пары и кислород. В предложенном устройстве происходит медленное беспламенное горение за счет направленной циркуляции воздуха, в результате чего в камере сгорания происходит лучистый и конвективный теплообмен. Конструкция позволяет создавать высокую температуру в камере (до 2000°C), уменьшает время нагрева помещения, а эффективность работы печи (КПД) достигает 95%.In the proposed design, the combustion of solid fuel (firewood, coal, briquettes, etc.) occurs with a limited controlled supply of air gas containing water vapor and oxygen. In the proposed device there is a slow flameless combustion due to directional air circulation, as a result of which a radiant and convective heat exchange occurs in the combustion chamber. The design allows you to create high temperature in the chamber (up to 2000 ° C), reduces the time of heating the room, and the efficiency of the furnace (efficiency) reaches 95%.

Кроме того, созданный режим безопасного горения позволяет печи работать на одной закладке топлива более 24 часов, что приводит к значительной экономии топлива и времени обслуживания.In addition, the created safe burning mode allows the furnace to work on one fuel tab for more than 24 hours, which leads to significant fuel savings and maintenance time.

Существенным преимуществом перед аналогами является также безопасность данного процесса горения, т.к. практически отсутствуют языки пламени, возникающие при открытом горении.A significant advantage over analogues is also the safety of this combustion process, as almost no flames arising from open burning.

Сварной корпус печи (1) выполнен из стали и представляет собой 2 основные рабочие камеры - топочную, включающую колосниковую решетку и дозаторы воздуха (2) и газовую камеру (3). В данной конструкции газовая камера играет существенную роль для достижения поставленной цели, а именно продолжительного беспламенного горения топлива за счет направленной циркуляции воздуха, в результате чего в камере сгорания происходит лучистый и конвективный теплообмен.The welded case of the furnace (1) is made of steel and consists of 2 main working chambers - a furnace chamber, including a grate and air dispensers (2) and a gas chamber (3). In this design, the gas chamber plays a significant role in achieving the goal, namely, continuous flameless combustion of fuel due to directed air circulation, as a result of which radiant and convective heat exchange occurs in the combustion chamber.

Для этого рабочая камера разделена стальным листом (4), расположенным в задней части камеры. Разделительный стальной лист приваренный вертикально к стенкам камеры внизу доходит до уровня верхней части зольника (5), таким образом, что внизу, под колосниковой решеткой образуется воздушное пространство по всему периметру корпуса печи.For this, the working chamber is divided by a steel sheet (4) located at the rear of the chamber. A separating steel sheet welded vertically to the walls of the chamber below reaches the level of the upper part of the ash pan (5), so that below, under the grate, air space forms around the entire perimeter of the furnace body.

В верхнюю панель корпуса печи вмонтирована дымовая труба (6). Нижней своей частью она приварена к разделительному листу (4) в пропорции пространства 30% для топочной камеры и 70% для газовой камеры.A chimney (6) is mounted in the upper panel of the furnace body. Its lower part is welded to the separation sheet (4) in a space ratio of 30% for the combustion chamber and 70% for the gas chamber.

Внутрь дымовой камеры, в верхней ее части вмонтирован клапан-регулятор отходящих газов поворотного типа (7) для изменения направления потока отходящих газов и несгоревших мельчайших частиц. Клапан представляет собой металлический сегмент, приваренный к ручке 0 регулятору (8).Inside the smoke chamber, in its upper part, a rotary-type exhaust gas control valve is mounted (7) to change the flow direction of the exhaust gases and unburned smallest particles. The valve is a metal segment welded to the handle 0 of the regulator (8).

Топочная камера разделена колосниковой решеткой на верхнюю, где происходит горение основного топлива и нижнюю топку-зольник. Над топкой-зольником расположен воздушный канал, представляющий собой трубу с соплами для равномерной подачи воздуха (9). Количество и размер отверстий воздушного канала регулируется в зависимости от объема камеры сгорания. Подача воздуха в канал регулируется задвижкой (10).The combustion chamber is divided by the grate into the upper one, where the main fuel and the lower ash pan burn. An air channel is located above the ash pan, which is a pipe with nozzles for uniform air supply (9). The number and size of the openings of the air channel is regulated depending on the volume of the combustion chamber. The air supply to the channel is regulated by a valve (10).

В передней части печи расположена дверца (11) для закладки топлива. Дверца изготавливается круглой, овальной или прямоугольной формы, исходя из пожеланий заказчика. В верхней части она закреплена 2-мя шарнирами, а в нижнюю часть вмонтирован регулятор подачи воздуха - смотровое окно (12). Запирается дверца плотно с помощью механического фиксатора, а уплотнение осуществляется за счет асбестового шнура. По необходимости и желанию заказчика на дверце может устанавливаться термометр для контроля температуры и поддержания ее в заданном режиме с помощью регулятора процесса горения.In front of the furnace is a door (11) for filling fuel. The door is made round, oval or rectangular, based on the wishes of the customer. In the upper part it is fixed with 2 hinges, and in the lower part the air supply regulator is mounted - a viewing window (12). The door is locked tightly with a mechanical lock, and the seal is carried out by an asbestos cord. If necessary and at the request of the customer, a thermometer can be installed on the door to control the temperature and maintain it in a given mode using the combustion process controller.

Процесс горения происходит следующим образом: Твердое топливо закладывается через люк (11). Перед розжигом основного топлива в топке для тяги воздуха открывается заслонка (7) регулятором-ручкой (8). Процесс розжига составляет 10-15 минут. Процесс горения основного топлива в верхней топке наблюдается через смотровое окно (12). При полном воспламенении заслонка полностью закрывается, при этом горячие дымовые газы направляются вверх в дымовую камеру, но за счет перекрытия трубы клапаном-регулятором с помощью тяги направляются из топочной камеры вниз через уголь и колосниковую решетку обратно в газовую камеру.The combustion process is as follows: Solid fuel is laid through the hatch (11). Before igniting the main fuel in the furnace for air draft, the flap (7) opens with the regulator-knob (8). The ignition process is 10-15 minutes. The combustion of the main fuel in the upper furnace is observed through the viewing window (12). With full ignition, the damper closes completely, while hot flue gases are directed upward into the smoke chamber, but due to the pipe being shut off by the control valve, they are directed from the combustion chamber downward through coal and the grate to the gas chamber.

Таким образом раскаленные газы циркулируют в топке до полного сгорания топлива, а за счет медленного беспламенного горения в камере температура достигает более 2000°C, печь на одной закладке топлива работает свыше 24 часов, повышается эффективность работы печи и создается безопасный режим горения.Thus, hot gases circulate in the furnace until the fuel is completely burned, and due to slow flameless combustion in the chamber, the temperature reaches more than 2000 ° C, the stove operates on one fuel tab for more than 24 hours, the efficiency of the furnace increases and a safe combustion mode is created.

Claims (1)

Отопительная циклонно-вихревая печь, включающая топку с колосниковой решеткой, зольник и дымоход, отличающаяся тем, что рабочее пространство печи разделено на две камеры - топочную и газовую - разделительным листом, приваренным вертикально к стенкам камеры, в дымовую трубу вмонтирован клапан-регулятор отходящих газов поворотного типа для изменения направления, дымовые газы после перекрытия клапаном направляются из топочной камеры вниз через раскаленный уголь в камеру, где создается циклонно-вихревой поток за счет воздушного канала, представляющего собой трубу с соплами, расположенную над колосниковой решеткой, в результате тления происходит медленное и полное сгорание топлива.
Figure 00000001
The heating cyclone-vortex furnace, including a firebox with a grate, an ash pan and a chimney, characterized in that the working space of the furnace is divided into two chambers - a furnace and gas - with a separating sheet welded vertically to the walls of the chamber, a flue gas control valve is mounted in the chimney rotary type for change of direction, flue gases after the valve is shut off are directed from the combustion chamber downwards through hot coal to the chamber where a cyclone-vortex flow is created due to the air channel, representing a pipe with nozzles located above the grate, as a result of smoldering, a slow and complete combustion of fuel occurs.
Figure 00000001
RU2012120121/03U 2012-05-15 2012-05-15 HEATING CYCLONE-VORTEX FURNACE RU126095U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012120121/03U RU126095U1 (en) 2012-05-15 2012-05-15 HEATING CYCLONE-VORTEX FURNACE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012120121/03U RU126095U1 (en) 2012-05-15 2012-05-15 HEATING CYCLONE-VORTEX FURNACE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU126095U1 true RU126095U1 (en) 2013-03-20

Family

ID=49125145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012120121/03U RU126095U1 (en) 2012-05-15 2012-05-15 HEATING CYCLONE-VORTEX FURNACE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU126095U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU153204U1 (en) HEATING BOILER
AU2012251179B2 (en) A combustion system
CN104081127A (en) Campfire stove
RU132530U1 (en) LONG BURNING SOLID FUEL BOILER
US20150292746A1 (en) Wood fuelled heating stove
CN101408317A (en) Gas making compound combustion vertical type furnace
RU182455U1 (en) LONG-BURNING WATER-SOLID FUEL BOILER
RU126095U1 (en) HEATING CYCLONE-VORTEX FURNACE
AU2020100195A4 (en) An improved combustion system
RU85609U1 (en) HEATING DEVICE (OPTIONS)
CN201513880U (en) Integral gasifying combination burning boiler
CN201212729Y (en) Biomass granular fuel boiler
CN104560073B (en) Biomass pyrolysis gasifier
RU183190U1 (en) LONG-BURNING WATER-SOLID FUEL BOILER
CN206709083U (en) A kind of garbage pyrolysis gasification incinerator
CN201310924Y (en) Gas-making compound combustion vertical-type furnace
CN201141018Y (en) Coal-burning stalk nozzle type multifunctional gasification furnace
CN204739624U (en) Unilateral living beings stove that admits air
RU2465520C2 (en) Combustion chamber of high-temperature burning for domestic stoves and kitchen cookers
RU181483U1 (en) HEATING WATER BOILER
CN216591815U (en) Induced air type firewood and gas dual-purpose stove
CN102818265A (en) Application of heat-accumulating high-temperature air burning method in burner and burning furnace
KR102413149B1 (en) Wood stove that causes complete combustion
RU183159U1 (en) LONG-BURNING WATER-SOLID FUEL BOILER
CN205690418U (en) Energy-conserving and environment-protective biomass combustion furnace

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20130516