RU162096U1 - BOILER - Google Patents

BOILER Download PDF

Info

Publication number
RU162096U1
RU162096U1 RU2015111058/06U RU2015111058U RU162096U1 RU 162096 U1 RU162096 U1 RU 162096U1 RU 2015111058/06 U RU2015111058/06 U RU 2015111058/06U RU 2015111058 U RU2015111058 U RU 2015111058U RU 162096 U1 RU162096 U1 RU 162096U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blades
heating boiler
fuel
air
disks
Prior art date
Application number
RU2015111058/06U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Евгеньевич Бессонов
Original Assignee
Константин Евгеньевич Бессонов
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 Константин Евгеньевич Бессонов filed Critical Константин Евгеньевич Бессонов
Priority to RU2015111058/06U priority Critical patent/RU162096U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU162096U1 publication Critical patent/RU162096U1/en

Links

Images

Abstract

1. Отопительный котел, содержащий установленную вертикально и выполненную в виде цилиндра имеющую двойную наружную стенку с образованием в ней полости для воды камеру сгорания с отверстиями для выхода дыма, загрузки топлива, удаления золы и отверстием для подачи воздуха, в которое вставлена свободно вверх-вниз перемещающаяся телескопическая труба, заканчивающаяся распределителем воздуха, опирающимся на топливо, отличающийся тем, что распределитель воздуха состоит из верхнего и нижнего дисков, имеющих осевые отверстия, указанные диски соединены между собой лопатками, расположенными дугообразно от центральной оси к внешним краям дисков, отверстие верхнего диска соединено с трубой подачи воздуха посредством втулки, отверстие нижнего диска продлено наконечником, опирающимся на топливо, при этом диаметр верхнего диска меньше, чем нижнего.2. Отопительный котел по п.1, отличающийся тем, что лопатки имеют криволинейную форму.3. Отопительный котел по п.1, отличающийся тем, что лопатки расположены с равным угловым шагом по окружности дисков.4. Отопительный котел по п.1, отличающийся тем, что лопатки установлены под наклоном (не перпендикулярно) относительно плоскости дисков.1. A heating boiler comprising a vertically mounted cylinder-shaped one having a double outer wall to form a combustion chamber in it with a water cavity, openings for exhausting smoke, loading fuel, removing ash and an air supply opening into which it is freely inserted up and down a moving telescopic pipe ending in a fuel-based air distributor, characterized in that the air distributor consists of upper and lower disks having axial openings, said disks oedineny interconnected blades arcuately spaced from the central axis to the outer edges of the discs, the upper disc opening is connected with the air supply pipe through the sleeve, the lower disc hole extended tip resting on fuel, while the upper disc diameter of less than nizhnego.2. The heating boiler according to claim 1, characterized in that the blades have a curved shape. The heating boiler according to claim 1, characterized in that the blades are located with equal angular pitch around the circumference of the discs. The heating boiler according to claim 1, characterized in that the blades are installed at an angle (not perpendicular) relative to the plane of the disks.

Description

ОТОПИТЕЛЬНЫЙ КОТЕЛBOILER

Полезная модель относится к теплотехническому оборудованию и может быть использована для отопления помещений, а также получения горячей воды для бытовых нужд.The utility model relates to heat engineering equipment and can be used for space heating, as well as hot water for domestic use.

Известен отопительный котел по патенту EP 005303, содержащий камеру сгорания, в двойной стенке которой сформирована емкость, заполненная водой, с отверстием выхода дыма, отверстиями загрузки топлива и удаления золы, патрубки подвода и отвода воды. Указанная камера сгорания установлена вертикально и выполнена в виде цилиндра или призмы. В верхней части камеры расположено отверстие, в которое вставлена свободно вверх-вниз перемещающаяся труба подачи воздуха, заканчивающаяся распределителем воздуха, опирающимся на топливо, при этом распределитель воздуха выполнен в виде пустотелого диска, в верхней части которого выполнен наконечник для соединения с трубой подачи воздуха, а в нижней части - головка, при этом в периферийной части диска, в узком конце головки и на боковой поверхности головки, а также в наконечнике выполнены отверстия, сообщающиеся с внутренней полостью распределителя воздуха.Known heating boiler according to patent EP 005303, containing a combustion chamber, in the double wall of which is formed a tank filled with water, with a smoke outlet, fuel loading and ash removal holes, water inlet and outlet pipes. The specified combustion chamber is mounted vertically and made in the form of a cylinder or prism. In the upper part of the chamber there is a hole in which a freely moving up and down air supply pipe is inserted, ending with a fuel-based air distributor, while the air distributor is made in the form of a hollow disk, in the upper part of which there is a tip for connecting to the air supply pipe, and in the lower part - the head, while in the peripheral part of the disk, in the narrow end of the head and on the side surface of the head, as well as in the tip, holes are made that communicate with the inside cavity of the air distributor.

Недостатком приведенного технического решения является низкая эффективность сжигания топлива и, как следствие, низкий КПД устройства. Данное положение объясняется следующим: для эффективного сжигания пиролизных газов, выделяющихся из очага первичного горения, необходимо тщательное перемешивание указанных газов с воздухом для формирования максимальной площади их контакта с окислителем. В приведенном техническом решении воздух для сжигания пиролизных газов подается через радиальные отверстия распределителя в виде отдельных струй, что не обеспечивает требуемого качества перемешивания окислителя с указанными газами.The disadvantage of the technical solution is the low efficiency of fuel combustion and, as a consequence, the low efficiency of the device. This situation is explained by the following: for efficient combustion of pyrolysis gases released from the primary combustion zone, it is necessary to thoroughly mix these gases with air to form the maximum area of their contact with the oxidizing agent. In the above technical solution, air for burning pyrolysis gases is supplied through the radial openings of the distributor in the form of separate jets, which does not provide the required quality of mixing the oxidizing agent with these gases.

Для эффективного перемешивания воздуха (окислителя) с топливом (газообразным, жидким, диспергированным твердым) в конструкциях горелочных устройств применяются распределители воздуха (завихрители) - устройства, обеспечивающие закручивание изначально осевого потока воздуха в зоне контакта его с топливом. For efficient mixing of air (oxidizer) with fuel (gaseous, liquid, dispersed solid) in the designs of burner devices, air distributors (swirlers) are used - devices that ensure the initial axial flow of air in its contact zone with the fuel.

Так, известен завихритель воздуха по патенту SU 187920, содержащий направляющий аппарат с неподвижными лопатками и цилиндрический шибер, обеспечивающие возможность закручивания воздушного потока с разной интенсивностью и направлением, при этом весь осевой поток трансформируется в турбулентный тангенциальный. So, the air swirl is known according to the patent SU 187920, containing a guiding apparatus with fixed blades and a cylindrical gate providing the ability to swirl the air flow with different intensities and directions, while the entire axial flow is transformed into a turbulent tangential one.

Недостатком приведенного технического решения является отсутствие возможности деления выходящего из завихрителя воздушного потока на осевой и тангенциальный. Как следствие, будучи примененным в отопительном котле, указанный завихритель может обеспечить перемешивание пиролизных газов с воздухом только вблизи стенок камеры сгорания, где будет наблюдаться интенсивное вращательное движение среды, в то время как непосредственно над завихрителем, будет наблюдаться застойная зона, что снижает качество перемешивания топлива с воздухом и уменьшает КПД устройства.The disadvantage of the technical solution is the lack of the possibility of dividing the air coming out of the swirl into axial and tangential. As a result, when used in a heating boiler, the specified swirler can ensure mixing of pyrolysis gases with air only near the walls of the combustion chamber, where intense rotational motion of the medium will be observed, while a stagnant zone will be observed directly above the swirl, which reduces the quality of fuel mixing with air and reduces the efficiency of the device.

Указанный недостаток можно исправить, если часть воздуха, выходящего из завихрителя, будет перемещаться вверх (под воздействием тяги, создаваемой дымоходом) и перемешиваться с закрученным потоком, частично отраженным от стенок топливника.This drawback can be corrected if part of the air leaving the swirl will move upward (under the influence of the draft created by the chimney) and mix with a swirling flow partially reflected from the walls of the firebox.

Задачей полезной модели является повышение КПД отопительного котла путем более эффективного сжигания пиролизных газов, выделяющихся из очага первичного горения.The objective of the utility model is to increase the efficiency of a heating boiler by more efficiently burning pyrolysis gases released from the primary combustion site.

Технический результат достигается тем, что в отопительном котле, содержащем установленную вертикально и выполненную в виде цилиндра или призмы имеющую двойную наружную стенку с образованием в ней полости для воды камеру сгорания с отверстиями для выхода дыма, загрузки топлива, удаления золы и отверстием для подачи воздуха, в которое вставлена свободно вверх-вниз перемещающаяся телескопическая труба, заканчивающаяся распределителем воздуха, опирающимся на топливо, распределитель воздуха состоит из верхнего и нижнего дисков, имеющих осевые отверстия, указанные диски соединены между собой лопатками, расположенными от центральной оси к внешним краям дисков, отверстие верхнего диска соединено с трубой подачи воздуха посредством втулки, отверстие нижнего диска продлено наконечником, опирающимся на топливо, при этом диаметр верхнего диска меньше, чем нижнего.The technical result is achieved by the fact that in a heating boiler that is installed vertically and made in the form of a cylinder or a prism having a double outer wall with the formation in it of a water cavity, a combustion chamber with holes for exhausting smoke, loading fuel, removing ash and an opening for supplying air, into which a freely moving up and down telescopic tube is inserted, ending with a fuel-based air distributor, the air distributor consists of upper and lower disks having their axial holes, these disks are interconnected by blades located from the central axis to the outer edges of the disks, the hole of the upper disk is connected to the air supply pipe by a sleeve, the hole of the lower disk is extended by a tip based on fuel, while the diameter of the upper disk is smaller than the lower .

В заявляемом отопительном котле лопатки могут иметь криволинейную форму.In the inventive heating boiler, the blades may have a curved shape.

Также в заявляемом отопительном котле лопатки могут быть расположены с равным угловым шагом по окружности дисков.Also in the inventive heating boiler, the blades can be located with equal angular pitch around the circumference of the discs.

Также в отопительном котле лопатки могут быть установлены под наклоном (не перпендикулярно) относительно плоскости дисков.Also in the boiler, the blades can be installed at an angle (not perpendicular) relative to the plane of the discs.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен продольный разрез котла, на фиг.2 - конструкция распределителя воздуха.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a longitudinal section of the boiler, Fig.2 - design of the air distributor.

Котел отопления состоит из следующих основных частей: камеры 1 сгорания, телескопической трубы 2 подачи воздуха, распределителя 3 воздуха, наружного теплоизолирующего корпуса 4 и воздушной камеры 5.The heating boiler consists of the following main parts: combustion chamber 1, telescopic air supply pipe 2, air distributor 3, external heat-insulating casing 4 and air chamber 5.

Камера сгорания 1 снабжена отверстиями 6, 7 и 8, соответственно, загрузки топлива, удаления золы и выхода дымовых газов. Пространство между камерой 1 сгорания и теплоизолирующим корпусом 4 заполнено водой, циркуляция воды через котел осуществляется посредством входного и выходного патрубков 9 и 10. Воздушная камера 5 снабжена отверстием 11 входа воздуха, в котором размещена заслонка регулирования расхода воздуха (на чертеже не показана). Дополнительно котел содержит устройство перемещения (взвода) и удержания телескопической трубы (также не показано).The combustion chamber 1 is provided with openings 6, 7 and 8, respectively, of fuel loading, ash removal and flue gas exit. The space between the combustion chamber 1 and the heat-insulating casing 4 is filled with water, the water is circulated through the boiler through the inlet and outlet pipes 9 and 10. The air chamber 5 is provided with an air inlet 11 in which the air flow control damper is located (not shown). Additionally, the boiler contains a device for moving (cocking) and holding the telescopic pipe (also not shown).

Распределитель воздуха имеет следующую конструкцию: втулка 12 (фиксируемая на телескопической трубе 2) соединена с верхним диском 13, нижний диск 14 (имеющий диаметр больший, чем 13), соединен с верхним диском 13 лопатками 15. Лопатки могут иметь разный профиль, располагаться с постоянным или переменным шагом по окружности дисков 13 и 14. Осевые отверстия, имеющиеся в обоих дисках, формируют осевой канал 16, продленный наконечником 17, в котором выполняются радиальные отверстия.The air distributor has the following design: the sleeve 12 (fixed on the telescopic tube 2) is connected to the upper disk 13, the lower disk 14 (having a diameter larger than 13) is connected to the upper disk 13 by the vanes 15. The vanes can have a different profile, be arranged with a constant or a variable pitch around the circumference of the disks 13 and 14. The axial holes present in both disks form an axial channel 16, extended by a tip 17, in which radial holes are made.

Котел отопления функционирует следующим образом.The heating boiler operates as follows.

Предварительно телескопическая труба 2 подачи воздуха вместе с распределителем 3 воздуха позиционируется в крайнее верхнее положение, камера сгорания 1 через отверстие 6 загрузки топлива заполняется топливом, далее топливо поджигается, и отверстие 6 закрывается дверцей. Отверстие 7 удаления золы также закрыто, и единственным источником поступления воздуха, необходимого для поддержания горения, является отверстие 11 входа воздуха. По мере увеличения температуры формируется тяга, под воздействием которой воздух поступает через отверстие 11 в воздушную камеру 5 и далее по каналу телескопической трубы 2 подачи воздуха в осевой канал 16 распределителя 3. В указанном осевом канале 16 происходит разделение воздушного потока: часть его перемещается по каналу наконечника 17, выходит непосредственно в очаг горения через всегда имеющийся зазор между топливом и торцом наконечника 17, а также через радиальные каналы в указанном наконечнике. Другая часть воздуха, попав в каналы, образованные диском 13, диском 14 и лопатками 15, выходит в радиальном направлении из распределителя 3, и в свою очередь, делится на два потока - один, вследствие крутки потока лопатками 15 циркулирует у стенки камеры 1 сгорания, второй - отделяется от первого по кромке верхнего диска 13, диаметр которого меньше, чем у нижнего диска 14, и совершая некоторое вращательное движение, поднимается вверх под действием тяги.Previously, the telescopic tube 2 of the air supply together with the air distributor 3 is positioned in its highest position, the combustion chamber 1 is filled with fuel through the fuel loading hole 6, then the fuel is ignited, and the hole 6 is closed by a door. The ash removal hole 7 is also closed, and the only air inlet necessary for maintaining combustion is the air inlet 11. As the temperature increases, a thrust is formed, under the influence of which air enters through the hole 11 into the air chamber 5 and then through the channel of the telescopic pipe 2 to supply air to the axial channel 16 of the distributor 3. In the specified axial channel 16, air flow is divided: part of it moves along the channel tip 17, goes directly into the combustion zone through the always available gap between the fuel and the end face of the tip 17, as well as through the radial channels in the specified tip. Another part of the air, entering the channels formed by the disk 13, the disk 14 and the blades 15, leaves in the radial direction from the distributor 3, and, in turn, is divided into two flows - one, due to the twist of the flow by the blades 15 circulates at the wall of the combustion chamber 1, the second is separated from the first along the edge of the upper disk 13, the diameter of which is smaller than that of the lower disk 14, and making some rotational movement, rises up under the action of traction.

Выделяемое при горении в очаге тепло, преимущественно в виде излучения, передается стенке камеры 1 сгорания и далее, за счет конвекции, нагреваемой воде.The heat released during combustion in the hearth, mainly in the form of radiation, is transferred to the wall of the combustion chamber 1 and further, due to convection, heated water.

При горении в очаге неизбежно выделяются горючие (пиролизные) газы, которые, в силу недостаточного перемешивания с первичным, то есть поступающим через наконечник 17 воздухом не сгорают в очаге. Указанные газы вместе с продуктами сгорания в очаге (наличие продуктов сгорания еще больше уменьшает концентрацию воздуха в среде), под воздействием тяги перемещаются вверх по периферии камеры 1 сгорания, стремясь к отверстию 8 выхода дымовых газов. Поток данных газов, встретившись с циркулирующим у стенки потоком воздуха (как это описано выше), насыщается кислородом, интенсивно с ним перемешивается и воспламеняется, генерируя дополнительное тепло, которое также передается стенке камеры сгорания 1. Необходимая при этом температура воспламенения достигается нагревом пиролизных газов дымовыми газами первичного очага, а также подогревом воздуха от элементов конструкции распределителя 3. Перемещаясь выше, продукты сгорания контактируют еще с одним восходящим потоком подогретого воздуха, отделенным от распределителя 3 по кромке верхнего диска 13. При наличии в продуктах сгорания все еще несгоревших пиролизных газов, они могут быть сожжены посредством данного третьего потока, обеспечивающего окисление свежим воздухом.When burning in the hearth, combustible (pyrolysis) gases are inevitably released, which, due to insufficient mixing with the primary, that is, the air entering through the tip 17, does not burn in the hearth. These gases along with the combustion products in the hearth (the presence of combustion products further reduces the concentration of air in the medium), under the influence of traction, move up the periphery of the combustion chamber 1, tending to the flue gas outlet 8. The flow of these gases, having met with a stream of air circulating near the wall (as described above), is saturated with oxygen, intensively mixed with it and ignited, generating additional heat, which is also transferred to the wall of combustion chamber 1. The required ignition temperature is achieved by heating the pyrolysis gases with smoke gases of the primary focus, as well as heated air from the structural elements of the distributor 3. Moving higher, the combustion products come into contact with another upward flow of heated air the ear, separated from the distributor 3 along the edge of the upper disk 13. If there are still unburned pyrolysis gases in the combustion products, they can be burnt by this third stream, which provides oxidation with fresh air.

Таким образом, применение распределителя воздуха указанной конструкции позволяет осуществлять трехступенчатое сжигание топлива: первичное - в очаге, вторичное - в крутящемся у стенки камеры сгорания потоке, третичное - в восходящем потоке дымовых газов.Thus, the use of an air distributor of this design allows for three-stage combustion of fuel: primary - in the hearth, secondary - in the flow rotating near the wall of the combustion chamber, and tertiary - in the upward flow of flue gases.

Указанный процесс сжигания топлива может протекать с разной интенсивностью, то есть выделяемой мощностью, что обеспечивается регулированием проходного сечения отверстия 11 входа воздуха.The specified process of burning fuel can occur with different intensities, that is, allocated power, which is achieved by adjusting the flow area of the air inlet opening 11.

По мере уменьшения уровня топлива в камере сгорания, распределитель воздуха вместе с элементами телескопической трубы 2 будут опускаться под действием собственного веса, обеспечивая постоянный контакт наконечника 17 с топливом, и процесс горения будет протекать идентично описанному выше. As the fuel level in the combustion chamber decreases, the air distributor together with the elements of the telescopic tube 2 will fall under the action of their own weight, providing a constant contact of the tip 17 with the fuel, and the combustion process will proceed identically to that described above.

Циркуляция воды через контур котла осуществляется посредством патрубков 9 и 10, принудительным или гравитационным способом. Water is circulated through the boiler circuit by means of pipes 9 and 10, by forced or gravitational methods.

По окончании цикла протопки зола удаляется из камеры сгорания через отверстие 7.At the end of the cycle, the ash is removed from the combustion chamber through the opening 7.

Заявляемый отопительный котел позволяет производить эффективное сжигание топлива, повышая тем самым КПД, а также высокую степень дожигания пиролизных газов.The inventive heating boiler allows for efficient combustion of fuel, thereby increasing efficiency, as well as a high degree of afterburning of pyrolysis gases.

Claims (4)

1. Отопительный котел, содержащий установленную вертикально и выполненную в виде цилиндра имеющую двойную наружную стенку с образованием в ней полости для воды камеру сгорания с отверстиями для выхода дыма, загрузки топлива, удаления золы и отверстием для подачи воздуха, в которое вставлена свободно вверх-вниз перемещающаяся телескопическая труба, заканчивающаяся распределителем воздуха, опирающимся на топливо, отличающийся тем, что распределитель воздуха состоит из верхнего и нижнего дисков, имеющих осевые отверстия, указанные диски соединены между собой лопатками, расположенными дугообразно от центральной оси к внешним краям дисков, отверстие верхнего диска соединено с трубой подачи воздуха посредством втулки, отверстие нижнего диска продлено наконечником, опирающимся на топливо, при этом диаметр верхнего диска меньше, чем нижнего.1. A heating boiler containing a vertically mounted and made in the form of a cylinder having a double outer wall with the formation in it of a cavity for water, a combustion chamber with holes for exhausting smoke, loading fuel, removing ash and an air supply hole into which is freely inserted up and down a moving telescopic pipe ending with a fuel-based air distributor, characterized in that the air distributor consists of upper and lower disks having axial openings indicated for cally interconnected blades arcuately spaced from the central axis to the outer edges of the discs, the upper disc opening is connected with the air supply pipe through the sleeve, the lower disc hole extended tip resting on fuel, while the upper disc diameter is smaller than the lower. 2. Отопительный котел по п.1, отличающийся тем, что лопатки имеют криволинейную форму.2. The heating boiler according to claim 1, characterized in that the blades have a curved shape. 3. Отопительный котел по п.1, отличающийся тем, что лопатки расположены с равным угловым шагом по окружности дисков.3. The heating boiler according to claim 1, characterized in that the blades are located with equal angular pitch around the circumference of the disks. 4. Отопительный котел по п.1, отличающийся тем, что лопатки установлены под наклоном (не перпендикулярно) относительно плоскости дисков.
Figure 00000001
4. The heating boiler according to claim 1, characterized in that the blades are installed at an angle (not perpendicular) relative to the plane of the disks.
Figure 00000001
RU2015111058/06U 2015-03-27 2015-03-27 BOILER RU162096U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015111058/06U RU162096U1 (en) 2015-03-27 2015-03-27 BOILER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015111058/06U RU162096U1 (en) 2015-03-27 2015-03-27 BOILER

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015155758/12U Division RU164496U1 (en) 2015-12-25 2015-12-25 BOILER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU162096U1 true RU162096U1 (en) 2016-05-27

Family

ID=56096258

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015111058/06U RU162096U1 (en) 2015-03-27 2015-03-27 BOILER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU162096U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU158355U1 (en) OVEN
CN108746177B (en) Thermal desorption device and method for soil remediation
RU164496U1 (en) BOILER
CN105910115A (en) Waste liquid incineration device
RU162096U1 (en) BOILER
RU2598617C1 (en) Heating boiler
CN111336512B (en) Design method of natural gas burner and hot blast stove
RU2613539C1 (en) Fire chamber for combustion of gas-black oil fuel
KR200394941Y1 (en) Burner of heater
US4021191A (en) Reduction of pollutants in gaseous hydrocarbon combustion products
KR100460195B1 (en) A burner system reducing air-polution material
CN209801477U (en) Inner axial water-cooling premixing combustion device
KR101272380B1 (en) Burner for pellet
KR20130118019A (en) Horizontal type biomass semi-distilled high temperature burner
CN206973543U (en) Industrial Boiler coal burner
RU2408822C1 (en) Oven, air duct and heat exchanger for it
RU26631U1 (en) SOLID FUEL BURNING HEATER IN A BOILING LAYER
RU2446358C1 (en) Furnace
CN102944009A (en) Arrangement structure of mixing air of circulating fluid bed ignition device
RU2448304C1 (en) Furnace
RU20155U1 (en) HEATING DEVICE
SU840556A1 (en) Boiler
CN108534358A (en) A kind of conduction oil circulating combustion furnace and its method
RU2503889C1 (en) Furnace fuel combustion method, and furnace for implementation of above said method
RU220516U1 (en) Burner device for combustion of low-calorie gas and natural gas with low nitrogen oxide emissions

Legal Events

Date Code Title Description
QB1K Licence on use of utility model

Free format text: LICENCE

Effective date: 20171019

PC91 Official registration of the transfer of exclusive right (utility model)

Effective date: 20181025

MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20200328