RU2651393C2 - Control device for thermal power of a solid fuel heater - Google Patents

Control device for thermal power of a solid fuel heater Download PDF

Info

Publication number
RU2651393C2
RU2651393C2 RU2016136613A RU2016136613A RU2651393C2 RU 2651393 C2 RU2651393 C2 RU 2651393C2 RU 2016136613 A RU2016136613 A RU 2016136613A RU 2016136613 A RU2016136613 A RU 2016136613A RU 2651393 C2 RU2651393 C2 RU 2651393C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stage
damper
air
heater
shutter
Prior art date
Application number
RU2016136613A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016136613A (en
RU2016136613A3 (en
Inventor
Владимир Александрович Илиодоров
Вадим Сергеевич Рыжов
Original Assignee
Вадим Сергеевич Рыжов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вадим Сергеевич Рыжов filed Critical Вадим Сергеевич Рыжов
Priority to RU2016136613A priority Critical patent/RU2651393C2/en
Publication of RU2016136613A publication Critical patent/RU2016136613A/en
Publication of RU2016136613A3 publication Critical patent/RU2016136613A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2651393C2 publication Critical patent/RU2651393C2/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L3/00—Arrangements of valves or dampers before the fire
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L9/00—Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel 
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N3/00—Regulating air supply or draught
    • F23N3/04—Regulating air supply or draught by operation of single valves or dampers by temperature sensitive elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N3/00—Regulating air supply or draught
    • F23N3/06—Regulating air supply or draught by conjoint operation of two or more valves or dampers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air Supply (AREA)
  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)

Abstract

FIELD: heat-and-power engineering.
SUBSTANCE: control device for the thermal power of a solid fuel heater, comprising an air inlet duct and a damper. Inlet air duct is sealed to the housing of the heater and divided by a partition into the air duct of the primary air and the air duct of the secondary air, the baffle is made parallel to the side walls of the ducts or at an angle, on the end surface of the air ducts there is a two-stage damper with the possibility of rotation relative to the air ducts of each stage, in the first stage of the shutter an opening is made above the partition above which the second stage of the damper is installed, which has a stop-limiter and a bracket for fastening the damper drive, suspension point of the drive is located at the level of the axis of rotation of the flap, with the stop-stop installed at angle β to the plane of the first stage of the damper, which is determined from expression β=arctgA/(A+B), where A is the width of the hole in the first stage of the flap, B is the height of the hole.
EFFECT: invention is aimed at increasing the accuracy of controlling the volume of air entering the heater and, accordingly, its thermal power, as well as ensuring a change in the ratio of primary and secondary air volumes for different operating modes of the heater.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам управления мощностью отопительных приборов на твердом топливе, и может быть использовано для создания отопительных приборов с повышенной эффективностью и продолжительностью горения.The invention relates to a power system, and in particular to control systems for the power of solid fuel heating appliances, and can be used to create heating appliances with increased efficiency and duration of combustion.

Как известно, специфика горения твердого топлива состоит в том, что достаточно быстро после начала горения начинает гореть весь объем топлива с пропорциональным выделением тепловой энергии. Поэтому с учетом не достаточной точности работы системы управления тепловой мощностью отопительных приборов топку в них делают сравнительно небольшой, тем самым ограничивается объем загружаемого топлива и максимальная выделяемая тепловая мощность. Это обусловлено тем, что даже при небольших изменениях углового положения заслонки входного воздуха его объем изменяется в значительных пределах. Как следствие существенно изменяется тепловая мощность отопительного прибора, которая из-за инерционности системы управления может выйти за допустимый предел, что чревато аварийной ситуацией.As is known, the specificity of burning solid fuel is that rather quickly after the start of combustion, the entire volume of fuel begins to burn with a proportional release of thermal energy. Therefore, taking into account the insufficient accuracy of the control system of the heating power of heating devices, the furnace in them is made relatively small, thereby limiting the amount of fuel loaded and the maximum heat output. This is due to the fact that even with small changes in the angular position of the inlet air damper, its volume varies significantly. As a result, the thermal power of the heating device changes significantly, which, due to the inertia of the control system, may go beyond the permissible limit, which is fraught with an emergency.

Известно устройство управления тепловой мощностью отопительного прибора /Патент RU №2561806/, которое содержит входной воздуховод, соединенный с подколосниковой полостью, и заслонку. В этом устройстве с помощью заслонки, управляемой вручную или от терморегулятора, осуществляется регулировка объема поступающего в отопительный прибор воздуха. Недостатком такого устройства является сравнительно низкая точность управления воздушным потоком и низкая эффективность отопительного прибора из-за отсутствия системы дожигания пиролизных газов. Это обусловлено тем, что для обеспечения работы отопительного прибора на всех режимах генерации тепловой мощности площадь сечения входного воздуховода приходится выбирать достаточно большой, чтобы обеспечить работу отопительного прибора на максимальной мощности. При этом точность управления объемом воздуха на средних и небольших мощностях оказывается недостаточной, и отопительный прибор может перейти в неуправляемый режим или угаснуть. Это связано с тем, что объем поступающего в отопительный прибор воздуха зависит не только от площади проходного сечения входного воздуховода, но и от скорости потока воздуха, которая зависит от тяги в дымоходе, пропорциональной температуре дымовых газов. Поэтому при небольших углах открытия заслонки отклонение ее на небольшой угол приводит к многократному изменению объема поступающего в отопительный прибор воздуха. Вследствие чего точность управления тепловой мощностью отопительного прибора оказывается низкой.A device for controlling the heating power of a heating device / Patent RU No. 2561806 /, which contains an inlet duct connected to the armrest cavity and a damper. In this device, using a manually controlled damper or from a temperature regulator, the volume of air entering the heater is adjusted. The disadvantage of this device is the relatively low accuracy of air flow control and low efficiency of the heating device due to the lack of a system for afterburning of pyrolysis gases. This is due to the fact that in order to ensure the operation of the heater in all modes of generating thermal power, the cross-sectional area of the inlet duct must be chosen large enough to ensure that the heater operates at maximum power. At the same time, the accuracy of controlling the air volume at medium and low powers is insufficient, and the heater may go into uncontrolled mode or fade away. This is due to the fact that the volume of air entering the heater depends not only on the area of the inlet section of the inlet duct, but also on the air flow rate, which depends on the draft in the chimney proportional to the temperature of the flue gases. Therefore, at small opening angles of the damper, its deviation by a small angle leads to a multiple change in the volume of air entering the heater. As a result, the accuracy of controlling the heat output of the heating device is low.

Известно устройство управления тепловой мощностью отопительного прибора /Полезная модель RU №76702/, содержащее воздуховод первичного воздуха с заслонкой и заслонку дымовых газов. В этом устройстве регулировка тепловой мощности осуществляется изменением объема поступающего в отопительный прибор воздуха и изменением тяги в дымоходе. Причем, как правило, в двух режимах максимальной и минимальной мощности, что связано с низкой точностью управления. Кроме того, в такой системе управления из-за рассогласования положения заслонок (особенно на минимальной мощности) существует опасность, что при уменьшении тяги в дымоходе угарный газ, образующийся при горении или тлении топлива, будет поступать в помещение и представлять опасность для жильцов.A known device for controlling the heat output of a heating device / Utility model RU No. 76702 / comprising a primary air duct with a damper and a flue gas damper. In this device, the adjustment of thermal power is carried out by changing the volume of air entering the heater and changing the draft in the chimney. Moreover, as a rule, in two modes of maximum and minimum power, which is associated with low control accuracy. In addition, in such a control system, due to a mismatch in the position of the dampers (especially at minimum power), there is a danger that when the draft in the chimney decreases, the carbon monoxide generated during combustion or smoldering of fuel will enter the room and be dangerous for residents.

Известно устройство управления тепловой мощностью отопительного прибора /Патент RU №2213907/, выбранное в качестве прототипа, которое содержит воздуховоды первичного и вторичного воздуха с заслонками, управляемыми вручную. Недостаток такого устройства состоит в сравнительно низкой точности по указанным выше причинам. Кроме того, в этом устройстве управления не обеспечивается оптимизация отношения первичного и вторичного воздуха на различных режимах работы отопительного прибора. В то время как объем выделяемых пиролизных газов, которые дожигаются с помощью подачи вторичного воздуха, зависит не только от интенсивности, но и от стадии горения и объема одновременно горящего или тлеющего топлива.A known device for controlling the heat output of a heating device / Patent RU No. 2213907 /, selected as a prototype, which contains primary and secondary air ducts with manually operated dampers. The disadvantage of this device is the relatively low accuracy for the above reasons. In addition, this control device does not provide optimization of the ratio of primary and secondary air at various operating modes of the heater. At the same time, the volume of emitted pyrolysis gases, which are burned using a secondary air supply, depends not only on the intensity, but also on the stage of combustion and the volume of simultaneously burning or smoldering fuel.

Техническим результатом является повышение точности управления объемом воздуха, поступающего в отопительный прибор, и соответственно его тепловой мощностью, а также обеспечение изменения соотношения объемов первичного и вторичного воздуха при различных режимах работы отопительного прибора.The technical result is to increase the accuracy of controlling the volume of air entering the heater, and accordingly its heat output, as well as providing a change in the ratio of the volumes of primary and secondary air under different operating modes of the heater.

Технический результат достигается тем, что в устройстве управления тепловой мощностью твердотопливного отопительного прибора, содержащем двухступенчатую заслонку и входной воздуховод, разделенный перегородкой на воздуховод первичного воздуха и воздуховод вторичного воздуха, перегородка выполняется параллельно боковым стенкам воздуховодов или под углом, на торцевой поверхности воздуховодов размещена двухступенчатая заслонка с возможностью поворота относительно воздуховодов каждой ступени, в первой ступени заслонки выполнено отверстие над перегородкой, над которым установлена вторая ступень заслонки, имеющая упор-ограничитель и скобу для крепления привода заслонки, точка подвеса привода размещена на уровне оси вращения заслонки, причем упор-ограничитель установлен под углом β к плоскости первой ступени заслонки, который определяется из выраженияThe technical result is achieved by the fact that in the thermal power control device of a solid fuel heating device containing a two-stage damper and an inlet duct divided by a partition into a primary air duct and a secondary air duct, the partition is parallel to the side walls of the ducts or at an angle, a two-stage shutter is placed on the end surface of the ducts with the possibility of rotation relative to the ducts of each stage, in the first stage of the damper is made from ERSTU above the baffle on which is installed a second stage valve, having a mechanical stop and a bracket for fixing the damper actuator drive suspension point located at flap rotation axis, wherein the positive stop is set at an angle β to the first valve stage plane which is defined by the expression

β=arctgA/(A+B),β = arctgA / (A + B),

где А - ширина отверстия в первой ступени заслонки, В - высота отверстия.where A is the width of the hole in the first stage of the shutter, B is the height of the hole.

Сущность изобретения поясняется на фиг. 1. На фиг. 1 показаны: 1 - входной воздуховод, 2 - перегородка, 3 - воздуховод первичного воздуха, 4 - воздуховод вторичного воздуха, 5 - первая ступень двухступенчатой заслонки, 6 - петли заслонки 5, 7 - отверстие в заслонке 5, 8 - вторая ступень заслонки, 9 - петли второй ступени заслонки, 10 – упор-ограничитель, 11 - скоба, 12 - отверстие для подвеса заслонки, 13 - корпус отопительного прибора. Все элементы устройства выполняются из металла различной толщины. Особых требований к металлу не предъявляется, поскольку указанные элементы работают при сравнительно небольших температурах. Входной воздуховод 1 крепится герметично к корпусу отопительного прибора 13 и разделяется перегородкой 2 на воздуховод первичного воздуха 3 и воздуховод вторичного воздуха 4. Перегородка 2 может быть выполнена параллельно боковым стенкам воздуховодов 3 и 4 и/или под углом. Конфигурация перегородки зависит от конструкции отопительного прибора и возможности реализации в нем различных режимов работы. Воздуховод первичного воздуха 3 соединен, например, с подколосниковой полостью отопительного прибора. Воздуховод вторичного воздуха 4 с помощью соответствующих каналов (воздуховодов) может быть соединен, например, с верхней частью топки отопительного прибора или камерой дожигания пиролизных газов. Торцевая фронтальная поверхность воздуховодов выполнена в одной плоскости, которая расположена под углом примерно 60° относительно горизонтальной плоскости. Первая ступень 5 двухступенчатой заслонки устанавливается на петлях 6 на торцевой поверхности воздуховодов 3 и 4 с плотным прилеганием в закрытом состоянии. Заслонка 5 выполняется из более тонкого металла, чтобы ее вес был меньше подъемного усилия терморегулятора. В заслонке 5 над перегородкой 2 выполнено отверстие 7. Площадь S этого отверстия выбирается из соотношенияThe invention is illustrated in FIG. 1. In FIG. 1 shows: 1 - inlet duct, 2 - partition, 3 - primary air duct, 4 - secondary air duct, 5 - first stage of a two-stage damper, 6 - damper hinges 5, 7 - hole in the damper 5, 8 - second stage of the damper, 9 - hinges of the second stage of the damper, 10 - stop-limiter, 11 - bracket, 12 - hole for suspension of the damper, 13 - heater body. All elements of the device are made of metal of various thicknesses. There are no special requirements for the metal, since these elements operate at relatively low temperatures. The inlet duct 1 is sealed to the housing of the heater 13 and is divided by a partition 2 into a primary air duct 3 and a secondary air duct 4. The partition 2 may be parallel to the side walls of the ducts 3 and 4 and / or at an angle. The configuration of the partition depends on the design of the heater and the possibility of implementing various operating modes in it. The primary air duct 3 is connected, for example, with the armrest cavity of the heater. The secondary air duct 4 through appropriate channels (ducts) can be connected, for example, with the upper part of the furnace of a heating device or a pyrolysis gas afterburner. The end frontal surface of the ducts is made in one plane, which is located at an angle of about 60 ° relative to the horizontal plane. The first stage 5 of the two-stage damper is installed on the hinges 6 on the end surface of the ducts 3 and 4 with a snug fit in the closed state. The damper 5 is made of thinner metal so that its weight is less than the lifting force of the thermostat. A hole 7 is made in the shutter 5 above the partition 2. The area S of this hole is selected from the ratio

S=k⋅P,S = k⋅P,

где k - коэффициент пропорциональности, Р - тепловая мощность отопительного прибора.where k is the coefficient of proportionality, P is the heat output of the heater.

Коэффициент k выбирается в пределах 0,8-1,2 в зависимости от назначения отопительного прибора, его тепловой мощности, объема топки, высоты и качества дымохода и других особенностей отопительного прибора. Над отверстием 7 на первой ступени заслонки 5 на петлях 9 устанавливается вторая ступень заслонки 8. Заслонка 8 имеет упор-ограничитель 10, который обеспечивает открытие заслонки 8 на угол, не превышающий величиныThe coefficient k is selected in the range of 0.8-1.2, depending on the purpose of the heater, its heat output, the volume of the furnace, the height and quality of the chimney, and other features of the heater. Above the hole 7 at the first stage of the shutter 5, a second step of the shutter 8 is installed on the hinges 9. The shutter 8 has a stop-limiter 10, which ensures that the shutter 8 is opened at an angle not exceeding

β=argtgA/(A+B),β = argtgA / (A + B),

где А - ширина отверстия в первой ступени заслонки, В - высота отверстия.where A is the width of the hole in the first stage of the shutter, B is the height of the hole.

Фактически величина угла β определяется из равенства проходного сечения щели между заслонками 5 и 8 и площадью отверстия 7. На заслонке 8 установлена скоба 11, имеющая на конце одно или несколько отверстий 12, предназначенных для крепления привода терморегулятора. Длина скобы выбирается такой, чтобы отверстия находились примерно на уровне оси вращения заслонки 5, а расстояние от оси до точки подвеса составляло от 0,5 до 0,7 от длины проекции поперечного размера заслонки 5 на горизонтальную ось. Все указанные размеры и соотношения выбираются исходя из обеспечения максимальной точности устройства управления и с учетом особенностей конструкции отопительного прибора.In fact, the angle β is determined from the equality of the passage section of the gap between the shutters 5 and 8 and the area of the hole 7. A bracket 11 is installed on the shutter 8, having one or more holes 12 at the end for fixing the temperature regulator drive. The length of the bracket is chosen so that the holes are approximately at the level of the axis of rotation of the shutter 5, and the distance from the axis to the suspension point is from 0.5 to 0.7 from the projection length of the transverse dimension of the shutter 5 on the horizontal axis. All specified dimensions and ratios are selected based on ensuring the maximum accuracy of the control device and taking into account the design features of the heater.

Работает устройство управления следующим образом. После загрузки топлива в топку отопительного прибора с помощью привода терморегулятора за скобу 11 открываются заслонки 8 и 5. Топливо поджигается и через непродолжительное время огонь охватывает практически все топливо. По мере нагрева теплоносителя в котле или корпуса в печи привод терморегулятора опускается и заслонки прикрываются. В этом режиме воздух в отопительный прибор поступает в основном через щель, образующуюся между заслонкой 5 и воздуховодом 1. Соотношение первичного и вторичного воздуха в этом режиме составляет примерно 4:1. Более точное указанное соотношение выбирается в зависимости конструкции отопительного прибора. При приближении к температуре стабилизации заслонка 5 закрывается, в то время как заслонка 8 остается открытой и воздух начинает поступать только через отверстие 7 заслонки 5. В этом режиме работы отопительного прибора соотношение первичного и вторичного воздуха меняется. Это обусловлено тем, что в этом режиме практически все топливо участвует в процессе горения, оно хорошо прогрето и в нем идет процесс пиролиза, то есть оно интенсивно газифицируется. Несмотря на уменьшение объема первичного воздуха за счет закрытия заслонки 5 и уменьшения интенсивности горения объем пиролизных газов остается значительным. Поскольку не все пиролизные газы успевают сгореть в топке, то значительная их часть поступает в камеру дожигания. Поэтому для более полного их сжигания объем вторичного воздуха увеличивается по сравнению с объемом первичного воздуха. Это соотношение может меняться в довольно широких пределах в зависимости от конструкции отопительного прибора. Для конструкции котла, на котором проводились испытания, указанное соотношение составило примерно 10:6. Изменение соотношения первичного и вторичного воздуха достигается за счет того, что воздух в отопительный прибор поступает только через щель под заслонкой 8 и отверстие 7 в заслонке 5, которая разделена перегородкой 2. Положение отверстия 7 относительно перегородки 2 позволяет обеспечить требуемое соотношение между первичным и вторичным воздухом. Более того, изменяя конфигурацию перегородки, можно добиться изменения указанного соотношения в зависимости от угла открытия заслонки 8. Для этого перегородка выполняется не параллельно к боковым стенкам воздуховода 1, а под углом, на всю или часть длины окна 7. При этом на малых углах открытия заслонки 8 объем вторичного воздуха может превышать объем первичного воздуха. Тем самым можно добиться более оптимального соотношения первичного и вторичного воздуха на всех режимах работы отопительного прибора и обеспечить более полное извлечение тепловой энергии из топлива и тем самым уменьшить его расход. Кроме того, когда управление объемом поступающего в отопительный прибор воздуха происходит с помощью заслонки 8, имеющей в несколько раз меньшую площадь проходного сечения, то точность управления тепловой мощностью возрастает во столько же раз. Это обусловлено тем, что при одном и том же изменении углового положения (от терморегулятора) объем воздуха, проходящего через вторую ступень 8 заслонки, изменяется в несколько раз меньше, чем при изменении углового положения первой ступени 5 заслонки. Следовательно, тепловая энергия, выделяемая топливом, будет изменяться также в небольших пределах. Тем самым обеспечивается высокая точность поддержания тепловой мощности отопительного прибора на заданном уровне. Возможность поддержания тепловой мощности с высокой точностью позволяет изменить подход к конструированию твердотопливных отопительных приборов. В частности, появляется возможность существенного увеличения объема топки отопительного прибора и загружаемого в него топлива. Как следствие увеличивается продолжительность горения. Еще одним важным следствием высокой точности управления тепловой мощностью отопительного прибора является надежная автоматизация процесса горения, что увеличивает период его обслуживания и повышает удобство эксплуатации. Кроме того, оптимизация соотношения первичного и вторичного воздуха на различных режимах работы отопительного прибора позволяет более полно сжигать пиролизные газы и тем самым извлекать больше тепловой энергии из используемого объема топлива. На экспериментальном котле удалось примерно на 50% увеличить продолжительность горения при использовании фиксированной массы топлива.The control device operates as follows. After loading the fuel into the furnace of the heater using the thermostat drive, the shutters 11 and 5 open behind the bracket 11. The fuel is ignited and after a short time the fire covers almost all fuel. As the coolant in the boiler or the housing in the furnace heats up, the thermostat drive drops and the shutters are closed. In this mode, air enters the heater mainly through a gap formed between the shutter 5 and duct 1. The ratio of primary and secondary air in this mode is approximately 4: 1. A more accurate indicated ratio is selected depending on the design of the heater. When approaching the stabilization temperature, the shutter 5 closes, while the shutter 8 remains open and air begins to flow only through the hole 7 of the shutter 5. In this mode of operation of the heater, the ratio of primary and secondary air changes. This is due to the fact that in this mode almost all fuel is involved in the combustion process, it is well heated and the pyrolysis process is going on in it, that is, it is intensively gasified. Despite the decrease in the volume of primary air due to the closure of the shutter 5 and a decrease in the intensity of combustion, the volume of pyrolysis gases remains significant. Since not all pyrolysis gases have time to burn in the furnace, a significant part of them enters the afterburner. Therefore, to more fully burn them, the volume of secondary air increases in comparison with the volume of primary air. This ratio can vary over a wide range depending on the design of the heater. For the design of the boiler on which the tests were carried out, the indicated ratio was approximately 10: 6. The change in the ratio of primary and secondary air is achieved due to the fact that air enters the heater only through the slot under the shutter 8 and the hole 7 in the shutter 5, which is divided by the partition 2. The position of the hole 7 relative to the partition 2 allows you to provide the desired ratio between the primary and secondary air . Moreover, by changing the configuration of the partition, it is possible to achieve a change in the indicated ratio depending on the opening angle of the shutter 8. For this, the partition is not made parallel to the side walls of the duct 1, but at an angle, for all or part of the length of the window 7. Moreover, at small opening angles dampers 8, the volume of secondary air may exceed the volume of primary air. Thus, it is possible to achieve a more optimal ratio of primary and secondary air in all operating modes of the heater and to ensure a more complete extraction of thermal energy from the fuel and thereby reduce its consumption. In addition, when the volume of air entering the heater is controlled by a damper 8, which has several times smaller pass-through area, the accuracy of heat power control increases by the same amount. This is due to the fact that with the same change in the angular position (from the thermostat), the volume of air passing through the second stage 8 of the damper changes several times less than when changing the angular position of the first stage 5 of the damper. Consequently, the thermal energy released by the fuel will also vary within small limits. This ensures high accuracy of maintaining the heating capacity of the heater at a given level. The ability to maintain thermal power with high accuracy allows you to change the approach to the design of solid fuel heating devices. In particular, it becomes possible to significantly increase the volume of the furnace of the heating device and the fuel loaded into it. As a result, the duration of burning increases. Another important consequence of the high accuracy of controlling the heating power of the heater is the reliable automation of the combustion process, which increases the period of its maintenance and increases the ease of use. In addition, optimization of the ratio of primary and secondary air at different operating modes of the heater allows more complete combustion of pyrolysis gases and thereby extract more thermal energy from the used volume of fuel. On the experimental boiler, it was possible to increase the burning time by about 50% using a fixed mass of fuel.

Уровень разработки находится в стадии использования в серийно выпускаемых котлах различной мощности.The development level is at the stage of use in commercially available boilers of various capacities.

Claims (3)

Устройство управления тепловой мощностью твердотопливного отопительного прибора, содержащее входной воздуховод и заслонку, отличающееся тем, что входной воздуховод крепится герметично к корпусу отопительного прибора и разделяется перегородкой на воздуховод первичного воздуха и воздуховод вторичного воздуха, перегородка выполняется параллельно боковым стенкам воздуховодов или под углом, на торцевой поверхности воздуховодов размещена двухступенчатая заслонка с возможностью поворота относительно воздуховодов каждой ступени, в первой ступени заслонки выполнено отверстие над перегородкой, над которым установлена вторая ступень заслонки, имеющая упор-ограничитель и скобу для крепления привода заслонки, точка подвеса привода размещена на уровне оси вращения заслонки, причем упор-ограничитель установлен под углом β к плоскости первой ступени заслонки, который определяется из выраженияA thermal power control device for a solid fuel heating device containing an inlet duct and a damper, characterized in that the inlet duct is sealed to the heater body and is divided by a partition into the primary air duct and the secondary air duct, the partition is parallel to the side walls of the ducts or at an angle at the end the surface of the ducts there is a two-stage damper with the possibility of rotation relative to the ducts of each stage, in of the shutter stage, an opening is made above the partition, over which a second shutter stage is installed, having a stop-limiter and a bracket for fastening the shutter drive, the drive suspension point is placed at the level of the rotation axis of the shutter, and the stop-stop is set at an angle β to the plane of the first shutter stage, which is determined from the expression β=arctgA/(A+B),β = arctgA / (A + B), где А - ширина отверстия в первой ступени заслонки, В - высота отверстия.where A is the width of the hole in the first stage of the shutter, B is the height of the hole.
RU2016136613A 2016-09-12 2016-09-12 Control device for thermal power of a solid fuel heater RU2651393C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016136613A RU2651393C2 (en) 2016-09-12 2016-09-12 Control device for thermal power of a solid fuel heater

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016136613A RU2651393C2 (en) 2016-09-12 2016-09-12 Control device for thermal power of a solid fuel heater

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016136613A RU2016136613A (en) 2018-03-15
RU2016136613A3 RU2016136613A3 (en) 2018-03-15
RU2651393C2 true RU2651393C2 (en) 2018-04-19

Family

ID=61627352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016136613A RU2651393C2 (en) 2016-09-12 2016-09-12 Control device for thermal power of a solid fuel heater

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2651393C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2780388C1 (en) * 2022-02-10 2022-09-22 Вадим Сергеевич Рыжов Solid fuel boiler heat output control device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113776078B (en) * 2021-07-26 2022-07-12 西安交通大学 Secondary air duct with variable air speed

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1485330A (en) * 1921-03-19 1924-02-26 Sr Arthur C Dole Draft regulator for steam boilers
SU443230A1 (en) * 1972-05-19 1974-09-15 Предприятие П/Я А-3513 Device for adjusting the flow area of the burner air box
US4711626A (en) * 1981-01-15 1987-12-08 Hoyme Clifford L Damper mounting assembly
SU1615478A1 (en) * 1989-01-04 1990-12-23 Научно-Исследовательский Институт Санитарной Техники И Оборудования Зданий И Сооружений Combustion control for solid-fuel water-heating boiler
WO1999037944A1 (en) * 1998-01-26 1999-07-29 Ove Ingebretsen Linear fluid damper
RU2213907C1 (en) * 2002-07-29 2003-10-10 Южно-Уральский государственный университет Method for stepwise burning of fuel in boiler with cooled combustion chambers and fire tubes

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1485330A (en) * 1921-03-19 1924-02-26 Sr Arthur C Dole Draft regulator for steam boilers
SU443230A1 (en) * 1972-05-19 1974-09-15 Предприятие П/Я А-3513 Device for adjusting the flow area of the burner air box
US4711626A (en) * 1981-01-15 1987-12-08 Hoyme Clifford L Damper mounting assembly
SU1615478A1 (en) * 1989-01-04 1990-12-23 Научно-Исследовательский Институт Санитарной Техники И Оборудования Зданий И Сооружений Combustion control for solid-fuel water-heating boiler
WO1999037944A1 (en) * 1998-01-26 1999-07-29 Ove Ingebretsen Linear fluid damper
RU2213907C1 (en) * 2002-07-29 2003-10-10 Южно-Уральский государственный университет Method for stepwise burning of fuel in boiler with cooled combustion chambers and fire tubes

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2780388C1 (en) * 2022-02-10 2022-09-22 Вадим Сергеевич Рыжов Solid fuel boiler heat output control device

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016136613A (en) 2018-03-15
RU2016136613A3 (en) 2018-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9441839B2 (en) Heating apparatus with fan
KR200469253Y1 (en) Premix Combustion Device of Gas Burner
RU2651393C2 (en) Control device for thermal power of a solid fuel heater
US4163440A (en) Radiant heater
UA77923C2 (en) Furnace
RU2541969C1 (en) Continuous burning stove
RU2532051C1 (en) Continuous burning heating boiler
LT5542B (en) Sildymo katilas
US24332A (en) Ftjenace and stove
RU2743867C1 (en) Continuous burning solid boiler
RU2378580C2 (en) Solid-fuel furnace
RU2362092C1 (en) Bath stove
CN203869307U (en) Oil hot air furnace and container type oven with oil hot air furnace
RU2635699C1 (en) Device for controling heat power of heating device
RU2670131C1 (en) Heating boiler
JP2017203614A (en) Combustion device
JP2013221728A (en) Auxiliary heating device
RU2788511C1 (en) Fireplace of continuous burning
US2394441A (en) Heating stove
RU2803764C1 (en) Long burning furnace
RU2546365C1 (en) Continuous burning heating boiler
RU2531977C1 (en) Continuous burning furnace
RU2542021C1 (en) Bath-house stone stove
RU204732U1 (en) HEATING UNIT
RU2794577C2 (en) Method for burning solid fuel in a household solid fuel heating device using a grate and a grate for implementing this method