RU2446359C1 - Furnace fuel combustion method - Google Patents
Furnace fuel combustion method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2446359C1 RU2446359C1 RU2010142425/03A RU2010142425A RU2446359C1 RU 2446359 C1 RU2446359 C1 RU 2446359C1 RU 2010142425/03 A RU2010142425/03 A RU 2010142425/03A RU 2010142425 A RU2010142425 A RU 2010142425A RU 2446359 C1 RU2446359 C1 RU 2446359C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- combustion
- furnace
- fuel
- additional intermediate
- flows
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Incineration Of Waste (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам обеспечения горения топлива в печах и может быть использовано при разработке печей и нагревательных устройств для приготовления пищи и отопления помещения.The invention relates to methods for providing fuel combustion in furnaces and can be used in the development of furnaces and heating devices for cooking and heating a room.
Известна мусоросжигательная печь секционной структуры, содержащая прямую закрытую трубу с отверстиями, расположенными по ее длине, которая предназначена для подачи воздуха в топку. Труба подачи воздуха вставлена в топку через отверстие, выполненное в верхней части топки. Воздух в трубу подают при помощи вентилятора. Воздух струится сквозь отверстия трубы и участвует при интенсивном сгорании топлива, в данном случае - мусора (патент EP 0636840 A1, МПК: F24B 1/00, 5/00).Known incinerator sectional structure containing a direct closed pipe with holes located along its length, which is designed to supply air to the furnace. The air supply pipe is inserted into the furnace through an opening made in the upper part of the furnace. Air is supplied to the pipe by a fan. Air flows through the openings of the pipe and is involved in the intensive combustion of fuel, in this case debris (patent EP 0636840 A1, IPC:
Данный способ подачи и распределения воздуха в камере сгорания и устройство сгорания пригодны для безопасного и интенсивного сжигания мусора, но неэффективны для длительного экономичного сжигания топлива.This method of supplying and distributing air in the combustion chamber and the combustion device are suitable for safe and intensive burning of garbage, but ineffective for long-term economical combustion of fuel.
Известна топка для сжигания гранулированного твердого топлива и нагревания воздуха помещений. Топка состоит из камеры сгорания, в ее центр вставленной трубы подачи воздуха и шнекового устройства. Воздух в очаг сгорания подают при помощи вентилятора сверху, а гранулированное топливо при помощи шнекового устройства загружают снизу (патент USA 4782765, МПК: F24B 1/00, 5/00).Known firebox for burning granular solid fuels and heating indoor air. The furnace consists of a combustion chamber, in its center an inserted air supply pipe and a screw device. Air is supplied to the combustion chamber using a fan from above, and granular fuel is loaded from below from a screw device (US Pat. No. 4,782,765, IPC:
Конструкция такой топки сложна и не пригодна для сжигания дров.The design of such a firebox is complex and not suitable for burning wood.
Известен способ подачи и распределения воздуха в камере сгорания, когда воздух в камеру сгорания подают сверху по трубе, при этом труба заканчивается распределителем воздуха, опирающимся на топливо и вместе с трубой опускающимся вниз, когда количество топлива в камере сгорания уменьшается, причем воздух в камере сгорания распределяют следующим образом: в очаг сгорания подают 40-60%; на края очага сгорания подают 10-30%; над очагом сгорания - 20-40%. (Патент ЕР 005303, заявка №200301136 от 19.04.01, МПК: F24B 1/00, 5/00).A known method of supplying and distributing air in the combustion chamber, when air is supplied to the combustion chamber from above through the pipe, the pipe ends with an air distributor based on fuel and with the pipe dropping down when the amount of fuel in the combustion chamber decreases, and the air in the combustion chamber distributed as follows: 40-60% are supplied to the combustion center; 10-30% are fed to the edges of the combustion zone; above the combustion site - 20-40%. (Patent EP 005303, Application No. 200301136 of 04.19.01, IPC:
Недостатками данного способа является то, что на трубе подачи воздуха в зону горения необходимо устанавливать распределитель воздуха и перемещать его во время процесса горения. Это приводит к усложнению конструкции камеры сгорания и ухудшению условий ее работы за счет того, что часть топлива под распределителем практически не участвует в процессе горения. Кроме этого, необходимо достаточно точно распределять воздушные потоки, что также приводит к усложнению конструкции печи и усложнению условий ее обслуживания и эксплуатации.The disadvantages of this method is that on the pipe supplying air to the combustion zone, it is necessary to install an air distributor and move it during the combustion process. This leads to a complication of the design of the combustion chamber and the deterioration of the conditions of its operation due to the fact that part of the fuel under the distributor is practically not involved in the combustion process. In addition, it is necessary to accurately distribute the air flow, which also leads to a complication of the design of the furnace and more difficult conditions for its maintenance and operation.
Известен способ обеспечения горения топлива в печи с вертикально ориентированным корпусом, реализованный при помощи печи твердотопливной, содержащей камеру сгорания с козырьком в ее верхней части, которая примыкает к боковым и задней стенкам и разделяет камеру сгорания на верхнюю и нижнюю части, дверцу с застекленным окном на передней стенке камеры сгорания для загрузки топлива, нижний и щелеобразный верхний подвод воздуха для обдувания стекла окна дверцы плоским потоком воздуха и формирования внутри камеры сгорания области дожигания продуктов сгорания топлива и патрубок для отвода продуктов сгорания, расположенный в верхней задней части камеры сгорания.A known method of providing fuel combustion in a furnace with a vertically oriented housing, implemented using a solid fuel furnace containing a combustion chamber with a visor in its upper part, which is adjacent to the side and rear walls and divides the combustion chamber into upper and lower parts, a door with a glazed window on the front wall of the combustion chamber for loading fuel, the lower and slit-like upper air supply for blowing the glass of the door window with a flat air stream and forming an afterburning area inside the combustion chamber combustion products and a pipe for the removal of combustion products located in the upper rear of the combustion chamber.
Воздух для первичного горения твердого топлива подается в камеру сгорания как со стороны задней стенки печи, так и со стороны нижней части передней стенки камеры сгорания при помощи заслонок, управляемых с передней стороны печи. Дожигание (вторичное горение) несгоревших частиц топлива осуществляется подачей в камеру сгорания двух потоков воздуха, один из которых (холодный) управляется заслонкой, а второй - неуправляемый теплый после обдувания стекла дверцы поступает в переднюю часть камеры сгорания в область дожигания несгоревших продуктов твердого топлива. Стенки камеры сгорания футерованы кирпичной кладкой и размещены внутри металлического кожуха. Между стенками камеры сгорания и кожухом имеется пространство, по которому затягивается воздух из нижней части отапливаемого помещения для охлаждения кожуха печи (патент US 4766876 A, F24B 5/02, 30.08.1988 - прототип).The air for primary combustion of solid fuel is supplied to the combustion chamber both from the side of the rear wall of the furnace and from the side of the lower part of the front wall of the combustion chamber using dampers controlled from the front of the furnace. The afterburning (secondary combustion) of unburned fuel particles is carried out by supplying two air streams to the combustion chamber, one of which (cold) is controlled by a damper, and the second uncontrollable warm one after blowing the glass of the door enters the front of the combustion chamber into the afterburning area of unburned solid fuel products. The walls of the combustion chamber are lined with brickwork and placed inside a metal casing. Between the walls of the combustion chamber and the casing there is a space through which air is drawn from the lower part of the heated room to cool the furnace casing (US patent 4766876 A, F24B 5/02, 08/30/1988 - prototype).
Недостаток прототипа заключается в том, что при изменении состава твердого топлива не обеспечивается высокий КПД печи. Это объясняется тем, что не вся химическая энергия твердого топлива (различного по составу) может полностью превратиться в тепловую энергию без регулирования необходимого количества горячего воздуха для дожигания несгоревших частиц данного вида твердого топлива. Несгоревшие полностью остатки твердого топлива, вылетая из трубы печи, снижают ее КПД и ухудшают экологию окружающей среды. Кроме того, другим недостатком прототипа является футеровка кирпичом стенок печи, что снижает ее мобильность для обогрева дачных и временных построек.The disadvantage of the prototype is that when changing the composition of solid fuels, high furnace efficiency is not ensured. This is explained by the fact that not all chemical energy of solid fuels (of various compositions) can completely turn into thermal energy without regulating the necessary amount of hot air to burn after burning unburned particles of this type of solid fuel. Fully unburned solid fuel residues, flying out of the furnace pipe, reduce its efficiency and worsen the ecology of the environment. In addition, another disadvantage of the prototype is the brick lining of the walls of the furnace, which reduces its mobility for heating summer and temporary buildings.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и создание способа сжигания топлива, применение которого позволит значительно повысить полноту сгорания топлива, теплоотдачу и увеличить время работы печи при неизменном расходе топлива.The objective of the invention is to remedy these disadvantages and create a method of burning fuel, the use of which will significantly increase the completeness of fuel combustion, heat transfer and increase the operating time of the furnace at a constant fuel consumption.
Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенном способе сжигания топлива в печи, преимущественно бытовой, содержащей корпус с дверкой для загрузки топлива, в котором выполнены каналы подачи воздуха в камеру сгорания с зоной горения, каналы отвода продуктов сгорания топлива из камеры сгорания, дымовую трубу для отвода продуктов сгорания, заключающемся в укладке топлива в зоне горения печи с последующим поджигом топлива, его сгоранием с выделением тепла, получении непосредственно самих продуктов сгорания с последующим отбором у продуктов сгорания тепла путем разогрева ими нагревательных элементов печи и отводом упомянутых продуктов сгорания через дымовую трубу, согласно изобретению основной поток продуктов сгорания разделяют, как минимум, на два дополнительных промежуточных потока путем установки на пути основного потока профилированного экрана с окнами, преимущественно в его периферийной зоне, и направляют полученные дополнительные промежуточные потоки через упомянутые окна к стенкам печи, после чего, преимущественно, каждый дополнительный промежуточный поток разворачивают и пропускают его вдоль стенок печи в ее части, расположенной в непосредственной близости возле трубы, затем разворачивают дополнительные промежуточные потоки, преимущественно все, как минимум, один раз, навстречу друг другу и придают каждому потоку вращательное движение, преимущественно по спирали, затем перемешивают дополнительные промежуточные вращающиеся потоки между собой и направляют образовавшийся основной вращающийся поток в дымовую трубу.The solution to this problem is achieved by the fact that in the proposed method of burning fuel in a furnace, mainly a domestic one, containing a housing with a door for loading fuel, in which channels for supplying air to the combustion chamber with a combustion zone, channels for removing products of fuel combustion from the combustion chamber, a chimney for removal of combustion products, which consists in laying fuel in the combustion zone of the furnace with subsequent ignition of the fuel, burning it with heat, obtaining directly the combustion products themselves, followed by selection According to the invention, the main stream of products of combustion is divided into at least two additional intermediate streams by installing a profiled screen with windows in the path of the main stream, mainly in the furnace, by heating the heating elements of the furnace and removing said combustion products through a chimney peripheral zone, and direct the obtained additional intermediate flows through the said windows to the walls of the furnace, after which, preferably, each additional intermediate The primary flow is expanded and passed along the walls of the furnace in its part located in the immediate vicinity of the pipe, then additional intermediate flows are deployed, mainly all, at least once, towards each other and give each flow a rotational movement, mainly in a spiral, then mix additional intermediate rotating streams with each other and direct the resulting main rotating stream into the chimney.
Для оптимизации условий перемешивания потоков и увеличения их пути зона перемешивания и придания потокам вращательного движения отделена от каналов для прохождения дополнительных промежуточных потоков.To optimize the mixing conditions of the flows and increase their path, the mixing zone and imparting rotational motion to the flows are separated from the channels for additional intermediate flows.
Для оптимизации конструкции печи профилированный экран установлен на расстоянии, равном 0,1-0,5 высоты печи от верхней крышки печи.To optimize the design of the furnace, the profiled screen is installed at a distance equal to 0.1-0.5 of the height of the furnace from the top cover of the furnace.
Нижнее значение указанного соотношения выбрано исходя из того, что при дальнейшем его уменьшении происходит значительное ухудшение условий работы печи, связанное с ухудшением условий закрутки потоков и соответственно экономичности печи.The lower value of the specified ratio is selected based on the fact that with a further decrease in it, there is a significant deterioration in the operating conditions of the furnace associated with a deterioration in the conditions of swirling flows and, accordingly, the efficiency of the furnace.
Верхнее значение указанного соотношения выбрано исходя из того, что при дальнейшем его увеличении происходит значительное ухудшение массогабаритных характеристик печи без существенного улучшения условий теплопередачи тепла от продуктов сгорания к нагревательным элементам печи.The upper value of this ratio is chosen on the basis that, with its further increase, there is a significant deterioration in the overall dimensions of the furnace without a significant improvement in the conditions of heat transfer from the combustion products to the heating elements of the furnace.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан вид печи для реализации указанного способа спереди, фиг.2 - продольный разрез печи, на фиг.3 - вид печи сверху, на фиг.4 - распределение потоков продуктов сгорания по корпусу печи в аксонометрии.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a front view of a furnace for implementing this method, Fig. 2 is a longitudinal section of a furnace, Fig. 3 is a top view of a furnace, and Fig. 4 is a perspective view of the distribution of combustion products over the furnace body; .
Печь для реализации указанного способа 1 содержит корпус 2 со стенками 3 и верхней крышкой 4. В корпусе 2 расположена камера сгорания 5 с зоной горения и выполнены каналы 6 подачи воздуха в зону горения камеры сгорания 5 и каналы 7 отвода продуктов сгорания из камеры сгорания 5. Каналы 7 соединены с вытяжной трубой 8. На корпусе 2 установлена с возможностью вращения в рамке дверка 9 с замком. В верхней части печи 1, между камерой сгорания 5 и вытяжной трубой 8, установлен профилированный экран 10 с образованием полости 11, ограниченной верхней крышкой 4, стенками 3, и профилированным экраном 10. В профилированном экране 10 выполнены окна 12 в виде пазов, преимущественно в его периферийной зоне 13, соединяющие полость камеры сгорания 5 с полостью 11 при помощи горизонтально ориентированных каналов 14. Горизонтально ориентированные каналы 14 открываются в полость 11 навстречу друг другу, а между выходными частями 15 указанных каналов 14 установлен завихритель 16.The furnace for implementing the indicated
В варианте исполнения горизонтально ориентированные каналы 14 образованы боковыми элементами корпуса печи, преимущественно стенками 3 печи 1, и вертикально расположенными перегородками 17 на профилированном экране 10.In an embodiment, the horizontally
Предложенный способ реализуется следующим образом.The proposed method is implemented as follows.
В камеру сгорания 5 печи 1 через дверку 9 укладывают топливо и поджигают его. Подвод воздуха осуществляют через каналы 6 подачи воздуха в зону горения камеры сгорания 5, отвод продуктов сгорания - через каналы 7. При сгорании топлива происходит выделение тепла с образованием основного потока продуктов сгорания, имеющих высокую температуру. Образовавшийся основной поток продуктов сгорания разделяют, как минимум, на два дополнительных промежуточных потока за счет установки на его пути профилированного экрана 10 с окнами 12, преимущественно в его периферийной зоне 13. Полученные дополнительные промежуточные потоки через окна 12 направляют к стенкам 3 печи 1. Затем каждый дополнительный промежуточный поток разворачивают и направляют вдоль стенок 3 печи 1 в ее части, расположенной в непосредственной близости возле вытяжной трубы 8, после чего дополнительные промежуточные потоки разворачивают, как минимум, один раз навстречу друг другу и подают в полость 11 через выходные части 15 каналов 14. Из выходных частей 15 каналов 14 дополнительные промежуточные потоки подают на завихритель 16, установленный в полости 11. Проходя через завихритель 16, каждый дополнительный промежуточный поток приобретает вращательное движение, преимущественно по спирали, что приводит к интенсификации теплообмена указанных потоков между собой и нагревательными элементами печи. Затем дополнительные промежуточные вращающиеся потоки перемешивают между собой и направляют в вытяжную трубу 8.Fuel is placed in the
Проведенные автором и заявителем испытания полноразмерного образца печи для реализации предложенного способа показали, что температура уходящих печных газов снизилась ориентировочно на 200-300°С с одновременным увеличением времени работы печи при неизменном расходе топлива, что позволило значительно повысить эффективность работы печи.The tests carried out by the author and applicant of a full-sized furnace sample for the implementation of the proposed method showed that the temperature of the exhaust furnace gases decreased by approximately 200-300 ° C with a simultaneous increase in the furnace operating time with constant fuel consumption, which significantly increased the efficiency of the furnace.
Использование предложенного технического решения даст возможность за счет придания горячим печным газам вращательного движения с одновременным увеличением длины канала от камеры сгорания до вытяжной трубы интенсифицировать теплообмен между горячими печными газами и нагревательными элементами печи, что, в конечном итоге, позволит повысить эффективность рабочего процесса и экономичность печи.The use of the proposed technical solution will make it possible to intensify the heat exchange between the hot furnace gases and the heating elements of the furnace, while ultimately increasing the length of the channel from the combustion chamber to the exhaust pipe, allowing the hot furnace gases to rotate, which will ultimately increase the efficiency of the working process and the efficiency of the furnace .
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010142425/03A RU2446359C1 (en) | 2010-10-19 | 2010-10-19 | Furnace fuel combustion method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010142425/03A RU2446359C1 (en) | 2010-10-19 | 2010-10-19 | Furnace fuel combustion method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2446359C1 true RU2446359C1 (en) | 2012-03-27 |
Family
ID=46030926
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010142425/03A RU2446359C1 (en) | 2010-10-19 | 2010-10-19 | Furnace fuel combustion method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2446359C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2553748C1 (en) * | 2014-03-05 | 2015-06-20 | Игорь Викторович Кузнецов | Fuel combustion method |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4766876A (en) * | 1987-07-24 | 1988-08-30 | Aladdin Steel Products, Inc. | Wood stove |
RU2186299C2 (en) * | 2000-05-15 | 2002-07-27 | Коммандитное товарищество "Черноиванов и Ко Таганрогский механический завод" | Heating stove |
RU2241909C2 (en) * | 2002-12-15 | 2004-12-10 | Коммандитное товарищество "Черноиванов и Компания Таганрогский Механический Завод" | Oven for bath house |
RU85987U1 (en) * | 2009-03-11 | 2009-08-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" | UNIVERSAL HEATING DEVICE |
-
2010
- 2010-10-19 RU RU2010142425/03A patent/RU2446359C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4766876A (en) * | 1987-07-24 | 1988-08-30 | Aladdin Steel Products, Inc. | Wood stove |
RU2186299C2 (en) * | 2000-05-15 | 2002-07-27 | Коммандитное товарищество "Черноиванов и Ко Таганрогский механический завод" | Heating stove |
RU2241909C2 (en) * | 2002-12-15 | 2004-12-10 | Коммандитное товарищество "Черноиванов и Компания Таганрогский Механический Завод" | Oven for bath house |
RU85987U1 (en) * | 2009-03-11 | 2009-08-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" | UNIVERSAL HEATING DEVICE |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2553748C1 (en) * | 2014-03-05 | 2015-06-20 | Игорь Викторович Кузнецов | Fuel combustion method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2365824C1 (en) | Heating-cooking fireplace | |
EP2884200B1 (en) | Central heating boiler | |
RU2660987C1 (en) | Pyrolysis waste heat boiler | |
KR101527682B1 (en) | Clean Pellet Stove of High Efficiency | |
CN205535841U (en) | Use vertical waste incinerator of roll -type grate | |
RU2417341C2 (en) | Procedure facilitating combustion of fuel | |
RU2446359C1 (en) | Furnace fuel combustion method | |
EP1890092B1 (en) | Fire place for solid fuel for the heating of a room and remote rooms as for heating of sanitary water. | |
RU110820U1 (en) | CHIMNEY FOR DISCHARGE OF COMBUSTION PRODUCTS | |
RU2446358C1 (en) | Furnace | |
RU2448304C1 (en) | Furnace | |
RU2446360C1 (en) | Method for increasing heat release of fuel combustion products of domestic furnaces | |
RU2743867C1 (en) | Continuous burning solid boiler | |
RU2470231C1 (en) | Fuel combustion provision method | |
RU2378580C2 (en) | Solid-fuel furnace | |
RU2453771C1 (en) | Device to increase heat emission of furnace gas | |
RU2551183C2 (en) | Heating device | |
RU2503889C1 (en) | Furnace fuel combustion method, and furnace for implementation of above said method | |
RU2610411C2 (en) | Heating device | |
RU110822U1 (en) | OVEN | |
WO2015023169A1 (en) | Domestic boiler operating on solid fuel of variable moisture content | |
RU2319894C1 (en) | Method and device for burning high-damp loose wood waste | |
RU2097660C1 (en) | Convective stove | |
RU2350845C1 (en) | Furnace | |
RU2520112C1 (en) | Furnace fuel combustion method, and furnace for implementation of above said method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121020 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20140620 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151020 |