RU195962U1 - Камера сгорания твердотопливного котла - Google Patents
Камера сгорания твердотопливного котла Download PDFInfo
- Publication number
- RU195962U1 RU195962U1 RU2019126384U RU2019126384U RU195962U1 RU 195962 U1 RU195962 U1 RU 195962U1 RU 2019126384 U RU2019126384 U RU 2019126384U RU 2019126384 U RU2019126384 U RU 2019126384U RU 195962 U1 RU195962 U1 RU 195962U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- combustion chamber
- secondary air
- solid fuel
- ceramic
- metal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F23M5/00—Casings; Linings; Walls
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
Abstract
Предлагаемая полезная модель относится к теплоэнергетике и касается камеры сгорания твердотопливного котла, работающего преимущественно на биотопливе в виде пеллет и сухой древесной щепы. Камера сгорания твердотопливного котла содержит внешнюю металлическую оболочку в виде вертикального металлического цилиндра, соединенную с внутренней керамической стенкой с образованием кольцевого распределительного канала подачи вторичного воздуха между ними, а также сопла истечения вторичного воздуха, выполненные во внутренней керамической стенке. Внутренняя керамическая стенка выполнена в виде керамического цилиндра с кольцевыми канавками на наружной поверхности. В кольцевых канавках установлены металлические обручи. При этом внешняя металлическая оболочка соединена с металлическими обручами сваркой. Техническим результатом от использования полезной модели является упрощение изготовления и повышение надежности. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Предлагаемая полезная моделей относится к теплоэнергетике и касается камеры сгорания твердотопливного котла, работающего преимущественно на биотопливе в виде пеллет и сухой древесной щепы.
Известна камера сгорания твердотопливного котла (RU 177020 U1, кл. F23В40/04, F23L9/02, опубл. 06.02.2018 г.), которая содержит патрубок подачи вторичного воздуха, вертикальный экран, выполненный из двух герметичных металлических цилиндров - внутреннего и внешнего, сопла для истечения вторичного воздуха, радиатор, выполненный в виде вертикального металлического цилиндра, установленный между внутренним и внешним цилиндром вертикального экрана, напротив сопел. Сопла для истечения вторичного воздуха выполнены сверху и снизу на внутреннем цилиндре вертикального экрана, причем оси сопел для истечения вторичного воздуха верхнего ряда и оси сопел истечения вторичного воздуха нижнего ряда выполнены попарно пересекающимися. Такое конструктивное выполнение камеры сгорания позволяет интенсифицировать процесс горения за счет пересечения струй воздуха и образования огненных смерчей и, как следствие, повышает температуру в камере сгорания до 1000°С и более. При такой температуре эффективно сжигаются пеллеты из любого биотоплива, в т.ч. агропеллеты, и сухая щепа. Пламя оказывается зажато сверху и снизу направленными струями воздуха, и образует огневой затвор. В месте встречи потоки воздуха из верхних сопел истечения вторичного воздуха и нижних сопел истечения вторичного воздуха взаимно разбиваются. Факел укорачивается и увеличивается в сечении, внутри пламени появляется зона интенсивной турбулентности, что обеспечивает полное сгорание топлива. Ликвидация длинного пламени горения древесины, и соответственно осаждения смол и сажи на турбулизаторах в дымогарных трубах, особенно важно на режимах частичной мощности.
Недостатком данной конструкции является ограниченный ресурс камеры сгорания. Несмотря на то, что стенки камеры сгорания охлаждаются вторичным воздухом и применяются жаростойкие стали с рабочей температурой в 1000°С, ресурс камеры сгорания составляет всего несколько лет. Происходит постоянный износ (прогорание) стенок. Чем толще стенки – тем дольше время эксплуатации. Камера получается недостаточно долговечной и слишком дорогой.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к предлагаемой полезной модели является камера сгорания твердотопливного котла, защищенная патентом RU 189922, кл. F23M 5/00, опубл. 11.06.2019 г., принятая за ближайший аналог (прототип).
Камера по прототипу содержит внешнюю оболочку в виде вертикального металлического цилиндра, внутреннюю стенку в форме многогранника, состоящую из керамических пластин, герметично соединенных друг с другом. Каждая керамическая пластина содержит элементы соединения на боковых сторонах, верхний паз и нижний паз, сопла истечения вторичного воздуха, выполненные под углом друг к другу, оси которых попарно пересекаются. Дополнительно устройство содержит верхнее кольцо и нижнее кольцо, на внутреннем диаметре которых выполнен Г-образный отгиб. При этом внешняя оболочка соединена сваркой с верхним кольцом и с нижним кольцом. Также, внешняя оболочка соединена с внутренней стенкой с образованием кольцевого распределительного канала подачи вторичного воздуха между ними путем установки Г-образного отгиба верхнего кольца в верхние пазы керамических пластин и установки Г-образного отгиба нижнего кольца в нижние пазы керамических пластин.
Керамика, из которой выполнен внутренний многогранник, например, карбид кремния (SIC), имеет рабочую температуру в 1500°С, что значительно выше чем у жаростойких сталей (1000-1200°С). В камере сгорания котла, качественно работающего на древесных пеллетах, при любых режимах должна поддерживаться температура в диапазоне 850-1100°С, что соответствует рабочей (далеко не предельной) температуре керамики. В соответствии с этим, ресурс камеры сгорания при использовании керамики, становится не ограниченным. Коэффициент линейного расширения карбида кремния в несколько раз ниже, чем у стали, поэтому расширением при нагреве в ряде случаев можно пренебречь. В тоже время карбид кремния имеет коэффициент теплопередачи в несколько раз выше, чем у металла, поэтому камера сгорания изнутри имеет равномерную высокую температуру, что позволяет эффективно сжигать щепу, влажностью до 35%.
Однако прототип имеет существенный недостаток: конструкция получилась сложной, состоящей из большого количества деталей и соответственно трудоемкой в изготовлении.
В задачу предлагаемой полезной модели положено усовершенствование конструкции камеры сгорания твердотопливного котла.
Техническим результатом от использования полезной модели является упрощение изготовления и повышение надежности.
Поставленная задача достигается тем, что в камере сгорания твердотопливного котла, содержащей внешнюю металлическую оболочку в виде вертикального металлического цилиндра, соединенную с внутренней керамической стенкой с образованием кольцевого распределительного канала подачи вторичного воздуха между ними, сопла истечения вторичного воздуха, выполненные во внутренней керамической, внутренняя керамическая стенка выполнена в виде керамического цилиндра с кольцевыми канавками на наружной поверхности в верхней и нижней части, в которых установлены металлические обручи, при этом внешняя металлическая оболочка соединена с металлическими обручами сваркой; дополнительно устройство содержит кронштейны, выполненные на внешней металлической оболочке, и керамический экран, выполненный в виде керамического цилиндра, установленный над внутренней керамической стенкой.
На фиг. 1 приведен чертеж вертикального разреза камеры сгорания твердотопливного котла.
На фиг. 1А приведен чертеж укрупненного сечения стенки камеры сгорания твердотопливного котла.
На фиг. 2 приведен чертеж горизонтального разреза камеры сгорания твердотопливного котла.
Конструктивно камера сгорания твердотопливного котла на фиг. 1-2 содержит:
1 – патрубок подачи вторичного воздуха;
2 – внешнюю металлическую оболочку;
3 – внутреннюю керамическую стенку;
4 – сопла истечения вторичного воздуха;
5 – кольцевые канавки;
6 – металлические обручи;
7 – металлические кронштейны;
8 – керамический экран.
Патрубок подачи вторичного воздуха 1 соединен с внешней металлической оболочкой 2 выполненной в виде вертикального металлического цилиндра.
Внутренняя керамическая стенка 3 выполнена в виде керамического цилиндра.
Внешняя металлическая оболочка 2 соединена с внутренней керамической стенкой 3 с образованием кольцевого распределительного канала подачи вторичного воздуха между ними.
Сопла истечения вторичного воздуха 4 выполнены во внутренней керамической стенке.
На наружной поверхности внутренней керамической стенки 3 выполнены кольцевые канавки 5.
В кольцевых канавках 5 установлены металлические обручи 6.
Внешняя металлическая оболочка 2 соединена с металлическими обручами 6 сваркой.
Дополнительно устройство содержит кронштейны 7, выполненные на внешней металлической оболочке 2, и керамический экран 8, выполненный в виде керамического цилиндра, установленный над внутренней керамической стенкой 3.
С помощью кронштейнов 7 камера сгорания устанавливается в топке твердотопливного котла.
Предлагаемая полезная модель работает следующим образом.
Вторичный воздух подается по патрубку подачи вторичного воздуха 1, поступает в кольцевой канал между внешней металлической оболочкой 2 и внутренней керамической стенкой 3. Вторичный воздух нагревается от горячей внешней металлической оболочки 2 и горячей внутренней керамической стенки 3, и в подогретом состоянии через сопла истечения вторичного воздуха 4 подается вовнутрь камеры сгорания. Сварка внешней металлической оболочки 2 с металлическими обручами 6, установленными в кольцевых канавках 5 на наружной поверхности внутренней керамической стенки 3 обеспечивает герметичность кольцевого распределительного канала подачи вторичного воздуха. Вследствие этого поступление вторичного воздуха возможно только в одном направлении - внутрь камеры сгорания через сопла истечения вторичного воздуха 4.
Стягивание внутренней керамической стенки 3 металлическими обручами 6 способствует, также, повышению надежности устройства за счет того, что в случае появления в процессе длительной эксплуатации трещин на керамическом цилиндре металлические обручи не дадут ему рассыпаться и сохранят работоспособность всей конструкции.
Наличие кронштейнов 7 обеспечивает удобство установки камеры сгорания в топке твердотопливного котла.
Установленный сверху керамический цилиндр 8 экранирует факел пламени и повышает температуру пламени, что особенно важно на режимах частичной мощности.
Таким образом, предлагаемая конструкция камеры сгорания твердотопливного котла значительно проще и надежнее устройства по прототипу, при сохранении всех его преимуществ.
Claims (2)
1. Камера сгорания твердотопливного котла, содержащая внешнюю металлическую оболочку в виде вертикального металлического цилиндра, соединенную с внутренней керамической стенкой с образованием кольцевого распределительного канала подачи вторичного воздуха между ними, сопла истечения вторичного воздуха, выполненные во внутренней керамической стенке, отличающаяся тем, что внутренняя керамическая стенка выполнена в виде керамического цилиндра с кольцевыми канавками на наружной поверхности в верхней и нижней части, в которых установлены металлические обручи, при этом внешняя металлическая оболочка соединена с металлическими обручами сваркой.
2. Камера по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит кронштейны, выполненные на внешней металлической оболочке, и керамический экран, выполненный в виде керамического цилиндра, установленный над внутренней керамической стенкой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019126384U RU195962U1 (ru) | 2019-08-21 | 2019-08-21 | Камера сгорания твердотопливного котла |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019126384U RU195962U1 (ru) | 2019-08-21 | 2019-08-21 | Камера сгорания твердотопливного котла |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU195962U1 true RU195962U1 (ru) | 2020-02-11 |
Family
ID=69626533
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019126384U RU195962U1 (ru) | 2019-08-21 | 2019-08-21 | Камера сгорания твердотопливного котла |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU195962U1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT413439B (de) * | 2002-08-07 | 2006-02-15 | Herz Feuerungstechnik Gmbh | Einrichtung für die verfeuerung von brennbaren substanzen |
RU159327U1 (ru) * | 2015-08-11 | 2016-02-10 | Олег Михайлович Шаров | Камера сгорания твердотопливного котла |
RU177020U1 (ru) * | 2017-04-06 | 2018-02-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Светлобор" | Камера сгорания твердотопливного котла |
RU189922U1 (ru) * | 2019-02-08 | 2019-06-11 | Олег Михайлович Шаров | Камера сгорания твердотопливного котла |
-
2019
- 2019-08-21 RU RU2019126384U patent/RU195962U1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT413439B (de) * | 2002-08-07 | 2006-02-15 | Herz Feuerungstechnik Gmbh | Einrichtung für die verfeuerung von brennbaren substanzen |
RU159327U1 (ru) * | 2015-08-11 | 2016-02-10 | Олег Михайлович Шаров | Камера сгорания твердотопливного котла |
RU177020U1 (ru) * | 2017-04-06 | 2018-02-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Светлобор" | Камера сгорания твердотопливного котла |
RU189922U1 (ru) * | 2019-02-08 | 2019-06-11 | Олег Михайлович Шаров | Камера сгорания твердотопливного котла |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107062217B (zh) | 一种低质燃气燃烧器(钝体) | |
RU2215792C1 (ru) | Воздухонагреватель | |
RU195962U1 (ru) | Камера сгорания твердотопливного котла | |
CN102213421B (zh) | 电极火焰监测w型辐射管烧嘴及其使用方法 | |
JPS58151417A (ja) | 加熱炉 | |
RU189922U1 (ru) | Камера сгорания твердотопливного котла | |
US3227201A (en) | Gas burner | |
CN104930508B (zh) | 逆向燃气红外辐射装置及逆向燃气辐射方法 | |
CN108167828B (zh) | 一种主动冷却型工业燃气燃烧器 | |
RU177020U1 (ru) | Камера сгорания твердотопливного котла | |
US2215081A (en) | Bell type furnace | |
CN115493296A (zh) | 可调预混燃烧和局部回燃耦合的短流程超紧凑燃气锅炉 | |
CN203980277U (zh) | 逆向燃气红外辐射装置 | |
CN203980279U (zh) | 逆向燃气辐射装置 | |
CN206989196U (zh) | 预混式燃烧的电预热自行气化液体燃料炉头 | |
CN104329799B (zh) | 一种具有v型细缝的梯形炉排热风炉 | |
RU2666648C1 (ru) | Воздухонагреватель | |
CN211926475U (zh) | 一种新型水泥回转窑窑头罩装置 | |
CN204254665U (zh) | 蒸汽锅炉用燃烧机的助燃装置 | |
CN214199195U (zh) | 一种大型直接式燃气热风炉 | |
JP7351010B2 (ja) | シャフトレスエアヒーター | |
RU180647U1 (ru) | Водогрейный котел | |
CN210601600U (zh) | 一种油枪前置燃烧装置 | |
CN209689178U (zh) | 一种常压卧式中心回燃天然气锅炉前烟箱 | |
CN106545996A (zh) | 一种高效柱式换热锅炉 |