UA122633U - Спалювальний пристрій з функцією теплогенерації - Google Patents

Abstract

Спалювальний пристрій з функцією теплогенерації містить щонайменше частково термоізольований корпус, бункер із верхнім засобом подачі палива, розташовану у корпусі нижче бункера камеру спалювання та колосникову решітку, щонайменше один засіб подання повітря до внутрішнього простору камери спалювання та щонайменше один засіб відведення газоподібних продуктів згоряння. Камера спалювання виконана багатоступеневою та розташованою над колосниковою решіткою, а також оснащена завихрювачем потоків газів вакуумного типу. Пристрій додатково оснащений теплообмінником та щонайменше однією камерою допалювання і доокислення, розташованою нижче колосникової решітки перед теплообмінником, а камера спалювання та камера допалювання і доокислення виконана за принципом створення циклонно-вихрових потоків вакуумного типу.

Description

Корисна модель належить до пристроїв для спалення палива та/або утилізації відходів переважно побутового типу (далі по тексту - пристрій), побудованих за принципом газогенераторного спалювання, в яких паливо подається до або через зону згоряння за рахунок сили тяжіння, наприклад із бункера для палива, який розташований над зоною згоряння (нижній процес горіння). Як паливо можуть бути використані відходи деревообробної промисловості, комунальних підприємств, сільськогосподарських підприємств тощо.

Під паливом у цьому описі мають на увазі як паливо, спеціально призначене для спалювання, наприклад дерев'яні пелети, тирса, вугілля тощо, так і відходи різних видів: аграрної промисловості (кукурудза, тріска дерева, лузга насіння тощо), тваринної промисловості (тельбухи, тваринні частини тощо) хімічної промисловості (гума, пластик тощо), ганчір'я, інші тверді побутові відходи, зокрема, такі як паливо, отримане із відходів, відоме як КОЕ (Кеїизе

Оегіма Ешеї) тощо.

Під теплогенерацією у цьому описі мають на увазі отримання теплоти з інших видів енергії, зокрема у процесі спалювання різних видів палива.

Відомо пристрої аналогічного призначення, серед яких найближчим аналогом за сукупністю суттєвих ознак є пристрій для спалювання твердого палива, який містить щонайменше частково термоіїзольований корпус, бункер із верхнім засобом подачі палива, розташовану у корпусі нижче бункера камеру спалювання та колосниковий центр, засіб подання повітря до пристрою для окиснення палива та засіб відведення газоподібних продуктів згоряння - димохідну трубу.

Також пристрій містить завантажувальну камеру з жаростійким черенем у вигляді зрізаного конуса, меншою основою направлену вниз. Як засіб подання повітря використано наскрізні канали, що зв'язують окружний канал подачі повітря для первинного окиснення палива з надколосниковим простором, та центральний вертикально направлений вниз канал, який виконує роль камери допалювання палива та піролізного газу, що утворюється при горінні, сполучений з автономною дозуючою камерою подачі повітря - окиснювача. Описаний пристрій має прямі отвори для подачі повітря в камеру спалювання (патент ША Мо 75772 С2, опубл. 15.05.2006).

Недоліками найближчого аналога є, зокрема, те, що при потраплянні палива різної щільності та різної вологи можуть утворюватися ущільненні стовпчики або випалені пустоти у

Зо будь-якій частині пристрою. Через те, що отвори для подачі повітря в камеру спалювання виконані прямими, повітря надходить шляхом найменшого опору, охолоджуючи прогорілі повітряні кишені у камері спалювання, ще більше ущільнюючі стовпчики. Це призводить до часткової зміни необхідного рівня потужності та температурного режиму, тобто при роботі пристрою відбуваються неконтрольовані коливання потужності та температури, які є недопустимими при багатьох застосуваннях пристрою як теплогенератора.

При цьому отвори (канали) для подачі повітря в камеру спалювання накриті спіралеподібними виступами, призначеними для захисту від потрапляння до них золи та їх заплавлення у процесі роботи пристрою. Проте така конструкція має недостатні захисні функції і при виході пристрою на максимальну потужність призводить до швидкого розплавлення низько плавких матеріалів та мінералізації заплавлення і зашлаковування отворів, що зменшує безперервний час роботи пристрою.

Також, якщо спалюють важке, вологе та щільне паливо, то жаростійкий черінь, виконаний у вигляді зрізаного конуса, меншою основою направленого вниз наскрізними каналами, один приймає на себе всю вагу палива, завантаженого у пристрій, що додатково сприяє в ньому утворенню ущільнених стовпчиків та прогоранню повітряних кишень у частині палива, яка менш ущільнена. Даний недолік також сприяє нестабільності рівня необхідної потужності та температурного режиму, що неприпустимо для теплогенерації.

У нижній частині жаростійкого череня розташований конусоподібний колосник з отворами, встановлений меншою основою конуса догори. Такий колосник з одного боку зменшує просипання палива, але у той самий час збільшує можливість утворення ущільнених стовпчиків та прогорання повітряних кишень, про які йшлося вище.

Недоліком пристрою найближчого аналога також є неможливість його ревізії та прочистки під час роботи, без зупинки пристрою, що зменшує час безперервної роботи між обслуговуванням та прочистками, а також потребує повного допалювання палива та зупинки даного пристрою (неконтрольований час допалювання і неможливість встановлення чіткого регламенту прочистки за часом).

В основу корисної моделі поставлена задача за рахунок особливостей конструктиву - створення циклонно-вихрових потоків вакуумного типу забезпечити рівномірне, якісне допалювання розбивання спресованих паливних стовпчиків та вугілля різної щільності та бо хімічного складу, забезпечити відсутність утворення повітряних кишень у паливі, уникнення охолодження частини пристрою та часткового виведення його з необхідної потужності та необхідного температурного режиму. Корисна модель полягає у застосуванні набору зрізаних конусів, меншими основами направленими вниз, між конусами вбудовуються багатоступеневі жиклери, розташовані під гострим кутом відносно центра конуса, що забезпечує утворення багатоступеневих безперервних циклонно-вихрових потоків вакуумного типу, які не можливо зупинити. Ці потоки утворюють ефект турбіни вакуумного типу. Коли в пристрій для спалювання завантажується щільне, вологе та важке паливо, за рахунок великої кількості конусів, вага розподіляється рівномірно на кожен з конусів, що і запобігає утворенню ущільнених стовпчиків, вигоранню пустотілих карманів. Це забезпечує рівномірне спалювання та стабільне підтримання необхідної потужності пристрою та повний контроль за температурою. Відсутній колосник у вигляді зрізаного конуса, меншою підставою направленого догори, замість якого встановлена пряма колосникова решітка з вогнетривкого матеріалу, яка знаходиться під набором зрізаних конусів меншими основами направленими вниз, що утворює з набором жиклерів багатоступеневі циклонно-вихрові потоки вакуумного типу. Також забезпечує безперешкодне просипання золи і улоеможливлює заплавлення пристрою і виведення його з необхідної потужності, та в рази подовжує час безперебійної роботи пристрою. Також пристрій прочищається та обслуговується без зупинки його.

В основу корисної моделі поставлена задача, що полягає у створенні конструкції універсального спалювального пристрою, який дозволяє здійснити спалювання палива (твердого палива, побутових відходів та іншого подібного) без необхідності перевлаштування пристрою під якийсь конкретний тип палива або під паливо з різними параметрами вологості або розміру часток та одночасно здійснити теплогенерацію за рахунок спалювання отриманого синтез-газу безпосередньо у камері спалювання пристрою. Додатковою задачею є уникнення шкідливих викидів на виході з пристрою без необхідності додаткової фільтрації продуктів згоряння шляхом спалювання чадного газу та інших шкідливих речовин ще у об'ємі камери спалювання та камери допалювання і доокислення. Також задачею є підвищення енергоефективності використання пристрою шляхом забезпечення процесу спалювання без залучення додаткових джерел енергії та підвищення теплової потужності теплогенерації для розширення галузі використання пристрою; розширення інтервалу потужності теплогенерації

Зо пристрою з одночасною стабілізацією потрібної температури теплогенерації в залежності від потреб користувача пристрою (з похибкою не більше декількох градусів); підвищення зручності користування пристроєм та його обслуговування.

Поставлена задача вирішується тим, що у даному спалювальному пристрої з функцією теплогенерації, який містить щонайменше частково термоізольований корпус, бункер із верхнім засобом подачі палива, розташовану у корпусі нижче бункера камеру спалювання та колосникову решітку, щонайменше один засіб подання повітря до внутрішнього простору камери спалювання та щонайменше один засіб відведення газоподібних продуктів згоряння, згідно з корисною моделлю, камера спалювання виконана багатоступеневою та розташована над колосниковою решіткою, та оснащена завихрювачем потоків газів вакуумного типу.

Пристрій додатково оснащений теплообмінником та щонайменше однією камерою допалювання і доокислення, розташованою нижче колосникової решітки перед теплообмінником, а камера спалювання та камера допалювання і доокислення виконана за принципом створення циклонно-вихрових потоків вакуумного типу. Камера допалювання і доокислення може містити щонайменше один завихрювач потоків газів.

Камера допалювання і доокислення може містити щонайменше один горизонтальний завихрювач потоків газів та щонайменше один вертикальний завихрювач потоків газів, розташовані послідовно.

Пристрій додатково може містити димосос, сполучений із засобом відведення газоподібних продуктів згоряння.

Як засіб подання повітря до внутрішнього простору камери спалювання може бути використано сукупність жиклерів, пов'язаних в єдину систему, вхідні отвори яких розташовані на поверхні корпусу по його висоті, а вихідні отвори сполучені під гострим кутом з боковою поверхнею кожного ступеню камери спалювання.

Кожний завихрювач потоків газів може мати круглий поперечний переріз, по периметру якого розташовані канали подання повітря, виконані під гострим кутом до радіального напрямку круглого поперечного перерізу.

Як засіб відведення газоподібних продуктів згоряння може бути використано димохідну трубу, розташовану після теплообмінника.

Бункер може містити верхню частину та нижню частину, при цьому верхня частина виконана 60 відокремлюваною та обладнаною дверцятами для завантажування палива.

Бункер може містити нижню частину з щонайменше частково футерованою поверхнею, розташовану у корпусі.

Стінки камери спалювання можуть містити щонайменше частково футеровану поверхню.

Камера спалювання виконана у вигляді набору зрізаних конусів, меншими основами направленими вниз, між якими вбудовано багатоступеневі жиклери, розташовані під гострим кутом відносно центра конуса.

Обладнання пристрою камерою спалювання у вигляді набору зрізаних конусів, меншими основами направлених вниз, між якими вбудовано багатоступеневі жиклери, розташовані під гострим кутом відносно центра конуса, забезпечує утворення багатоступеневих безперервних циклонно-вихрових потоків вакуумного типу, які працюють постійно та стабільно. Ці потоки створюють ефект турбіни вакуумного типу. Коли у пристрій для спалювання завантажують щільне, вологе та важке паливо, за рахунок наявності набору конусів вага палива розподіляється рівномірно на кожен з конусів, що запобігає утворенню ущільнених стовпчиків та вигоранню пустотілих кишень. Це забезпечує рівномірне спалювання та стабільне підтримання необхідної потужності пристрою та повний контроль за температурним режимом його роботи.

У порівнянні з найближчим аналогом використання колосникової решітки з рівною поверхнею з вогнетривкого матеріалу, яка розташована нижче набору зрізаних конусів, меншими основами направленими вниз, замість колосникової решітки у вигляді зрізаного конуса, меншою основою направленого догори (як у прототипі), утворює разом з набором жиклерів багатоступеневі циклонно-вихрові потоки вакуумного типу, забезпечує безперешкодне просипання золи і улоеможливлює заплавлення камери спалювання та виведення пристрою з необхідної потужності, а також подовжує час безперервної роботи пристрою у декілька разів.

Використання колосникової решітки такої конструкції дозволяє здійснювати обслуговування пристрою та очистку без необхідності його зупинки.

Шляхом утворення легкого вакууму усередині багатоступеневої камери спалювання та за допомогою завихрювачів потоків газів, якими обладнано кожну ступінь камери спалювання, отримують циклонно-вихрові потоки газів у внутрішньому просторі камери спалювання. Утворені таким чином потоки дозволяють досягти перетворення піролізних газів, отриманих при спалюванні палива, спочатку у синтез-газ, а потім і його спалювання безпосередньо у пристрої.

Зо При цьому обладнання пристрою додатково обладнано щонайменше однією камерою допалювання і до окислення, що призводить до забезпечення циклонно-вихрових потоків газів у її об'ємі та дозволяє підвищити ефективність процесу спалювання, зменшити кількість шкідливих речовин, зокрема, СО, на виході з пристрою.

Принцип циклонно-вихрового спалювання виведений в результаті досліджень аеродинаміки торнадо і атмосферних циклонів. Саме циклонно-вихрові потоки вакуумного типу забезпечують надходження продуктів згоряння у теплообмінник, змішуючи в сильно закручених потоках паливо з повітрям у камері спалювання. При цьому утворення циклонно-вихрових потоків саме за допомогою вакууму (камери спалювання та камери допалювання і доокислення вакуумного типу) забезпечує попереднє вигоряння палива замість прямого контакту полум'я з теплообмінником, сприяючи повному спалюванню палива.

Винахідниками шляхом численних досліджень було визначено, що утворення вакууму є необхідною умовою для підвищення ефективності спалювання палива у циклонно-вихрових потоках. При цьому дослідження показали, що для підвищення ефективності достатньо навіть утворення вакууму за допомогою природної тяги прогрітого засобу відведення газоподібних продуктів згоряння (наприклад, димохідної труби), що суттєво підвищує енергоефективність процесу спалювання та дозволяє здійснити процес без використання додаткових джерел енергії, наприклад, на утворення потоків за допомогою електровентиляторів та примусове створення тиску.

Спалювання синтез-газу безпосередньо у об'ємі пристрою для отримання теплогенерації дозволяє уникнути необхідності охолодження або фільтрування синтез-газу перед його утилізацією, що забезпечує зменшення енергетичних втрат, більш якісне висококалорійне спалювання та робить процес теплогенерації більш ефективним та екологічним, також дозволяє здійснити чітке регулювання та встановлення точних показників температур, в залежності від призначення пристрою.

Також випробування запропонованої конструкції пристрою показали, що використання багатоступеневих циклонно-вихрових камер спалювання вакуумного типу дозволяє забезпечити газифікацію матеріалів різних видів з високою вологістю (до 75 95) та різного хімічного складу, зокрема, таких як бадилля кукурудзи, тріска дерева, лузга насіння та інші подібні аграрні відходи, пластик, побутові відходи, ганчір'я, тельбухи та інші тваринні відходи, тверді побутові бо відходи тощо без необхідності перелаштування пристрою під певний тип палива або паливо з різними параметрами вологості або паливо різних фракцій. Більш того, було випробувано спалювання змішаного палива, наприклад, палива різних типів упереміш або завантаження палива шарами різної вологості. Таким чином, запропонований пристрій дозволяє отримати спалювання палива без його попередньої підготовки, сортування або калібрування.

При використанні запропонованого пристрою було досягнуто теплову потужність у межах від 20 кВт до 20 000 кВт в залежності від задачі теплогенерації зі стабільною температурою теплогенерації для кожної потужності. Зазначений інтервал потужності одержується досягненням температури розпечених газів, які надходять до теплообмінника, у межах від 700 7С до 2700 "С. Регулювання теплової потужності пристрою у зазначених межах без зміни його конструкції досягається регулюванням подачі потоків повітря, які надходять до камери спалювання для утворення циклонно-вихрових потоків вакуумного типу, та регулюванням тяги, утвореної через засіб відведення продуктів згоряння (димохідну трубу). Таке регулювання може бути здійснене будь яким відомим способом, зокрема, за допомогою регульованих жиклерів та не є об'єктом цієї корисної моделі.

Також обладнання камери допалювання і доокислення завихрювачами потоків газів вакуумного типу, розташованими послідовно у різних площах (вертикально та горизонтально), дозволяє продовжити процеси перетворення піролізних газів у синтез газ та його спалювання, розпочаті у камері спалювання, що додатково підвищує ефективність процесу теплогенерації та дозволяє отримати теплову потужність у зазначених вище межах.

Додаткове обладнання пристрою димососом, сполученим із засобом відведення газоподібних продуктів згоряння, дозволяє підвищити ефективність створення тяги для отримання вакууму усередині пристрою, а також підвищує зручність регулювання циклонно- вихрових потоків для зміни потужності теплогенерації.

Використання сукупності жиклерів, зокрема, регульованих, як засобу подання повітря до внутрішнього простору камери спалювання, вхідні отвори яких розташовані на поверхні корпусу по його висоті, а вихідні отвори сполучені з боковою поверхнею кожного ступеню камери спалювання, є одним із оптимальних варіантів подачі повітря у камеру спалювання для отримання циклонно-вихрових потоків вакуумного типу, що також і забезпечує регулювання подачі повітря.

Зо Використання завихрювачів потоків газів з круглим поперечним перерізом, по периметру якого розташовані канали подання повітря, виконані під гострим кутом до радіального напрямку круглого поперечного перерізу, дозволяє отримати циклонно-вихрові потоки навіть при відносно невеликій тязі у камері спалювання.

Використання димохідної труби, розташованої після теплообмінника, як засобу відведення газоподібних продуктів згоряння, також дозволяє забезпечити процес теплогенерації самим пристроєм.

Виконання бункера з верхньою частиною та нижньою частиною, при цьому верхня частина виконана відокремлюваною та обладнаною дверцятами для завантажування палива, дозволяє підвищити зручність доступу до внутрішнього простору бункера та камери спалювання.

При цьому виконання нижньої частини бункера з щонайменше частково футерованою поверхнею, розташованої у корпусі, та стінок камери спалювання з щонайменше частково футерованою поверхнею дозволяє підвищити ефективність газифікації палива без залежності від його типу, а також підвищити стійкість елементів пристрою до кислотного та лужного середовища та будь-яких температурних режимів.

Далі наведено приклад здійснення спалювального пристрою з функцією теплогенерації та способу спалювання палива та теплогенерації з використанням такого пристрою. Приклад проілюстровано наступними зображеннями:

На Фіг. 1 - загальний вигляд пристрою у подовжньому перерізі,

На Фіг. 2- поперечний переріз пристрою.

Наведений приклад пристрою та способу його використання не обмежує інші варіанти виконання пристрою у запропонованих межах, а тільки пояснює можливість реалізації корисної моделі та окремі моменти такої реалізації.

На Фіг. 1-2 використано наступні позначення:

Спалювальний пристрій з функцією теплогенерації містить щонайменше частково термоізольований корпус 1, бункер 2 із верхнім засобом подачі палива 3, розташовану у корпусі 1 нижче бункера 2 циклонно-вихрову камеру спалювання вакуумного типу 4 (далі - камера спалювання 4) та колосникову решітку 5, сукупність жиклерів б як засіб подання повітря до внутрішнього простору камери спалювання та димохідну трубу 7 як засіб відведення газоподібних продуктів згоряння.

Вхідні отвори жиклерів 6 розташовані на поверхні корпусу 1 по його висоті, а вихідні отвори сполучені з боковою поверхнею кожного ступеню камери спалювання 4. Жиклери 6 виконані регульованими.

Камера спалювання 4 виконана багатоступеневою, розташована над колосниковою решіткою 5, а також оснащена завихрювачем циклонно-вихрових потоків газів вакуумного типу 8.

Завихрювач потоків газів 8 кожного ступеня камери спалювання 4 має круглий поперечний переріз (Фіг. 2), по периметру якого розташовані канали подання повітря 9, які виконані під гострим кутом до радіального напрямку круглого поперечного перерізу.

Пристрій додатково оснащений теплообмінником 10, розташованим перед димохідною трубою 7 по напрямку руху продуктів спалювання від камери спалювання до виходу з пристрою.

Пристрій також містить камеру допалювання і доокислення 11, розташовану нижче колосникової решітки 5 перед теплообмінником 10. Камера також оснащена циклонно-вихровим завихрювачем газів вакуумного типу, як камера 4.

Камера допалювання і доокислення 11 може містити завихрювачі потоків газів, подібні завихрювачу 8, розташованому у камері спалювання 4, зокрема, щонайменше один горизонтальний завихрювач потоків газів 12 та щонайменше один вертикальний завихрювач потоків газів 13, розташовані послідовно.

Пристрій додатково може містити димосос 14 в димохідній трубі 7.

Бункер 2 містить верхню частину 15 та нижню частину 16. Верхня частина 15 виконана відокремлюваною та обладнаною дверцятами для завантажування палива з верхнім засобом подачі палива 3. Нижня частина 16 розташована у корпусі 1 та виконана з щонайменше частково футерованою поверхнею з вогнетривких матеріалів 17.

Стінки камери спалювання 4 також виконані з щонайменше частково футерованою поверхнею з вогнетривких матеріалів 17.

Вогнетривкі матеріали для футерувальних поверхонь 17 можуть бути обрані, наприклад, серед таких матеріалів як шамот, муліто-корунд, бакор, цирконій та інших подібних і відомих з рівня техніки. Вибір вогнетривких матеріалів залежить від виду палива, зокрема, такого як КОБЕ, яке необхідно утилізувати або спалити у пристрої. В залежності від потрібної потужності

Зо пристрою, загальна вага вогнетривких матеріалів може бути у межах від 200 кг до 20 000 кг.

Завдяки правильному підбору вогнетривких матеріалів додатково досягають підвищення ефективності газифікації будь-якого палива, а також стійкість до кислого або лужного середовища та значних температурних режимів.

Корпус 1 може мати герметичну металеву обшивку 18 для підвищення якості контролю за процесом спалювання та запобігає впливу навколишнього середовища на процеси, які відбуваються у пристрої.

Камера допалювання і доокислення 11 додатково містить дверцята для видалення золи 19.

Спалювальний пристрій з функцією теплогенерації використовують наступним чином.

Паливо будь-якого виду та параметрів, зокрема, змішаного типу (наприклад, бадилля та качани кукурудзи, деревна тріска, лушпиння насіння та інші аграрні відходи, гума, пластик, відходи нафтопереробки, торф, вугілля, побутові відходи, ганчір'я, нутрощі, кістки, пір'я та інші тваринні відходи, тверді побутові відходи) завантажують до бункера 2 через дверцята для завантажування палива 3, обладнані домкратом. Завантаження може здійснюватися вручну або автоматично в залежності від потужності печі. Додаткове завантаження палива, наприклад, зі сховища, може бути здійснене у будь-який час після завантаження першої порції палива протягом роботи пристрою без його зупинки. Додаткове завантаження палива може бути здійснене через верхній засіб подачі палива З вручну або за допомогою автоматичних систем завантаження відомого типу: револьверних, транспортерних, шнекових, ліфтових та інших подібних. Обсяг бункера 2 може бути у межах від 0,11 м? до 6,5 м" залежно від необхідної теплової потужності. Під власною вагою паливо потрапляє у циклонно-вихрову камеру спалювання вакуумного типу 4. Підпалювання розташованого у камері спалювання 4 палива здійснюється через дверцята на бічній поверхні корпусу 1.

Повітря подають до камери спалювання 4 через сукупність жиклерів б за допомогою природної тяги, утвореної вакуумом димохідної труби 7. При цьому для створення вакууму в камері спалювання 4 достатньо навіть природної тяги димохідної труби 7, прогрітого продуктами згоряння. За допомогою створеного вакууму при поданні повітря через жиклери в багатоступеневих камерах спалювання 4 завдяки завихрювачам потоків газів 8 утворюють потужні циклони-вихрові потоки вакуумного типу 20. Вакуум можуть створювати і за допомогою димососа 14.

Процес спалювання відбувається тільки безпосередньо у кожному ступені камери спалювання 4. При цьому у циклонно-вихрових потоках вакуумного типу 20 здійснюється перетворення будь-якого твердого палива у піролізний газ 21.

Спалювання палива та його перетворення у синтез-газ 22 здійснюється у камері спалювання 4 поступово за рахунок просідання його у напрямку колосникової решітки 5 під власною вагою.

Футерована поверхня з вогнетривких матеріалів 17 дозволяє отримати прогрів внутрішньої поверхні стінок бункера 2 та камери спалювання 4 під час роботи пристрою до необхідної температури і є потужним акумулятором тепла. При контакті палива будь-якої вологості, будь- якої фракції та будь-якого хімічного складу зі стінками бункера 2 та камери спалювання 4 паливо миттєво газифікується у піролізний газ 21.

За допомогою потужних циклонно-вихрових потоків 20 вакуумного типу, високої температури та відрегульованого потоку повітря через жиклери 6, безпосередньо у камері спалювання 4 отриманий піролізний газ 21 перетворюється у висококалорійний синтез-газ 22.

Вся маса палива, що завантажена у пристрій, утримується колосниковою решіткою 5.

Колосникова решітка 5, крім утримання палива, забезпечує проходження отриманого синтез- газу 22 у камеру допалювання і доокислення 11 вакуумного типу, яка також містить засоби утворення циклонно-вихрових потоків (завихрювачі 12 та 13).

У камері допалювання і доокислення 11 для синтез-газу 22 та залишків піролізних газів 21 за допомогою завихрювачів 12 та 13 створюють потужні циклонно-вихрові потоки, перемішуючи їх з киснем повітря, яке надходить у цю камеру від жиклерів 6. Завдяки цьому отримують потужний прогрів та повне спалювання всіх газів, що потрапляють у камеру, навіть важкозаймистих газів. Через колосникову решітку 5 до камери 11 може надходити і невеликий відсоток недопаленого палива, яке і забезпечує газифікацію усіх газів, що надійшли до камери 11. Застосування двох завихрювачів потоків газів 12 та 13, розташованих у різних площинах, дозволяє додатково підвищити ефективність газифікації та отримання синтез-газу, тобто забезпечити більш повне згоряння будь-якого типу палива з будь-якою вологістю та будь-якого хімічного складу, що дозволяє зменшити викиди СО та інших шкідливих речовин у декілька разів, порівняно зі згорянням природного газу, тим самим підвищуючи безпеку навколишнього

Зо середовища та високу теплову потужність пристрою, що не зменшується з часом.

Після якісного спалювання синтез-газу 22 отримують потік газів 23, розпечених до необхідної температури у межах від 7007 С до 2700" С, який надходить до теплообмінника 10.

Температура розпечених газів у зазначених межах може регулюватися в залежності від вимог до потрібної теплової потужності потоками повітря для газифікації та теплотворними параметрами палива. В якості такого теплообмінника може бути застосовано водогрійний теплообмінник або з повітряним теплообміном, паровий котел, теплообмінник установки для випікання або плавлення скла, фарфору, кераміки, спінювання піноскла, нагріву та плавлення металів та подібного, приставка до котлів існуючої котельної тощо.

Незгорілі частки палива (зола) з камери 11 видаляють через дверцята 19 за допомогою механічних або автоматичних засобів, в залежності від моделі пристрою, навіть під час його роботи.

Таким чином, застосування корисної моделі дозволяє здійснити спалювання палива (твердого палива, побутових відходів та іншого подібного) без необхідності перевлаштування пристрою під якийсь конкретний тип палива або під паливо з різними параметрами вологості або різної фракції саме завдяки утворенню циклонно-вихрових потоків вакуумного типу у камері спалювання та камері доокислення та допалювання та одночасно здійснити теплогенерацію за рахунок спалювання отриманого синтез-газу, суттєво зменшити шкідливі викиди на виході з пристрою, підвищити енергоефективність роботи пристрою та теплову потужність теплогенерації, розширити інтервал регулювання потужності теплогенерації пристрою та отримати стабілізацію потрібної температури теплогенерації в залежності від потреб користувача пристрою, а також підвищити зручність користування пристроєм та його обслуговування порівняно з найближчим аналогом та іншими установками подібного призначення.

Claims (12)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

1. Спалювальний пристрій з функцією теплогенерації, який містить щонайменше частково термоіїзольований корпус, бункер із верхнім засобом подачі палива, розташовану у корпусі нижче бункера камеру спалювання та колосникову решітку, щонайменше один засіб подання бо повітря до внутрішнього простору камери спалювання та щонайменше один засіб відведення газоподібних продуктів згоряння, який відрізняється тим, що камера спалювання виконана багатоступеневою та розташована над колосниковою решіткою, а також оснащена завихрювачем потоків газів, при цьому пристрій додатково оснащений теплообмінником та щонайменше однією камерою допалювання і доокислення, розташованою нижче колосникової решітки перед теплообмінником, а камера спалювання та камера допалювання і доокислення виконані вакуумного типу.

2. Спалювальний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що камера допалювання і доокислення містить щонайменше один завихрювач потоків газів.

З. Спалювальний пристрій за п. 2, який відрізняється тим, що камера допалювання і доокислення містить щонайменше один горизонтальний завихрювач потоків газів та щонайменше один вертикальний завихрювач потоків газів, що розташовані послідовно.

4. Спалювальний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що додатково містить димосос, сполучений із засобом відведення газоподібних продуктів згоряння.

5. Спалювальний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що як засіб подання повітря до внутрішнього простору камери спалювання використано сукупність жиклерів, що пов'язані в єдину систему, вхідні отвори яких розташовані на поверхні корпусу по його висоті, а вихідні отвори сполучені з боковою поверхнею кожного ступеню камери спалювання.

6. Спалювальний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що кожний завихрювач потоків газів має круглий поперечний переріз, по периметру якого розташовані канали подання повітря, виконані під гострим кутом до радіального напрямку круглого поперечного перерізу.

7. Спалювальний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що як засіб відведення газоподібних продуктів згоряння використано димохідну трубу, розташовану після теплообмінника.

8. Спалювальний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що бункер містить верхню частину та нижню частину, при цьому верхня частина виконана відокремлюваною та обладнаною дверцятами для завантажування палива.

9. Спалювальний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що бункер містить нижню частину з щонайменше частково футерованою поверхнею, розташовану у корпусі.

10. Спалювальний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що стінки камери спалювання містять щонайменше частково футеровану поверхню. Зо

11. Спалювальний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що колосникова решітка виконана з рівною поверхнею з вогнетривкого матеріалу.

12. Спалювальний пристрій за пп. 1, 5, 6, який відрізняється тим, що камера спалювання виконана у вигляді набору зрізаних конусів, меншими основами направлених вниз, між якими вбудовано багатоступеневі жиклери, розташовані під гострим кутом відносно центра конуса.