RU155426U1 - Устройство подачи пеллет в горелку котла - Google Patents

Abstract

1. Устройство подачи пеллет в горелку котла имеет: патрубок, соединенный с бункером для пеллет, шнек, соединенный с мотором-редуктором, вентилятор наддува, соединенный с каналом подачи воздуха в горелку котла, датчики, а также блок управления, имеющий электрические связи с этими датчиками, мотором-редуктором, вентилятором наддува и устройством автоматического розжига, расположенным в горелке котла, отличающееся тем, что шнек помещен в короб, в котором с одного конца на верхней поверхности имеется отверстие для загрузки пеллет, соединенное с патрубком бункера для хранения пеллет, соответственно с другого конца на нижней поверхности - отверстие для выгрузки пеллет, соединенное с одним концом гофрированной трубки, противоположный конец которой соединен с приемным лотком горелки; место соединения короба с патрубком бункера для хранения пеллет расположено ниже места соединения короба с гофрированной трубкой; в блоке управления генерируются управляющие сигналы в режиме реального времени, запускающие и останавливающие процесс горения и регулирующие его, передаваемые по линиям электрической связи на мотор-редуктор, вентилятор наддува и устройство автоматического розжига.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что мотор-редуктор работает в старт-стопном режиме.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в котле установлены датчики температуры теплоносителя, показания которых влияют на длительность работы мотора-редуктора и вентилятора наддува.4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что датчики индикации горения установлены в горелке котла.5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что датчики дымовых газов установлен

Description

Заявляемое техническое решение относится к устройствам загрузки твердого топлива в котлы с горелками на пеллетах, устанавливаемым в помещениях.

Пеллеты - прессованные гранулы из древесины, почти лишенные влаги и с очень высокой теплотворной способностью.

Из уровня техники известны технические решения устройств, отапливаемых пеллетами, в которых твердое топливо вводится из бункера в камеру сгорания благодаря своей собственной силе тяжести, например:

- техническое решение, запатентованное в качестве Европейского патента ЕР 2469164, F23B 40/00, F24B 1/189, F24B 1/199, ПРИБОР ОТОПЛЕНИЯ ВЫСОКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ С АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЗАГРУЗКОЙ ТВЕРДЫМ ТОПЛИВОМ,

- техническое решение, запатентованное в качестве Европейского патента ЕР 2083222, F24B 13/04, F24B 1/02, F23B 50/12, УСТРОЙСТВО ВЫСОКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НА ТВЕРДОМ ТОПЛИВЕ.

В патенте ЕР 2083222 описано устройство высокой безопасности на твердом топливе, которое содержит бак с топливом (15), в который помещены пеллеты (12), которые падают в горелку или печь (11) камеры сгорания (14) рядом с баком (15) и соединенным с, по меньшей мере, одним дымоходом (28) для выпуска газов сгорания; бак (15) содержит, по меньшей мере, один накопительный отсек топлива (24), имеющий в верхней части отверстие (17), которое может быть закрыто посредством дверцы (18), и, по меньшей мере, одну движущуюся назад стенку (23), механически соединенную с частью (30) двери (18), так что при открытии наружной двери (18) загрузки топлива пользователем, задняя стенка (23) вращается, закрывая проход между накопительным отсеком (24) и баком (15), а, наоборот, при закрытии двери (18), задняя стенка (23) вращается в противоположном направлении, открывая проход между отделением (24) и резервуаром (15), исчерпав это накопленное топливо.

Недостатком данного устройства является низкая пожарная безопасность устройства - как следствие сложности управления системой движущихся дверок.

Известно техническое решение устройства загрузки гранулированного топлива в котел, запатентованное как (19) RU (11) 134616 (13) U1 (51) МПК F23K 3/10 (2006.01) (54) УСТРОЙСТВО ПОДАЧИ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА, где это устройство содержит бункер хранения топлива, шнек-дозатор, расположенный в бункере, поворотный шлюз, подающий шнек, колосниковую решетку, механизм привода, в котором шнек-дозатор, поворотный шлюз и подающий шнек выполнены с параллельными осями и установлены последовательно друг под другом. Подающий шнек содержит рабочую часть и буферную часть, а поворотный шлюз выполнен над рабочей частью подающего шнека.

Недостатком данного устройства является его громоздкость - наличие двух шкивов, а также невысокая пожарная безопасность, поскольку шнек напрямую связан с горелкой и при возникновении обратной тяги движения огня в сторону бункера неизбежно возгорание топлива.

Наиболее близким к техническому решению является техническое решение, входящее в запатентованное в качестве изобретения (19) RU (11) 2420690 (13) С2 (51) МПК F23B 40/04 (2006.01) F23N 3/00 (2006.01), УСТАНОВКА ДЛЯ СЖИГАНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО ТОПЛИВА. Данное решение характеризуется совокупностью следующих признаков: установка для сжигания гранулированного топлива включает горелку, состоящую из головки, коллектора распределения воздуха и шнека подачи гранулированного топлива из бункера на сжигание, и котел. Дополнительно она снабжена устройством, регулирующим подачу воздуха, прикрепленным к фланцу горелки и имеющим каналы связи с головкой горелки и котлом. Установка также снабжена блоком, регулирующим подачу холодного и горячего теплоносителей, кроме того, над шнеком горелки установлен шибер ирисовый, при этом установка связана с выносным щитом автоматики. Недостатком данной установки является недостаточная пожарная безопасность вследствие того, что шнек напрямую связан с горелкой.

Технический результат от использования заявляемого устройства подачи пеллет в горелку котла заключается в том, что повышена его пожарная безопасность, по сравнению с безопасностью прототипа, за счет того, что шнек в коробе установлен под наклоном к горизонтальной поверхности и поднимает пеллеты вверх. Для этого место соединения короба с патрубком бункера для хранения пеллет расположено ниже места соединения короба с гофрированной трубкой.

Короб защищает пеллеты на шнеке от внешнего возгорания. Между горелкой и шнеком установлена прозрачная пластиковая гофрированная трубка, позволяющая визуально контролировать процесс подачи пеллет в лоток пеллетной горелки, которая в случае возникновения обратной тяги и движения огня в сторону бункера перегорает, и огонь далее не распространяется.

Процесс горения пеллет контролируется и управляется контроллером, который входит в состав блока управления. При этом на контроллер поступают сигналы с датчика наличия огня в пеллетной горелке, с датчика температуры дымовых газов и датчика температуры теплоносителя в котле. При изменении показаний этих датчиков контроллером в режиме реального времени генерируются управляющие сигналы, передаваемые на мотор-редуктор, вентилятор наддува и устройство автоматического розжига, расположенное в горелке котла.

Описание устройства подачи пеллет в горелку котла

Заявляемое устройство подачи пеллет в горелку котла содержит:

- патрубок, соединенный с бункером для хранения пеллет;

- шнек, предназначенный для подачи пеллет вверх;

- мотор-редуктор;

- прозрачную пластиковую гофрированную трубку;

- вентилятор наддува с трубками подачи воздуха;

- датчик дымовых газов;

- датчик температуры теплоносителя в котле;

- блок управления;

- контроллер;

- индикаторная панель;

- элементы управления индикаторной панелью.

Шнек помещен в короб и механически соединен с мотором-редуктором, который работает в старт-стопном режиме по сигналам, получаемым по электрическим связям от контроллера, имеющегося в блоке управления.

С противоположных концов короба имеется по отверстию, при этом одно расположено сверху и предназначено для засыпания пеллет в короб, другое - снизу для высыпания пеллет. Верхнее отверстие соединено с патрубком бункера для хранения пеллет, нижнее - с гофрированной трубкой, которая с противоположной стороны соединена с приемным лотком горелки.

Место соединения короба с патрубком бункера для хранения пеллет расположено ниже места соединения короба с гофрированной трубкой.

Датчик, фиксирующий горение, установлен в пеллетной горелке котла.

Датчик температуры дымовых газов установлен в дымоходе котла.

Датчик температуры теплоносителя (воды или воздуха) установлен в котле.

Вентилятор наддува имеет электрическое соединение с блоком управления электрическими связями с контроллером, имеющимся в блоке управления, и соединен с каналом подачи воздуха, выведенным в пеллетную горелку.

Блок управления включает в себя контроллер, индикаторную панель, элементы управления индикаторной панелью. Контроллер соединен электрическими связями с индикаторной панелью, с элементами управления индикаторной панелью, с датчиками, а также с мотором-редуктором, вентилятором наддува и устройством автоматического розжига в горелке котла. По этим линиям связи электрические сигналы передаются в режиме реального времени.

В качестве элементов управления индикаторной панелью могут быть применены кнопки, регулировочные реостаты, управляющие дистанционно электронные устройства, например, пульт управления или смартфон. Управляющие дистанционно электронные устройства связаны электрическими связями с контроллером, который в свою очередь связан с индикаторной панелью. (Соединения внутри блока управления на чертежах не показаны).

Заявляемое устройство может быть установлено в любой котел (жаротрубный с водяной рубашкой, или водотрубный), в горелке которого сжигаются пеллеты.

На Фиг. 1 представлена конструкция заявляемого устройства вместе с котлом и бункером для хранения пеллет, где:

1 - котел;

2 - люк в стенке котла;

3 - вентилятор наддува;

4 - канал подачи воздуха;

5 - патрубок бункера для хранения пеллет;

6 - шнек;

7 - короб;

8 - мотор-редуктор;

9 - гофрированная прозрачная трубка;

10 - приемный лоток горелки;

11 - горелка;

12 - устройство автоматического розжига;

13 - датчик идентификации горения.

14 - датчик температуры теплоносителя;

15 - датчик температуры дымовых газов;

16 - блок управления;

17 - управляющее дистанционно электронное устройство;

На Фиг. 2 представлена электрическая схема устройства подачи пеллет в горелку котла, где:

18 - электрическое соединение датчика идентификации горения с блоком управления;

19 - электрическое соединение датчика температуры теплоносителя с блоком управления;

20 - электрическое соединение датчика дымовых газов с блоком управления;

21 - электрическое соединение блока управления с вентилятором наддува;

22 - электрическое соединение блока управления с мотором-редуктором;

23 - электрическое соединение блока управления с устройством автоматического розжига.

24 - электрические соединения блока управления с управляющим дистанционно электронным устройством.

Работа котла в штатном режиме происходят без участия человека, но при необходимости человек (оператор) может вмешаться в эту работу, изменив на пульте необходимые параметры непосредственно нажимая на кнопки, поворачивая регулировочные реостаты, или дистанционно отправляя управляющие команды со смартфона.

Оператор на индикаторе блока управления 16 выставляет рабочие параметры:

верхнюю и нижнюю температуру теплоносителя в котле;

длительтность подачи пеллет;

интервал подачи пеллет (периодичность работы мотора-редуктора 8);

скорость работы вентилятора 3.

На индикаторе блока управления 16 отображаются, а также поступают в его контроллер показания датчиков температуры теплоносителя 14 и температуры дымовых газов 15, а также датчика, идентифицирующего горение 13. На основании сравнения поступивших и заданных параметров в контроллере блока управления 16, в свою очередь в режиме реального времени формируются управляющие сигналы, передаваемые по линиям связи 20-24, соответственно:

на вентилятор наддува 3, на мотор-редуктор 8 и на устройство автоматического розжига 12.

Пеллеты из патрубка бункера для хранения пеллет 5 под силой тяжести через отверстие для загрузки пеллет вываливаются на шнек 6 и поднимаются им вверх, высыпаясь тоже под силой тяжести через отверстие для выгрузки пеллет в коробе 7 в гофрированную прозрачную трубку 9. Через гофрированную прозрачную трубку 9 горелки пеллеты проваливаются в приемный лоток горелки 10, проходящий через люк в стенке котла 2, далее поступают в горелку котла 11.

Если показания на датчиках температуры 14 и 15 отличаются от параметров, установленных оператором на индикаторе на блоке управления 16, контроллером согласно установленной в него программы, выполняется корректировка состояния устройства подачи пеллет в горелку котла посредством подачи одного или нескольких управляющих сигналов в режиме реального времени: или в вентилятор наддува 3, или мотор-редуктор 8, или в систему автоматического розжига 12.

Claims (9)

1. Устройство подачи пеллет в горелку котла имеет: патрубок, соединенный с бункером для пеллет, шнек, соединенный с мотором-редуктором, вентилятор наддува, соединенный с каналом подачи воздуха в горелку котла, датчики, а также блок управления, имеющий электрические связи с этими датчиками, мотором-редуктором, вентилятором наддува и устройством автоматического розжига, расположенным в горелке котла, отличающееся тем, что шнек помещен в короб, в котором с одного конца на верхней поверхности имеется отверстие для загрузки пеллет, соединенное с патрубком бункера для хранения пеллет, соответственно с другого конца на нижней поверхности - отверстие для выгрузки пеллет, соединенное с одним концом гофрированной трубки, противоположный конец которой соединен с приемным лотком горелки; место соединения короба с патрубком бункера для хранения пеллет расположено ниже места соединения короба с гофрированной трубкой; в блоке управления генерируются управляющие сигналы в режиме реального времени, запускающие и останавливающие процесс горения и регулирующие его, передаваемые по линиям электрической связи на мотор-редуктор, вентилятор наддува и устройство автоматического розжига.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что мотор-редуктор работает в старт-стопном режиме.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в котле установлены датчики температуры теплоносителя, показания которых влияют на длительность работы мотора-редуктора и вентилятора наддува.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что датчики индикации горения установлены в горелке котла.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что датчики дымовых газов установлены в дымоходе котла, показания которых влияют на длительность работы мотора-редуктора и вентилятора наддува.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления включает в себя контроллер, индикаторную панель, элементы управления индикаторной панелью, при этом контроллер соединен электрическими связями с индикаторной панелью и с элементами управления индикаторной панелью.

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что в качестве элементов управления индикаторной панелью использованы кнопки.

8. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что в качестве элементов управления индикаторной панелью использованы регулировочные реостаты.

9. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что в качестве элементов управления индикаторной панелью использованы управляющие дистанционно электронные устройства.

Images