RU224481U1 - Теплогенератор на биомассе - Google Patents
Теплогенератор на биомассе Download PDFInfo
- Publication number
- RU224481U1 RU224481U1 RU2023131870U RU2023131870U RU224481U1 RU 224481 U1 RU224481 U1 RU 224481U1 RU 2023131870 U RU2023131870 U RU 2023131870U RU 2023131870 U RU2023131870 U RU 2023131870U RU 224481 U1 RU224481 U1 RU 224481U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchanger
- box
- chamber
- combustion
- air
- Prior art date
Links
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 69
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 9
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 12
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 9
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 5
- 239000002916 wood waste Substances 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 3
- 240000007817 Olea europaea Species 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 2
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000020551 Helianthus annuus Species 0.000 description 1
- 235000003222 Helianthus annuus Nutrition 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000010892 electric spark Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Abstract
Полезная модель относится к области теплоэнергетики, в частности к устройствам, предназначенным для выработки тепловой энергии за счет сжигания органического топлива, и применяется для обогрева помещений. Теплогенератор на биомассе состоит из полого корпуса в форме прямоугольного параллелепипеда с выпускными патрубками в верхней части для выхода горячего воздуха, дымоходом, дутьевым вентилятором, вентиляторами для горения, с дверцей на стенке и ящиком для золы, к боковой стенке присоединена электрическая панель управления режимом работы устройства, внутри корпуса расположены вертикально ориентированная камера сгорания, которая имеет на днище камеру розжига, к которой подходит шнековый транспортер, соединенный с топливным контейнером, и теплообменник, состоящий из вертикально ориентированного воздуховода, основной горизонтально ориентированной трубы, распределительной коробки, горизонтально ориентированных вторичных труб и выпускной коробки, внутри корпуса на уровне воздуховода теплообменника с двух сторон расположены дефлекторы. Техническим результатом является улучшение эксплуатационных характеристик, в том числе повышение производительности, эффективности отдачи тепла и срока эксплуатации.
Description
Полезная модель относится к области теплоэнергетики, в частности к устройствам, предназначенным для выработки тепловой энергии за счет сжигания органического топлива, и применяется для обогрева помещений.
Из уровня техники известны топка теплогенератора для сжигания древесных отходов и теплогенератор (патент на изобретения RU2718384C1, опубл. 02.04.2020). Топка теплогенератора с использованием древесных отходов включает цилиндрический корпус, выполненный из обечаек, жестко скрепленных между собой и образующих внутренний объем топки. Каждая из обечаек содержит цилиндрическую воздушную камеру и внутреннюю футеровку огнеупорным материалом. Воздушная камера подсоединена к соответствующему дутьевому вентилятору и сообщена посредством дутьевых сопел с внутренним объемом топки. Внутри нижней обечайки размещена камера горения, в стенке которой выполнено окно, в котором установлено по меньшей мере одно устройство загрузки древесных отходов на дно камеры горения, при этом по меньшей мере часть внутренней стенки камеры горения, примыкающей к ее дну и расположенной напротив устройства загрузки, выполнена конусной, сужающейся к упомянутому дну камеры горения, ряд верхних обечаек образует пространство над камерой горения, а внутри верхней обечайки размещена камера смешения, между пространством над камерой горения и камерой смешения установлена потокоотклоняющая перегородка, над камерой смешения установлена труба, сообщающая камеру смешения через регулирующую задвижку с атмосферой, а на выходе камеры смешения, являющемся выходом топки теплогенератора, установлен дымосос, при этом топка теплогенератора снабжена устройством управления режимом работы дутьевых вентиляторов, устройства загрузки и регулируемой задвижки.
Известен воздухонагреватель на брикетах из биомассы (патент на полезную модель CN204329319, опубл. 13.05.2015), который содержит корпус печи и нагнетатель, расположенный на внешней стороне корпуса печи. Корпус печи последовательно снабжен дымоотводным окном, дымосборной камерой, теплообменной камерой и камерой сгорания сверху вниз, при этом дымоотводное окно сообщено с дымосборной камерой, в камере сгорания расположена колосниковая решетка, корпус печи снабжен впускным отверстием, соответствующим колосниковой решетке, и отверстием для выпуска золы, соответствующим камере сгорания; в стенке теплообменной камеры выполнен выход горячего воздуха, в теплообменной камере расположена теплообменная труба, нижнее отверстие теплообменной трубы сообщено с камерой сгорания, верхнее отверстие теплообменной трубы сообщено с дымосборной камерой, а в теплообменной камере размещен дефлектор горячего воздуха; корпус печи дополнительно снабжен воздухозаборной камерой, воздухозаборная камера опоясывает периферию стенки топочной камеры, в воздухозаборной камере размещен дефлектор холодного воздуха, воздухозаборная камера сообщена с теплообменной камерой, камера впуска воздуха снабжена впускным отверстием для холодного воздуха, а выпускное отверстие воздуходувки находится напротив впускного отверстия для холодного воздуха.
Наиболее близким техническим решением является теплогенератор жаротрубный с дымогарными трубами (патент на полезную модель RU132167U1, опубл. 10.09.2013), который имеет воздуховод, патрубки для входящего и уходящего теплоносителя, трубу для выхода продуктов сгорания, при этом теплогенератор выполнен с передней стенкой, имеющей дверку; в теплогенераторе внутреннее пространство включает разделенные теплообменной перегородкой топочную камеру и теплообменник; при этом через теплообменник проходят дымогарные трубы, которые с одной стороны выходят в дымовую трубу. Теплогенератор представляет собой конструкцию в виде вертикально ориентированного корпуса с двойными боковыми стенками и двойным днищем, где днище корпуса имеет прямоугольную форму, верхняя поверхность - форму свода; где между двойными стенками образован внутренний тепловой контур, соединенный с теплообменником, при этом пространство внутри одной боковой стенки, к которой подведены патрубки для входящего и уходящего теплоносителя, разделено перегородкой, разделяющей это пространство на холодную и нагретую зоны; где топочная камера - пространство между внутренними боковыми стенками, передней и задней стенками, внутренним днищем и теплообменной перегородкой в форме свода, которая состоит из двух частей, расположенных на разных уровнях, где первый уровень расположен ниже, чем второй, при этом эти своды соединены между собой стенкой, в которую выходят концы дымогарных труб нижнего хода; где теплообменник - это пространство внутри поверхностей, образованных внешним сводом и теплообменной перегородкой, между боковыми и задней стенкой и вертикальной стенкой теплообменника, являющейся задней стенкой воздушной камеры; где воздушная камера - пространство, образованное между передней стенкой теплогенератора и вертикальной стенкой теплообменника, внешними боковыми стенками теплогенератора, а также верхним и нижним сводами; где жаротрубные трубы нижнего хода расположены между вертикальной стенкой теплообменника и стенкой теплообменника, дымогарные трубы верхнего хода расположены между вертикальной стенкой теплообменника и задней стенкой теплогенератора и выходят в дымоход.
Недостатком вышеописанных технических решений являются низкие эксплуатационные характеристики.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является разработка устройства для выработки тепловой энергии за счет сжигания биомассы.
Данная задача решается благодаря тому, что теплогенератор на биомассе состоит из полого корпуса в форме прямоугольного параллелепипеда с выпускными патрубками в верхней части для выхода горячего воздуха, дымоходом, дутьевым вентилятором, вентиляторами для горения, с дверцей на стенке и ящиком для золы, к боковой стенке присоединена электрическая панель управления режимом работы устройства, внутри корпуса расположены вертикально ориентированная камера сгорания, которая имеет на днище камеру розжига, к которой подходит шнековый транспортёр, соединенный с топливным контейнером, и теплообменник, состоящий из вертикально ориентированного воздуховода, основной горизонтально ориентированной трубы, распределительной коробки, горизонтально ориентированных вторичных труб и выпускной коробки, внутри корпуса на уровне воздуховода теплообменника с двух сторон расположены дефлекторы.
Техническим результатом является улучшение эксплуатационных характеристик, в том числе повышение производительности, эффективности отдачи тепла и срока эксплуатации.
Вертикально ориентированная камера сгорания в корпусе теплогенератора обеспечивает идеальное распределение тепла и, следовательно, пламени по сравнению с горизонтально ориентированной камерой сгорания, которая имеет концентрацию тепла в верхней части, что приводит к разнице температур и линейному расширению. Из-за различного расширения между верхней и нижней частью камеры сгорания возникают напряжения на соединительных сварных швах, которые по прошествии длительного времени могут выйти из строя, также по прошествии некоторого времени напряжения могут вызвать трещины или поломки. Вертикальное расположение камеры сгорания уменьшает или устраняет это явление и, следовательно, срок службы устройства увеличивается (поскольку соединения имеют меньшую термическую нагрузку), а теплообменный воздух подвергается равномерному нагреву (по этой причине вентиляторы в случае вертикального расположения камеры сгорания могут иметь несколько меньший расход, чем в случае горизонтально ориентированных камер сгорания). На входе поток сталкивается с сопротивлением, когда ударяется о корпус камеры сгорания. Поверхность горизонтально ориентированной камеры сгорания, о которую ударяется входящий поток, имеет необтекаемую форму (торец камеры). Соответственно, данное сопротивление снижает скорость потока и не позволяет потоку равномерно распределяться вдоль стенок камеры. Отсюда следует, что и поток воздуха нагревается неравномерно. Вертикально ориентированная камера сгорания на входе имеет округлую плоскость, соответственно, данная форма позволяет снизить сопротивление и дает не только равномерное распределение воздуха вдоль корпуса камеры, но и его равномерный и более эффективный нагрев.
Сущность полезной модели поясняется чертежами:
Фиг. 1, фиг. 2 - схематическое изображение движения дымовых газов и выхода горячего воздуха.
На фиг. 1 изображен вид сбоку, а на фиг. 2 - вид спереди. Красные стрелки на фиг.1 и фиг. 2 показывают движение дымовых газов, синие стрелки показывают движение холодного воздуха, оранжевые стрелки - движение горячего воздуха, черные стрелки - подачу биомассы (на чертеже изображена щепа).
На фигурах обозначено: 1 - корпус; 2 - выпускной патрубок; 3 - камера сгорания; 4 - теплообменник; 5 - дутьевой вентилятор; 6 - дымоход; 7 -дефлектор; 8 - шнековый транспортёр; 9 - топливный контейнер; 10 - дверца; 11 - воздуховод теплообменника; 12 - основная труба теплообменника; 13 - вторичные трубы теплообменника; 14 - распределительная коробка теплообменника; 15 - выпускная коробка теплообменника; 16 - ящик для золы; 17 - вентилятор для горения.
Теплогенератор на биомассе состоит из полого вертикально ориентированного корпуса 1 на ножках в форме прямоугольного параллелепипеда с выпускными патрубками 2 в верхней части для выхода горячего воздуха, дымоходом 6 сверху на задней стенке и дутьевым вентилятором 5 снизу на задней стенке, с дверцей 10 на передней стенке и расположенных внутри корпуса 1 вертикально ориентированной камеры сгорания 3 и теплообменника 4. Внутри камеры сгорания 3 на днище имеется камера розжига, которая представляет собой трапециевидное углубление, к которому подходит шнековый транспортёр 8, соединенный с топливным контейнером 9 с мешалкой внутри. В камере розжига происходит процесс горения, топливо поступает через шнековый транспортёр 8, идущий от топливного контейнера 9. Топливный контейнер 9 со шнековым транспортёром 8 предназначены для хранения и дозированной подачи топлива в виде биомассы. Корпус 1 имеет отверстия сверху для выпускных патрубков 2, отверстие спереди для дверцы 10 и отверстия на задней стенке для дымохода 6 и дутьевого вентилятора 5, и отверстия на стенках для вентиляторов для горения 17 (положение может меняться в зависимости от направления монтажа теплогенератора). К корпусу 1 прикреплены вентиляторы 17 для забора воздуха для горения. В основании корпуса 1 находится ящик для золы 16. К боковой стенке корпуса 1 присоединена электрическая панель управления режимом работы устройства (на фигуре не изображена). Днище камеры сгорания 3 имеет круглую форму, а верхняя поверхность - форму свода. Камера сгорания 3 соединена с теплообменником 4 вертикально ориентированным воздуховодом теплообменника 11. Внутри корпуса 1 на уровне воздуховода теплообменника 11 с двух сторон расположены дефлекторы 7, которые нужны для направления воздуха в выпускные патрубки 2 через поверхность теплообменника 4. Электрическая панель соединена проводами с системой загрузки топлива, дутьевым вентилятором 5 и вентиляторами для горения 17.
Заявляемый теплогенератор ориентирован на сжигание биомассы, в качестве биомассы может использоваться древесная щепа, фруктовые косточки, жмых от оливок и подсолнечника (агропеллеты), опилки, древесные отходы, ореховая шелуха.
Выпускные патрубки 2 горячего воздуха могут поворачиваться в разных направлениях и распределять поток нагретого воздуха в нужную сторону. Количество выпускных патрубков 2 зависит от индивидуальных потребностей пользователя, оптимальное количество - от одного до трёх. Оптимальное количество дутьевых вентиляторов 5 - от одного до двух, вентиляторов для горения 17 - от двух до четырёх. Поток воздуха для нагрева проходит по поверхности теплообменника 4 от дефлекторов 7, которые направляют воздух, предотвращая рассеивание тепла. Дефлекторы 7 монтируются под теплообменником 4, а именно в месте под вторичными трубами теплообменника 13 и служат, для того чтобы максимально направить поток нагреваемого воздуха по поверхности теплообменника 4 в месте нахождения труб теплообменника 4. Таким образом предотвращается боковое прохождение воздуха, и весь воздух касается поверхностей теплообменника 4 в месте нахождения труб теплообменника 4. Воздух проходит через горячую часть теплообменника 4, а не через холодную часть, ограниченную панелями. Внутрь топливного контейнера 9 вмонтирована мешалка, которая вращается, чтобы перемешать топливо в виде биомассы и облегчить его попадание в пропускное окно к шнековому транспортёру 8 (щепа, в случае неравномерного размера, часто застревает, поэтому необходимо постоянно ее перемешивать, чтобы облегчить движение шнекового транспортёра 8). Из пропускного окна биомасса перемещается шнековым транспортёром 8 в сторону разделительного вентиля, отделяющего шнековый транспортёр 8 захвата биомассы из топливного контейнера 9 от шнекового транспортёра 8 загрузки в камеру розжига. Этот вентиль служит для блокировки возможных обратных попаданий пламени. Горение происходит в трапециевидном углублении на днище камеры сгорания 3 из специальной стали высокой жаропрочности, в которую подается биомасса с помощью шнекового транспортёра 8. К корпусу 1 теплогенератора на биомассе с двух сторон прикреплены вентиляторы 17 для подачи первичного воздуха для горения. Зажигание осуществляется автоматически при помощи комбинации действий электрической свечи накаливания, которая находится в основании камеры розжига трапециевидного сечения, с вентиляцией воздуха для горения. Датчики температуры определяют наличие пламени и продолжают стандартный режим работы теплогенератора, продолжая подачу топлива и воздуха в зависимости от требуемой мощности (переменная скорость вентиляторов 17 и изменение рабочих пауз шнекового транспортёра 8). При достижении заданной температуры корпуса 1 теплогенератор запускает работу дутьевого вентилятора 5, который забирает воздух из окружающей среды, который затем нагревается, касаясь горячих поверхностей и проходя через поверхности теплообменника 4. Камера сгорания 3 достаточно широкая для развития пламени, а её нижняя часть, контактирующая с раскаленной золой, изолирована огнеупорным цементом, так же, как и дверца 10, которая нужна для контроля процесса и очистки внутреннего пространства теплогенератора.
Теплообменник 4 состоит из вертикально ориентированного воздуховода 11 прямоугольного сечения, основной горизонтально ориентированной трубы 12 круглого сечения, распределительной коробки 14, горизонтально ориентированных вторичных труб 13 круглого сечения и выпускной коробки 15. Диаметр вторичных труб 13 меньше диаметра основной трубы 12. Вертикально ориентированный воздуховод 11 прямоугольного сечения соединяет верхнюю часть камеры сгорания 3 с основной горизонтально ориентированной трубой 12 круглого сечения теплообменника 4. Соединение вертикально ориентированного воздуховода 11 прямоугольного сечения с горизонтально ориентированной трубой 12 круглого сечения выполняется сваркой в центре теплообменника 4. Один конец основной трубы теплообменника 12 соединен с выпускной коробкой 15, а другой конец - с распределительной коробкой 14, причем на стороне соединения распределительной коробки 14 имеется отверстие для основной трубы 12, а на стороне соединения выпускной коробки 15 отверстия нет, то есть один конец, соединенный с выпускной коробкой 15 закрыт, а другой конец, соединенный с распределительной коробкой 14 открыт. Соединение основной трубы 12 и вторичных труб 13 с распределительной коробкой 14 осуществляется сваркой. Наличие основной трубы 12 в теплообменнике 4 дает возможность увеличить путь и время прохождения дымовых газов. Это увеличивает теплоотдачу. В распределительной коробке 14 в форме параллелепипеда происходит распределение дымового газа из основной трубы теплообменника 12 во вторичные трубы 13, то есть горизонтальная инверсия потока дымовых газов. Сторона распределительной коробки 14, противоположная стороне соединения с основной 12 и вторичными трубами 13, является съемной для облегчения очистки внутренней поверхности от сажи и золы. При демонтаже этой части, открывается доступ к основной трубе 12 и вторичным трубам 13. Таким образом обеспечивается возможность производить чистку устройства. Концы горизонтально ориентированных вторичных труб 13 круглого сечения теплообменника 4 соединяются с одной стороны с распределительной коробкой 14, а с другой стороны - с выпускной коробкой 15. Выпускная коробка 15 - это коробка в форме параллелепипеда, которая с одной стороны соединена с вторичными трубами теплообменника 13, а с другой стороны - с дымоходом 6 круглого сечения.
Электрическая панель с электронным управлением устанавливается для управления следующими параметрами: загрузка топлива, воспламенение топлива, вентиляция воздуха для горения, вентиляция воздуха для отопления помещения.
Дымовые газы направляются из камеры сгорания 3 по воздуховоду теплообменника 11 в основную трубу теплообменника 12, а затем из основной трубы 12 в распределительную коробку 14, далее из распределительной коробки 14 во вторичные трубы теплообменника 13, далее в выпускную коробку 15 и выходят из дымохода 6. Теплообменник 4 вместе с поверхностью камеры сгорания 3 образуют теплообменные поверхности, нагретые от дымовых газов, для получения горячего воздуха. Теплообменник 4 отдает тепловую энергию потоку воздуха. Два потока (поток дымовых газов внутри труб теплообменника 4 и поток воздуха для нагрева помещения) обмениваются теплом от поверхностей, которыми они разделены. Два потока перпендикулярны друг другу: дымовые газы имеют горизонтальное направление, в то время как поток воздуха для нагрева проходит в вертикальном направлении.
Для осуществления полезной модели использованы известные и применяемые в данной области техники материалы и конструктивные элементы. Корпус 1 теплогенератора может быть выполнен из жаропрочной легированной стали. Основание из углеродистой стали, изоляция основания из огнеупорного бетона, внешняя облицовка может быть выполнена из стальных листов с порошковым покрытием, выпускные патрубки 2 из оцинкованной стали. Элементы, соприкасающиеся с раскаленной золой (днище камеры сгорания 3 и дверца 10), изолированы от металлических деталей с помощью цемента, устойчивого к высоким температурам. Теплообменник 4 с камерой сгорания 3 могут быть выполнены из нержавеющей стали с высоким теплообменом. Камера розжига может быть изготовлена из нержавеющей стали AISI 310S толщиной 10 мм. Биомасса не должна иметь влажность более 25 % на кг.
В зависимости от мощности устройства топливные контейнеры 9 с мешалкой могут быть емкостью 0,8м3 - 1,75м3 - 3,5м3 - 5м3.
Минимальная температура горячего воздуха - 40°C. При работе в постоянном режиме - 70-80°C. Максимальная температура дымовых газов - 250°C.
В таблице 1 представлены общие характеристики примеров осуществления устройства.
Таблица 1 - Общие характеристики примеров осуществления полезной модели.
Параметры Примеры осуществления |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
Тепловая мощность, кВт | 29,8 | 50 | 85 | 115 | 174,5 | 240 | 300 | 407 | 505 |
КПД, % | 85 | 85 | 85 | 87 | 87 | 86 | 85 | 85 | 85 |
Объем камеры сгорания, м3 | 0,11 | 0,19 | 0,28 | 0,55 | 0,6 | 0,72 | 0,9 | 1,2 | 1,55 |
Размеры корпуса: высота, мм ширина, мм длина, мм |
1650 | 2150 | 2150 | 2350 | 2350 | 2350 | 2350 | 2500 | 2500 |
1000 | 1050 | 1050 | 1125 | 1125 | 1125 | 1500 | 1700 | 2100 | |
1450 | 1550 | 1550 | 1600 | 1600 | 1600 | 1800 | 2500 | 2900 |
Приведенные выше примеры представляют собой конкретные воплощения настоящей полезной модели и не являются ограничивающими.
Устройство работает следующим образом.
Путем нажатия кнопки включения на электрической панели через шнековый транспортёр 8 начинается загрузка биомассы в камеру розжига на днище камеры сгорания 3 из топливного контейнера 9. Камера сгорания 3 совершает воспламенение посредством электрической свечи зажигания в камере розжига. Воздух для горения подается вентиляторами для горения 17. Когда происходит воспламенение, датчик температуры, который находится на стенке корпуса 1 с внутренней стороны, реагирует на повышение температуры и начинает вентиляцию горения от вентиляторов 17 подачи воздуха в камеру сгорания 3 и постоянную подачу топлива по шнековому транспортёру 8. Как только корпус 1 устройства достигает заданной температуры теплообмена, определяемой регулируемым термостатом, запускается дутьевой вентилятор 5, который закачивает холодный воздух из помещения внутрь устройства в пространство между камерой сгорания 3 и корпусом 1, который нагревается до выхода в окружающую среду. Пройдя путь между камерой сгорания 3, которая нагрета пламенем сгоревшего топлива, и корпусом 1, холодный воздух отбирает тепло у поверхности камеры сгорания 3, далее у вертикально ориентированного воздуховода теплообменника 11 и далее у стенок теплообменника 4, направленный с помощью дефлекторов 7. Через выпускные патрубки 2 для выхода горячего воздуха нагретый воздух поступает в помещение. Дымовые газы направляются из камеры сгорания 3 по вертикально ориентированному воздуховоду теплообменника 11 в горизонтально ориентированную основную трубу теплообменника 12 далее в распределительную коробку 14 далее по горизонтально ориентированным вторичным трубам теплообменника 13 в выпускную коробку 15, а из выпускной коробки 15 - в дымоход 6. Когда температура помещения достигает заданной температуры, система электронного управления с программным обеспечением снижает до минимума подачу топлива и вентиляцию горения для поддержания минимального огня в случае перезапуска. Дутьевой вентилятор 5 работает до заданной температуры теплообмена. Выключение происходит путем остановки системы оператором через кнопку выключения на электрической панели, после чего немедленно прекращается подача биомассы, но вентиляция продолжает работу до полного охлаждения устройства.
Таким образом, преимуществами применения заявляемой полезной модели являются высокая тепловая эффективность за счет вертикального расположения камеры сгорания 3, высокая производительность выработки тепловой энергии за счет увеличения времени прохождения дымовых газов через основную 12 и вторичные трубы теплообменника 13 и наличия дефлекторов 7, которые направляют весь воздух в пределах теплообменника 4, избегая рассеивания воздушного потока, возможность снятия передней стенки теплообменника 4 для его прочистки и удаления сажи, которая может откладываться в трубах теплообменника 4, а также возможность использования для отопления большого количества видов древесной биомассы: древесной щепы, ореховой шелухи, оливкового жмыха, опилок, фруктовых косточек, агропеллет и другие виды биомассы, которые могут пройти в шнековом транспортёре 8, не блокируя его. Теплогенератор оснащен топливным контейнером 9 с внутренней мешалкой, который может иметь размеры до 5 м3, мешалка помогает избежать возможной блокировки биомассы из-за неравномерности калибра заготовок. Шнековый транспортёр 8 для перемещения топлива имеет широкий шаг, который позволяет проходить даже фрагментам веток, а входная часть изготовлена из нержавеющей стали. Выходящий шнековый транспортёр 8 от топливного контейнера 9 и входной шнековый транспортёр 8 разделены секторным клапаном, который разделяет две части шнекового транспортёра 8 и удерживает сторону теплогенератора герметичной, чтобы предотвратить проникновение обратного пламени в топливный контейнер 9. Расположение вентиляторов для горения 17 обеспечивает равномерное и изотропное сгорание, а колосниковая решетка большого размера позволяет оптимально выгружать золу, чтобы обеспечить непрерывное сжигание биомассы. Передний выдвижной ящик для сбора золы 16 прост в обращении и, следовательно, позволяет быстро и полностью выгружать золу. Также вертикальное расположение камеры сгорания 3 обеспечивает долговечность применения теплогенератора на биомассе.
Claims (1)
- Теплогенератор на биомассе, состоящий из полого корпуса в форме прямоугольного параллелепипеда с выпускными патрубками в верхней части для выхода горячего воздуха, дымоходом, дутьевым вентилятором, вентиляторами для горения, с дверцей на стенке и ящиком для золы, к боковой стенке присоединена электрическая панель управления режимом работы устройства, отличающийся тем, что внутри корпуса расположены вертикально ориентированная камера сгорания, которая имеет на днище камеру розжига, к которой подходит шнековый транспортер, соединенный с топливным контейнером, и теплообменник, состоящий из горизонтально ориентированных вторичных труб, вертикально ориентированного воздуховода, соединяющего верхнюю часть камеры сгорания с основной горизонтально ориентированной трубой, соединенной с распределительной коробкой, и выпускной коробки, при этом один конец основной трубы, соединенный с выпускной коробкой, закрыт, а другой конец, соединенный с распределительной коробкой, открыт, концы горизонтально ориентированных вторичных труб соединяются с одной стороны с распределительной коробкой, а с другой стороны с выпускной коробкой, противоположный от вторичных труб конец выпускной коробки соединен с дымоходом, внутри корпуса на уровне воздуховода теплообменника с двух сторон расположены дефлекторы.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU224481U1 true RU224481U1 (ru) | 2024-03-26 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU132167U1 (ru) * | 2013-01-09 | 2013-09-10 | Константин Альбертович Истомин | Теплогенератор жаротрубный с дымогарными трубами |
CN204329319U (zh) * | 2014-11-11 | 2015-05-13 | 郑州职业技术学院 | 生物质成型燃料热风炉 |
RU182666U1 (ru) * | 2018-04-09 | 2018-08-28 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Дальневосточный научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства (ФГБНУ ДальНИИМЭСХ) | Теплогенератор |
RU2686357C1 (ru) * | 2018-02-15 | 2019-04-25 | Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" | Подогреватель газообразных сред |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU132167U1 (ru) * | 2013-01-09 | 2013-09-10 | Константин Альбертович Истомин | Теплогенератор жаротрубный с дымогарными трубами |
CN204329319U (zh) * | 2014-11-11 | 2015-05-13 | 郑州职业技术学院 | 生物质成型燃料热风炉 |
RU2686357C1 (ru) * | 2018-02-15 | 2019-04-25 | Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" | Подогреватель газообразных сред |
RU182666U1 (ru) * | 2018-04-09 | 2018-08-28 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Дальневосточный научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства (ФГБНУ ДальНИИМЭСХ) | Теплогенератор |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
U. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6336449B1 (en) | Solid fuel burner for a heating apparatus | |
US4565184A (en) | Combustible particulate fuel heater | |
KR101524436B1 (ko) | 화목겸용 펠렛난로 | |
BG66233B1 (bg) | Отоплителен котел | |
US4836115A (en) | Vertical furnace | |
EP2884200A1 (en) | Central heating boiler | |
CN201233167Y (zh) | 秸秆燃烧炉 | |
RU185863U1 (ru) | Отопительное устройство | |
RU224481U1 (ru) | Теплогенератор на биомассе | |
CN201724256U (zh) | 一种燃料灰垢易排出的环保型生物质能颗粒燃烧炉 | |
CN210197696U (zh) | 一种分体式热风炉 | |
RU223349U1 (ru) | Теплогенератор на пеллетах | |
RU223348U1 (ru) | Теплогенератор на соломе | |
WO2015023169A1 (ru) | Бытовой котел, работающий на твердом топливе различной степени влажности | |
CN210154073U (zh) | 自控温生物质锅炉 | |
US20110303132A1 (en) | Method and apparatus for cascaded biomass oxidation with thermal feedback | |
RU2133409C1 (ru) | Печь для сжигания древесных отходов | |
RU2551183C2 (ru) | Отопительное устройство | |
WO2011131037A1 (zh) | 一种燃烧炉 | |
RU183190U1 (ru) | Водогрейный твердотопливный котел длительного горения | |
RU46557U1 (ru) | Топка кипящего слоя с огненной массой | |
CN210128369U (zh) | 一种取暖炉 | |
CN109028028A (zh) | 一种生物质直燃锅炉前置式预燃室 | |
CN219367598U (zh) | 一种用于高水分有机废弃物的直燃工业锅炉 | |
RU2812546C1 (ru) | Воздухонагреватель помещений |