RU185863U1 - HEATING DEVICE - Google Patents
HEATING DEVICE Download PDFInfo
- Publication number
- RU185863U1 RU185863U1 RU2018122160U RU2018122160U RU185863U1 RU 185863 U1 RU185863 U1 RU 185863U1 RU 2018122160 U RU2018122160 U RU 2018122160U RU 2018122160 U RU2018122160 U RU 2018122160U RU 185863 U1 RU185863 U1 RU 185863U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- afterburner
- duct
- gasification chamber
- heating device
- secondary air
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims abstract description 59
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 26
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 20
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims description 14
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 14
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 2
- 241000180579 Arca Species 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002916 wood waste Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
- F23B10/00—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/02—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
- F23G5/027—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к теплоэнергетике, в частности - к отопительным устройствам на твердом биотопливе. Решаемой задачей является устойчивое и экологически чистое сжигание древесины высокой влажности. Указанный результат достигается тем, что камера дожигания размещена внутри камеры газификации (камеры первичного горения), дожигание продуктов водо-угольной газификации производится в вихревой горелке, при этом камера газификации ни в одной точке не имеет контакта с относительно холодным теплоносителем (водой).The utility model relates to a power system, in particular, to heating devices using solid biofuel. The task to be solved is the sustainable and environmentally friendly burning of high humidity wood. This result is achieved by the fact that the afterburner is located inside the gasification chamber (primary combustion chamber), the afterburning of coal-water gasification products is carried out in a vortex burner, while the gasification chamber has no contact with a relatively cool coolant (water) at any point.
Description
Полезная модель относится к теплоэнергетике, в частности - к отопительным устройствам, в которых твердое топливо растительного происхождения (дрова, отходы деревообработки, щепа, солома) подвергается высокотемпературной газификации (пиролизу) с последующим сжиганием пиролизных газов и угольного остатка.The utility model relates to a power system, in particular, to heating devices in which solid fuel of plant origin (firewood, wood waste, wood chips, straw) is subjected to high-temperature gasification (pyrolysis), followed by burning of pyrolysis gases and coal residue.
Из существующего уровня техники известно отопительное устройство (котел), содержащее объединенные общим вертикально ориентированным корпусом бункер для древесного топлива, ниже него камеру газификации (камера первичного горения) и камеру дожигания, размещенную ниже или сбоку от камеры газификации. По такой схеме выполнено большинство современных серийных котлов малой мощности, например, изделия фирм ARCA, Astra, Atmos, Attack, Buderus, Cichewic, Guntamatic, Kalvis, Heiztechnik, Hargassner, Kostrzewa, Orlan, Solarbayer, Viessmann.A heating device (boiler) is known from the prior art, which comprises a wood fuel bin connected by a common vertically oriented housing, a gasification chamber (primary combustion chamber) and an afterburner located below or to the side of the gasification chamber below it. According to this scheme, most modern serial low-power boilers are made, for example, products from ARCA, Astra, Atmos, Attack, Buderus, Cichewic, Guntamatic, Kalvis, Heiztechnik, Hargassner, Kostrzewa, Orlan, Solarbayer, Viessmann.
Достоинством такой конструкции, обусловившим ее широкое распространение, является эффективная передача (излучением и конвекцией) тепла горения жидкому теплоносителю и высокое качество сгорания (низкий уровень эмиссии угарного газа), достигаемое благодаря использованию камеры дожигания. Главным недостатком является невозможность использования в качестве топлива древесины естественной (т.е. высокой) влажности. Это обусловлено тем, что водяной пар, выделяющийся в верхней части топливного бункера, движется с общим газовым потоком сверху вниз и заполняет камеру газификации (камеру первичного горения), где препятствует эффективному смешению кислорода воздуха с горючими компонентами пиролизного газа, что и делает процесс горения неустойчивым или вовсе невозможным.The advantage of this design, which made it widespread, is the efficient transfer (by radiation and convection) of the heat of combustion to the heat transfer medium and the high quality of combustion (low carbon monoxide emission) achieved through the use of an afterburner. The main disadvantage is the impossibility of using natural (i.e., high) humidity as wood fuel. This is because the water vapor released in the upper part of the fuel hopper moves with the common gas flow from top to bottom and fills the gasification chamber (primary combustion chamber), where it prevents the effective mixing of atmospheric oxygen with combustible components of the pyrolysis gas, which makes the combustion process unstable or completely impossible.
В результате все перечисленные выше отопительные устройства способны использовать в качестве топлива лишь древесину с влажностью не более 20%, о чем прямо предупреждают пользователя добросовестные производители. Это ограничение существенно усложняет и удорожает эксплуатацию отопительного устройства, т.к. древесина естественной влажности (например, свежеспиленные дрова) имеет влажность порядка 45-55%, и для использования ее в качестве топлива требуется многолетняя сушка. Некоторые виды древесного топлива, например, щепу из свежеспиленных деревьев, невозможно высушить естественным путем (этому препятствует развивающийся процесс гниения сырой щепы), и поэтому использование его в бытовом отопительном устройстве становится невозможным.As a result, all of the heating devices listed above are capable of using only wood with a moisture content of not more than 20% as fuel, which is carefully warned by bona fide manufacturers. This restriction significantly complicates and increases the cost of operation of the heating device, as wood of natural moisture (for example, freshly sawn firewood) has a moisture content of about 45-55%, and to use it as fuel requires long-term drying. Some types of wood fuel, for example, wood chips from freshly sawn trees, cannot be dried naturally (this is prevented by the developing process of decay of raw wood chips), and therefore it becomes impossible to use it in a domestic heating device.
Известно несколько технических решений, позволяющих использовать в качестве топлива для отопительного устройства малой (20-200 КВт) мощности древесину высокой влажности. Принципиальной основой технического решения является создание и поддержание в нижней части камеры газификации (камере первичного горения) высокой (750-800 и более градусов С) температуры, при которой становится возможной химическая реакция т.н. "водо-угольной газификации", в результате которой водяной пар и раскаленный древесный уголь превращаются в два горючих газа: водород (Н2) и угарный газ (СО). Так как сама реакция "водо-угольной газификации" происходит с поглощением тепла, то обеспечение такого температурного режима возможно только за счет подвода тепловой энергии извне, из камеры дожигания.Several technical solutions are known that make it possible to use high-moisture wood as fuel for a heating device of low (20-200 kW) power. The fundamental basis of the technical solution is the creation and maintenance in the lower part of the gasification chamber (primary combustion chamber) of a high (750-800 or more degrees C) temperature at which a chemical reaction of the so-called "water-coal gasification", as a result of which water vapor and hot charcoal are converted into two combustible gases: hydrogen (H2) and carbon monoxide (CO). Since the water-coal gasification reaction itself occurs with the absorption of heat, this temperature regime can only be achieved by supplying thermal energy from the outside, from the afterburner.
Известно отопительное устройство, в котором топливный бункер и камера газификации (камера первичного горения) объединены в едином вертикально ориентированном корпусе, а камера дожигания выполнена в виде кольца, концентрически окружающего камеру газификации (см. DE 3411822 А1). Недостатком данного технического решения являются: выбор прямой (восходящей) схемы горения, делающий проблематичным саму возможность запуска реакции "водо-угольной газификации", отсутствие подогрева вторичного воздуха, неравномерный состав газовой смеси в камере дожигания, обусловленный подачей вторичного воздуха в одной точке кольцевой камеры.A heating device is known in which the fuel hopper and the gasification chamber (primary combustion chamber) are combined in a single vertically oriented housing, and the afterburner is made in the form of a ring concentrically surrounding the gasification chamber (see DE 3411822 A1). The disadvantage of this technical solution is: the choice of a direct (upward) combustion scheme, which makes the very possibility of starting the "coal-water gasification" reaction problematic, the lack of heating of secondary air, the uneven composition of the gas mixture in the afterburner, caused by the supply of secondary air at one point of the annular chamber.
По аналогичной с DE 3411822 А1 схеме выполнено отопительное устройство (см. RU 2578550 С1),в котором указанные выше недостатки усугублены наличием сложной в эксплуатации и дорогой в изготовлении шарообразной, подвижной и вращающейся колосниковой решетки. Кроме того, в названных устройствах используются цилиндрический бункер и цилиндрическая камера газификации, что накладывает дополнительные ограничения на форму и размеры используемого древесного топлива.According to a similar scheme with DE 3411822 A1, a heating device is made (see RU 2578550 C1), in which the above disadvantages are exacerbated by the presence of a spherical, mobile and rotating grate, which is difficult to operate and expensive to manufacture. In addition, the aforementioned devices use a cylindrical hopper and a cylindrical gasification chamber, which imposes additional restrictions on the shape and size of the wood fuel used.
Известен отопительный котел, содержащий бункер для твердого биотоплива и камеру газификации (камеру первичного горения), размещенные в общем вертикально ориентированном корпусе прямоугольного сечения с "водяной рубашкой", в котором камера дожигания выполнена в виде по меньшей мере одной длинной, скрученной в спираль трубы и размещена внутри камеры газификации (см. ЕР 2821698 А1). Недостатками данной конструкции являются:A heating boiler is known, comprising a solid biofuel bin and a gasification chamber (primary combustion chamber) located in a generally vertically oriented rectangular housing with a "water jacket", in which the afterburner is made in the form of at least one long pipe twisted into a spiral and placed inside the gasification chamber (see EP 2821698 A1). The disadvantages of this design are:
- выбор прямой (восходящей) схемы горения, делающий проблематичным саму возможность запуска реакции "водо-угольной газификации"- the choice of a direct (upward) combustion scheme, which makes the very possibility of starting the reaction "coal-water gasification" problematic
- непосредственный контакт жидкого теплоносителя со стенками бункера и камеры газификации, что неизбежно снижает температуру внутри камеры газификации- direct contact of the liquid coolant with the walls of the hopper and the gasification chamber, which inevitably reduces the temperature inside the gasification chamber
- сложность и дороговизна изготовления спиральной камеры (поверхность двойной кривизны) из жаропрочной стали- the complexity and high cost of manufacturing a spiral chamber (double curvature surface) of heat-resistant steel
- неравномерный состав газовой смеси в камере дожигания, обусловленный подачей вторичного воздуха в одной точке (на входе) длинной скрученной в спираль трубы- uneven composition of the gas mixture in the afterburner, due to the supply of secondary air at one point (at the entrance) of a long pipe twisted into a spiral
- большое газодинамическое сопротивление на входе в камеру дожигания, обусловленное расположение входного отверстия спиральной трубы в непосредственной близости к передней стенке камеры газификации- high gas-dynamic resistance at the entrance to the afterburner, due to the location of the inlet of the spiral pipe in close proximity to the front wall of the gasification chamber
- отсутствие предварительного подогрева вторичного воздуха, нагнетаемого в камеру дожигания- lack of preheating of secondary air pumped into the afterburner
- высокая трудоемкость очистки внутренних поверхностей камеры газификации, внутри которой находится труба (трубы) спиральной формы- high complexity of cleaning the inner surfaces of the gasification chamber, inside which is a pipe (pipes) of a spiral shape
Наиболее близким по техническому решению к заявляемому отопительному устройству является пиролизный котел (PCT7RU 2017/000605, WO 2018/052337), содержащий размещенные в едином вертикально ориентированном корпусе прямоугольного сечения бункер для твердого топлива и ниже него камеру газификации (камера первичного горения), имеющую внутреннее жаростойкое теплоизоляционное покрытие и окно для выхода пиролизных газов с колосниковой решеткой,The closest technical solution to the claimed heating device is a pyrolysis boiler (PCT7RU 2017/000605, WO 2018/052337) containing a hopper for solid fuel and a gasification chamber (primary combustion chamber) located in a single vertically oriented rectangular housing, which has an internal heat-resistant heat-insulating coating and a window for the exit of pyrolysis gases with a grate,
в котором камера дожигания выполнена в виде двух симметричных, параллельных, горизонтально-ориентированных отсеков, установленных с двух сторон (слева и справа) нижней части камеры газификации, а поток пиролизных газов из выходного окна камеры газификации, разворачиваясь на 90 град. влево и вправо, поступает через горизонтальные прорези в отсеки камеры дожигания; при этом воздуховоды подачи первичного и вторичного воздуха выполнены в виде плоских коробов, обогреваемых потоком раскаленных продуктов сгорания, выходящих из отсеков камеры дожигания.in which the afterburner is made in the form of two symmetric, parallel, horizontally-oriented compartments installed on both sides (left and right) of the lower part of the gasification chamber, and the pyrolysis gas stream from the exit window of the gasification chamber is rotated by 90 degrees. left and right, through horizontal slots enters the compartments of the afterburner; while the ducts for supplying primary and secondary air are made in the form of flat ducts, heated by a stream of hot products of combustion coming out of the compartments of the afterburner.
Достоинства данного технического решения можно описать так: "есть то, что надо нагревать, и есть то, чем нагревать". В конструкции используется обращенная (перевернутая, нисходящая) схема газификации, при которой водяной пар проходит через слой раскаленного древесного угля, что делает принципиально возможным "водо-угольную газификацию", а интенсивный нагрев зоны химической реакции теплом от двух отсеков камеры дожигания создает необходимую для интенсивного протекания реакции температуру. Испытания экспериментального котла, выполненного по этой схеме, показали возможность сжигания влажного топлива (древесная щепа 55% влажности) при показателях эмиссии угарного газа на уровне требований 5-го (самого жесткого) класса европейского стандарта EN 303-5.The advantages of this technical solution can be described as follows: "there is something that needs to be heated, and there is something with which to heat." The design uses a reversed (inverted, downward) gasification scheme, in which water vapor passes through a layer of hot charcoal, which makes it possible "coal-water gasification", and intensive heating of the chemical reaction zone with heat from two compartments of the afterburner creates the necessary for intensive reaction progress temperature. Tests of an experimental boiler performed according to this scheme showed the possibility of burning wet fuel (wood chips 55% humidity) with carbon monoxide emissions at the level of requirements of the 5th (most stringent) class of the European standard EN 303-5.
В то же время, данная конструкция обладает следующими недостатками:At the same time, this design has the following disadvantages:
- только меньшая часть внешней поверхности отсеков камеры дожигания используется для нагрева нижней части камеры газификации (т.е. зоны протекания реакции "водо-угольной газификации), а тепловое излучение бОльшей части внешней поверхности отсеков камеры дожигания не доходит до камеры газификации- only a smaller part of the external surface of the compartments of the afterburning chamber is used to heat the lower part of the gasification chamber (i.e., the reaction zone of the “coal-water gasification”), and the thermal radiation of most of the external surface of the compartments of the afterburning chamber does not reach the gasification chamber
- расположение отсеков камеры дожигания слева и справа от камеры газификации приводит к значительному увеличению общей ширины отопительного устройства, что затрудняет его транспортировку и монтаж внутри жилого помещения (не проходит в дверной проем стандартного размера), а также влечет за собой неоправданное увеличение веса, материалоемкости и стоимости котла- the location of the compartments of the afterburner chamber to the left and to the right of the gasification chamber leads to a significant increase in the overall width of the heating device, which complicates its transportation and installation inside the living room (does not go into the standard doorway), and also entails an unjustified increase in weight, material consumption and boiler cost
- внутреннее жаростойкое теплоизоляционное покрытие (футеровка) камеры газификации затрудняет передачу тепла от отсеков камеры дожигания вовнутрь камеры газификации, а при отсутствии (демонтаже) футеровки, фактически выполняющей роль аккумулятора тепла, возникают значительные по амплитуде и скорости изменения температуры внутри камеры газификации, что делает работу устройства неустойчивой.- the internal heat-resistant heat-insulating coating (lining) of the gasification chamber makes it difficult to transfer heat from the compartments of the afterburning chamber to the inside of the gasification chamber, and in the absence (dismantling) of the lining, which actually acts as a heat accumulator, significant changes in temperature and amplitude within the gasification chamber arise, which makes the work device unstable.
Техническим результатом, для достижения которого предлагается заявляемая полезная модель, являются устойчивое и экологически чистое сжигание древесного топлива естественной (т.е. высокой) влажности, сокращение габаритов и веса отопительного устройства.The technical result, to achieve which the claimed utility model is proposed, are sustainable and environmentally friendly burning of wood fuel of natural (i.e. high) moisture, reducing the size and weight of the heating device.
Указанные технический результат достигается тем, что в отопительном устройстве, содержащем вертикально ориентированный корпус с двойными стенками, внутри которого находятся бункер для древесного топлива прямоугольного сечения и объединенная с ним камера газификации, в нижней части которой расположено окно для выхода пиролизных газов с колосниковой решеткой, а ниже колосниковой решетки размещен ящик для золы, а также камеру дожигания и воздуховоды подачи первичного и вторичного воздуха,The indicated technical result is achieved by the fact that in a heating device containing a vertically oriented housing with double walls, inside which there is a wood fuel hopper of rectangular cross section and a gasification chamber combined with it, in the lower part of which there is a window for the exit of pyrolysis gases with a grate, and below the grate there is an ash box, as well as a afterburner and primary and secondary air supply ducts,
камера дожигания выполнена в виде осе-симметричного короба, размещенного горизонтально в нижней части и вдоль продольной оси камеры газификации, и при этом бОльшая часть внешней поверхности короба камеры дожигания находится выше колосниковой решетки, а на той части короба камеры дожигания, которая находится ниже колосниковой решетки, имеются две горизонтальные прорези для прохода потока пиролизного газа из выходного окна камеры газификации в камеру дожигания с разворотом газового потока влево и вправо на 90 и более градусов.the afterburner is made in the form of an axisymmetric duct placed horizontally in the lower part and along the longitudinal axis of the gasification chamber, and most of the outer surface of the afterburner duct is located above the grate, and on that part of the afterburner duct that is below the grate There are two horizontal slots for the passage of the pyrolysis gas stream from the exit window of the gasification chamber to the afterburning chamber with a 90 or more degree turn of the gas stream left and right.
Воздуховод подачи вторичного воздуха может быть выполнен в виде плоского тонкостенного короба и установлен на нижней части камеры дожигания так, что нижняя поверхность короба камеры дожигания является одновременно верхней поверхностью короба воздуховода.The secondary air supply duct can be made in the form of a flat thin-walled duct and mounted on the lower part of the afterburner so that the lower surface of the afterburner duct is at the same time the upper surface of the duct duct.
На нижней поверхности короба камеры дожигания, являющейся одновременно верхней частью короба воздуховода вторичного воздуха, могут быть отверстия для выхода вторичного воздуха во внутренний объем камеры дожиганияOn the lower surface of the afterburner duct box, which is also the upper part of the secondary air duct duct, there may be openings for the secondary air to enter the internal volume of the afterburner
Короб воздуховода вторичного воздуха может быть соединен дополнительным воздуховодом с трубой, установленной внутри и вдоль продольной оси камеры дожигания, причем на боковой поверхности трубы имеются отверстия для выхода вторичного воздуха во внутренний объем камеры дожигания.The secondary air duct duct can be connected by an additional duct to a pipe installed inside and along the longitudinal axis of the afterburner, and there are openings on the side surface of the tube for the secondary air to enter the internal volume of the afterburner.
Боковые стенки камеры газификации могут в своей верхней части иметь отверстия для выхода первичного воздуха во внутренний объем камеры газификации, при этом названные верхние участки боковых стенок с отверстиями выполнены с симметричным уклоном в 20 и более градусов вовнутрь камеры газификации.The side walls of the gasification chamber may in their upper part have openings for primary air to enter the internal volume of the gasification chamber, while the said upper sections of the side walls with openings are made with a symmetrical slope of 20 or more degrees into the gasification chamber.
В центральной по длине части короба камеры дожигания могут быть два симметричных отверстия, на левой и на правой боковой поверхности камеры дожигания, соединенные двумя газоводами с полостью между внешними стенками камеры газификации и внутренними стенками корпуса отопительного устройства, при этом прорези для прохода пиролизного газа вовнутрь камеры дожигания выполнены перекрестно: одна слева спереди, от переднего торца камеры дожигания до отверстия с газоводом, а вторая справа сзади, от заднего торца камеры дожигания до отверстия с газоводом.There can be two symmetrical holes in the central along the length of the box of the afterburner chamber, on the left and right side surfaces of the afterburner, connected by two gas ducts with a cavity between the outer walls of the gasification chamber and the inner walls of the heating device casing, while there are cuts for the pyrolysis gas to pass into the chamber afterburning is performed crosswise: one from the front left side from the front end of the afterburning chamber to the gas outlet, and the second from the right rear, from the rear end of the afterburning chamber to the azovodom.
Указанные конструктивные решения обеспечивают достижение заявленного технического результата и в своей совокупности не встречаются ни в одном из известных отопительных устройств на древесном топливе, таким образом заявляемая полезная модель соответствует критерию новизны.These design solutions ensure the achievement of the claimed technical result and in the aggregate are not found in any of the known heating devices using wood fuel, so the claimed utility model meets the criterion of novelty.
Заявляемое устройство может быть изготовлено на стандартном оборудовании с использованием известных и традиционных для производства отопительных котлов технологических процессов и материалов. Таким образом, заявляемая полезная модель соответствует критерию промышленной применимости.The inventive device can be manufactured on standard equipment using well-known and traditional for the production of heating boilers technological processes and materials. Thus, the claimed utility model meets the criterion of industrial applicability.
Конструкция заявляемого отопительного устройства поясняется эскизом фиг. 1, на котором изображен вертикальный разрез устройства в варианте исполнения с выходной трубой вторичного воздуха в камере дожигания, и эскизом фиг. 2, на котором изображена камера дожигания в варианте исполнения с двумя газоводами.The design of the inventive heating device is illustrated by the sketch of FIG. 1, which shows a vertical section of a device in the embodiment with an outlet pipe of secondary air in the afterburner, and a sketch of FIG. 2, which shows the afterburner in the embodiment with two gas ducts.
Отопительное устройство содержит корпус с двойными стенками 1, бункер для твердого топлива 2, объединенный в едином агрегате с камерой газификации 3, в нижней части которой находится ящик для золы 4, камеру дожигания 5 с прорезями 6 и газоводами 7, окно выхода пиролизного газа с колосниковой решеткой 8, воздуховоды подачи первичного воздуха 9, воздуховод подачи вторичного воздуха 10, выходную трубу вторичного воздуха 11, выходной дымоход 12, панели жаропрочной теплоизоляции (футеровки) 13.The heating device comprises a double-
Отопительное устройство работает следующим образом. Древесное топливо 14 (например, дрова или щепа естественной влажности) загружается в бункер 2 через загрузочный люк на передней стенке бункера (на эскизе не показан). Под действием силы тяжести древесное топливо опускается вниз, последовательно проходя через зону сушки (верхняя часть бункера), зону сухой перегонки (нижняя часть бункера) и попадает в камеру газификации 3, где воспламеняется и горит в атмосфере первичного воздуха, поступающего через отверстия в боковых стенках камеры газификации из воздуховода 9.The heating device operates as follows. Wood fuel 14 (for example, wood or wood chips of natural humidity) is loaded into the
Продукты неполного сгорания (моноокись углерода), а также водяной пар испарившийся из влажного топлива, поступают в нижнюю часть камеры газификации (зона восстановления) где при высокой температуре вступают в химическую реакцию "водо-угольной газификации" с раскаленным древесным углем, слой которого накапливается на колосниковой решетке 8. Образовавшиеся в результате реакции горючие газы (водород и моноокись углерода, Н2 и СО) проходят через выходное окно камеры газификации, разворачиваются на угол более 90 градусов и через прорези 6 поступают в камеру дожигания 5, где смешиваются со вторичным воздухом, поступающим в камеру дожигания через отверстия в трубе 11, соединенной с воздуховодом 10, и сгорают в образовавшемся внутри камеры дожигания вихре.Products of incomplete combustion (carbon monoxide), as well as water vapor evaporated from wet fuel, enter the lower part of the gasification chamber (reduction zone) where, at high temperature, they enter into the chemical reaction of "water-coal gasification" with hot charcoal, a layer of which accumulates on
Раскаленные продукты сгорания 15 из камеры дожигания через газоводы 7 поступают в полость между внешними стенками камеры газификации и внутренними стенками корпуса отопительного устройства, где передают свое тепло теплоносителю 16 (это может быть вода или воздух), заполняющему пространство между двойными стенками корпуса 1. Охлажденные дымовые газы через выходной дымоход 12 под воздействием тяги, созданной дымососом (на эскизе не показан) или высокой дымовой трубой, выбрасываются в атмосферу. Минеральный остаток сгоревшего древесного топлива (зола) просыпается через колосниковую решетку в зольный ящик 4 и периодически удаляется.The hot products of
В зоне "водо-угольной газификации" под воздействием мощного теплового излучения от короба камеры дожигания, а также конвективного нагрева стенок камеры газификации раскаленными продуктами сгорания, омывающими снаружи камеру газификации, создается необходимая для интенсивного протекания реакции высокая температура. Наличие внутри камеры газификации панелей жаропрочной футеровки 13, обладающих большой массой и теплоемкостью, сглаживает случайные колебания температуры. Наклон верхней части боковых стенок камеры газификации вовнутрь способствует формированию там "зоны гарантированного горения", где необходимая концентрация кислорода будет поддерживаться даже в моменты выброса больших объемов водяного пара (при загрузке в бункер новой порции сырого топлива). Вторичный воздух перед подачей в камеру дожигания нагревается при движении через воздуховод 10, установленный без зазора на раскаленной нижней поверхности короба камеры дожигания. Таким образом создаются условия для устойчивого и экологически чистого сжигания древесного топлива высокой влажности.In the zone of "coal-water gasification" under the influence of powerful thermal radiation from the chamber of the afterburner, as well as convective heating of the walls of the gasification chamber with hot combustion products washing the gasification chamber from the outside, the high temperature necessary for the intensive reaction to occur is created. The presence inside the gasification chamber of panels of heat-
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018122160U RU185863U1 (en) | 2018-06-15 | 2018-06-15 | HEATING DEVICE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018122160U RU185863U1 (en) | 2018-06-15 | 2018-06-15 | HEATING DEVICE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU185863U1 true RU185863U1 (en) | 2018-12-20 |
Family
ID=64754268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018122160U RU185863U1 (en) | 2018-06-15 | 2018-06-15 | HEATING DEVICE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU185863U1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU191669U1 (en) * | 2019-01-23 | 2019-08-15 | Марк Семенович Солонин | Wet Wood Burner |
| RU200764U1 (en) * | 2020-03-18 | 2020-11-11 | Марк Семенович Солонин | FULL GASIFICATION BURNER |
| RU205811U1 (en) * | 2020-09-08 | 2021-08-11 | Марк Семенович Солонин | WET CHIPS COMBUSTION DEVICE |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2175421C1 (en) * | 2000-11-09 | 2001-10-27 | Аристархов Дмитрий Викторович | Furnace device |
| RU2379586C1 (en) * | 2008-07-29 | 2010-01-20 | Александр Вадимович Ивлев | Fluidised bed fuel combustion method and device |
| EP2821698A1 (en) * | 2013-05-01 | 2015-01-07 | Aristidis Afentoulidis | Secondary tube combustion chamber located in the primary combustion chamber of a solid biofuel gasification boiler |
| RU164691U1 (en) * | 2015-08-15 | 2016-09-10 | Марк Семенович Солонин | Pyrolysis heating device |
| WO2018052337A1 (en) * | 2016-09-15 | 2018-03-22 | Марк СОЛОНИН | Pyrolysis boiler |
-
2018
- 2018-06-15 RU RU2018122160U patent/RU185863U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2175421C1 (en) * | 2000-11-09 | 2001-10-27 | Аристархов Дмитрий Викторович | Furnace device |
| RU2379586C1 (en) * | 2008-07-29 | 2010-01-20 | Александр Вадимович Ивлев | Fluidised bed fuel combustion method and device |
| EP2821698A1 (en) * | 2013-05-01 | 2015-01-07 | Aristidis Afentoulidis | Secondary tube combustion chamber located in the primary combustion chamber of a solid biofuel gasification boiler |
| RU164691U1 (en) * | 2015-08-15 | 2016-09-10 | Марк Семенович Солонин | Pyrolysis heating device |
| WO2018052337A1 (en) * | 2016-09-15 | 2018-03-22 | Марк СОЛОНИН | Pyrolysis boiler |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU191669U1 (en) * | 2019-01-23 | 2019-08-15 | Марк Семенович Солонин | Wet Wood Burner |
| RU200764U1 (en) * | 2020-03-18 | 2020-11-11 | Марк Семенович Солонин | FULL GASIFICATION BURNER |
| RU205811U1 (en) * | 2020-09-08 | 2021-08-11 | Марк Семенович Солонин | WET CHIPS COMBUSTION DEVICE |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU185863U1 (en) | HEATING DEVICE | |
| US10871285B2 (en) | Pyrolysis boiler | |
| RU164691U1 (en) | Pyrolysis heating device | |
| RU92147U1 (en) | GAS GENERATOR OF REFINED GASIFICATION PROCESS | |
| RU184378U1 (en) | Pyrolysis boiler | |
| RU182455U1 (en) | LONG-BURNING WATER-SOLID FUEL BOILER | |
| WO2015023169A1 (en) | Domestic boiler operating on solid fuel of variable moisture content | |
| RU89670U1 (en) | DEVICE FOR DISPOSAL OF WET WASTE CONTAINING ORGANIC MATERIALS | |
| WO2019240619A1 (en) | Heating device | |
| RU2419050C1 (en) | Heat generator operating on straw | |
| CN105066184B (en) | Biomass particle gasification stove | |
| RU188334U1 (en) | Gasification burner | |
| RU183190U1 (en) | LONG-BURNING WATER-SOLID FUEL BOILER | |
| KR20190047193A (en) | Combustion apparatus for solid fuel | |
| RU205811U1 (en) | WET CHIPS COMBUSTION DEVICE | |
| CN201697112U (en) | Boiler combusting biomass fuel gas | |
| RU183585U1 (en) | Wood fuel heater | |
| RU191669U1 (en) | Wet Wood Burner | |
| RU2168111C1 (en) | Furnace | |
| RU2319894C1 (en) | Method and device for burning high-damp loose wood waste | |
| RU183192U1 (en) | LONG-BURNING WATER-SOLID FUEL BOILER | |
| RU183159U1 (en) | LONG-BURNING WATER-SOLID FUEL BOILER | |
| RU7470U1 (en) | SOLID FUEL COMBUSTION DEVICE | |
| RU13917U1 (en) | SOLID FUEL COMBUSTION DEVICE | |
| CN101608792B (en) | Vinegar-dreg (or vinasse)-burning hearth structure of fluidized-bed boiler |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190616 |