UA79331U

UA79331U - Solid fuel heating boiler

Info

Publication number: UA79331U
Application number: UAU201208710U
Authority: UA
Inventors: Николай Григорьевич Клочанов
Original assignee: Николай Григорьевич Клочанов
Priority date: 2012-07-16
Filing date: 2012-07-16
Publication date: 2013-04-25

Abstract

A solid fuel heating boiler includes heat exchange section and ash section that are arranged as split. The heat exchange section includes the inner and outer water jackets between which inner volume of heat exchanger is placed, hopper for fuel vertical loading with its outlet opening connected to combustion chamber inner volume of which is connected to the inner volume of the heat exchanger, and flue connected to the outlet opening of the heat exchanger. The hopper for fuel vertical loading is placed in the inner water jacket, and the combustion chamber is placed lower than the level of the hopper for vertical fuel loading and the level of heat exchanger. The ash section includes fire bars arranged in two levels by vertical, under those an ash pit is placed.

Description

Корисна модель належить до опалювальної техніки, а саме до теплообмінних агрегатів - опалювальних котлів (далі за текстом - котлів), що працюють на твердому паливі та які можуть бути використані для опалення житлових та інших приміщень, а також для гарячого водопостачання. Як тверде паливо може бути використано, наприклад, тирсу, торф, тирсу та шматки дерев, вугілля, деревинні пелети, суміш названих видів палива тощо.The useful model belongs to heating equipment, namely to heat exchange units - heating boilers (further in the text - boilers) that work on solid fuel and can be used for heating residential and other premises, as well as for hot water supply. As solid fuel can be used, for example, sawdust, peat, sawdust and pieces of wood, coal, wood pellets, a mixture of the mentioned types of fuel, etc.

Відомий котел, описаний у патенті КО 2 406 925 С1 на винахід, який опублікований 20.12.2010 у бюлетені Мо 35. Відомий аналог містить теплообмінну частину, яка містить внутрішню та зовнішню водяні сорочки. Між сорочками розташовано внутрішній об'єм теплообмінника. Котел також містить димохід, що сполучено з вихідним отвором теплообмінника. Котел у центральній частині містить жарову трубу, яка на виході сполучена з теплообмінником. Продукти згоряння потрапляють у жарову трубу від пальника, який є окремим від котла.The known boiler is described in the patent KO 2 406 925 C1 for the invention, which was published on 20.12.2010 in the bulletin Mo 35. The known analogue contains a heat exchange part that contains internal and external water jackets. The internal volume of the heat exchanger is located between the shirts. The boiler also contains a chimney connected to the outlet of the heat exchanger. The central part of the boiler contains a heat pipe, which is connected to a heat exchanger at the outlet. Combustion products enter the heat pipe from the burner, which is separate from the boiler.

Недоліком аналога є неможливість його застосування для твердого палива без додаткових пристроїв, а також відносно складна конструкція для підвищення ККД роботи котла та його обслуговування.The disadvantage of the analogue is the impossibility of using it for solid fuel without additional devices, as well as a relatively complex design to increase the efficiency of the boiler and its maintenance.

За прототип прийнято котел відповідно до корисної моделі за патентом КО 67686 Ц1, опублікованим 27.10.2007 у бюлетені Мо 30. Прототип містить теплообмінну частину та зольну частину, теплообмінна частина містить внутрішню та зовнішню водяні сорочки, між яким розташовано внутрішній об'єм теплообмінника, та бункер для вертикального завантаження палива, вихідний отвір якого сполучено з камерою згоряння, внутрішній об'єм якої сполучено з внутрішнім об'ємом теплообмінника, а також димохід, що сполучено з вихідним отвором теплообмінника, зольна частина містить колосники, під якими розташовано зольник. Додатково котел містить конвективну та екранну частину для підвищення ККД та, відповідно, для підвищення строку роботи котла від завантаження однієї порції палива.The prototype is a boiler according to the utility model according to the patent KO 67686 Ts1, published on 27.10.2007 in the bulletin Mo 30. The prototype contains a heat exchange part and an ash part, the heat exchange part contains internal and external water jackets, between which the internal volume of the heat exchanger is located, and a hopper for vertical loading of fuel, the outlet of which is connected to the combustion chamber, the internal volume of which is connected to the internal volume of the heat exchanger, as well as the chimney, which is connected to the outlet of the heat exchanger, the ash part contains grates under which the ash pan is located. In addition, the boiler contains a convective and screen part to increase the efficiency and, accordingly, to increase the duration of the boiler from loading one portion of fuel.

Недоліком прототипу є відносна складність забезпечення підвищення строку роботи котла від завантаження однієї порції палива, а також відносна складність конструкції котла та підвищення його обслуговування, що обумовлено наявністю конвективної та екранної частин.The disadvantage of the prototype is the relative complexity of ensuring an increase in the duration of the boiler from loading one portion of fuel, as well as the relative complexity of the boiler design and increasing its maintenance, which is due to the presence of convective and screen parts.

В основу корисної моделі поставлена задача підвищення строку роботи котла від завантаження однієї порції палива, з одночасним спрощенням конструкції та підвищеннямThe useful model is based on the task of increasing the duration of boiler operation from loading one portion of fuel, with the simultaneous simplification of the design and increase

Зо надійності роботи, зниженням трудомісткості обслуговування та підвищенням компактності котла, підвищенням показників ефективності і екологічності роботи котла, що досягається застосуванням вертикальної схеми завантаження палива та забезпеченням автоматичного подання палива у зону горіння, а також підвищенням згоряння палива або його залишків у зольній частині.From the reliability of operation, the reduction of the labor intensity of maintenance and the increase of the compactness of the boiler, the increase of the efficiency and environmental performance of the boiler, which is achieved by using a vertical fuel loading scheme and ensuring the automatic supply of fuel to the combustion zone, as well as increasing the combustion of fuel or its residues in the ash part.

Поставлена задача вирішується таким чином, що у опалювальному котлі на твердому паливі, який містить теплообмінну частину та зольну частину, теплообмінна частина містить внутрішню та зовнішню водяні сорочки, між якими розташовано внутрішній об'єм теплообмінника, та бункер для вертикального завантаження палива, вихідний отвір якого сполучено з камерою згоряння, внутрішній об'єм якої сполучено з внутрішнім об'ємом теплообмінника, а також димохід, що сполучено з вихідним отвором теплообмінника, зольна частина містить колосники, під якими розташовано зольник, відповідно до корисної моделі, теплообмінна частина та зольна частина виконані рознімними, причому бункер для вертикального завантаження палива розташовано всередині внутрішньої водяної сорочки, а камера згоряння розташована нижче рівня бункера для вертикального завантаження палива та рівня теплообмінника, при цьому колосники у зольній частині виконані із жаростійкого чавуну в рухомому варіанті для протрушування золи чи породи.The task is solved in such a way that in a solid fuel heating boiler, which contains a heat exchange part and an ash part, the heat exchange part contains internal and external water jackets, between which the internal volume of the heat exchanger is located, and a hopper for vertical loading of fuel, the outlet of which connected to the combustion chamber, the internal volume of which is connected to the internal volume of the heat exchanger, as well as the chimney, which is connected to the outlet of the heat exchanger, the ash part contains grates under which the ash pan is located, according to the useful model, the heat exchange part and the ash part are made detachable, and the hopper for vertical loading of fuel is located inside the inner water jacket, and the combustion chamber is located below the level of the hopper for vertical loading of fuel and the level of the heat exchanger, while the grates in the ash part are made of heat-resistant cast iron in a movable version for breaking through ash or rock.

Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, та технічним результатом існує наступний.The cause-and-effect relationship between the set of declared signs and the technical result is as follows.

Виконання теплообмінної та зольної частин котла рознімними у поєднанні з вертикальною схемою завантаження палива, яка забезпечується розташуванням бункера для вертикального завантаження палива та теплообмінника над рівнем камери згоряння, дозволяють забезпечити автоматичне подання палива у зону горіння під силою ваги палива, яке знаходиться зверху та ще не потрапило у камеру згоряння, а також отримати достатньо великий об'єм камери згоряння, обумовлений горизонтальним розміром бункера та теплообмінника, для цілей накопичення палива. Ці ознаки дозволяють підвищити строк роботи котла від завантаження однієї порції палива, особливо при низькій зольності палива та запасу теплової потужності обладнання для споживання теплової енергії. Згоряння палива відбувається у тонкому шарі камери згоряння, що також виключає утворення угарного газу та забезпечує підвищення ККД котла (до 84 95 при роботі котла в оптимальному режимі).The design of the heat exchange and ash parts of the boiler are detachable in combination with the vertical fuel loading scheme, which is provided by the location of the hopper for vertical loading of fuel and the heat exchanger above the level of the combustion chamber, allowing to ensure the automatic supply of fuel to the combustion zone under the weight of the fuel that is on top and has not yet entered into the combustion chamber, as well as to obtain a sufficiently large volume of the combustion chamber, due to the horizontal size of the hopper and heat exchanger, for the purposes of fuel accumulation. These characteristics make it possible to increase the duration of the boiler from loading one portion of fuel, especially with low ash content of the fuel and the reserve of thermal power of the equipment for the consumption of thermal energy. Fuel combustion occurs in a thin layer of the combustion chamber, which also excludes the formation of carbon monoxide and ensures an increase in boiler efficiency (up to 84-95 when the boiler is operating in optimal mode).

При цьому рознімна конструкція теплообмінної та зольної частин дозволяє знизити трудомісткість обслуговування та зменшити собівартість його виготовлення.At the same time, the removable design of the heat exchange and ash parts allows to reduce the labor intensity of maintenance and reduce the cost of its production.

Також розташування бункера для вертикального завантаження палива всередині внутрішньої водяної сорочки дозволяє підвищити компактність розмірів котла.Also, the location of the hopper for vertical loading of fuel inside the inner water jacket allows to increase the compact size of the boiler.

Додаткове виконання кожного з колосників рухомим незалежно один від одного та обладнання засобом для розпушування палива дозволяє знизити трудомісткість обслуговування котла та збільшити ефективність додаткового спалювання палива у зольній частині.Additional performance of each of the grates moving independently of each other and equipment with a fuel loosening agent allows to reduce the labor intensity of boiler maintenance and increase the efficiency of additional fuel burning in the ash part.

Додаткове обладнання теплообмінної частини щонайменше одним люком для доступу до внутрішнього об'єму теплообмінника, розташованим на верхній торцевій поверхні теплообмінної частини, дозволяє знизити трудомісткість обслуговування котла та досягти спрощення і підвищення надійності його роботи.Additional equipment of the heat exchange part with at least one hatch for access to the internal volume of the heat exchanger, located on the upper end surface of the heat exchange part, allows you to reduce the complexity of boiler maintenance and to achieve simplification and increase the reliability of its operation.

Приклад здійснення корисної моделі наведено нижче та проілюстровано за допомогою креслень, а саме: фіг.1, де зображено вид котла спереду, фіг.2, де зображено вид котла збоку у подовжньому перерізі, фіг. З, де зображено вид котла ззаду, та фіг. 4, де зображено вид котла зверху.An example of the implementation of a useful model is given below and illustrated with the help of drawings, namely: Fig. 1, which shows a front view of the boiler, Fig. 2, which shows a side view of the boiler in a longitudinal section, Fig. C, which shows the rear view of the boiler, and fig. 4, which shows the top view of the boiler.

Наведений приклад здійснення заявленої корисної моделі ніяким чином не обмежує обсягу прав відповідно до формули, а тільки пояснює деякі аспекти конкретного виконання корисної моделі.The given example of the implementation of the claimed utility model in no way limits the scope of rights according to the formula, but only explains some aspects of the specific implementation of the utility model.

Котел містить теплообмінну частину та зольну частину, виконані з можливістю роз'єднання.The boiler contains a heat exchange part and an ash part, made with the possibility of disconnection.

Теплообмінна частина включає камеру згоряння 6, теплообмінник 8, димохід 11 з шибером газоходу поворотним 12, бункер для вертикального завантаження палива 23 з люком 18 для завантаження палива, внутрішню та зовнішню водяні сорочки 24. Внутрішня водяна сорочка 24 обладнана переливною трубою 9. Зовнішня водяна сорочка 24 обладнана патрубком подання 14 теплоносія (води) до мережі опалення, патрубком звороту 16 теплоносія від мережі опалення, до якої підключають котел, запобіжним клапаном 15 та зливним патрубком 17 з кульовим краном. На верхній торцевій поверхні теплообмінної частини котла розташовано люк 19 для чистки внутрішнього простору теплообмінної частини. Зовнішня бічна поверхня котла закрита по периметру теплоїзоляцією 10 та зовнішнім декоративним кожухом 20. ДодатковоThe heat exchange part includes a combustion chamber 6, a heat exchanger 8, a chimney 11 with a rotary gas flue damper 12, a hopper for vertical loading of fuel 23 with a hatch 18 for loading fuel, inner and outer water jackets 24. The inner water jacket 24 is equipped with an overflow pipe 9. The outer water jacket 24 is equipped with a supply nozzle 14 of the coolant (water) to the heating network, a return nozzle 16 of the coolant from the heating network to which the boiler is connected, a safety valve 15 and a drain nozzle 17 with a ball valve. On the upper end surface of the heat exchange part of the boiler there is a hatch 19 for cleaning the internal space of the heat exchange part. The outer side surface of the boiler is covered around the perimeter with heat insulation 10 and an outer decorative casing 20. Additionally

Зо котел може бути обладнаний термоманометром 4 та регулятором тяги 7.The boiler can be equipped with a thermomanometer 4 and a draft regulator 7.

Зольна частина включає люк вигрібний 1, повітряну заслінку 2, розпушувач палива 3, колосники 5, розташовані у два ряди по вертикалі, ящик для попелу 13 та зольник 21 з люком, розташовані під колосниками 5.The ash part includes a toilet hatch 1, an air damper 2, a fuel disintegrator 3, grates 5, located in two vertical rows, an ash box 13 and an ashtray 21 with a hatch, located under the grates 5.

Для зручності транспортування та монтажу котла він обладнаний рим-болтами 22.For ease of transportation and installation of the boiler, it is equipped with eyebolts 22.

Використовують котел наступним чином.The boiler is used as follows.

Підготовлюють до роботи котел, підключаючи його до мережі опалення через патрубки 14 та 16 для подання теплоносія. Для початку роботи здійснюють розпалювання котла, для чого розташовують легкозаймисті шматочки сухих дров, паперу тощо, знизу через люк зольника 21 підноситься факел полум'я. У разі застосування деревинних пелет використовують рідину для розпалювання. В процесі розпалювання засипають тверде паливо до бункера для вертикального завантаження палива 23 через люк 18 для завантаження палива. В процесі вигорання тверде паливо подається автоматично з бункера 23 до камери згоряння 6. Продукти згоряння надходять вверх до теплообмінника 8, здійснюють нагрівання теплоносія у внутрішній та зовнішній водяних сорочках 24 та виходять з котла через димохід 11. Регулювання виходу продуктів згоряння здійснюють шибером газоходу поворотним 12.The boiler is prepared for operation by connecting it to the heating network through pipes 14 and 16 for supplying the coolant. To start work, the boiler is ignited, for which flammable pieces of dry firewood, paper, etc. are placed, and a flame torch is raised from below through the hatch of the ash tray 21. In the case of using wood pellets, liquid is used for kindling. During the ignition process, solid fuel is poured into the hopper for vertical loading of fuel 23 through hatch 18 for loading fuel. In the process of combustion, solid fuel is supplied automatically from the hopper 23 to the combustion chamber 6. The combustion products flow upwards to the heat exchanger 8, heat the coolant in the inner and outer water jackets 24 and leave the boiler through the chimney 11. The combustion products output is regulated by the rotary damper 12 .

Під час експлуатації котла здійснюють чистку колосників 5 від шматків палива, недогорілих залишків палива тощо без зупинки котла при необхідності. Для цього здійснюють поворот важелів розпушувачів палива З на 907... 1207 для одного колосника 5. Таким чином, залишки палива разом зі шматками палива потрапляють в зольник 21 і видаляються з котла. При цьому паливо продовжує горіти на другому, більш нижньому, рівні колосників 5. При приведенні важелів розпушувачів палива З в робочий стан, завантаженні палива і, в процесі розпалювання котла (20...30 хвилин), аналогічно здійснюють поворот важелів розпушувачів палива 3 для іншого колосника 5.During the operation of the boiler, grates 5 are cleaned from pieces of fuel, unburnt fuel residues, etc. without stopping the boiler if necessary. To do this, the levers of the fuel looseners З are turned to 907...1207 for one grate 5. Thus, fuel residues, together with pieces of fuel, fall into the ash pan 21 and are removed from the boiler. At the same time, the fuel continues to burn on the second, lower level of the grates 5. When the levers of the fuel openers C are brought into working condition, fuel is loaded and, during the ignition of the boiler (20...30 minutes), the fuel openers levers 3 are similarly turned for another grill 5.

Також при експлуатації котла здійснюють чистку стінок теплообмінника при утворенні нагару на стінках теплообмінника 8, для чого роботу котла припиняють. Чистку виконують дротяним скребком через люки 19.Also, during operation of the boiler, the walls of the heat exchanger are cleaned when soot is formed on the walls of the heat exchanger 8, for which the operation of the boiler is stopped. Cleaning is performed with a wire scraper through hatches 19.

Як правило, великий об'єм разового завантаження котла паливом дозволяє здійснювати наступне завантаження паливом 1-2 рази на добу, чистку зольника - раз на тиждень, що свідчить про підвищення строку роботи котла від завантаження однієї порції палива та бо зниження трудомісткості його обслуговування.As a rule, a large volume of one-time loading of the boiler with fuel allows for subsequent loading with fuel 1-2 times a day, cleaning of the ash pan - once a week, which indicates an increase in the boiler's service life from loading one portion of fuel and therefore a reduction in the labor intensity of its maintenance.

Claims

USEFUL MODEL FORMULA

1. A solid fuel heating boiler, which contains a heat exchange part and an ash part, the heat exchange part contains internal and external water jackets, between which the internal volume of the heat exchanger is located, and a hopper for vertical loading of fuel, the outlet of which is connected to the combustion chamber, internal the volume of which is connected to the internal volume of the heat exchanger, as well as the chimney, which is connected to the outlet of the heat exchanger, the ash part contains grates, under which there is an ash tray, which is distinguished by the fact that the heat exchange part and the ash part are made detachable, and the hopper for vertical fuel loading is located inside the inner water jacket, and the combustion chamber is located below the level of the vertical fuel loading hopper and the level of the heat exchanger, while the grates in the ash section are arranged in two vertical levels.

2. The heating boiler according to claim 1, which differs in that each of the grates is made movable independently of each other and is equipped with a means for loosening the fuel.

3. The heating boiler according to claim 1, which is characterized by the fact that the heat exchange part contains at least one hatch for access to the internal volume of the heat exchanger, located on the upper end surface of the heat exchange part. - ЕКЯ шк жк пн ИН ей ди В У най я ныны х и ще нн ж ШЙ: point Й Z EE Z ; I 3 3 : IZ KE IC U I IZ GE Eh Z I xx I : I i i I | and tu vu and E: Kozhi! te zva features Pn nn Voz, Y E and E : ! : E and : : : she still Her she a ol ni yin her psnnnoku in X zu DALAAAAAANNYA. t. Z N vyr x | sk i i st i i MK TK V i V Z x 5 i rei Ko | sdnei - n i de TO EYA 5 fig. 1 x NYA ey OK Km, E : s h UM kum m sh shk HIM h I z v x U x x IH y: i JE shcha . With Ex 5 what I am about a a POM yuyu from maeamnynia I M Z ; E residential complex. и Chris ое How x NechE pok. ote Y s r de GK X Z i V, y PIN DU m izhekutttnkh yah Be kozy y Z U z U zu I X I YA oi u X Her z voeny E: ke N Z ek - xx 5 73 kuki nal z shi an I ie sho ze Z Ko sh KV a VI Shen: 7 VV a ikh she she she she shi Ye she hЙ жнн КОЖ В i KE ХХ KN I I Z ZO nya Yan I VEN MZHK she - KE i X Zo ey Zhenya V ZH KA : s KU t ni u Z na t h mk: x i still u still i5 x v vn a: yav demk i g We Oh Still V Ek sne ZK ey We Be Be ! ik JACOB How Bo ge Oh ioye Z g sce z KE 5 E MA ЭE Eozhei Vse M same KI in M NANE: KZhoo Zhe oo RK: ; E Her. s ee KE o wn KO VAH KE y ! ke che KA E s v s NK E o KKU E; OS TA Y m sho Sh x Z dnk AK A An Kyannn. F: 1.8 A E AS EK KA x VN ZK also F; E AYA X I. o Kosoogogoya E Ou Z fenu V mu Z Sodu Z z E s: sei y U. slserovuyuyutyuyus u m V: i Z UZH POKY Z y h. I With and I: And PYAEAyy what's up yet KH. Ma U non OV V MN. KE her m ks Dod ih MN YAK llanyi Vbdeninnnya a and that dez Ku YAK: shk 4. i Z X I z E U I I x U. Kk i i i I DEC same EH zim pah

Fig. 2 is ЯК De VV Х y s "Ж, х he ж de, uh y I eh KE: in MN Zach K ni AH Vo KY IH g. g E t I Bonya Kn yi podnaeeeeeseetic: Z BN Nesn I K:ZE Ж IZ Nav K- Z Ki I x I Z i I zay Eh u: from snu h i z oii BEU i za r IZ mok: Z ke Kz i diku I 5 ei N duyye h a i still yi Ka sii Z de z i ke S i - z i -X KO i a IZ Z cho dok: one day x IZ i ih; sho i eh i - y N SU i i E i h i i i a ih E Toodzhenykh t. z Roy E i ai x sei i ai i x X a I: Z de: i Z skik Y 4 Z mo i. where : ; i i i i Z s i | : y y i N Soya x E y -e Z y model. x t NYA y Inny y y zhi u dv ; Chn nen 2: Her res N JHE I EZ Z es yi ni yi My i ny with K: as with HaKStNK Shi x U i. 1 GU I EH I: x IZ i a s t h I ro Ж Z i eh E i V Fig, Z o - 2 Ж Ж ож I ЖК i и ED SHE SHK ke I TYKY Y KZ dr eneoemh kV x zvn Ka Z ЕЕЕсвЕЕЕЕввввкинк Zk» ooo Ken nn nn a ko V va Uk, ves Ka I I What and What I I in ih a ! Ka and E; y ok U Z Ky I ke ka hi I: KZ

4 short circuit and I with short circuit; I Zh.: and h

SELF looking for holes 3 2; " ke : хи ЖЖ: NN STILL WITH I: и Ви 5 и 5 их я Кк

Z. in I Kk and Shk KZ ! All her too

5. 5 th Kk Ж KO і : ху з Я : х ИЗ I: M Be i. | me too E 7 o RN ee Kz i "HU I E Monet dk I rn Z sh i i ss nn opinion young "Fig. 4