RU58673U1

RU58673U1 - HEAT GENERATOR

Info

Publication number: RU58673U1
Application number: RU2006123239/22U
Authority: RU
Inventors: Петр Егорович Егоров
Original assignee: Тверская государственная сельскохозяйственная академия
Priority date: 2006-06-29
Filing date: 2006-06-29
Publication date: 2006-11-27

Abstract

Полезная модель относится к устройствам в области теплотехники и может быть использована для обогрева производственных помещений, в системах поддержания микроклимата животноводческих и птицеводческих помещений, хранилищ, в агрегате с сушилками и т.п. Теплогенератор содержит камеру сгорания с теплообменником, осадочную камеру, вентилятор и дымовую трубу. В предложенной полезной модели теплообменник выполнен в виде арки с нижней горизонтальной частью и расположением канала для топочных газов между внешним и внутренним каналами для воздуха. Теплообменник соединяется с камерой сгорания тремя радиальными дымогарными патрубками, что увеличивает надежность устройства. Колосниковая решетка топки закреплена на продольных боковых пластинах, что уменьшает возможность их прогорания. Дверца топки выполнена наклонной, а дверца поддувала в виде жалюзи, что повышает удобство при эксплуатации. Перегородка осадочной камеры выполнена съемной, дно камеры имеет два отверстия, перекрываемых шиберами, а люк в задней части камеры выполнен по всей ее площади, что облегчает очистку устройства от сажи. Устройство для забора воздуха выполнено в виде прямоточного конфузора, что повышает КПД теплогенератора. Наружный кожух устройства выполнен съемным, что упрощает осмотр и ремонт теплообменника. 1 н.з.п. формулы, 5 з.п. формулы, 5 фиг.The utility model relates to devices in the field of heat engineering and can be used for heating industrial premises, in systems for maintaining the microclimate of livestock and poultry facilities, storage facilities, in aggregates with dryers, etc. The heat generator comprises a combustion chamber with a heat exchanger, a sedimentary chamber, a fan and a chimney. In the proposed utility model, the heat exchanger is made in the form of an arch with a lower horizontal part and the location of the channel for flue gases between the external and internal channels for air. The heat exchanger is connected to the combustion chamber with three radial smoke tubes, which increases the reliability of the device. The grate of the furnace is mounted on the longitudinal side plates, which reduces the possibility of burnout. The furnace door is made inclined, and the door is blown in the form of blinds, which increases ease of use. The partition of the sedimentary chamber is removable, the bottom of the chamber has two openings covered by gates, and the hatch in the rear of the chamber is made over its entire area, which facilitates the cleaning of the device from soot. The device for air intake is made in the form of a direct-flow confuser, which increases the efficiency of the heat generator. The outer casing of the device is removable, which simplifies inspection and repair of the heat exchanger. 1 n.a.s. formulas, 5 z.p. formulas, 5 of FIG.

Description

Полезная модель относится к устройствам в области теплотехники и может быть использована для обогрева производственных помещений, в системах поддержания микроклимата животноводческих и птицеводческих помещений, хранилищ, в агрегате с сушилками и т.п.The utility model relates to devices in the field of heat engineering and can be used for heating industrial premises, in systems for maintaining the microclimate of livestock and poultry facilities, storage facilities, in aggregates with dryers, etc.

Известен воздухоподогреватель ВПТ-400 (Захаров А.А. Применение тепла в сельском хозяйстве. М.: Колос, 1974, с.45-46). Воздухоподогреватель состоит из камеры сгорания с теплообменником, кожуха, системы подачи топлива, форсунки, осевого и дутьевого вентилятора. Для удобства транспортировки воздухоподогреватель имеет пневматическое шасси. Однако в данном устройстве не используется более дешевое твердое топливо (дрова, торфяные брикеты), в воздухоподогревателе предусмотрен одинарный проход воздуха между нагретыми поверхностями, что не обеспечивает достаточно высокого теплового КПД.Known air heater VPT-400 (A. Zakharov. The use of heat in agriculture. M: Kolos, 1974, S. 45-46). The air heater consists of a combustion chamber with a heat exchanger, a casing, a fuel supply system, a nozzle, an axial and a blower fan. For ease of transportation, the air heater has a pneumatic chassis. However, this device does not use cheaper solid fuels (firewood, peat briquettes), the air heater has a single air passage between heated surfaces, which does not provide a sufficiently high thermal efficiency.

Прототипом заявленного устройства является теплогенератор (автор Егоров П.Е., RU №13692, кл. F 24 Н 3/02, опубл. 10.05.2000, Бюл. №13), содержащий камеру сгорания с теплообменником, осадочную камеру, вентилятор и дымовую трубу. Камера сгорания имеет кожух, колосниковую решетку, дверцу топки, поддувало и зольный ящик. В задней части полости теплообменника размещена осадочная камера. Кожуха камеры сгорания и теплообменника выполнены в форме арки и образуют между собой каналы для подогрева воздуха и для выхода дымогазовой смеси. Камера сгорания и дымогазовый канал соединены пятью дымогарными патрубками. Для забора наружного воздуха по контуру поперечного сечения в задней части теплогенератора, перед осадочной камерой, смонтирован воздухозаборник, обращенный своим щелевым каналом в сторону топки. Для охлаждения передней стенки камеры сгорания предусмотрен воздушный канал, образованный двумя направляющими пластинами, при этом в передней стенке наружного кожуха The prototype of the claimed device is a heat generator (author Egorov P.E., RU No. 13692, class F 24 H 3/02, publ. 05/10/2000, Bull. No. 13) containing a combustion chamber with a heat exchanger, a sediment chamber, a fan and a smoke the pipe. The combustion chamber has a casing, a grate, a firebox door, a blower and an ash box. A sedimentary chamber is located at the rear of the heat exchanger cavity. The casing of the combustion chamber and heat exchanger is made in the form of an arch and form channels for heating the air and for the exit of the gas mixture. The combustion chamber and the smoke and gas channel are connected by five smoke tubes. For intake of external air along the cross-sectional contour in the rear part of the heat generator, in front of the sedimentary chamber, an air intake is mounted, facing its slotted channel towards the furnace. To cool the front wall of the combustion chamber, an air channel is provided, formed by two guide plates, while in the front wall of the outer casing

между дверцей поддувала и дверцей топки имеется щелевое отверстие для забора воздуха. Осадочная камера разделена на две части перегородкой, выполненной в виде пластины - полукруга и приваренной к потолочной части кожуха теплообменника. В задней части осадочной камеры имеется съемный люк прямоугольной формы. Все устройство теплогенератора смонтировано на поперечных и двух продольных балках-полозьях.between the blower door and the furnace door there is a slotted hole for air intake. The sedimentation chamber is divided into two parts by a partition made in the form of a plate - a semicircle and welded to the ceiling part of the heat exchanger casing. At the rear of the sedimentation chamber there is a removable hatch of a rectangular shape. The entire heat generator device is mounted on the transverse and two longitudinal beam-skids.

Однако известное устройство обладает рядом недостатков. В камере сгорания перемычка, поддерживающая колосниковые решетки и расположенная посередине, быстро прогорает. Дверца топки, выполненная из стальных пластин, со временем подвергается короблению. Пять дымогарных патрубков из-за их близкого расположения ослабляют термическую прочность торцевой части дымогазового канала теплообменника, через два года эксплуатации появляются разрывы электрошвов по контуру торца. Конструкция воздухозаборника по контуру поперечного сечения теплогенератора не совершенна с точки зрения аэродинамики и приводит к падению производительности вентилятора. Затруднена также очистка дымогазового канала от сажи в верхней его части из-за перегородки, установленной посередине осадочной камеры и низкого расположения люка в задней части теплогенератора. Дверцу поддувала также трудно зафиксировать в определенном положении для регулирования подачи воздуха в топку. Для осмотра и ремонта кожухов теплообменника надо разрезать наружный кожух. Затруднена очистка осадочной камеры от сажи и влаги, скапливающейся на ее дне.However, the known device has several disadvantages. In the combustion chamber, the jumper supporting the grate and located in the middle quickly burns out. The furnace door, made of steel plates, undergoes warpage over time. Five smoke tubes, due to their proximity, weaken the thermal strength of the end part of the smoke and gas channel of the heat exchanger; after two years of operation, breaks in electric seams along the end contour appear. The design of the air intake along the cross-section of the heat generator is not perfect from the point of view of aerodynamics and leads to a decrease in fan performance. It is also difficult to clean the flue gas channel from soot in its upper part due to the septum installed in the middle of the sedimentation chamber and the low location of the hatch in the rear of the heat generator. The blower door is also difficult to fix in a certain position to control the air supply to the furnace. To inspect and repair the heat exchanger casings, the outer casing must be cut. It is difficult to clean the sedimentation chamber from soot and moisture accumulating at its bottom.

Задачей создания полезной модели является повышение надежности конструкции и удобства эксплуатации, а также увеличение КПД устройства.The task of creating a utility model is to increase the reliability of the design and ease of use, as well as increasing the efficiency of the device.

Для достижения поставленной цели теплогенератор, содержащий камеру сгорания, выполненную в виде кожуха, колосниковой решетки, топки с дверцей, поддувала и зольного ящика, теплообменник, выполненный в форме арки с нижней горизонтальной частью и расположением канала для топочных газов между внешним и внутренним каналами для воздуха, осадочную камеру, выполненную в виде вертикальной полости, разделенной вертикальной To achieve this goal, a heat generator containing a combustion chamber made in the form of a casing, a grate, a firebox with a door, a blower and an ash box, a heat exchanger made in the form of an arch with a lower horizontal part and the location of the channel for flue gases between the external and internal air channels , sedimentary chamber made in the form of a vertical cavity divided by a vertical

перегородкой, устройство для забора воздуха, вентилятор и дымовую трубу, согласно полезной модели, теплообменник соединяется с камерой сгорания тремя радиальными дымогарными патрубками, колосниковая решетка топки крепится на двух продольных боковых пластинах поддувального пространства. Перегородка осадочной камеры выполнена съемной и крепится на крюках. Дно осадочной камеры имеет два отверстия, перекрываемых шиберами. Люк в задней части камеры выполнен по всей ее площади. Устройство для забора воздуха выполнено в виде прямоточного конфузора с размещением входной щели в задней части теплогенератора с перекрытием ее защитной решеткой из прутка. Наружный кожух теплогенератора выполнен съемным и соединяется с выступающими наружу пластинами поддувального пространства болтами. В предложенном устройстве дверца топки выполнена наклонной, а дверца поддувала выполнена в виде жалюзи.according to a utility model, the heat exchanger is connected to the combustion chamber by three radial smoke tubes, the fire grate of the furnace is mounted on two longitudinal side plates of the underflow space. The partition of the sedimentary chamber is removable and mounted on hooks. The bottom of the sedimentation chamber has two openings covered by gates. The hatch in the rear of the camera is made over its entire area. The device for air intake is made in the form of a direct-flow confuser with the placement of the entrance slit in the rear of the heat generator with the overlapping of its protective grid from the bar. The outer casing of the heat generator is made removable and is connected to the outward protruding plates of the basement by bolts. In the proposed device, the furnace door is made inclined, and the blower door is made in the form of blinds.

Целесообразность предлагаемых технических решений обосновывается следующим.The feasibility of the proposed technical solutions is justified by the following.

Расположение колосниковых решеток на боковых продольных пластинах топки исключает их прогорание, так как они всегда будут прикрыты золой, также как и торцевые полочки.The location of the grate on the side longitudinal plates of the furnace excludes their burning, as they will always be covered with ash, as well as the end shelves.

Применение массивной дверцы топки в наклонном положении, а также выполнение дверцы поддувала в виде жалюзи упрощают эксплуатацию теплогенератора.The use of a massive furnace door in an inclined position, as well as the implementation of the blower door in the form of blinds simplify the operation of the heat generator.

Применение трех дымогарных патрубков, соединяющих камеру сгорания и теплообменник, увеличивает термическую прочность и надежность элементов теплогенератора, при этом не ухудшая его теплотехнической характеристики.The use of three smoke tubes connecting the combustion chamber and the heat exchanger increases the thermal strength and reliability of the elements of the heat generator, while not compromising its thermal performance.

Съемная перегородка в осадочной камере, а также люк, выполненный по размеру всей площади ее задней стенки, позволяют беспрепятственно очищать от нагара дымогазовую полость теплообменника.A removable partition in the sedimentation chamber, as well as a hatch made to fit the entire area of its rear wall, allow the smoke-gas cavity of the heat exchanger to be cleaned of carbon deposits without hindrance.

Два отверстия в дне осадочной камеры позволяют легко освободить теплогенератор от накопившейся сажи.Two holes in the bottom of the sedimentation chamber make it easy to free the heat generator from accumulated soot.

Применение конфузора прямоточной конструкции для забора воздуха улучшает аэродинамику воздушного потока, а, значит, и увеличивает производительность вентилятора. Холодный воздушный поток омывает также и стенки осадочной камеры, что увеличивает площадь теплообмена и повышает КПД теплогенератора.The use of a direct-flow design confuser for air intake improves the aerodynamics of the air flow, and, therefore, increases the fan performance. The cold air stream also washed the walls of the sedimentary chamber, which increases the heat transfer area and increases the efficiency of the heat generator.

Закрепление наружного кожуха теплогенератора болтами, а не сварным соединением, как это было в прототипе, делает конструкцию разборной, что позволяет без разрушений кожуха, путем его снятия, проводить осмотр и ремонт элементов теплообменника.Fixing the outer casing of the heat generator with bolts, and not with a welded joint, as it was in the prototype, makes the design collapsible, which allows without damaging the casing, by removing it, to inspect and repair the elements of the heat exchanger.

Решетка из прутков на конфузоре исключает случайное попадание посторонних предметов в каналы теплообменника.The grill of bars on the confuser eliminates the accidental ingress of foreign objects into the channels of the heat exchanger.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где показаны:The essence of the utility model is illustrated by drawings, which show:

фиг.1 - главный вид теплогенератора с продольным разрезом;figure 1 is a main view of a heat generator with a longitudinal section;

фиг.2 - вид теплогенератора слева;figure 2 is a view of the heat generator on the left;

фиг.3 - вид теплогенератора справа;figure 3 is a view of the heat generator on the right;

фиг.4 - поперечное сечение по А-А;4 is a cross section along aa;

фиг.5 - разрез по В-В.5 is a section along BB.

Теплогенератор содержит камеру сгорания I, поддувальное пространство II, теплообменник III, осадочную камеру IV и дымовую трубу V.The heat generator comprises a combustion chamber I, a blower chamber II, a heat exchanger III, a sediment chamber IV and a chimney V.

Камера сгорания включает кожух 1, колосниковую решетку 2, состоящую из двух секций, которые располагаются на двух продольных боковых пластинах 3 и торцевых полочках 4, загрузочное окно 5, закрываемое дверцей топки 6. Кожух топки имеет в передней верхней части три дымогарных патрубка 7.The combustion chamber includes a casing 1, a grate 2, consisting of two sections, which are located on two longitudinal side plates 3 and end flanges 4, a loading window 5, closed by the door of the furnace 6. The furnace casing has three smoke tubes 7 in the front upper part.

В поддувальном пространстве располагается зольный ящик 8, имеющий ручку 9 с ребром жесткости 10, дверцу поддувала 11, выполненную в виде жалюзи. Поддувальное пространство сверху перекрывается двумя потолочными пластинами 12.An ash box 8 having a handle 9 with a stiffener 10 is located in the blower space, the blower door 11 is made in the form of blinds. The basement above is blocked by two ceiling plates 12.

Теплообменник состоит из приточных воздушных каналов 13 и 14 и дымогазового канала 15, которые образованы наружным 16 и внутренними The heat exchanger consists of the supply air ducts 13 and 14 and the smoke and gas duct 15, which are formed by the outer 16 and inner

кожухами - 17, 18 и 1. Кожух 18 заканчивается раструбом 19 с фланцем для соединения с вентилятором. Наружный кожух 16 стыкуется с конфузором 20. Щелевые заборные отверстия 21 и 22 расположены в верхней задней части кожуха 16 и под загрузочным окном 5. Между передней стенкой наружного кожуха и камеры сгорания расположены направляющие пластины воздушного потока 23. Заборное отверстие по контуру теплогенератора в задней его части, образованное конфузором 20, ограждено прутковой решеткой 24, которая крепится к диафрагмам 25, а отверстия 21 и 22 защищены козырьками 26 и 27.shrouds - 17, 18 and 1. The shroud 18 ends with a bell 19 with a flange for connection with a fan. The outer casing 16 fits into the confuser 20. The slotted intake openings 21 and 22 are located in the upper rear part of the casing 16 and under the loading window 5. Between the front wall of the outer casing and the combustion chamber there are guide plates of the air flow 23. The intake opening along the heat generator circuit in its rear the parts formed by the confuser 20 are enclosed by a bar grill 24, which is attached to the diaphragms 25, and the openings 21 and 22 are protected by visors 26 and 27.

Осадочная камера находится между задней стенкой кожуха топки 1 и люком 28. Камера разделена съемной перегородкой 29, подвешиваемой на крюках 30. На дне осадочной камеры имеются два отверстия 31, перекрываемые заслонками. В верхней части осадочная камера имеет патрубок 32, на котором монтируется дымовая труба.The sedimentation chamber is located between the rear wall of the furnace cover 1 and the hatch 28. The chamber is divided by a removable partition 29 suspended on hooks 30. At the bottom of the sedimentation chamber there are two openings 31, overlapped by shutters. In the upper part, the sedimentation chamber has a pipe 32 on which a chimney is mounted.

Вся конструкция теплогенератора смонтирована на поперечных балках 33, которые расположены на двух продольных балках - полозьях 34.The entire design of the heat generator is mounted on the transverse beams 33, which are located on two longitudinal beams - runners 34.

Теплогенератор монтируется с вентилятором среднего давления соответствующей производительности.The heat generator is mounted with a medium-pressure fan of appropriate performance.

Теплогенератор работает следующим образом.The heat generator operates as follows.

После загрузки и розжига твердого топлива дверца топки 6 закрывается, а дверца поддувала 11 устанавливается в положение, обеспечивающее необходимую интенсивность горения.After loading and ignition of solid fuel, the door of the furnace 6 is closed, and the door of the blower 11 is set to a position that provides the necessary intensity of combustion.

При сгорании топлива полученные газообразные продукты из камеры сгорания I через дымогарные патрубки 7 поступают в дымогазовый канал 15, где нагревают его стенки, а затем попадают в осадочную камеру IV, оттуда - в дымовую трубу V. В осадочной камере взвешенные частицы дымовых газов оседают, а стенки камеры получают часть тепла.During fuel combustion, the resulting gaseous products from the combustion chamber I through the smoke tubes 7 enter the flue gas channel 15, where they heat its walls, and then enter the sedimentation chamber IV, and then into the chimney V. In the sedimentation chamber, the suspended flue gas particles settle, and the walls of the chamber receive part of the heat.

Наружный воздух засасывается вентилятором через воздухозаборники, представленные конфузором 20 и щелевыми отверстиями 21 и 22, и проходит сначала по приточному воздушному каналу 14, а затем по внутреннему The external air is sucked in by the fan through the air intakes represented by the confuser 20 and slotted openings 21 and 22, and passes first through the supply air channel 14, and then through the internal

каналу - 13, где нагревается сначала от стенок осадочной камеры, затем от стенок дымогазовой полости и, наконец, от стенок камеры сгорания. Нагретый воздух через раструб 19 попадает в вентилятор и дальше - в обогреваемый объект.channel - 13, where it is heated first from the walls of the sedimentary chamber, then from the walls of the smoke and gas cavity and, finally, from the walls of the combustion chamber. Heated air through the bell 19 enters the fan and then into the heated object.

В заявленном устройстве можно достичь температуры воздуха на выходе до 60-70°С с высоким тепловым КПД.In the claimed device, it is possible to achieve an outlet air temperature of up to 60-70 ° C with high thermal efficiency.

Claims

1. A heat generator containing a combustion chamber made in the form of a casing, a grate, a firebox with a door, a blower and an ash box, a heat exchanger made in the form of an arch with a lower horizontal part and the location of the channel for flue gases between the external and internal air channels, sedimentary a chamber made in the form of a vertical cavity divided by a vertical partition, an air intake device, a fan and a chimney, characterized in that the heat exchanger is connected to the combustion chamber by three radially with smoke tubes, the grate of the furnace is mounted on two longitudinal side plates of the underflow space, the partition of the sedimentary chamber is removable, the bottom of the chamber has two openings covered by gates, and the hatch in the rear of the chamber is made over its entire area, the air intake device is made in the form direct-flow confuser with the placement of the entrance slit in the rear of the heat generator, and the outer casing of the heat generator is removable.

2. The heat generator according to claim 1, characterized in that the furnace door is made inclined.

3. The heat generator according to claim 1, characterized in that the blower door is made in the form of blinds.

4. The heat generator according to claim 1, characterized in that the partition of the sedimentary chamber is suspended on hooks.

5. The heat generator according to claim 1, characterized in that the outer casing of the heat generator is connected to the outwardly protruding plates of the blower space by bolts.

6. The heat generator according to claim 1, characterized in that the entrance slit of the confuser is protected by a bar grill located on the diaphragms.