RU2243450C1 - Furnace - Google Patents
Furnace Download PDFInfo
- Publication number
- RU2243450C1 RU2243450C1 RU2003111553/03A RU2003111553A RU2243450C1 RU 2243450 C1 RU2243450 C1 RU 2243450C1 RU 2003111553/03 A RU2003111553/03 A RU 2003111553/03A RU 2003111553 A RU2003111553 A RU 2003111553A RU 2243450 C1 RU2243450 C1 RU 2243450C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- furnace
- heat exchange
- chamber
- communicated
- burning
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для сжигания топлива, предпочтительно твердого, и может быть использовано в системах водяного обогрева жилых и производственных помещений и горячего водоснабжения.The invention relates to a device for burning fuel, preferably solid, and can be used in water heating systems of residential and industrial premises and hot water supply.
Известна печь, содержащая топку с зоной горения, размещенной в нижней части, поддувало, водогрейные элементы, установленные с возможностью взаимодействия газообразных продуктов сгорания с их поверхностями нагрева, и дымовую трубу (см. И.С.Подгородников. Бытовые печи двухколпаковые. М.: "Колос", 1992, с. 125-134, рис. 62).Known furnace containing a furnace with a combustion zone located in the lower part, blown, hot water elements installed with the possibility of interaction of gaseous products of combustion with their heating surfaces, and a chimney (see I. S. Podgorodnikov. Two-bell stoves. M: Kolos, 1992, pp. 125-134, Fig. 62).
Недостаток этой печи - громоздкость, поскольку печь относится к конструкциям периодического действия, и отопление с ее использованием заключается в накапливании тепла в объеме печи и последующем остывании с передачей тепла обогреваемому помещению.The disadvantage of this furnace is cumbersome, since the furnace relates to batch structures, and heating with its use consists in the accumulation of heat in the furnace volume and subsequent cooling with the transfer of heat to the heated room.
Известна также печь, содержащая топку с колосниками, поддувало и водонагревательный узел, включающий водонаполненную полость, поверхность нагрева которой установлена с возможностью взаимодействия газообразных продуктов сгорания, и дымовую трубу (см. Альбом отопительных и бытовых печей. Ч.1. Печи отопительные. М.: Госстройиздат, 1961, лист 86).Also known is a furnace containing a furnace with grate, blown and a water heating unit, including a water-filled cavity, the heating surface of which is installed with the possibility of interaction of gaseous products of combustion, and a chimney (see. Album of heating and domestic stoves. Part 1. Heating furnaces. M. : Gosstroyizdat, 1961, sheet 86).
Недостаток этой печи - недостаточная эффективность сжигания топлива, приводящая к большому его недожогу и выбросу горючих газов в атмосферу, а также необходимость обеспечения хорошей тяги для поддержания процесса горения.The disadvantage of this furnace is the insufficient efficiency of fuel combustion, leading to its large underburning and the release of combustible gases into the atmosphere, as well as the need to provide good traction to maintain the combustion process.
Задача, на решение которой направлено заявленное решение, выражается в повышении полноты сжигания топлива и увеличении тепловой мощности печи при минимизации ее габаритов.The problem to which the claimed solution is directed is expressed in increasing the completeness of fuel combustion and increasing the thermal power of the furnace while minimizing its dimensions.
Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, выражается в исключении необходимости обеспечения хорошей тяги для поддержания процесса горения, снижении выбросов частиц топлива и горючих газов в атмосферу и обеспечении возможности резкого возрастания тепловой нагрузки на печь.The technical result achieved in solving the problem is expressed in eliminating the need to provide good traction to maintain the combustion process, reducing emissions of fuel particles and combustible gases into the atmosphere and providing the possibility of a sharp increase in the thermal load on the furnace.
Для решения поставленной задачи печь, содержащая топку с колосниками, поддувало и водонагревательный узел, включающий водонаполненную полость, поверхность нагрева которой установлена с возможностью взаимодействия газообразных продуктов сгорания, и дымовую трубу, отличается тем, что печь снабжена камерой дожигания и теплообменной камерой, в полости которой размещена теплообменная секция, при этом топка, посредством канала для выхода топочных газов, выполненного в верхней части торца топки, сообщена с нижним концом камеры дожигания, верхний конец теплообменной камеры газовым каналом сообщен с верхним концом камеры дожигания, а нижний конец теплообменной камеры сообщен дымоходом с дымовой трубой, верхняя стенка теплообменной камеры выполнена в виде водонагревательного узла, полость поддувала сообщена с нижним концом камеры дожигания, каналом для подвода дополнительного воздуха, снабженным регулирующей заслонкой, вокруг выпускного отверстия канала сформирован газораспределительный колодец, выполненный в виде рядов шамотных кирпичей, попарно размещенных в шахматном порядке друг на друге, стенки топки и камеры дожигания выполнены из шамотного кирпича. Кроме того, газоходные каналы теплообменной секции размещены вертикально, при этом водонагревательный узел и теплообменная секция связаны с аккумулятором нагретой воды.To solve this problem, a furnace containing a furnace with grates, blown and a water heating unit, including a water-filled cavity, the heating surface of which is installed with the possibility of interaction of gaseous products of combustion, and a chimney, characterized in that the furnace is equipped with an afterburner and a heat exchange chamber, in the cavity of which a heat exchange section is placed, while the furnace, through the channel for the exit of flue gases, made in the upper part of the end of the furnace, is in communication with the lower end of the afterburner, the late end of the heat exchanger chamber is in communication with the gas channel with the upper end of the afterburner, and the lower end of the heat exchanger chamber is communicated with a chimney, the upper wall of the heat exchanger chamber is made in the form of a water heating unit, the cavity is blown in communication with the lower end of the afterburner, a channel for supplying additional air provided with a regulating flap, a gas distribution well is formed around the channel outlet, made in the form of rows of fireclay bricks placed in pairs in a checkerboard m on top of each other, the walls of the furnace and the afterburner are made of fireclay bricks. In addition, the gas ducts of the heat exchange section are arranged vertically, while the water heating unit and the heat exchange section are connected to the heated water accumulator.
Сопоставление признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о его соответствии критерию "новизна".A comparison of the features of the claimed solutions with the features of the prototype and analogues indicates its compliance with the criterion of "novelty."
Признаки отличительной части формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.The features of the characterizing part of the claims solve the following functional tasks.
Признаки “...печь снабжена камерой дожигания” и “полость поддувала связана с нижним концом камеры дожигания, каналом для подвода дополнительного воздуха” обеспечивают возможность разделения процесса сжигания топлива на две стадии - предварительной подготовки топлива (его разогрев и горение твердой составляющей с газифицированием) и сжигание газообразных продуктов газификации и пылевидных частиц топлива в изолированном от первого процесса объеме. Таким образом, изменение температурного режима в топочной зоне (например, из-за периодических добавок топлива в топку) не влияет на стабильность режима работы второй зоны.The signs “... the furnace is equipped with an afterburner” and “a blower cavity is connected with the lower end of the afterburner, a channel for supplying additional air” provide the possibility of dividing the fuel combustion process into two stages - preliminary fuel preparation (heating and burning of the solid component with gasification) and burning gaseous gasification products and dusty particles of fuel in a volume isolated from the first process. Thus, a change in the temperature regime in the furnace zone (for example, due to periodic additions of fuel to the furnace) does not affect the stability of the second zone.
Признаки “...топка, посредством канала для выхода топочных газов, выполненного в верхней части торца топки, связана с нижним концом камеры дожигания” обеспечивают заданную последовательность “работы” с топливом.The signs “... the furnace, through the channel for the exit of flue gases, made in the upper part of the end of the furnace, is connected with the lower end of the afterburner” provide the specified sequence of “work” with the fuel.
Признаки “...в виде водонагревательного узла выполнена верхняя стенка теплообменной камеры” и “верхний конец теплообменной камеры газовым каналом связан с верхним концом камеры дожигания” обеспечивают движение газовых потоков за счет соответствующего изменения составляющих естественной тяги (т.е. гравитационных сил, действующих на газовые частицы) на разных этапах их движения - подъем - в камере дожигания (за счет прогрева) и спуск - в теплообменной камере (за счет быстрого охлаждения), кроме того, этому же способствует признак "нижний конец (теплообменной камеры) связан дымоходом с дымовой трубой".The signs “... in the form of a water-heating unit, the upper wall of the heat-exchange chamber is made” and “the upper end of the heat-exchange chamber by a gas channel is connected to the upper end of the afterburner” ensure the movement of gas flows due to a corresponding change in the components of natural draft (i.e. gravitational forces acting gas particles) at different stages of their movement - rise - in the afterburner (due to heating) and descent - in the heat exchange chamber (due to rapid cooling), in addition, the sign “lower to the end (of the heat exchange chamber) is connected by a chimney to a chimney. "
Признак “...в полости которой (т.е. теплообменной камеры) размещена теплообменная секция” повышает интенсивность отбора тепла из дымовых газов.The sign “... in the cavity of which (i.e. a heat exchange chamber) a heat exchange section is located” increases the intensity of heat extraction from flue gases.
Признак, регламентирующий размещение регулирующей заслонки в канале для подвода дополнительного воздуха, обеспечивает возможность оптимизации процесса горения в зависимости от объема сжигаемого топлива.A sign regulating the placement of the control flap in the channel for supplying additional air, provides the opportunity to optimize the combustion process depending on the amount of fuel burned.
Признаки “...стенки топки и камеры дожигания выполнены из термостойкого материала, например, шамотного кирпича” обеспечивают возможность безаварийного сжигания продуктов газифицирования топлива и повышения тепловой нагрузки на печь.The signs “... the walls of the furnace and the afterburner are made of heat-resistant material, such as fireclay bricks” provide the possibility of trouble-free burning of gasification products of fuel and increase the heat load on the furnace.
Признаки второго пункта формулы изобретения обеспечивают “самоочистку” газоходных каналов тепловоспринимающего контура теплообменных секций и раскрывают связь водонагревательного узла и нагревательного контура теплообменной секции с аккумулятором нагретой воды.The features of the second claim provide for “self-cleaning” of the gas ducts of the heat-receiving circuit of the heat exchange sections and reveal the connection of the water heating unit and the heating circuit of the heat exchange section with a heated water accumulator.
На фиг.1 показан общий вид печи; на фиг.2 - горизонтальный разрез по камере дожигания; на фиг.3 - горизонтальный разрез по теплообменной камере.Figure 1 shows a General view of the furnace; figure 2 is a horizontal section along the afterburner; figure 3 is a horizontal section through a heat exchange chamber.
На чертежах показаны топка 1 с колосниками 2, поддувало 3, объем твердого топлива 4, водонагревательный узел, включающий водонаполненную полость 5, поверхность нагрева 6 которой установлена с возможностью взаимодействия с газообразными продуктами сгорания 7. Показаны также дымовая труба 8, камера дожигания 9, канал 10 для выхода топочных газов, выполненный в верхней части торца 11 топки 1, связана с нижним концом камеры дожигания. Причем в виде водонагревательного узла выполнена верхняя стенка теплообменной камеры 12, в полости которой размещены теплообменная секция 13, при этом верхний конец теплообменной камеры 12 газовым каналом 14 связан с верхним концом камеры дожигания 9, а ее нижний конец связан дымоходом 15 с дымовой трубой 8, кроме того, полость поддувала 3 связана с нижним концом камеры дожигания 9, каналом 16 для подвода дополнительного воздуха, снабженным регулирующей заслонкой 17. Кроме того, газоходные каналы 18 теплообменных секций 13 размещены вертикально, при этом водонагревательный узел и теплообменные секции связаны с аккумулятором 19 нагретой воды. Кроме того, в камере дожигания, вокруг выпускного отверстия канала 16 для подвода дополнительного воздуха, сформирован газораспределительный колодец 20, выполненный в виде рядов шамотных кирпичей 21, попарно размещенных в шахматном порядке друг на друге (таким образом, получается, что отверстия для выпуска дополнительного воздуха из колодца на его соседних по высоте рядах размещены на разных его сторонах).The drawings show a furnace 1 with grates 2, blown 3, the volume of solid fuel 4, a water heating unit including a water-filled cavity 5, the
Стенки топки и камеры дожигания выполнены из термостойкого материала, например шамотного кирпича (топка выложена в виде полусферы для большей прочности, камера дожигания выполнена в виде прямоугольной трубы, продольная ось которой направлена вертикально вверх, при этом внутренняя ее полость выложена шамотным кирпичом в шахматном порядке, для лучшего смешивания продуктов газифицирования и возгонки твердого топлива (поступающих из топки) с кислородом воздуха (поступающим из поддувала через канал 16 для подвода дополнительного воздуха). Водонагревательный узел, теплообменные секции и регулирующая заслонка выполнены из металла. Задняя, боковые и нижняя стенки теплообменной камеры выполнены из обычного кирпича или металла (например, если необходим отвод тепла в помещение, где расположена печь) и могут быть снабжены теплоизолирующим кожухом (на основе шлака, минваты и т.п. материалов), если отвод тепла в помещение, где расположена печь, не предусмотрен. Теплообменная секция выполнена известным образом, например, в виде герметичной полости из металла, через которую пропущен пучок вертикально размещенных газоходных каналов 18, выполненных из металлических труб. Верхняя часть теплообменной секции 13, посредством патрубков 22, подключена к водонаполненной полости 5, которая связана с аккумулятором 19 нагретой воды, а нижняя часть теплообменной секции 13 через патрубок 23 подключена к обратному трубопроводу системы отопления (на чертежах не показан).The walls of the furnace and the afterburner are made of heat-resistant material, such as fireclay bricks (the furnace is laid out in the form of a hemisphere for greater strength, the afterburner is made in the form of a rectangular pipe, the longitudinal axis of which is directed vertically upward, while its internal cavity is lined with fireclay bricks in a checkerboard pattern, to better mix the products of gasification and sublimation of solid fuel (coming from the furnace) with oxygen (coming from the blower through
Заявленное устройство работает следующим образом.The claimed device operates as follows.
При сжигании топлива идет разогрев стенок топки и других элементов печи, выполненных из термостойкого материала. Горение топлива поддерживается кислородом воздуха, поступающим через колосники.When burning fuel, the walls of the furnace and other elements of the furnace are made of heat-resistant material. The combustion of fuel is supported by atmospheric oxygen entering through the grate.
Нагретые в топке газы (СО, метан, пылевидные несгоревшие частицы топлива и т.п.) - продукты газифицирования и возгонки твердого топлива - нагреваются и, так как в топке нет отвода тепла, “всплывают” в ее верхнюю часть и через канал 10 для выхода топочных газов попадают в нижний конец камеры дожигания, где вступают во взаимодействие с кислородом воздуха, поступающим по каналу 16 для подвода дополнительного воздуха, через отверстия газораспределительного колодца (стенки колодца, разогретые горячими газами, отдавая часть своего тепла дополнительному воздуху, обеспечивают его подогрев, до вступления этого воздуха в контакт с газами и другими продуктами газифицирования и возгонки твердого топлива). Реакция взаимодействия воздуха с газами и другими продуктами газифицирования и возгонки твердого топлива идет с выделением тепла, поэтому продукты сгорания топочных газов не остывают и стремятся к верхнему концу камеры дожигания. При прохождении газов через камеру дожигания их температура поднимается более 1000°С. При этом сгорают все возможные горючие частицы и газы, не образуя копоти на стенках камеры, что способствует лучшему теплообмену. Напором всплывающих газов раскаленные газообразные продукты сгорания 7 из камеры дожигания вытесняются в теплообменную камеру по газовому каналу 14. Здесь раскаленные газообразные продукты сгорания 7 контактируют с поверхностью нагрева 6 водонаполненной полости 5. В результате этого они быстро остывают и стекают по газоходным каналам 18 теплообменной секции 13, где отдают свое тепло воде, заполняющей межтрубное пространство. Холодная вода (т.е. отдавшая свое тепло в системе отопления) через патрубок 23 попадает в нижнюю часть теплообменной секции 13 и вытесняет из нее (через патрубки 22) горячую воду из межтрубного пространства в водонаполненную полость 5, а затем - в аккумулятор 19 нагретой воды. Остывшие газы, температура которых не превышает 150°С, поступают через дымоход 15 в дымовую трубу 8. На выходе дымовой трубы 8 газы бесцветны не содержат частиц копоти и дыма.The gases heated in the furnace (CO, methane, dusty unburned fuel particles, etc.) - the products of gasification and sublimation of solid fuel - are heated and, since there is no heat removal in the furnace, they “float” into its upper part and through
Таким образом, разделением зоны горения и теплообмена и описанным образом организованным движением газовых потоков обеспечивается хорошая тяга, позволяющая сжигать уголь без дополнительного поддува воздуха; полное сжигание топлива, что уменьшило количество вредных выбросов в атмосферу; значительная экономия топлива, отсутствие затрат на очистку котла от смоляных отложений и копоти, увеличение мощности печи при ее меньших размерах.Thus, by separating the combustion and heat exchange zones and the organized movement of gas flows in the manner described, good draft is ensured, which allows coal to be burned without additional air blowing; complete combustion of fuel, which reduced the amount of harmful emissions into the atmosphere; significant fuel savings, the absence of costs for cleaning the boiler from tar deposits and soot, an increase in the capacity of the furnace with its smaller size.
При подбрасывании новой порции угля печь не остывает, т.к. температура угля мгновенно повышается за счет высокой температуры топки, имеющей большую массу, и того, что печные газы не прекращают процесс горения из-за их постоянного отвода из зоны реакции. При этом возможность регулирования объемов дополнительного воздуха (посредством регулирующей заданного перекрытия канала 16 для подвода дополнительного воздуха заслонкой 17) обеспечивает возможность оптимизации процесса горения в зависимости от объема сжигаемого топлива.When tossing a new portion of coal, the furnace does not cool down, because the temperature of coal instantly rises due to the high temperature of the furnace, which has a large mass, and the fact that the furnace gases do not stop the combustion process due to their constant removal from the reaction zone. At the same time, the possibility of regulating the volumes of additional air (by means of a regulating predetermined overlap of the
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003111553/03A RU2243450C1 (en) | 2003-04-21 | 2003-04-21 | Furnace |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003111553/03A RU2243450C1 (en) | 2003-04-21 | 2003-04-21 | Furnace |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003111553A RU2003111553A (en) | 2004-11-20 |
RU2243450C1 true RU2243450C1 (en) | 2004-12-27 |
Family
ID=34387926
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003111553/03A RU2243450C1 (en) | 2003-04-21 | 2003-04-21 | Furnace |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2243450C1 (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2445550C1 (en) * | 2010-08-17 | 2012-03-20 | Станислав Цыренович Бальжанов | Heating device |
RU2488037C1 (en) * | 2011-11-17 | 2013-07-20 | Юрий Михайлович Селиванов | Water-heating boiler |
CN104373974A (en) * | 2014-11-05 | 2015-02-25 | 李福成 | Large cooking stove waste-heat boiling-water heater |
RU2543924C1 (en) * | 2014-01-31 | 2015-03-10 | Открытое акционерное общество "Кировский завод" | Hot-water heating boiler |
RU2587200C2 (en) * | 2009-01-31 | 2016-06-20 | ЛЭНДИ ВЕНТ ЮКей ЛИМИТЕД | Combustion apparatus |
RU174725U1 (en) * | 2017-03-31 | 2017-10-30 | Александр Михайлович Анисимов | FURNACE FOR FURNACE OR FIREPLACE |
EA035910B1 (en) * | 2018-05-18 | 2020-08-31 | Фадлан Ерланович Нургожин | Heating boiler with a swirl afterburning chamber |
RU2780178C1 (en) * | 2021-12-06 | 2022-09-20 | Вадим Сергеевич Рыжов | Bathhouse furnace |
-
2003
- 2003-04-21 RU RU2003111553/03A patent/RU2243450C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Печи отопительные, Альбом отопительных печей. ч.1. - М.: Госстройиздат, 1961, лист 86 /1/. * |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2587200C2 (en) * | 2009-01-31 | 2016-06-20 | ЛЭНДИ ВЕНТ ЮКей ЛИМИТЕД | Combustion apparatus |
RU2445550C1 (en) * | 2010-08-17 | 2012-03-20 | Станислав Цыренович Бальжанов | Heating device |
RU2488037C1 (en) * | 2011-11-17 | 2013-07-20 | Юрий Михайлович Селиванов | Water-heating boiler |
RU2543924C1 (en) * | 2014-01-31 | 2015-03-10 | Открытое акционерное общество "Кировский завод" | Hot-water heating boiler |
CN104373974A (en) * | 2014-11-05 | 2015-02-25 | 李福成 | Large cooking stove waste-heat boiling-water heater |
RU174725U1 (en) * | 2017-03-31 | 2017-10-30 | Александр Михайлович Анисимов | FURNACE FOR FURNACE OR FIREPLACE |
EA035910B1 (en) * | 2018-05-18 | 2020-08-31 | Фадлан Ерланович Нургожин | Heating boiler with a swirl afterburning chamber |
RU2780178C1 (en) * | 2021-12-06 | 2022-09-20 | Вадим Сергеевич Рыжов | Bathhouse furnace |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2884200B1 (en) | Central heating boiler | |
US6817354B2 (en) | Wood burning furnace | |
RU2660987C1 (en) | Pyrolysis waste heat boiler | |
RU2243450C1 (en) | Furnace | |
RU2402716C1 (en) | Universal heat accumulation fireplace | |
RU2551183C2 (en) | Heating device | |
RU2610411C2 (en) | Heating device | |
RU33803U1 (en) | FURNACE MIKHEENKO | |
RU2743867C1 (en) | Continuous burning solid boiler | |
RU2445550C1 (en) | Heating device | |
RU2189526C1 (en) | Method of burning waste wood and device for method embodiment with combustion chamber and method of lining | |
RU46335U1 (en) | HEATING FURNACE | |
RU2337274C2 (en) | Heating device | |
RU2134844C1 (en) | Heating device | |
RU2803764C1 (en) | Long burning furnace | |
RU218983U1 (en) | Combined multi-fuel long-burning boiler | |
RU42287U1 (en) | WATER BOILER ACCUMULATIVE TYPE | |
RU2707778C1 (en) | Catalytic solid-fuel furnace | |
CN2788021Y (en) | Coal-gasified drum type environment-friendly normal pressure hot-water boiler | |
RU49602U1 (en) | SMALL POWER CAST IRON BOILER WITH A HEAT OF A HIGH-TEMPERATURE BOILER LAYER | |
RU101154U1 (en) | HEATING DEVICE | |
RU2361154C1 (en) | Method of heat transfer | |
RU2289761C2 (en) | Hot-water boiler | |
CN201081400Y (en) | Indirect air-flow hot-blast stove | |
RU61012U1 (en) | HEATING DEVICE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050422 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20080720 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100422 |