RU2319909C2 - Catalytic boiler - Google Patents
Catalytic boiler Download PDFInfo
- Publication number
- RU2319909C2 RU2319909C2 RU2006110781/03A RU2006110781A RU2319909C2 RU 2319909 C2 RU2319909 C2 RU 2319909C2 RU 2006110781/03 A RU2006110781/03 A RU 2006110781/03A RU 2006110781 A RU2006110781 A RU 2006110781A RU 2319909 C2 RU2319909 C2 RU 2319909C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- catalytic
- boiler
- chimney
- door
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Каталитический котел медленного горения относится к печам на твердом топливе, предназначен для обогрева бытовых и промышленных помещений с возможностью утилизации пластмасс и резины.The slow burning catalytic boiler is a solid fuel furnace designed for heating domestic and industrial premises with the possibility of recycling plastics and rubber.
Известен кипятильник непрерывного действия А.С. СССР №96994 А, 1954 г., состоящий из: питательной коробки 1, сборника 6, распределительных трубок 7, кольцевых подогревателей 8 (обечаек), циркуляционных трубок 11, кольцевого подогревателя 12, топочной камеры 13, кольцевой щели 15, колосниковой решетки 16, зольниковой коробки 17, съемного свода 19 с решеткой, дымоотводящего патрубка 20, крышки 21.Known continuous boiler A.S. USSR No. 96994 A, 1954, consisting of: a
Топливо горит в топочной камере, вторичный воздух подается через «глазок» в топочной дверке. Топочные газы проходят через съемный свод (19) и попадают в щели, образованные кольцевыми подогревателями (8), и выходят через дымоотводящий патрубок (20). Вода поступает в питательную коробку (1), через распределительные трубки (7) проходит в кольцевые подогреватели (8), далее по двум циркуляционным трубкам (11), имеющим изгибы и «колена», расположенным вертикально в полости топочной камеры (13), попадает в кольцевой подогреватель (12). Так как вода по циркуляционным трубкам (11) принудительно проходит сверху вниз, их можно считать как соединительными, нагревательными, но не конвекторными. В котле тепловое воздействие на стенки конвекторных труб (8), расположенных по периметру внутри корпуса, возбуждает интенсивный восходящий поток горячего воздуха. Сложные конфигурации и изгибы труб значительно увеличивают расход металла и трудозатраты на их производство. Каждый изгиб трубчатого конвектора ведет к дополнительному аэродинамическому сопротивлению, что снижает объем воздуха, проходящего внутри него, ухудшает теплообмен.Fuel burns in the combustion chamber, secondary air is supplied through the “eye” in the combustion door. The flue gases pass through a removable vault (19) and enter the slots formed by ring heaters (8) and exit through a flue pipe (20). Water enters the feed box (1), through distribution tubes (7) passes into the ring heaters (8), then through two circulation tubes (11) having bends and a “bend” located vertically in the cavity of the combustion chamber (13), in the ring heater (12). Since water is forcedly passed from top to bottom through the circulation tubes (11), they can be considered as connecting, heating, but not convective. In the boiler, the thermal effect on the walls of convector pipes (8) located around the perimeter inside the body, excites an intense upward flow of hot air. Complex pipe configurations and bends significantly increase metal consumption and labor costs for their production. Each bend of the tubular convector leads to additional aerodynamic drag, which reduces the volume of air passing inside it, worsens heat transfer.
В кипятильнике применен съемный свод (19) с решетками, который обеспечивает возникновение вихревого потока для полного выгорания топлива. Вторичный воздух, проходящий через «глазок» дверцы топки, не обеспечивает каталитический дожиг по всей площади съемного свода, а только в секторе над окном (18). В котле применено дожиговое устройство (12) с двумя каталитическими решетками (13), в зазоре между которыми размещены под углом к горизонтальной плоскости жиклеры подачи вторичного воздуха (14), которые обеспечивают снабжение вторичным воздухом по всей площади каталитических решеток. Правильное соотношение вторичного воздуха и углерода, содержащегося в топочных газах, регулируют лепестковые биметаллические клапаны (15).In the boiler, a removable arch (19) with gratings is used, which ensures the occurrence of a vortex flow for complete burnout of the fuel. Secondary air passing through the “eye” of the furnace door does not provide catalytic afterburning over the entire area of the removable roof, but only in the sector above the window (18). In the boiler, an afterburning device (12) with two catalytic gratings (13) is used, in the gap between which secondary air nozzles (14) are placed at an angle to the horizontal plane, which ensure the supply of secondary air over the entire area of the catalytic gratings. The correct ratio of secondary air and carbon contained in the flue gases is regulated by petal bimetallic valves (15).
Количество подачи вторичного воздуха в кипятильнике, необходимое для полного сгорания топлива, регулируется пользователем. Наличие шиберов и задвижек, применяющихся для регулировки силы тяги и подачи вторичного воздуха, усложняет пользование отопительным прибором. Это приводит к снижению КПД котла и нерациональному расходу топлива. В котле применен биметаллический термостат (22), который регулирует минимальную температуру топочных газов, выходящих в дымоход (23), что увеличивает время контакта топочных газов с теплообменными площадями и прямыми конвекторными трубами (8), повышает КПД.The amount of secondary air supply in the boiler, necessary for complete combustion of the fuel, is regulated by the user. The presence of gates and valves used to adjust the traction and secondary air supply complicates the use of the heater. This leads to a decrease in boiler efficiency and wasteful fuel consumption. A bimetallic thermostat (22) is used in the boiler, which regulates the minimum temperature of the flue gases leaving the chimney (23), which increases the contact time of the flue gases with heat transfer areas and straight convection pipes (8), and increases the efficiency.
Задача, решаемая изобретением, состоит в создании отопительного прибора с автоматическим регулированием силы тяги и автоматическим контролированием подачи вторичного воздуха при каталитическом дожиге, создании условий для эффективного теплообмена и увеличения КПД, повышении пожарной безопасности.The problem solved by the invention is to create a heating device with automatic regulation of traction and automatic control of the secondary air supply during catalytic afterburning, creating conditions for efficient heat transfer and increasing efficiency, increasing fire safety.
Задача решена тем, что известные котлы, включающие корпус, дымоход, топливник с дверцей, колосниковую решетку, зольник, конвекторные трубы, расположенные внутри котла и размещенные по периметру внутри корпуса, проходящие сквозь перегородку, формирующую в верхней части топливника дожиговую камеру с дожиговым устройством, пропускающим топочные газы в дожиговую камеру, и камеру теплообмена, в соответствии с изобретением отличается тем, что дожиговое устройство имеет две каталитические решетки, в зазоре между которыми размещены под углом к горизонтальной плоскости и снаружи закрытые лепестковыми биметаллическими клапанами жиклеры подачи подогретого вторичного воздуха из вертикального канала подогрева вторичного воздуха, образованного дверцей топливника вместе с крышкой с регулировочными винтами, закрывающей участок корпуса котла в месте крепления лепестковых биметаллических клапанов, к задней части котла примыкает камера, являющаяся продолжением камеры теплообмена, сообщенная с дымоходом и соединенная с топливником газоходным каналом, над которым регулировочным винтом закреплен биметаллический термостат, расположенный под дымоходом, а конвекторные трубы выполнены с возможностью формирования потока топочных газов в камере теплообмена, препятствуя прямому прорыву их в дымоход.The problem is solved in that the known boilers, including a housing, a chimney, a firebox with a door, a grate, an ash pan, convection pipes located inside the boiler and placed around the perimeter inside the housing, passing through a partition that forms an afterburner with an afterburner at the top of the firebox, passing flue gases into the afterburner, and the heat exchange chamber, in accordance with the invention is characterized in that the afterburner has two catalytic gratings, in the gap between which are placed at an angle to the horizontal plane and externally closed by nozzles of bimetallic valves, nozzles for supplying heated secondary air from a vertical channel for heating secondary air formed by the firebox door together with a cover with adjusting screws covering the section of the boiler body at the attachment point of the petal bimetallic valves, the chamber adjoins the boiler back, which is a continuation heat exchange chambers communicated with the chimney and connected to the firebox by the flue duct above which the a bimetallic thermostat located under the chimney is fixed, and convection pipes are made with the possibility of forming a flow of flue gases in the heat exchange chamber, preventing their direct breakthrough into the chimney.
Кроме того, камера, сообщенная с дымоходом и соединенная с топливником газоходным каналом, снабжена с торца шибером.In addition, the chamber, in communication with the chimney and connected to the firebox by the gas duct, is equipped with a gate from the end.
На фиг.1 показан боковой разрез каталитического котла медленного горения.Figure 1 shows a side section of a catalytic slow burning boiler.
На фиг.2 показан фронтальный вид каталитического котла медленного горения без крышки клапанов.Figure 2 shows a front view of a catalytic slow burning boiler without valve cover.
На фиг.3 показан вид каталитического котла медленного горения сверху.Figure 3 shows a top view of a catalytic slow burning boiler.
Каталитический котел состоит из топливника 1, дверцы топливника 2, ручки дверцы топливника 3, зольника 4, дверцы зольника 5, ручки дверцы зольника 6, колосниковой решетки 7, конвекторных труб 8, перегородки 9, дожиговой камеры 10, камеры теплообмена 11, дожигового устройства 12, двух каталитических решеток 13, жиклеров подачи подогретого вторичного воздуха 14, лепестковых биметаллических клапанов 15, планки 16, крепежа 17, крышки клапанов 18, регулировочных винтов 19, камеры 20, газоходного канала 21, биметаллического термостата 22, дымохода 23, шибера 24, регулировочного винта 25, корпуса котла 26.The catalytic boiler consists of
В каталитическом котле медленного горения применяются прямые конвекторные трубы (8), которые размещены по периметру корпуса котла (26). Конвекторные трубы проходят сквозь нижнюю и верхнюю части корпуса котла и сквозь перегородку (9), которая в верхней части топливника формирует дожиговую камеру (10) и камеру теплообмена (11). Конвекторные трубы (8) в камере теплообмена (11) распределяют поток топочных газов и препятствуют прямому прорыву их в дымоход (23) без отдачи тепловой энергии.In a slow burning catalytic boiler, direct convector pipes (8) are used, which are placed around the perimeter of the boiler body (26). Convection pipes pass through the lower and upper parts of the boiler body and through the partition (9), which in the upper part of the firebox forms a afterburner (10) and a heat exchange chamber (11). Convection pipes (8) in the heat exchange chamber (11) distribute the flow of flue gases and prevent their direct breakthrough into the chimney (23) without the release of thermal energy.
К задней части корпуса котла (26) примыкает камера (20), являющаяся продолжением камеры теплообмена (11), сообщенная с дымоходом (23) и соединенная с топливником (1) газоходным каналом (21), над которым регулировочным винтом (25) закреплен биметаллический термостат (22). Камера (20) снабжена с торца шибером (24), предназначенным для доступа к чистке и регулировке биметаллического термостата (22), с помощью регулировочного винта (25), которым закреплен биметаллический термостат (22), расположенный под дымоходом (23). Биметаллический термостат (22) находится между выходным отверстием газоходного канала (21) и дымоходом (23).A chamber (20) adjoins the rear part of the boiler body (26), which is a continuation of the heat exchange chamber (11), connected with the chimney (23) and connected to the firebox (1) with a gas duct (21), over which a bimetallic screw is fastened with an adjusting screw (25) thermostat (22). The chamber (20) is equipped with a gate (24) at the end, intended for access to cleaning and adjusting the bimetallic thermostat (22), using the adjusting screw (25), which secures the bimetallic thermostat (22) located under the chimney (23). A bimetallic thermostat (22) is located between the outlet of the gas duct (21) and the chimney (23).
В каталитическом котле медленного горения применено дожиговое устройство (12), расположенное внутри дожиговой камеры (10), состоящее из корпуса и двух каталитических решеток (13). В зазоре между каталитическими решетками (13) под углом к горизонтали размещены жиклеры подачи подогретого вторичного воздуха (14), которые снаружи закрыты лепестковыми биметаллическими клапанами (15), способными отгибаться по мере прогрева корпуса котла. Участок корпуса котла, на котором крепятся лепестковые биметаллические клапаны (15), закрыт крышкой клапанов (18) с регулировочными винтами (19), ограничивающими максимальное открывание лепестковых биметаллических клапанов (15), что не допускает остывание каталитических решеток (13). Крышка клапанов (18) и двустенная дверца топливника (2) образуют вертикальный канал подогрева вторичного воздуха.In the catalytic slow burning boiler, a afterburning device (12) is used, located inside the afterburning chamber (10), consisting of a housing and two catalytic gratings (13). In the gap between the catalytic gratings (13), angle nozzles for supplying heated secondary air (14) are placed at an angle to the horizontal, which are externally closed by petal bimetallic valves (15) that can bend as the boiler body warms up. The section of the boiler body on which the flap bimetallic valves are mounted (15) is closed by a valve cover (18) with adjusting screws (19) that limit the maximum opening of the flap bimetallic valves (15), which prevents the catalytic gratings from cooling down (13). The valve cover (18) and the double-walled door of the firebox (2) form a vertical channel for heating the secondary air.
Применение дожигового устройства (12), с саморегуляцией подачи вторичного воздуха, позволяет утилизировать пластмассы и резину. Использование биметаллического термостата (22) и газоходного канала (21) помогает быстро прогреть дымоход (23), для создания устойчивой тяги, и разогреть каталитические решетки (13) в дожиговом устройстве (12), а в дальнейшем процессе горения автоматически регулирует температуру топочных газов, выходящих в дымоход (23). Регулировочный винт (25) с биметаллическим термостатом (22) позволяют достичь минимальной температуры топочных газов, выходящих в дымоход, что увеличивает время контакта горячих топочных газов с теплообменными площадями и конвекторными трубами (8), повышая КПД котла.The use of the afterburning device (12), with self-regulation of the secondary air supply, allows the disposal of plastics and rubber. The use of a bimetallic thermostat (22) and a gas duct (21) helps to quickly warm up the chimney (23) to create a stable draft, and to heat the catalytic gratings (13) in the afterburner (12), and in the future the combustion process automatically regulates the temperature of the flue gases, overlooking the chimney (23). The adjusting screw (25) with a bimetallic thermostat (22) allows you to achieve a minimum temperature of the flue gases leaving the chimney, which increases the contact time of the hot flue gases with heat transfer areas and convection pipes (8), increasing the efficiency of the boiler.
Жиклеры подачи разогретого вторичного воздуха (14) пропускают разогретый вторичный воздух внутрь дожигового устройства (12). Разогретые каталитические решетки (13) создают вихревые потоки и увеличивают скорость окисления углерода. Вторичный воздух смешивается с остатками углерода между двух каталитических решеток (13), создает вихревые потоки подогретого вторичного воздуха, что увеличивает трение смеси во второй каталитической решетке, улучшая процесс выгорания углерода. Жиклеры подачи подогретого вторичного воздуха (14) устанавливаются под углом к горизонтали, что предотвращает выброс пламени и угарных газов под крышку клапанов (18).The heated secondary air supply nozzles (14) pass the heated secondary air into the afterburning device (12). The heated catalytic lattices (13) create vortex flows and increase the rate of carbon oxidation. Secondary air mixes with carbon residues between the two catalytic gratings (13), creates vortex flows of heated secondary air, which increases the friction of the mixture in the second catalytic lattice, improving the process of carbon burnout. Heated secondary air nozzles (14) are installed at an angle to the horizontal, which prevents the emission of flame and carbon monoxide under the valve cover (18).
При растопке происходит разогрев каталитического котла медленного горения. Топочные газы поднимаются под перегородку (9) и попадают в газоходный канал (21), который соединяет топливник (1) с камерой (20). Биметаллический термостат (22) открыт, и топочные газы проходят в камеру (20) и далее в дымоход (23), основной объем топочных газов проходит через дожиговое устройство (12), разогревая каталитические решетки (13), дожиговую камеру (10), камеру теплообмена (11), и, огибая конвекторные трубы (8), попадает в дымоход (23). После прогрева и ввода каталитического котла медленного горения в рабочий температурный режим биметаллический термостат (22) перекрывает газоходный канал (21). Газы направляются по длинному пути с полной отдачей тепловой энергии. Минимальной температуры топочных газов и потерь тепловой энергии можно достичь при помощи регулировочного винта (25). Биметаллический термостат (22) находится между двумя газовыми потоками и нормализует тягу в дымоходе (23). Если основной газовый поток остывает, биметаллический термостат (22) отгибается в исходное положение и пропускает более разогретый газовый поток из топливника (1), создавая тягу. Таким образом, осуществляется саморегуляция тяги в дымоходе (23).When lighted, the catalytic boiler is heated slowly. The flue gases rise under the baffle (9) and enter the gas duct (21), which connects the firebox (1) to the chamber (20). The bimetallic thermostat (22) is open, and the flue gases pass into the chamber (20) and then into the chimney (23), the bulk of the flue gases passes through the afterburner (12), heating the catalytic gratings (13), afterburner (10), the chamber heat transfer (11), and, enveloping convector pipes (8), enters the chimney (23). After warming up and putting the catalytic slow burning boiler into operating temperature, the bimetallic thermostat (22) closes the gas duct (21). Gases are sent along a long path with the full return of thermal energy. The minimum temperature of the flue gases and heat loss can be achieved using the adjusting screw (25). A bimetallic thermostat (22) is located between two gas streams and normalizes draft in the chimney (23). If the main gas stream cools, the bimetallic thermostat (22) bends to its original position and passes the more heated gas stream from the firebox (1), creating a draft. Thus, self-regulation of draft in the chimney (23).
Разогретые газы, проходя по длинному пути, нагревают каталитические решетки (13) и переднюю стенку корпуса котла, на которой размещены жиклеры подачи подогретого вторичного воздуха (14) и лепестковые биметаллические клапаны (15). Каждый лепесток клапана работает в паре со своим жиклером. По мере прогрева корпуса котла под крышкой клапанов (18) лепестки биметаллических клапанов (35) отгибаются и пропускают вторичный воздух к жиклерам подачи подогретого вторичного воздуха (14). В центре и по краям дожигового устройства температура прогрева корпуса котла может быть разной, поэтому клапаны будут отгибаться под разными углами, пропуская разный объем вторичного воздуха в жиклеры подачи подогретого вторичного воздуха (14). Регулировочные винты (19) максимального открывания лепестковых биметаллических клапанов (19) препятствуют избыточному прохождению вторичного воздуха и не позволяют остужать каталитические решетки (13), что может привести к остановке процесса каталитического дожига.The heated gases, passing along a long path, heat the catalytic gratings (13) and the front wall of the boiler body, on which the nozzles for supplying heated secondary air (14) and petal bimetallic valves (15) are placed. Each valve flap is paired with its own jet. As the boiler body warms up under the valve cover (18), the petals of the bimetallic valves (35) are unbent and pass secondary air to the nozzles for supplying heated secondary air (14). In the center and along the edges of the afterburning device, the heating temperature of the boiler body can be different, so the valves will bend at different angles, passing a different volume of secondary air into the nozzles for supplying heated secondary air (14). The adjusting screws (19) for the maximum opening of the flap bimetallic valves (19) prevent the excessive passage of secondary air and do not allow to cool the catalytic gratings (13), which can lead to a halt in the catalytic afterburning process.
Правильное соотношение вторичного воздуха и углерода, содержащегося в топочных газах, и применение дожигового устройства (12) с каталитическими решетками (13) разрушает связи углерода с химическими элементами, что позволяет каталитический котел медленного горения использовать для утилизации пластмасс и резины.The correct ratio of secondary air and carbon contained in the flue gases, and the use of an afterburner (12) with catalytic gratings (13) breaks the bonds of carbon with chemical elements, which allows the catalytic slow-burning boiler to be used for the disposal of plastics and rubber.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006110781/03A RU2319909C2 (en) | 2006-04-03 | 2006-04-03 | Catalytic boiler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006110781/03A RU2319909C2 (en) | 2006-04-03 | 2006-04-03 | Catalytic boiler |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006110781A RU2006110781A (en) | 2007-10-10 |
RU2319909C2 true RU2319909C2 (en) | 2008-03-20 |
Family
ID=38952626
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006110781/03A RU2319909C2 (en) | 2006-04-03 | 2006-04-03 | Catalytic boiler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2319909C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013105839A2 (en) | 2012-01-09 | 2013-07-18 | Sarymsakov Jirgalbek Omuralievitch | Heating boiler |
RU211537U1 (en) * | 2021-12-20 | 2022-06-10 | Александр Дмитриевич Лёгкий | catalytic converter |
-
2006
- 2006-04-03 RU RU2006110781/03A patent/RU2319909C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013105839A2 (en) | 2012-01-09 | 2013-07-18 | Sarymsakov Jirgalbek Omuralievitch | Heating boiler |
RU211537U1 (en) * | 2021-12-20 | 2022-06-10 | Александр Дмитриевич Лёгкий | catalytic converter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006110781A (en) | 2007-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2365824C1 (en) | Heating-cooking fireplace | |
RU2347980C1 (en) | Bath-house furnace | |
CA2625536A1 (en) | Wood fired boiler | |
RU2359174C2 (en) | Steam house stove | |
RU121042U1 (en) | WATER-SOLID FUEL BOILER | |
KR101371085B1 (en) | A heating apparatus using the firewood | |
KR20100137897A (en) | Wood burner without producing smoke | |
US4207860A (en) | Wood-coal heating unit | |
KR100776971B1 (en) | A coal and oil fired boiler | |
RU2319909C2 (en) | Catalytic boiler | |
RU2242679C1 (en) | Heater | |
RU163581U1 (en) | HEATING DEVICE | |
RU98546U1 (en) | HOT WATER BOILER WITH HOT WATER DISCHARGE | |
RU136537U1 (en) | UNIVERSAL HEAT STORAGE FIREPLACE | |
RU2318164C2 (en) | Water boiler for heat supply system | |
RU2362092C1 (en) | Bath stove | |
RU103173U1 (en) | CONVECTION FIRE OVEN | |
RU108568U1 (en) | HOT WATER BOILER WITH HOT WATER DISCHARGE | |
RU100190U1 (en) | BOILER HEATING WATER HEATING STEEL | |
RU2296920C1 (en) | Hot-water boiler | |
RU218229U1 (en) | Heating apparatus of upper and lower combustion with a modified combustion chamber | |
RU2282790C2 (en) | Heating-boiling stove | |
RU224928U1 (en) | HEATING DEVICE | |
RU2281433C2 (en) | Oven for bath | |
RU2331816C1 (en) | Fireplace |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100404 |