RU2263847C2 - Heat generator - Google Patents
Heat generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2263847C2 RU2263847C2 RU2003137603/03A RU2003137603A RU2263847C2 RU 2263847 C2 RU2263847 C2 RU 2263847C2 RU 2003137603/03 A RU2003137603/03 A RU 2003137603/03A RU 2003137603 A RU2003137603 A RU 2003137603A RU 2263847 C2 RU2263847 C2 RU 2263847C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- combustion
- chamber
- air
- afterburner
- air supply
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к теплотехнике, к устройствам для нагревания воздуха и может быть использовано для обогрева производственных помещений, общественных построек, нагревания технического воздуха, в сушильных установках, а также для отопления и нагревания в бытовых целях.The invention relates to heat engineering, to devices for heating air and can be used for heating industrial premises, public buildings, heating industrial air, in drying installations, as well as for heating and heating for domestic purposes.
Известные устройства для нагревания воздуха с целью обогрева помещений, которые состоят из топок с глухим подом и камеры сжигания печных газов. Печь для обогрева помещений (Патент Украины №22890 кл. F 24 B 7/00, 1996) состоит из камеры сгорания, кожуха, перегородки внутри камеры сгорания, передней и задней стенок с загрузочным люком и впускной и выпускной дроссельными заслонками. Эти существенные признаки являются общими с изобретением, которое заявляется. Причиной, которая не разрешает аналогу достичь технического результата, является отсутствие эффективной системы подачи вторичного воздуха в камеру догорания.Known devices for heating air in order to heat rooms, which consist of hearth furnaces and a chamber for burning furnace gases. The furnace for heating rooms (Ukrainian Patent No. 22890 class. F 24 B 7/00, 1996) consists of a combustion chamber, a casing, a partition inside the combustion chamber, a front and rear walls with a loading hatch and an inlet and outlet throttle valves. These essential features are common with the invention that is claimed. The reason that does not allow the analogue to achieve a technical result is the lack of an effective system for supplying secondary air to the afterburner.
Нагреватель воздуха (Патент Украины №31625 кл. F 24 B 7/02) состоит из корпуса, произведенного из труб, передней и задней стенок, люка загрузки и шиберов подачи воздуха и отвода дыма, имеет систему подачи вторичного воздуха.The air heater (Patent of Ukraine No. 31625 class. F 24 B 7/02) consists of a housing made of pipes, front and rear walls, a loading hatch and air supply gates and smoke exhaust, has a secondary air supply system.
Недостатком этого устройства, как и предыдущего, является принцип подачи воздуха со стороны загрузочного люка и создание передней фронтальной части сгорания топлива, что приводит к снижению площади горения и исключает из работы большую часть камеры топки. Укороченный размер патрубков подачи вторичного воздуха приводит к выбросам дыма в воздушные трубы обратным ходом при колебаниях тяги, порывах ветра, задуванию в дымоход. Кроме того, изготовление корпуса топки из труб технологически сложно и трудоемко.The disadvantage of this device, as well as the previous one, is the principle of air supply from the side of the loading hatch and the creation of the front frontal part of the fuel combustion, which leads to a decrease in the combustion area and excludes most of the furnace chamber from operation. The shortened size of the secondary air supply pipes leads to the emission of smoke into the air pipes in reverse when the draft fluctuates, gusts of wind, blowing into the chimney. In addition, the manufacture of the furnace body from pipes is technologically difficult and time-consuming.
Печь-калорифер (Патент России №2186299 кл. F 24 B 7/02), который состоит из корпуса, торцевых стенок, экранов, регулятора-газификатора, регулятора мощности, инжекторов, имеет более совершенную систему подачи вторичного воздуха и избежания обратного хода дымовых выбросов, систему подачи и разделения первичного воздуха. Он наиболее близкий к предложенной этой заявкой конструкции.The air heater (Russian Patent No. 2186299 class. F 24 B 7/02), which consists of a housing, end walls, screens, gasifier regulator, power regulator, injectors, has a more advanced secondary air supply system and to avoid flue gas return primary air supply and separation system. It is closest to the design proposed by this application.
Однако аналог имеет существенные недостатки. Во-первых, является устройством с глухим подом, а это значит, что имеет ограничения по площади контакта воздуха и топлива. Такие устройства, как правило, неэкономичны [1] стр.251.However, the analogue has significant disadvantages. Firstly, it is a blind hearth device, which means that it has limitations on the area of contact between air and fuel. Such devices, as a rule, are uneconomical [1] p. 251.
Во-вторых, конструкция камеры дожигания не обеспечивает длительного пребывания печных газов в камере и делает невозможным полное окисление продуктов сгорания вследствие прямого выхода в дымоход с камеры дожигания.Secondly, the design of the afterburner does not provide a long stay of the furnace gases in the chamber and makes it impossible to completely oxidize the combustion products due to direct exit to the chimney from the afterburner.
Не обеспечивается эффективное охлаждение продуктов сгорания, что приводит к выносу в дымоход их с высокой температурой и потери тепла. Поэтому не удается достичь высокого уровня КПД установки. Кроме того, не предвидено возможности отбора твердых частиц продуктов сгорания, которые выбрасываются в атмосферу.Effective cooling of the combustion products is not ensured, which leads to their removal into the chimney with a high temperature and heat loss. Therefore, it is not possible to achieve a high level of plant efficiency. In addition, it is not foreseen the possibility of selection of solid particles of combustion products that are emitted into the atmosphere.
В основу поставленной техничной задачи изобретения, которое заявляется, поставлено увеличение коэффициента полезного действия установки, уменьшение твердых выбросов продуктов сгорания.The basis of the technical task of the invention, which is claimed, is set to increase the efficiency of the installation, reducing solid emissions of combustion products.
Для решения поставленных задач в теплогенераторе применены следующие нововведения, которые отсутствуют у аналогов:To solve the tasks in the heat generator, the following innovations were applied, which are absent from analogues:
1. Подвод воздуха выполнен снизу за счет использования поддувала и колосникового устройства. Этим обеспечивается равномерный раздел кислорода и сгорание топлива на большой площади колосников. При этом восходящими тепловыми потоками просушивается и прогревается вся масса топлива, что обеспечивает в дальнейшем стабильный и высокоэффективный процесс сгорания.1. The air supply is made from below through the use of a blower and grate device. This ensures a uniform distribution of oxygen and fuel combustion over a large area of grates. In this case, the entire mass of fuel is dried and warmed up by ascending heat fluxes, which ensures a stable and highly efficient combustion process in the future.
2. С учетом того, что раздельное применение горизонтальных или вертикальных колосников не позволяет решить задачу сжигания мелкофракционных сыпучих видов топлива, имеющих свойства слеживаться и уплотняться, в теплогенераторе выполнены комбинированные колосники, состоящие из горизонтальных со щелистыми отверстиями и вертикальных колончатых, имеющих защитные козырьки, с отверстиями, распределенными по высоте. Использование объемных форм колосников дает возможность подведения воздуха вглубь массы топлива и обеспечения объемного слоя горения, что особенно эффективно при сжигании стружки, фрагментов сельскохозяйственных растений, торфа и др. в режиме тления.2. Taking into account the fact that the separate use of horizontal or vertical grates does not allow solving the problem of burning fine-grained fossil fuels having the ability to cake and condense, combined grates made of horizontal with alkaline openings and vertical columnar ones with protective hoods are made in the heat generator holes distributed in height. The use of volumetric forms of grates makes it possible to bring air deeper into the mass of fuel and provide a volumetric layer of combustion, which is especially effective when burning chips, fragments of agricultural plants, peat, etc. in smoldering mode.
3. В отличие от аналогов в теплогенераторе выполнена комбинированная система поперечно-продольной подачи вторичного воздуха, что обеспечивает равномерное распределение воздуха в начале камеры дожигания и вдоль нее.3. Unlike analogues, the heat generator has a combined system of transverse-longitudinal secondary air supply, which ensures uniform distribution of air at the beginning of the afterburning chamber and along it.
Использование винтовых пластин внутри направляющих обеспечивает вращение вторичного воздуха во время перемещения к выходным соплам и обеспечение завихрения воздуха на выходе. Эффект смешивания воздуха и печных газов увеличивается за счет использования конических форм отверстий выходных сопел.The use of screw plates inside the guides ensures the rotation of the secondary air during movement to the output nozzles and ensure swirling of the air at the outlet. The effect of mixing air and furnace gases is increased through the use of conical shapes of the openings of the outlet nozzles.
4. В теплогенераторе использован колпаковый принцип дожигания печных газов, который обеспечивает первоочередность вывода продуктов сгорания, которые имеют низшую температуру и больший удельный вес. Экзотермическая реакция окисления окиси углерода в процессе дожигания сопровождается значительным выделением тепла и созданием двуокиси углерода с большим удельным весом и первоочередным выводом его из теплогенератора.4. In the heat generator, the bell-shaped principle of afterburning of furnace gases is used, which ensures the priority of the output of combustion products, which have a lower temperature and a larger specific gravity. The exothermic reaction of the oxidation of carbon monoxide during the afterburning process is accompanied by a significant release of heat and the creation of carbon dioxide with a large specific gravity and its priority removal from the heat generator.
Строение теплогенератора показано на Фиг.1-5. На Фиг.1 показан продольный разрез конструкции; на Фиг.2- вид спереди с разрезом по А-А, вид Г объясняет строение системы подачи воздуха к камере дожигания колпакового типа; на Фиг.3 - разрез продольной инжекторной системы камеры дожигания с изображением пластинчатого винтового завихрителя воздуха; на Фиг.4 - разрез вертикального колосника; на Фиг.5 - ребро теплопередачи.The structure of the heat generator is shown in Fig.1-5. Figure 1 shows a longitudinal section of the structure; figure 2 is a front view with a section along aa, view g explains the structure of the air supply system to the bell type afterburner; figure 3 is a section of a longitudinal injection system of the afterburner with the image of a plate screw air swirl; figure 4 is a section of a vertical grate; figure 5 - heat transfer rib.
На чертежах обозначено:In the drawings indicated:
1. Корпус топки1. Firebox housing
2. Перегородка2. The partition
3. Продольный инжектор3. Longitudinal injector
4. Камера дожигания4. Afterburner
5. Вертикальный канал5. The vertical channel
6. Кожух6. Casing
7. Задняя стенка7. Back wall
8. Камера золоулавливания8. Ash collection chamber
9. Регулятор горения9. Combustion control
10. Регулятор мощности10. Power control
11. Заслонка11. Damper
12. Вертикальный колосник12. Vertical grate
13. Отбойник13. Fender
14. Ребро теплопередачи14. Heat transfer fin
15. Канал подвода вторичного воздуха15. Secondary air supply channel
16. Дверца поддувала16. The door was blown
17. Шибер17. Shiber
18. Колосник горизонтальный18. The grid-iron is horizontal
19. Регулятор подачи первичного воздуха19. Primary air regulator
20. Дверца топливная20. The fuel door
21. Камера сгорания21. The combustion chamber
22. Передняя стенка22. Front wall
23. Поперечный инжектор23. Transverse injector
24. 3авихритель винтовой пластинчатый24. 3 helical plate vortex
25. Камера поддувала25. The camera blew
26. Сопло26. Nozzle
Теплогенератор имеет следующие конструктивные особенности.The heat generator has the following design features.
Основой теплогенератора (фиг.1; 2) является корпус топки 1, передняя 22 и задняя 7 торцевые стенки. В переднюю стенку вмонтирован загрузочный люк с дверцей 20, имеющей уплотнение, дверца поддувала 16 с регулятором подачи воздуха 19. В заднюю стенку вмонтированы регулятор мощности 10 с шибером 17, имеющим вырез для обеспечения постоянной вентиляции топки с целью безопасности, регулятор горения 9 с глухим шибером. Регулятор мощности 10 соединяет вертикальный канал 5 через камеру золоулавливания 8 с дымоходом, а регулятор горения 9 соединяет камеры сгорания 21 и дожигания 4 с дымоходом. Топка разделена внутренней перегородкой 2 из толстолистовой стали. Внутренняя система дымоотвода имеет вертикальный канал 5 с камерой золоулавливания 8. В нижней части топки в направляющих установлены колосники 18. Для сжигания стружки, торфа могут использоваться вертикальные колосники 12 объемной подачи воздуха (фиг.4). Снаружи теплогенератор имеет кожух 6. Под кожухом на внешней стороне топочной камеры есть ребра теплопередачи 14 (фиг.4).The basis of the heat generator (figure 1; 2) is the
Полости поддувала и камеры золоулавливания соединены между собой продолговатым отверстием, которое может закрываться заслонкой 11, которая двигается вдоль теплогенератора, закрывая или открывая отверстие.The cavities of the blower and the ash collecting chambers are interconnected by an elongated hole, which can be closed by a shutter 11, which moves along the heat generator, closing or opening the hole.
В камере дожигания 4 размещены поперечный 23 и продольный 3 (фиг.3) инжекторы, которые составляют систему подачи вторичного воздуха.In the afterburner 4 there are transverse 23 and longitudinal 3 (FIG. 3) injectors that make up the secondary air supply system.
Внутри корпусов инжекторов вмонтирован пластинчатый винтовой завихритель 24. В поперечном инжекторе завихритель имеет левую и правую навивку винта соответственно для левого и правого инжекторов. Поперечный и продольный инжекторы соединены тангенциально. Отверстия сопел 26 инжекторов имеют коническую форму для завихрения воздуха, а сопла поперечного инжектора размещены лишь со стороны камеры дожигания. Забор воздуха размещен ниже уровня дымохода, а подача вторичного воздуха осуществляется по каналу 15. Это исключает выбросы дыма из камеры дожигания.A plate screw swirl is mounted inside the
Теплогенератор работает следующим образом.The heat generator operates as follows.
Загруженное через люк на колосниковую решетку 18 топливо горит в режиме прямого горения с отводом продуктов сгорания через регулятор горения 9. При этом шибер регулятора мощности 10 открыт. Происходит быстрый разогрев корпуса топки 1, перегородки 2, инжекторов 23, 3. Заслонка 11 в это время закрыта. После разогрева топки шибер регулятора 9 закрывается полностью. Печные газы поднимаются в камеру дожигания, при смешивании со вторичным воздухом, который подается через сопла инжекторов, догорают; выделенное при этом тепло передается через стенки корпуса топки 1 и ребра теплопередачи 14 потоку воздуха под кожухом, а охлажденные продукты сгорания с повышенной скоростью опускаются по вертикальному каналу 5 вниз. В камере золоулавливания скорость движения падает, твердые частицы по инерции опускаются вниз, а дым через регулятор мощности 10 выводится в дымоход. Регулирование процесса горения осуществляется шиберами регуляторов 19, 10 и заслонкой 11. Уменьшением подачи воздуха через регулятор подачи подачи первичного воздуха 19 теплогенератор переводится в работу в режиме тления. Заслонкой 11 может быть уменьшено разрежение в камерах сгорания 21 и дожигания 4 за счет подсоса воздуха из камеры поддувала 25 через камеру золоулавнивания 8 в дымоход.The fuel loaded through the hatch to the
Выбор оптимальных режимов горения и вывода продуктов сгорания топлива удлиняет процесс горения в режиме тления, снижает температуру выводимых продуктов сгорания и поднимает коэффициент полезного действия установки до 0,8 и выше. Длительность сгорания одноразовой полной загрузки топлива длится до 12 часов.The choice of the optimal combustion and exhaust gas combustion products lengthens the combustion process in smoldering mode, reduces the temperature of the exhausted combustion products and raises the plant efficiency to 0.8 and higher. The duration of the combustion of a one-time full load of fuel lasts up to 12 hours.
Таким образом в процессе решения поставленной задачи достигнуты следующие технические решения.Thus, in the process of solving the problem, the following technical solutions were achieved.
Камера дожигания 4 колпакового типа и вертикальный канал 5 обеспечивают опускание более холодных и тяжелых фракций продуктов сгорания топлива и вывода их из теплогенератора через систему дымоходов, одним из составляющих которой является камера золоулавливания 8.The bell-type afterburner 4 of the bell type and the vertical channel 5 provide lowering of the colder and heavier fractions of the fuel combustion products and their removal from the heat generator through the chimney system, one of the components of which is the ash collecting chamber 8.
Соотношение поперечных сечений вертикального канала 5 и камеры дожигания 4 печных газов составляет 1:4. Этим обеспечивается низкая скорость движения печных газов в камере дожигания, увеличивается длительность процесса горения и этим самым полнота сжигания топлива.The ratio of the cross sections of the vertical channel 5 and the afterburner 4 of the furnace gases is 1: 4. This ensures a low velocity of the furnace gases in the afterburner, increases the duration of the combustion process and thereby the completeness of fuel combustion.
Одновременно с увеличением скорости перемещения продуктов сгорания по вертикальному каналу за счет инерции происходит отбрасывание твердых частиц отходов в нижнюю часть камеры золоулавливания и их сбор, чем уменьшается количество твердых выбросов в атмосферу.Simultaneously with an increase in the rate of movement of combustion products along the vertical channel due to inertia, solid particles of waste are discarded and collected in the lower part of the ash collecting chamber, which reduces the amount of solid emissions into the atmosphere.
В отличие от аналогов в теплогенераторе применено устройство регулирования разрежения в топке за счет изменения сечения канала соединения полостей поддувала и дымохода заслонкой.Unlike analogs, the heat generator uses a rarefaction control device in the furnace by changing the cross section of the connection channel of the blower cavities and the chimney with a damper.
Для увеличения передачи тепла от стенки топки окружающей среде, воздуху внешняя сторона корпуса топки 1 имеет ребра теплопередачи 14, установленные под углом 45° в направлении движения потока воздуха.To increase the transfer of heat from the furnace wall to the environment, to the air, the outer side of the
Для обеспечения турбулентности потока воздуха ребра теплопередачи 14 имеют сквозные отверстия. Для перевода потока воздуха к наружной поверхности корпуса топки 1 и ребрам теплопередачи 14 на внутреннюю поверхность кожуха 6 установлены отбойники 13.To ensure turbulence in the air flow, the
Для быстрого прогрева теплогенератора или использования его как прямоточного обогревательного устройства при больших тепловых нагрузках используется шиберное устройство регулятора горения 9, соединяющего камеры сгорания 23 и дожигания 4 топки с дымоходом. Это же устройство используется для вентиляции топки при дозагрузке топлива.To quickly heat up the heat generator or use it as a direct-flow heating device at high heat loads, a slide control device for the combustion regulator 9 is used, which connects the combustion chambers 23 and afterburning 4 of the furnace to the chimney. The same device is used to ventilate the furnace when reloading fuel.
Для избежания задымления помещения дверца 20 имеет уплотнение, которое обеспечивает герметичность.To avoid smoke in the room, the door 20 has a seal that provides tightness.
Источники информацииSources of information
1. Соснин Ю.П., Бухаркин Е.Н. Отопление и горячее водоснабжение индивидуального дома. М.: Стройиздат, 1981.1. Sosnin Yu.P., Bukharkin E.N. Heating and hot water supply of an individual house. M .: Stroyizdat, 1981.
2.Патент Украины № 22890, кл. F 24 B 7/001, 1996.2. Patent of Ukraine No. 22890, cl. F 24 B 7/001, 1996.
3. Патент Украины № 31625, кл. F 24 B 7/02, 1996.3. Patent of Ukraine No. 31625, cl. F 24 B 7/02, 1996.
4. Патент РФ №2186299, кл. F 24 B 7/02, 2000.4. RF patent No. 2186299, cl. F 24 B 7/02, 2000.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003137603/03A RU2263847C2 (en) | 2003-12-29 | 2003-12-29 | Heat generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003137603/03A RU2263847C2 (en) | 2003-12-29 | 2003-12-29 | Heat generator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003137603A RU2003137603A (en) | 2005-06-10 |
RU2263847C2 true RU2263847C2 (en) | 2005-11-10 |
Family
ID=35833879
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003137603/03A RU2263847C2 (en) | 2003-12-29 | 2003-12-29 | Heat generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2263847C2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015023169A1 (en) * | 2013-08-14 | 2015-02-19 | Уаб "Талентас" | Domestic boiler operating on solid fuel of variable moisture content |
RU178229U1 (en) * | 2016-11-30 | 2018-03-28 | Сергей Вильевич Дибаев | Heat generating device |
RU199466U1 (en) * | 2019-12-13 | 2020-09-02 | Сергей Александрович Орлов | HEATING OVEN |
EA036555B1 (en) * | 2018-08-01 | 2020-11-23 | Юрий Владимирович Хриптенко | Gas generator heating unit |
-
2003
- 2003-12-29 RU RU2003137603/03A patent/RU2263847C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
RU 97120302 A1 (ГАЗЕТОВ Р.), 10.11.1999, реферат. RU 2090804 C1 (ГАЗЕТОВ Р.), 20.09.1997. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015023169A1 (en) * | 2013-08-14 | 2015-02-19 | Уаб "Талентас" | Domestic boiler operating on solid fuel of variable moisture content |
RU178229U1 (en) * | 2016-11-30 | 2018-03-28 | Сергей Вильевич Дибаев | Heat generating device |
EA036555B1 (en) * | 2018-08-01 | 2020-11-23 | Юрий Владимирович Хриптенко | Gas generator heating unit |
RU199466U1 (en) * | 2019-12-13 | 2020-09-02 | Сергей Александрович Орлов | HEATING OVEN |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003137603A (en) | 2005-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4559882A (en) | Biomass-fueled furnace | |
RU2347980C1 (en) | Bath-house furnace | |
RU100184U1 (en) | Vortex furnace | |
CN102192590A (en) | Biomass whirlwind hot blast stove | |
RU132530U1 (en) | LONG BURNING SOLID FUEL BOILER | |
RU115875U1 (en) | HEAT AND POWER SYSTEM FOR PRODUCING AND SUPPLYING HOT AIR FOR HEAT SUPPLY OF VENTILATION OF MINING PRODUCTS AND HEATING OF LARGE VOLUME ROOMS (HANGARS, WAREHOUSES, BOXES) | |
RU2263847C2 (en) | Heat generator | |
RU2661516C2 (en) | Solid-fuel gas-generated boiler | |
JP6551927B2 (en) | Combustion furnace burning and ash treatment and clinker countermeasure method | |
RU2189526C1 (en) | Method of burning waste wood and device for method embodiment with combustion chamber and method of lining | |
RU2716961C2 (en) | Air heating unit | |
RU2319894C1 (en) | Method and device for burning high-damp loose wood waste | |
RU2445550C1 (en) | Heating device | |
RU2551183C2 (en) | Heating device | |
RU2219442C1 (en) | Hot-water boiler | |
RU205295U1 (en) | Solid fuel boiler combustion device | |
RU2218525C2 (en) | Chamber-type fire air-heater | |
UA59142A (en) | Heat generator | |
RU2463520C1 (en) | Swirling-type furnace | |
RU2718384C1 (en) | Heat generator furnace for burning wood wastes and heat generator | |
CN202938363U (en) | Combined type coal-to-gas combustion heating furnace | |
RU82029U1 (en) | HEATING DEVICE | |
RU2788511C1 (en) | Fireplace of continuous burning | |
RU38500U1 (en) | FIREPLACE | |
RU68098U1 (en) | SOLID FUEL OVEN |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141230 |