RU2561351C1 - Air supply device in upper combustion heaters - Google Patents
Air supply device in upper combustion heaters Download PDFInfo
- Publication number
- RU2561351C1 RU2561351C1 RU2014101591/06A RU2014101591A RU2561351C1 RU 2561351 C1 RU2561351 C1 RU 2561351C1 RU 2014101591/06 A RU2014101591/06 A RU 2014101591/06A RU 2014101591 A RU2014101591 A RU 2014101591A RU 2561351 C1 RU2561351 C1 RU 2561351C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- pipe
- air distributor
- duct
- distributor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Air Supply (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к твердотопливным отопительным приборам, и может быть использовано в отопительных приборах верхнего горения.The invention relates to a power system, and in particular to solid fuel heating devices, and can be used in heating devices of the upper combustion.
Известно устройство подачи воздуха в зону горения в отопительном котле верхнего горения /1/, в котором реализован способ сжигания твердого топлива сверху вниз. При этом устройство подачи воздуха содержит входную камеру, саморегулирующийся по высоте телескопический воздуховод и распределитель воздуха с механизмом подъема. Указанное устройство обеспечивает подачу воздушных газов через регулируемое по сечению, в зависимости от температуры, отверстие в верхней поверхности корпуса, входную камеру, саморегулирующийся по высоте телескопический воздуховод и распределитель воздуха, опирающийся на топливо в процессе его сжигания. Недостатком описанного устройства является большой объем (около 30%), занимаемый им относительно объема отопительного прибора. Следствием этого являются увеличенные габариты, материалоемкость и стоимость отопительных приборов описанной конструкции. Кроме того, в описанном устройстве из-за большой массы воздуховода и распределителя воздуха для его подъема требуется большое усилие, которое к тому же зависит от высоты подъема, что создает неудобство в эксплуатации.A device for supplying air to the combustion zone in the heating boiler of the upper combustion / 1 /, which implements a method of burning solid fuel from top to bottom. Moreover, the air supply device comprises an inlet chamber, a telescopic air duct self-regulating in height and an air distributor with a lifting mechanism. The specified device provides the supply of air gases through an adjustable cross-section, depending on temperature, an opening in the upper surface of the housing, an inlet chamber, a telescopic air duct self-regulating in height and an air distributor relying on fuel during its combustion. The disadvantage of the described device is the large volume (about 30%) occupied by it relative to the volume of the heater. The consequence of this is the increased dimensions, material consumption and cost of heating appliances of the described design. In addition, in the described device, due to the large mass of the duct and the air distributor, a large force is required to lift it, which also depends on the height of the lift, which creates inconvenience in operation.
Известно устройство подачи воздуха в зону горения в отопительном приборе верхнего горения /2/, выбранное в качестве прототипа. При этом устройство подачи воздуха содержит гибкий гофрированный воздуховод и распределитель воздуха с механизмом его подъема. Однако из-за ограниченного коэффициента сжатия гофрированного воздуховода не удается уменьшить объем, занимаемый устройством подачи воздуха в поднятом состоянии, меньше 15-20%. Это объясняется тем, что с увеличением коэффициента сжатия воздуховода сокращается срок его службы. При изготовлении воздуховода из металла коэффициент сжатия ограничивается величиной упругой деформации металла, а при изготовлении из кремнеземного полотна из-за уменьшения радиуса изгиба полотна меньше допустимого, а также ускоренного износа силиконового или полиуретанового покрытия полотна. Кроме того, в устройстве подачи воздуха на основе сжатия гофрированного воздуховода усилие подъема распределителя воздуха существенно зависит от высоты его подъема, что создает неудобство в процессе эксплуатации отопительного прибора.A device for supplying air to the combustion zone in the heating device of the upper combustion / 2 /, selected as a prototype. Moreover, the air supply device contains a flexible corrugated duct and an air distributor with a mechanism for lifting it. However, due to the limited compression ratio of the corrugated duct, it is not possible to reduce the volume occupied by the air supply device in the raised state to less than 15-20%. This is because with an increase in the compression ratio of the duct, its service life is reduced. In the manufacture of a metal duct, the compression ratio is limited by the amount of elastic deformation of the metal, and in the manufacture of a silica web due to a decrease in the bending radius of the web is less than acceptable, as well as accelerated wear of the silicone or polyurethane coating of the web. In addition, in the air supply device based on the compression of the corrugated duct, the lifting force of the air distributor substantially depends on its height, which creates inconvenience during operation of the heating device.
Целью изобретения является увеличение полезного объема в отопительных приборах верхнего горения за счет уменьшения объема занимаемого устройством подачи воздуха в поднятом состоянии. Это позволяет при равных с прототипом и другими аналогами габаритах отопительного прибора за счет увеличения объема камеры сгорания увеличить объем загружаемого топлива и, как следствие, время горения.The aim of the invention is to increase the usable volume in the upper combustion heaters by reducing the volume occupied by the air supply device in a raised state. This allows for equal dimensions of the heating device with the prototype and other analogs by increasing the volume of the combustion chamber to increase the volume of fuel loaded and, as a result, the burning time.
Указанная цель достигается тем, что устройство подачи воздуха в отопительных приборах верхнего горения содержит гибкий воздуховод, подсоединенный одним концом к патрубку воздухозаборного отверстия, а другим через полую муфту к патрубку распределителя воздуха так, что обеспечивается возможность поворота конца воздуховода по трем осям при его сворачивании в спираль и разворачивании из нее в процессе подъема и опускания распределителя воздуха, к центру тяжести распределителя воздуха и муфты подсоединен гибкий элемент механизма перемещения, при этом гибкий элемент выполнен из жаропрочной проволоки, патрубок воздухозаборного отверстия установлен в верхней части боковой поверхности отопительного прибора, причем в муфте выполнено отверстие, закрываемое сверху поворачивающейся, с возможностью фиксации положения, пластиной.This goal is achieved by the fact that the air supply device in the upper combustion heaters contains a flexible duct connected at one end to the nozzle of the air inlet, and the other through the hollow sleeve to the nozzle of the air distributor so that it is possible to rotate the end of the duct along three axes when it is folded into the spiral and unfolding from it during the raising and lowering of the air distributor, a flexible element of the movement mechanism is connected to the center of gravity of the air distributor and the coupling In this case, the flexible element is made of heat-resistant wire, the nozzle of the air intake hole is installed in the upper part of the side surface of the heater, and a hole is made in the sleeve, which is closed by a top that rotates, with the possibility of fixing the position, by a plate.
В одном из вариантов полая муфта содержит вертикальный и горизонтальный патрубки, заглушенные с одной стороны и имеющие поперечные отводы, при этом к отводу вертикального патрубка подвижно крепится горизонтальный патрубок, к отводу которого подвижно подсоединен воздуховод, а к вертикальному патрубку подвижно крепится патрубок распределителя воздуха, при этом на заглушенной стороне вертикального патрубка выполнено отверстие. Распределитель воздуха содержит пластину с отверстием в центре и прикрепленный к ней над отверстием патрубок.In one embodiment, the hollow sleeve contains vertical and horizontal nozzles, muffled on one side and having transverse bends, while the horizontal pipe is movably attached to the pipe outlet of the vertical pipe, the duct is movably connected to the pipe outlet, and the air distributor pipe is movably attached to the vertical pipe this hole is made on the muffled side of the vertical pipe. The air distributor contains a plate with a hole in the center and a pipe attached to it above the hole.
Сущность изобретения для простоты поясняется на примере устройства подачи воздуха для печи верхнего горения, хотя приведенное ниже описание будет справедливо в отношении котла.For simplicity, the invention is illustrated by the example of an air supply device for a top burning furnace, although the description below will be true for a boiler.
На фиг. 1 показан вид печи сбоку с разрезом части боковой поверхности, а на фиг. 2 - ее вид сверху. На фиг. 1 и 2 обозначено: корпус печи 1, загрузочная дверца 2, зольная дверца 3, патрубок вывода дымовых газов 4, гибкий воздуховод 5, патрубок воздухозаборного отверстия 6, переходной патрубок 7, вертикальный патрубок 8 трехкоординатной муфты, отвод вертикального патрубка 9, горизонтальный патрубок 10, отвод горизонтального патрубка 11, отверстие 12 в заглушенной поверхности вертикального патрубка, пластина 13, патрубок 14 распределителя воздуха, пластина 15 распределителя воздуха, гибкий элемент 16 механизма перемещения, приводная петля 17, направляющая трубка 18, топливо 19.In FIG. 1 shows a side view of the furnace with a section of a part of the side surface, and FIG. 2 - its top view. In FIG. 1 and 2 are indicated:
Корпус печи 1, загрузочная 2 и зольная 3 дверцы, патрубок вывода дымовых газов 4 в состав устройства подачи воздуха не входят и обозначены для упрощения описания его работы в печи. Гибкий воздуховод 5 может быть выполнен из жаропрочной стали с повышенной упругостью в виде гофрированной гибкой трубы. Внутри воздуховода может размещаться рукав из высокотемпературного теплоизолирующего материала. Внутренний диаметр воздуховода с теплоизолирующим рукавом выбирается равным внутреннему диаметру воздухозаборного патрубка 6, диаметр которого в свою очередь выбирается, исходя из максимальной тепловой мощности печи. Воздуховод 5 также может быть выполнен в виде рукава из высокотемпературной ткани с герметизирующим силиконовым или полиуретановым покрытием. Патрубок 6 устанавливается в верхней части боковой поверхности печи. В зависимости от конструкции терморегулятора и привода заслонки воздухозаборного отверстия она может перекрывать воздухозаборное отверстие непосредственно сбоку в корпусе печи или через переходной патрубок 7. Трехкоординатная муфта состоит из вертикального 8 и горизонтального 10 патрубков с отводами 9 и 11 соответственно. Патрубки 8 и 10 с одного конца выполняются открытыми, а с другого - заглушенными плоскими пластинами. Открытым концом патрубок 10 соединяется с отводом 9 патрубка 8 с возможностью взаимного вращения. Аналогично соединяются вертикальный патрубок 8 и патрубок 14 распределителя воздуха, а также отвод 11 патрубка 10 с воздуховодом 5. Такая конструкция обеспечивает возможность поворота конца воздуховода 5 по трем осям при его сворачивании в спираль и разворачивании из нее в процессе подъема и опускания распределителя воздуха. Тем самым обеспечивается минимально возможная деформация воздуховода 5 в пределах его упругой деформации. В заглушенной стороне вертикального патрубка 8 выполнено отверстие (или несколько отверстий) 12, площадь которого составляет около 40% от площади отверстия в пластине 15 распределителя воздуха. Пластина 13, размещаемая сверху вертикального воздуховода 8, поворачивается относительно оси, проходящей через центр тяжести распределителя воздуха и трехкоординатной муфты, с возможностью перекрытия около 20% площади отверстия 12 или его полного открытия. Для фиксации положения пластины 13 относительно патрубка 8 в ней могут быть выполнено несколько небольших отверстий, под штырек, который закрепляется на патрубке 8. Изменением положения пластины 13 изменяется площадь открытой части отверстия 12 и, соответственно, объем дополнительного воздуха, поступающего в камеру сгорания. Элементы трех координатной муфты выполняются из металла с необходимой жаростойкостью в зависимости от требуемого срока эксплуатации отопительного прибора. В простейшем случае распределитель воздуха содержит пластину 15 с отверстием в центре, над которым установлен патрубок 14. Пластина 15 может выполняться круглой, прямоугольной или квадратной формы (с учетом формы корпуса отопительного прибора). Кроме основного назначения распределителя воздуха, подачи воздуха на топливо под пластину 15, в предлагаемом устройстве пластина 15 также ограничивает возможность опускания воздуховода 5 ниже ее уровня и закрывает воздуховод 5 от воздействия радиационного излучения пламени и от газов с наибольшей температурой. Пластина 15 и патрубок 14 выполняются из жаростойкого металла, например из чугуна. Гибкий элемент 16 выполнен из тонкой, жаростойкой проволоки и крепится к патрубку 8 в центре тяжести распределителя воздуха и трехкоординатной муфты. Гибкий элемент 16 проходит через направляющую трубку 18 и заканчивается приводной петлей 17.The
Работает предлагаемое устройство следующим образом.The proposed device operates as follows.
Для загрузки топлива 19 в отопительный прибор с помощью приводной петли 17 осуществляется подъем распределителя воздуха в верхнее положение, и петля фиксируется за соответствующий крючок на корпусе отопительного прибора. При этом воздуховод 5 сворачивается в плоскую спираль. После загрузки и розжига топлива 19 распределитель воздуха опускается на топливо, и загрузочная дверца 2 закрывается. После этого воздух в камеру сгорания поступает через воздухозаборное отверстие (парубки 7 и 6), воздуховод 5, патрубки 10, 8 и 14. Основная часть воздуха (около 60-80%) поступает под пластину 15 распределителя воздуха и используется в реакции окисления топлива. Другая часть воздуха (около 20-40%) через отверстия 12 поступает в камеру сгорания над пластиной 15 и используется до дожига горючих газов, образующихся в процессе газификации топлива 19. В зависимости от вида топлива и его влажности объем дополнительно воздуха может меняться от 20 до 40% относительно объема воздуха, поступающего через воздуховод 5, изменением положения пластины 13 относительно отверстия 12. По мере выгорания топлива 19 распределитель воздуха опускается на его место. При этом воздуховод 5 разворачивается из плоской спирали в растянутую. По мере разворачивания воздуховода 5 его конец через патрубки 10 и 8 поворачивается по трем координатам относительно патрубка 14. За счет этого обеспечивается минимальная деформация воздуховода (в основном в пределах упругой деформации металла, если воздуховод металлический) и тем самым достигается продолжительный срок его службы. Если в процессе горения топлива внутри него будут встречаться места с повышенной влажностью или плотностью, то в этом месте замедляется выгорание топлива. Поскольку пластина 15 свободно лежит на топливе и имеет возможность наклона в двух плоскостях, то, опираясь на эту не сгоревшую часть топлива, она наклоняется больше в сторону лучше выгорающей части топлива. Нагретый воздух при своем движении под пластиной 15 стремится к верху, и под вышерасположенную часть наклоненного диска 15 начинает поступать больше воздуха, а под нижерасположенную часть меньше. За счет этого ускоряется выгорание вышерасположенной части более влажного или плотного участка топлива, после чего происходит почти полное выравнивание пластины 16. Тем самым обеспечивается более равномерное (без провалов распределителя воздуха и скачков тепловой мощности) горение топлива, имеющего различные неоднородности. За счет этого осуществляется расширение функциональных возможностей отопительных приборов верхнего горения.To load fuel 19 into the heater using the
Как следует из описания конструкции и принципа функционирования, предлагаемое устройство подачи воздуха в сложенном состоянии занимает (в зависимости от высоты и тепловой мощности отопительного прибора) от 5 до 8% камеры сгорания, что в 2,5-3 раза меньше чем в прототипе. Это позволяет на 10-13% увеличить полезный объем камеры сгорания, объем загружаемого топлива и, как следствие, продолжительность горения, либо при той же продолжительности горения отопительного прибора уменьшить металлоемкость изделия и в целом его стоимость. Кроме того, в предлагаемом устройстве подачи воздуха усилие подъема распределителя воздуха существенно меньше, чем в прототипе и других аналогичных технических решениях, и не превышает нескольких килограмм, поскольку осуществляется подъем сравнительно легкого распределителя воздуха с трехкоординатной муфтой и одного конца воздуховода, который весит еще меньше. При этом усилие подъема не существенно зависит от высоты подъема распределителя воздуха. За счет этого повышается удобство и облегчается эксплуатация отопительного прибора.As follows from the description of the design and the principle of operation, the proposed air supply device when folded takes (depending on the height and thermal power of the heating device) from 5 to 8% of the combustion chamber, which is 2.5-3 times less than in the prototype. This makes it possible to increase the useful volume of the combustion chamber, the amount of fuel loaded and, as a result, the duration of combustion by 10–13%, or, at the same duration of combustion of a heating device, to reduce the metal consumption of the product and its overall cost. In addition, in the proposed air supply device, the lifting force of the air distributor is significantly less than in the prototype and other similar technical solutions, and does not exceed several kilograms, since a relatively light air distributor with a three-coordinate coupling and one end of the duct, which weighs even less, is lifted. In this case, the lifting force does not significantly depend on the lifting height of the air distributor. Due to this, convenience and operation of the heater is facilitated.
Уровень разработки находится в стадии ресурсных испытаний устройства подачи воздуха в печи верхнего горения.The development level is in the stage of life tests of the air supply device in the upper combustion furnace.
Источники информацииInformation sources
1. Евразийский патент №005303 от 30.12.2004 г.1. Eurasian patent No. 005303 dated December 30, 2004
2. Патент РФ №2459145 от 25.03.2011 г.2. RF patent No. 2459145 of March 25, 2011
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014101591/06A RU2561351C1 (en) | 2014-01-20 | 2014-01-20 | Air supply device in upper combustion heaters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014101591/06A RU2561351C1 (en) | 2014-01-20 | 2014-01-20 | Air supply device in upper combustion heaters |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2561351C1 true RU2561351C1 (en) | 2015-08-27 |
Family
ID=54015596
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014101591/06A RU2561351C1 (en) | 2014-01-20 | 2014-01-20 | Air supply device in upper combustion heaters |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2561351C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1780942A (en) * | 1928-11-24 | 1930-11-11 | Thornton W Price | Furnace-controlling device |
EA005303B1 (en) * | 2001-04-19 | 2004-12-30 | Эдмундас Штрупайтис | Solid fuel burning method and heating boiler |
RU2459145C1 (en) * | 2011-03-25 | 2012-08-20 | Владимир Александрович Илиодоров | Solid fuel combustion method, and heating appliance for its implementation |
-
2014
- 2014-01-20 RU RU2014101591/06A patent/RU2561351C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1780942A (en) * | 1928-11-24 | 1930-11-11 | Thornton W Price | Furnace-controlling device |
EA005303B1 (en) * | 2001-04-19 | 2004-12-30 | Эдмундас Штрупайтис | Solid fuel burning method and heating boiler |
RU2459145C1 (en) * | 2011-03-25 | 2012-08-20 | Владимир Александрович Илиодоров | Solid fuel combustion method, and heating appliance for its implementation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102388269B (en) | Cooktop swirl burner | |
KR200469253Y1 (en) | Premix Combustion Device of Gas Burner | |
JP2009047350A (en) | Solid fuel stove | |
RU2561351C1 (en) | Air supply device in upper combustion heaters | |
CN106949503B (en) | A kind of heat circulation Chinese style frying furnace apparatus | |
US2255298A (en) | Radiant heater | |
RU2541969C1 (en) | Continuous burning stove | |
CN202630398U (en) | Coal dust hot-blast stove | |
RU2398999C1 (en) | Mechanism for control of air flow in furnace | |
LT5542B (en) | Sildymo katilas | |
RU110820U1 (en) | CHIMNEY FOR DISCHARGE OF COMBUSTION PRODUCTS | |
RU168562U1 (en) | Hot water boiler | |
CN106765337B (en) | Gas steaming and baking box | |
RU2502019C1 (en) | Air distributor of solid fuel heating device of upper burning (versions) | |
CN206831479U (en) | CFBB borrows material igniter | |
CN107289783A (en) | Heat the liquefied gas furnace drying method of oven module refractory liner castable | |
RU2594099C1 (en) | Apparatus for increasing solid-fuel heating device efficiency | |
CN106168377B (en) | A kind of boiler hot flue gas igniter | |
KR101690889B1 (en) | Heating power control apparatus for pellet stove | |
CN110529847A (en) | Combustor and have its domestic appliance | |
RU2541968C1 (en) | Continuous burning heating stove | |
EP3236151A1 (en) | Biomass stove, in particular for pellet, exhibiting an automatic operation | |
CN209147726U (en) | A kind of industrial furnace | |
JP3197337U (en) | Hot air generator using biomass fuel such as rice husk | |
JP2013108665A (en) | Combustion furnace and hot air generating apparatus having the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170121 |