UA141698U - Твердопаливний котел з перехресною циркуляцією теплоносія - Google Patents

Abstract

Твердопаливний котел з перехресною циркуляцією теплоносія, який має у своєму складі: корпус з водяною сорочкою, шахту, водяну сорочку, теплообмінник, бак гарячого водопостачання, зольник, люки, дверцята топки, колосник, димовий канал, вентилятор - нагнітач повітря, камера підігріву повітря, канал подачі повітря, розподілювач повітря, згідно з корисною моделлю сорочка має внутрішні перегородки, які поділяють нижній простір сорочки на дві частини, в верхній частині сорочки вони об'єднуються, штуцери подачі теплоносія розташовані в обох частинах знизу, а штуцер відводу теплоносія - зверху, стінки розподілу сорочки можуть складатися з вертикальних, горизонтальних частин та похилих ділянок, які поділяють сорочку котла, утворюючи два перехресних спіралевидних контури циркуляції теплоносія.

Description

Корисна модель належить до теплоенергетики, може бути використана в побуті та промисловості, для виготовлення котлів опалення промислових та приватних будівель.

З рівня техніки відомі наступні винаходи, які знайшли застосування в техніці.

Відомий патент на корисну модель Мо 97297 Редько В.М. Котел твердопаливний водогрійний. МІК Б24Н 31/00. від 10.03.2015 Публ 10.03.2015, Бюл. Мо 5 (1). Котел твердопаливний водогрійний, що містить корпус з димоходом, завантажувальним отвором та вхідним і вихідним патрубками, виконаний у вигляді водяної сорочки, утвореної подвійними стінками корпусу, розміщені в корпусі топку з колосником та теплообмінник, що розташований поряд з топкою, систему водогрійних труб, що встановлена над топкою, систему подавання первинного повітря, що містить вентилятор первинного повітря, засіб подачі первинного повітря, піддувало, розміщене під колосником, систему подавання вторинного повітря, що містить вентилятор або вентилятори вторинного повітря, повітряні канали подавання вторинного повітря, форсунки, система подавання первинного повітря та система подавання вторинного повітря виконані з можливістю регульованого подавання повітря в топку, який відрізняється тим, що форсунки встановлені в зоні нижньої межі завантажувального отвору і нахилені вниз під кутом до 907 до вертикальної площини, система подавання первинного повітря та система подавання вторинного повітря виконані з можливістю взаємоузгодженого подавання повітря в топку для створення оптимальних умов утворення піролізних газів і спалювання їх в топці, а водонагрівальні труби виконані з двох частин кожна і встановлені з обох боків корпусу симетрично одна до одної і під нахилом вверх та з'єднані з водяною сорочкою корпусу котла через виступаючу по центру в топку верхню частину водяної сорочки корпусу і бокові стінки корпусу. Така конструкція системи приводить до збільшення витрат палива і зменшення ефективності котла твердопаливного водогрійного та горизонтальне розміщення системи водогрійних труб, яке приводить до утворення застою теплоносія і недостатності його циркуляції в водяній сорочці корпусу, що зменшує ефективність відбору тепла і ефективність котла твердопаливного водогрійного в цілому.

Відомий патент на корисну модель Мо 102728 Шемшур А.В., Кваша М. В. Твердопаливний водогрійний котел. МПК Б24Н 11/24 від 10.11.2015 Публ 10.11.2015, Бюл. Мо 21 (ЦІ.

Твердопаливний водогрійний котел, що містить корпус із подвійними стінками, простір між якими заповнено теплоносієм, який, крім того, оснащений каналом подачі повітря, топкою із колосниковими решітками, полицями лабіринтного теплообмінника та завантажувальним отвором, що обладнаний горловиною, який відрізняється тим, що полиці лабіринтного теплообмінника виконані в перерізі у формі трапеції з кутом між похилими сторонами 0-150", крім того колосникові решітки, які виконані з товстостінних труб, встановлені під кутом 0-45" до площини днища. Котел має складність розпалення шару палива внаслідок відсутньої системи подачі окислювача в зону горіння, та неефективне спалення палива внаслідок відсутньої системи подачі окислювача в зону горіння, нераціональне використання внутрішнього об'єму котла і як результат - низький коефіцієнт корисної дії.

Відомий патент на корисну модель Мо 101502 Паламарчук Д.О., Погосов О.Г.

Твердопаливний опалювальний котел наддовгого горіння. МПК Е24Н 1/00. від 10.09.2015 Публ. 10.09.2015, Бюл. Мо 17 ІЗ). Твердопаливний опалювальний котел наддовгого горіння, що містить зовнішній і внутрішній баки теплообмінника, простір між якими заповнено теплоносієм і в останньому з яких розташовано завантажувальний отвір, пічку з колосниковими решітками та зольник, який відрізняється тим, що у верхній частині котла розташовано колектор теплоносія та димових газів, останні з яких проходять через газохід із розвиненою та збільшеною поверхнею конвективного теплообміну при цьому є мала поверхня конвективного теплообміну, що не дозволяє в достатній мірі використовувати теплову енергію відхідних газів, що в свою чергу призводить до зменшення коефіцієнту корисної дії котла.

Недоліком відомих твердопаливних котлів |1-3| є те, що вони не забезпечують ефективне використання котла для різних видів твердого палива (дрова, вугілля, солома) неможливість автоматичного регулювання подачі повітря, що погіршує можливість регулювання потужності котла, результаті - зменшується коефіцієнт корисної дії котла.

Як найближчий аналог вибрано патент на корисну модель Мо 89156 Семочко 1І.В., Кружилко

В.В. Котел водогрійний твердопаливний. МПК Е24Н 1/24. від 10.04.2014. Публ. 10.04.2014, Бюл.

Мо 7 (41.

Котел водогрійний твердопаливний, що містить корпус, виконаний у вигляді водяної сорочки, яка утворена подвійними стінками, та розміщені в корпусі паливну камеру і теплообмінник, розташований поряд з паливною камерою, паливна камера містить дві топки, колосники та відокремлена від теплообмінника сполученою з водяною сорочкою корпусу Г- 60 подібною подвійною стінкою і повітряним зазором, в якому встановлені принаймні в два ряди водонагрівальні труби, які сполучені з водяною сорочкою корпусу, який відрізняється тим, що водонагрівальні труби в суміжних рядах нахилені до горизонтальної площини під кутом до 5" в протилежних напрямках, а теплообмінник виконаний у вигляді ємності, сполученої з водяною сорочкою корпусу, всередині якої вертикально встановлені жароміцні прямокутні повітряні труби.

Недоліком відомого аналогу |4| є конвективна частина опалювального котла не забезпечує достатню інтенсивність процесу тепловіддачі, мала тривалість горіння при однократному завантаженні. Крім того, конструкція запропонованого котла не дозволяє здійснювати нагрівання води для гарячого водопостачання.

В основу корисної моделі поставлена задача забезпечити примусову циркуляцію теплоносія, без зон застою.

Технічний результат, який досягається при вирішенні поставленої задачі і використанні нової конструкції - поліпшити умови тепловідводу.

Поставлена задача вирішується, а технічний результат досягається тим, що сорочка має внутрішні перегородки, які поділяють нижній простір сорочки на дві частини, в верхній частині сорочки вони об'єднуються, штуцери подачі теплоносія розташовані в обох частинах знизу, а штуцер відводу теплоносія зверху, стінки розподілу сорочки можуть складатися з вертикальних, горизонтальних частин та похилих ділянок, які поділяють сорочку котла, утворюючи два перехресних спіралевидних контури циркуляції теплоносія.

Примусова циркуляція по двох спіралевидних контурах циркуляції, призводить до поліпшення умов теплопередачі. І як слідство підвищенню якості тепловідводу за рахунок цих відмінностей, досягається підвищення коефіцієнту корисної дії при інтенсифікації теплопередачі.

Вдосконалений твердопаливний котел з перехресною циркуляцією теплоносія має і додаткові відмінності, які використовуються в різних модифікаціях виконання твердопаливного котла з перехресною циркуляцією теплоносія і створюють додатковий технічний результат.

Твердопаливний котел з перехресною циркуляцією теплоносія може відрізнятися тим, що в місцях можливого виникнення застійних зон перегородки сорочки мають отвори, які сполучають розділені простори.

Надалі корисна модель пояснюється кресленнями, на яких зображений Твердопаливний котел з перехресною циркуляцією теплоносія в цілому та його окремі частини, які підтверджують можливість його здійснення з посиланнями на креслення, що додаються.

Фіг.1 - головний вигляд пристрою - аксонометрична проекція, Фіг.2 - головний вигляд пристрою - розріз, Фіг.3 - вигляд зверху, Фіг.4 - головний вигляд пристрою - аксонометрична проекція, нижня частина не показана - вигляд ззаду бокова та задня стінки зняті, Фіг.5 - головний вигляд пристрою - аксонометрична проекція, нижня частина не показана - вигляд спереду, бокова та передня стінки зняті. Перелік позначень у наведених графічних матеріалах: 1 - частина корпусу з водяною сорочкою, 2 - частина корпусу для збору попелу, З - шахта, 4 - водяна сорочка, 5 - труби теплообмінника, 6 - бак гарячого водопостачання з дверцятами, 7- люк обслуговування димових каналів та теплообмінника, 8 - дверцята топки, 9 - одвірок зольника колосника (дверцята умовно зняті), 10 одвірок зольника димових каналів (дверцята умовно зняті), 11-колосник поворотний, 12 короб збору попелу та золи, 13 - димовий канал, 14 - одвірок шахти, 15 - вентилятор - нагнітач повітря верхній, 16 - камера підігріву повітря, 17 - розкладна стінка каналу повітря, 18 - розподілювач повітря, 19 - канал подачі повітря, 20 - нижня топка, 21 - щілина нижньої топки, 22 - канал подачі повітря нижньої топки з вентилятором, 23 - стінка відділення колосникової зони, 24 - шибер димового каналу нижній, 25 - шибер димового каналу верхній, 26 - шибер димового каналу шахти, 27 - вертикальна стінка розподілу сорочки на дві частини, 28 - штуцери подачі теплоносія, 29 - стінки розподілу сорочки, 30 - штуцер виходу теплоносія.

Твердопаливний котел з перехресною циркуляцією теплоносія має у своєму складі: 1 - частина корпусу з водяною сорочкою, сорочка складається з зовнішнього контуру, та внутрішньої оболонки шахти, 2 - частина корпусу для збору попелу, З - шахта являє собою паралелепіпед, 4 - водяна сорочка, вона складається з зовнішнього контуру, та внутрішньої оболонки шахти, 5 - труби теплообмінника з'єднують бокові поверхні водяної сорочки 4, можуть бути виконані горизонтальними, і/або з нахилом, 6 - бак гарячого водопостачання, може бути виконаний знімним, з дверцятами, 7- люк обслуговування димових каналів та теплообмінника, 8 - дверцята топки, 9 - одвірок зольника колосника (дверцята умовно зняті), 10 - одвірок зольника димових каналів (дверцята умовно зняті), 11 - поворотний колосник, який обертається навколо осі, закріпленої горизонтально в безпосередній близькості від нижніх дверцят топки, 12 - короб 60 збору попелу та золи, 13 - димовий канал, 14 - одвірок шахти, 15 - вентилятор - нагнітач повітря,

16 - камера підігріву повітря, 17 - розсувна стінка каналу повітря, складається зсувних елементів, 18 - розподілювач повітря, може бути виконаний пласким, або П-подібним, 19 - канал подачі повітря, який утворений стінками шахти та розсувною стінкою каналу повітря 14, 20 - нижня топка, 21 - щілина нижньої топки, 22 - канал подачі повітря нижньої топки з вентилятором може бути виконаний пласким, або П-подібним, 23 - стінка відділення колосникової зони, 24 - шибер димового каналу нижній, 25 - шибер димового каналу верхній, 26 - шибер димового каналу шахти, 27 - вертикальна стінка розподілу сорочки на дві частини, 28 - штуцери подачі теплоносія, 29 - стінки розподілу сорочки можуть складатися з горизонтальних та похилих стінок, які поділяють сорочку котла в горизонтальному напрямку, 30 - штуцер виходу теплоносія.

Твердопаливний котел з перехресною циркуляцією теплоносія, працює таким чином: З - шахта завантажується паливом, наприклад дровами і/або вугіллям до рівня нижнього краю шиберу димоходу 20, через верхні та нижні дверцята топки 8, на колосник 11. Верхнє горіння, шибер 26 димового каналу 13 та шибер 25 - відкриті: паливо підпалюють зверху та вмикають верхній вентилятор - нагнітач повітря 15, повітря попадає до камери підігріву повітря 16, де підігрівається та попадає до каналу подачі повітря 19, який утворений стінками шахти та розсувною стінкою каналу повітря 14, розсувна стінка 17 каналу повітря 19, складається з зсувних елементів, висота стінки регулюється рівнем палива, 18 - розподілювач повітря, розташовується на паливі та опускається вниз при вигорянні палива під дією сил тяжіння та піднімається вверх вручну, наприклад за допомогою тросу. Попіл та зола при спалюванні палива видувається паливними газами до частини корпусу для збору попелу 2, через димовий канал 13, тепло від паливними газів відводиться у водяну сорочку 4, у зовнішній та внутрішньої контури, труби теплообмінника 5 відбирають тепло безпосередньо від паливними газів, вони можуть бути виконані горизонтальними, і/або з нахилом, при цьому утворюється додатковий рух теплоносія завдяки конвекції, паливні гази, які відходять також нагрівають бак гарячого водопостачання б. Внутрішня порожнина котла очищується через люки обслуговування паливними каналів та теплообмінника 7, зола збирається у короби збору попелу та золи 12, а розвантаження коробів відбувається через одвірок зольника колосника 9 (дверцята умовно зняті), та одвірок зольника паливними каналів 10 (дверцята умовно зняті), шахта З котла обслуговується через - одвірок шахти 14. Нижнє горіння: шибер 26 димового каналу 13, -

Зо закритий, шибер 25 - відкритий: паливо підпалюють знизу та вмикають нижній вентилятор - нагнітач повітря 22. Нижнє первинне горіння відбувається на колоснику 11, далі попадає через щілину нижньої топки 21 до нижньої топки 20, в ній відбувається вторинне нижнє горіння. Тепло від паливними газів відводиться у водяну сорочку 4, у зовнішній та внутрішньої контури, труби теплообмінника 5 відбирають тепло безпосередньо від паливними газів, гарячі гази, які відходять також нагрівають бак гарячого водопостачання 6. Якщо треба зменшити відбір тепла шибер 25 закривають і шибер 24 відкривають - поверхня теплообміну зменшується, відбір тепла зменшується. Верхнє та нижнє горіння: поливо в шахті З підпалюють зверху та знизу. Всі позначені шибери відкриті. Хід газів, робота пристрою та відбір тепла - аналогічно вказаному вище. Теплоносій подається в нижню частину сорочки 4 через штуцери подачі теплоносія 28, вертикальна стінка розподілу сорочки 27 розподіляє потік теплоносія на два потоки. Перший потік поступає в нижню частину лівої бокової частини сорочки, охвачує шахту, піднімається та проходить по верхній частині правої бокової частини сорочки, другий потік поступає в нижню частину задньої та правої бокової частини сорочки, далі попадає у внутрішню порожнину сорочки, піднімається по ній та проходить по верхній частині лівої бокової частини сорочки, стінки розподілу сорочки 29 не дозволяють змішуватися потокам та формують та направляють їх у вигляді перехресних спіральних потоків до штуцера виходу теплоносія 30.

У випадку модифікації виконання твердопаливного котла з перехресною циркуляцією теплоносія, в місцях можливого виникнення застійних зон перегородки сорочки мають отвори, які сполучають розділені простори, що достатньо для запобіганню пароутворення.

Твердопаливний котел з перехресною циркуляцією теплоносія не описаний у технічній та патентній літературі та не є частиною техніки, не має у своєму складі відомостей, які є загальнодоступними до дня подачі заявки на корисну модель, та не виявлено пристрою з ознаками, ідентичними всім ознакам формули даної корисної моделі, таким чином корисна модель відповідає критерію новизна.

Твердопаливний котел з перехресною циркуляцією теплоносія може бути виготовлений на любому промисловому підприємстві, яке має обладнання для обробки металів та зварювання, оскілки не має у своєму складі, невідомих матеріалів та технологій, таким чином відповідає критерію промислова придатність.

Наведені відомості підтверджують можливість використання твердопаливного котла з перехресною циркуляцією теплоносія в теплоенергетиці, побуті та інших областях господарства.

Claims (2)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

1. Твердопаливний котел з перехресною циркуляцією теплоносія, який має у своєму складі: корпус з водяною сорочкою, шахту, водяну сорочку, теплообмінник, бак гарячого водопостачання, зольник, люки, дверцята топки, колосник, димовий канал, вентилятор-нагнітач повітря, камера підігріву повітря, канал подачі повітря, розподілювач повітря, який відрізняється тим, що сорочка має внутрішні перегородки, які поділяють нижній простір сорочки на дві частини, в верхній частині сорочки вони об'єднуються, штуцери подачі теплоносія розташовані в обох частинах знизу, а штуцер відводу теплоносія - зверху, стінки розподілу сорочки можуть складатися з вертикальних, горизонтальних частин та похилих ділянок, які поділяють сорочку котла, утворюючи два перехресних спіралевидних контури циркуляції теплоносія.

2. Твердопаливний котел з перехресною циркуляцією теплоносія за п. 1, який відрізняється тим, що в місцях можливого виникнення застійних зон перегородки сорочки мають отвори, які сполучають розділені простори. дич : А-А що і но т З рем с: вах СЕ В В зм вай і ГА і щі ай ; а щі нище ж Ь ЩІ НЯ в б ух кн тод де - А НН ЕК СО І ї Ї як ; й ран виш ; В В В х й А Ї І ре й. її | ги ї -к : Кк: В | ре Й з о -їй. г: | ії ; і а : В ! Кі й ще о. «ам | жк і | ! | но сов ж т ! - ; ь м Ки ння о о ден Го со ! чі ї : Ї Й І ! и ї шини: ЩЕ і іх ц не ! | ща За щі ча | ! : ей й й ее з МЬ ях я ї КК і ЩІ " «і І щи. : - В, «Кн п Ж м ; Я ЧЕНЬ. ей 0 й р никі ну ДЯ дня щ а Ж 2 ий у : ; ! жк ве «З за х Кк іжк Я з о хе на З птн півня г Ах та ри М миши ! і У, м й Косонсоно Оннбнюосвйння ех, ші коскконв сни Кеннвнн уг 7 От не я яю