Теплогенератор-утилизатор


 


Владельцы патента RU 2503892:

Тихонов Михаил Михайлович (RU)

Теплогенератор-утилизатор предназначен для использования в деревообрабатывающей отрасли при сушке пиломатериалов, а также в теплоэнергетике для отопления жилых и производственных помещений. Теплогенератор-утилизатор, содержащий корпус с патрубком отвода и подвода воды и отвода продуктов сгорания, в нижней части которого размещено топочное отделение с камерой сгорания, а над ним в верхней части размещен теплообменник, бункер для размещения топлива, устройства подачи топлива из бункера в топочное отделение и перемещения топлива внутри него, блок управления подачей топлива. Камера сгорания выполнена с арочным сводом и внутренней футеровкой. Снаружи корпуса теплообменника на его торцевых стенках установлены короба. Первый короб со стороны выходных отверстий горизонтальных труб имеет две раздельные полости. Верхняя полость соединена с одной стороны с выходными отверстиями труб теплообменника, а с другой с патрубком отвода продуктов сгорания. Нижняя полость короба соединена с пространством над сводом камеры сгорания, а с другой стороны с выходными отверстиями труб теплообменника. Второй короб установлен с противоположного торца теплообменника для обеспечения изменения направления потока горячих газов на 180°. Устройство позволяет интенсифицировать процесс теплообмена и увеличить производительность без усложнения конструкции. 2 ил.

 

Изобретение предназначено для использования в деревообрабатывающей отрасли при сушке пиломатериалов, а также в теплоэнергетике для отопления жилых и производственных помещений.

Известный контактный теплоутилизатор содержит вертикальный корпус с верхним газоотводящим и нижним газоподводящим коллекторами, последний из которых выполнен с отверстиями, насадку с оросителями и конусные кольца с центральными газоперепускными патрубками, выходные торцы которых размещены выше нижних оснований тарелок (SU №1082464, 30.03.84, №12).

Известный теплоутилизатор эффективен для больших скоростей горячего газа. Ввод дополнительных конусных колец усложняет конструкцию теплоутилизатора. Конструкция кольцевых конических колец приводит к образованию застойных зон без теплообмена. Подача горячих газов в сторону дна теплоутилизатора приводит к дополнительному сопротивлению и потере их скорости. Отсутствие перераспределения подаваемого газа не позволяет создавать и поддерживать оптимальный режим при изменении параметров газа во время работы. Теплоутилизатор требует значительных капиталовложений.

Известный контактный теплоутилизатор (SU №1231330, 15.05.86, №18) содержит вертикальный корпус, ороситель, установленный над насадкой теплообменной камеры, кольцевой конический элемент, перфорированный коллектор с патрубком подвода горячего газа, подвижную регулирующую заслонку. Боковое расположение подводящего газового патрубка создает неравномерность подаваемого горячего газа по сечению корпуса и насадки. Основной поток газа проходит через центральный участок корпуса и насадки. Пристенные участки корпуса образуют неэффективные зоны. Отсутствует регулирование направления подачи горячего газа. Теплоутилизатор обладает значительной сложностью. Нет возможности достижения оптимального режима работы этого аппарата для обеспечения увеличения производительности при небольших температурах теплоносителя.

В качестве прототипа принят теплогенератор-утилизатор древесных отходов (патент РФ №2174648, кл. F24H 1/10, опубл. 10.10.2000), содержащий бункер для размещения топлива, топку с камерой сгорания, устройство для перемещения топлива внутри топки, устройство подачи топлива из бункера в топку, блок управления подачей топлива. Над выходным отверстием топки установлен теплообменник, к выходу для продуктов сгорания которого подсоединен инерционный золоуловитель с дымососом.

Этот теплогенератор-утилизатор, хотя и может производит утилизацию древесных отходов, однако его конструкция не позволяет эффективно использовать производимое при утилизации топлива тепло.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением, состоит в интенсификации процесса теплообмена и увеличение производительности без значительного усложнения конструкции теплогенератора-утилизатора.

В качестве решения задачи предлагается теплогенератор-утилизатор, содержащий корпус с патрубками отвода и подвода теплоносителя и отвода отработавших газов, в нижней части которого размещено топочное отделение с камерой сгорания, а над ним в верхней части размещен теплообменник, бункер для размещения топлива, устройства подачи топлива из бункера в топочное отделение и перемещения топлива внутри него, блок управления подачей топлива, согласно изобретению камера сгорания выполнена с арочным сводом и внутренней футеровкой, внутри корпуса теплообменника на неподвижно закрепленных на корпусе трубных досках закреплены, расположенные в рядном порядке горизонтальные трубы для отвода газов продуктов сгорания топлива, а снаружи его корпуса, на его торцевых стенках установлены короба, первый короб со стороны выходных отверстий горизонтальных труб имеет две раздельные полости, верхняя полость соединена с одной стороны с выходными отверстиями горизонтальных труб а с другой с патрубком отвода отработавших газов, а нижняя полость соединена с пространством над сводом камеры сгорания посредством щелевого отверстия, выполненного в ее нижней части, а с другой стороны с выходными отверстиями горизонтальных труб, а второй короб установлен с противоположного торца для перенаправления горячих газов на 180°, при этом корпус теплообменника снабжен водяной рубашкой, соединенной с водяной рубашкой топочного отделения.

Сущность технического решения поясняется чертежом, где:

- на фиг.1 показана общая схема теплогенератора-утилизатора;

- на фиг.2 изображен продольный разрез теплогенератора-утилизатора;

Теплогенератор-утилизатор содержит корпус 1 с патрубком 2 подвода теплоносителя, патрубком 3 отвода теплоносителя, патрубком 4 отвода отработавших газов. В нижней части корпуса 1 размещено топочное отделение 5 с камерой сгорания 6, выполненная с арочным сводом 7 и внутренней футеровкой 8. Топочное отделение 5 размещена в водяной рубашке 9. В верхней части корпуса 1 над топочным отделением размещен теплообменник 10, внутри корпуса теплообменника 10 на трубных досках 11 закреплены горизонтальные трубы 12 для прохода газов продуктов сгорания топлива. Трубы 12 расположены в рядном порядке и размещены внутри корпуса теплообменника 10 в водяной рубашке 13, которая соединена с водяной рубашкой 9 топочного отделения. Снаружи корпуса теплообменника 10 на его торцевых сторонах установлены короба задний 14 и передний 15. Короб 14 имеет две раздельные полости верхняя 16 и нижняя 17. Полость 16 соединена с одной стороны с выходными отверстиями горизонтальных труб 12, а с другой с патрубком 4 отвода отработавших газов. Полость 17 нижней частью соединена посредством щелевого отверстия 18 с топочным отделением 5, а ее верхняя часть соединена с выходными отверстиями горизонтальных труб 12. Короб 15 установлен для перенаправления продуктов сгорания топлива (горячих) газов на 180°. Теплогенератор-утилизатор снабжен бункером питателем 19 для размещения топлива, устройство подачи топлива 20 из бункера 19 в топочное отделение 5, устройство 21 для ворошения топлива внутри бункера 19, привод подачи и ворошения топлива 22 и блок управления 23 теплогенератором-утилизатором, который имеет прямую связь с приводом подачи и ворошения топлива и обратную - с температурой теплоносителя на отводе.

Работа предложенного теплогенератора-утилизатора заключается в следующем.

Из бункера 19 устройством подачи топлива 20 топливо подается в камеру сгорания 6 топочного отделения 5, где он под воздействием высокой температуры выделяет генераторный газ, который сгорает в топочном отделении 5. Образующиеся при горении генераторного газа раскаленные продукты сгорания совершают первый ход - поднимаются по стенке камеры сгорания 6 и совершают горизонтальное движение под арочным сводом 7. Выполнение камеры сгорания 6 с арочным сводом и внутренней футеровкой способствует плавному обтеканию раскаленных газов, поднимающихся от факела вверх и по горизонтали по поверхности арочного свода и равномерному тепловому распределению. Далее раскаленные газы совершает второй ход - над арочным сводом 7, где осуществляется предварительный нагрев теплоносителя и отбирается тепло у раскаленных газов. Третий ход - через щелевое отверстие 18 переходит в горизонтальные трубы 12 теплообменника 10, Четвертый ход - перенаправление потока горячих газов в коробе 15 на 180° в горизонтальных трубах 12. Завершающий этап потока газов: выход из горизонтальных труб 12 в полость 16, далее - в патрубок 4 и выход в атмосферу.

Конструкция коробов позволяет обеспечивать удобство текущего обслуживания установки за счет обеспечения легкого доступа к полостям быстро загрязняющихся продуктами сгорания горизонтальных труб и требующих их периодической чистки.

Четырехкратное прохождение газового потока в рабочем пространстве теплогенератора-утилизатора обеспечивает максимальную отдачу тепла отходящих газов, и интенсификацию процесс теплообмена.

Использование предлагаемого теплогенератора-утилизатора обеспечивает получение технического результата, заключающегося в увеличении его КПД, компактности и технологичности.

Теплогенератор-утилизатор, содержащий корпус с патрубками отвода и подвода воды и отвода продуктов сгорания, в нижней части которого размещено топочное отделение с камерой сгорания, а над ним в верхней части размещен теплообменник, бункер для размещения топлива, устройства подачи топлива из бункера в топочное отделение и перемещения топлива внутри него, блок управления подачей топлива, отличающийся тем, что камера сгорания выполнена с арочным сводом и внутренней футеровкой, внутри корпуса теплообменника на неподвижно закрепленных на корпусе трубных досках закреплены в рядном порядке горизонтальные трубы для прохода продуктов сгорания топлива, а снаружи его корпуса на его торцевых стенках установлены короба, первый короб со стороны выходных отверстий горизонтальных труб имеет две раздельные полости, верхняя полость соединена с одной стороны с выходными отверстиями горизонтальных труб, а с другой с патрубком отвода продуктов сгорания, а нижняя полость соединена с пространством над сводом камеры сгорания посредством щелевого отверстия, выполненного в ее нижней части, а с другой стороны с выходными отверстиями горизонтальных труб, а второй короб установлен с противоположного торца для обеспечения изменения направления потока горячих газов на 180°, при этом корпус теплообменника снабжен водяной рубашкой, соединенной с водяной рубашкой топочного отделения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники. Техническим результатом является повышение надежной защиты от перегрева, точности и единообразности срабатывания.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам газификации твердого топлива, используемым для обеспечения потребителя теплом и горячим водоснабжением.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для отопления и горячего водоснабжения. Конденсационный водогрейный котел содержит радиационную, адиабатную и контактно-рекуперативную части.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при изготовлении котлов малой мощности. Универсальный котел содержит топочное устройство, ограниченное стенами из огнеупорных материалов, радиационные и конвективные поверхности нагрева, состоящие из пакета коллекторов, соединенных трубами, с общими коллекторами входа и выхода, причем верхние коллекторы панелей конвективных поверхностей нагрева установлены под углом к горизонту, а плоскости панелей установлены под углом к вертикали в обе стороны с образованием полости расширения нижней части пакета панелей, при этом боковые панели пакета поверхностей нагрева являются опорами для установки теплоизоляции.

Изобретение относится к теплоэлектроэнергетике и может быть использовано для обеспечивания тепловой и электрической энергией индивидуальных домов и квартир. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и эффективности теплоэлектрического генератора.

Изобретение относится к водонагревательным устройствам и может использоваться для обогрева малоэтажных зданий, индивидуальных домов, а также различных бытовых и промышленных объектов.

Изобретение относится к водонагревательным устройствам и может использоваться для обогрева малоэтажных зданий, индивидуальных домов, а также различных бытовых и промышленных объектов.

Изобретение относится к области отопления и может быть использовано в водо- и воздухонагревателях. .

Изобретение относится к области производства водогрейных котлов наружного и внутреннего размещения, в частности к конденсационным водогрейным котлам, использующим скрытую теплоту парообразования паров воды в дымовых газах за счет дополнительного улавливания энергии при конденсации водяных паров.

Изобретение относится к бытовой топливоиспользующей аппаратуре и может быть использовано для нужд отопления и горячего водоснабжения. .

Изобретение относится к подогревателям нефти и может быть использовано для нагрева нефти при их транспортировке и промысловой подготовке. Подогреватель нефти включает корпус, подогреватель теплоносителя, трубопроводы циркуляции теплоносителя, трубчатые змеевики протекания нефти в виде ряда горизонтально вытянутых параллельных участков труб с изогнутыми участками труб в местах поворота. В первой секции трубчатые змеевики выполнены кожухо-трубными однопоточными с расположением нагреваемой нефти между наружной и внутренней трубами и расположением теплоносителя в корпусе за наружной трубой и внутри внутренней трубы. Входы и выходы нефти и теплоносителя организуют противоположно с осуществлением противотока нефти и теплоносителя. Соотношение диаметров наружной и внутренней труб составляет (108-245):(65-150). Во второй секции трубчатые змеевики выполнены многопоточными труба в трубе, труба с нефтью разделена на несколько труб, размещенных в корпусе, внутри которого размещен теплоноситель, соотношение диаметров наружной и внутренней труб составляет (108-425):(32-89). В третьей секции трубы с нефтью разделены на несколько труб каждая и размещены в корпусе, внутри которого размещен теплоноситель, соотношение диаметров наружной и внутренней труб составляет (108-245):(22-89). 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к теплоэлектроэнергетике и может быть использовано для получения электрической энергии в процессе теплопередачи в трубчатых аппаратах (теплогенераторах, теплообменниках, отопительных приборах). Техническим результатом изобретения является повышение надежности и эффективности термоэлектрического звена для трубы. Это достигается тем, что термоэлектрическое звено содержит трубу теплоносителя, покрытую слоем диэлектрического материала с высокой теплопроводностью, выполненным из отдельных кольцевых зубчатых ребер с зубцами, плотно прижатых друг к другу, внутри каждого из которых помещены кольцевые зигзагообразные ряды термоэлектрических секций, состоящие из размещенных по очередности и соединенных между собой термоэмиссионных преобразователей, каждый из которых состоит из пары отрезков, выполненных из разных металлов M1 и М2, концы которых расплющены и плотно прижаты друг к другу и расположены в зонах нагрева и охлаждения, вблизи кромки зубца ребра и наружной поверхности трубы теплоносителя, соответственно, причем свободные концы зигзагообразных кольцевых рядов каждой термоэлектрической секции соединены между собой перемычками, а свободные концы кольцевых рядов крайних термоэлектрических секций, в свою очередь, соединены электропроводами с коллекторами и токовыводами. 5 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в котельных агрегатах. Водогрейный котел содержит корпус с днищем и крышкой, в центральной части которой выполнено отверстие для установки горелки. В корпусе размещены водяной объем, топочная камера, поворотная камера дымовых газов и дымогарные трубы. Дымогарные трубы сообщены входными участками с поворотной камерой дымовых газов, а выходными - с коллектором дымовых газов, связанным с дымовой трубой. Водяной коллектор котла образован уплощенным стаканом, прикрепленным свободной кромкой боковой поверхности к дну поворотной камеры дымовых газов и обращенным дном к днищу котла. Нагревательные элементы выполнены в виде труб, каждая из которых помещена в дымогарную трубу с кольцевым зазором. Впускные концы нагревательных элементов подключены к подводящему трубопроводу через водяной коллектор, выпускные концы - к водяному объему. Коллектор дымовых газов образован крышкой котла и обращенными к крышке поверхностями водяного объема. Поворотная камера дымовых газов снабжена боковой стенкой, установленной с зазором относительно стенки корпуса котла. Водяной объем, заключенный между дном стакана и днищем котла, связан с отводящим трубопроводом. Технический результат: повышение надежности котла и увеличение теплосъема. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к энергетике и может использоваться в проточных водогрейных котлах, где сжигание водорода происходит внутри котла. Согласно изобретению способ преобразования энергии горения водорода в тепловую энергию воды водяного котла заключается в том, что давление водорода и кислорода на входе устройства устанавливается одновременным регулированием согласно требуемым пропорциям и давлению, после чего газы поступают в две герметичные изменяющегося объема несвязанные между собой камеры, где смешиваются, поочередно сжимаются, воспламеняются, а полученная в результате горения тепловая энергия в виде пара непрерывно поступает в воду котла. Устройство включает цилиндр, размещенный внутри котла, полости которых связаны посредством клапанов, а Т-образный поршень имеет возможность свободного осевого перемещения, причем после отверстий подачи газов расположены камеры смешивания газов, состоящие из ряда Т-образных перфорированных пластин, отверстия которых выполнены в шахматном порядке, а устройства искрового зажигания прикреплены к перфорированным пластинам, которые являются ограничивающими для устройств смешивания. 4 н.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится теплоэнергетике, а именно к конструкции водогрейных котлов, предназначенных для выработки теплоносителя в систему отопления и горячего водоснабжения. Отопительный аппарат имеет корпус, в котором размещена камера сгорания топлива, колосниковая решетка, емкость для приема теплоносителя и подачи его потребителю, устройство для подачи и распределения воздуха, выполненное в виде конуса и полого диска, имеющего сопловые отверстия со сменными соплами, ориентированными под различными углами в направлении топлива и - к стенке камеры сгорания. Устройство для подачи воздуха выполнено в виде телескопической трубы или в виде сильфона, имеющего тягу для регулирования его длины. Регулирование объема подачи воздуха осуществляется с помощью механической заслонки, а контроль температурного баланса в емкости теплоносителя ведется автоматически. Полное дожигание образующихся газов осуществляется образованием зазора между полым диском и стенкой камеры сгорания, при этом окончательная тонкая очистка газов ведется с помощью катализатора, выполненного в виде сменного картриджа, вмонтированного в газоотводную трубу отопительного аппарата. Такой аппарат является более надежным в эксплуатации и экологически безопасным, а также экономичным в преобразовании тепловой энергии. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

(57) Изобретение предназначено для нагрева воды и может быть использовано для отопления. Котел содержит радиационную часть, состоящую из установленных концентрично внутреннего и внешнего цилиндров и из внутренней крышки с патрубком с горелкой, внешней крышки с цилиндрической обечайкой с патрубком, трубной решетки с центральным отверстием и отверстиями, расположенными по периферии, к краям которых прикреплены ∩-образные дымогарные трубы. Под трубной решеткой расположена водяная рубашка с фланцем. К трубной решетке снизу между концами каждой дымогарной трубы прикреплены внешнее и внутреннее днища с фланцем. Диаметр нижнего основания внутреннего днища обеспечивает доступ к сварным швам крепления дымогарных труб и внутреннего цилиндра к трубной решетке. Во внешнем днище имеются отверстия, перепускными трубками сообщающиеся с отверстиями во фланце. Котел содержит контактно-рекуперативную часть, расположенную параллельно радиационной части. Радиационная и контактно-рекуперативная части сообщены между собой посредством закрытого сборника жидкости. К корпусу контактно-рекуперативной части прикреплена труба возврата конденсата, введенная другим концом в закрытый сборник жидкости. Изобретение обеспечивает повышение ремонтопригодности установки, упрощение и удешевление радиационной части. 1 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно - к области средств генерирования тепловой энергии, и может быть использовано в промышленности, сельском хозяйстве, жилищно-коммунальном хозяйстве, на транспорте и других областях техники. Пиролизный котел содержит вертикально ориентированный корпус с входом для подачи топлива и выходом для отработанных газов, в нижней части корпуса расположена камера горения, сообщенная с входом для подачи топлива, и расположенные над ней две камеры дожига, при этом камеры образованы горизонтально ориентированными перегородками, в которых выполнены щели. В средней части корпуса размещен блок подачи вторичного воздуха в нижнюю камеру дожига, а также теплообменный блок, при этом все стенки корпуса выполнены двойными с внешней изоляцией. Объем верхней камеры дожига составляет от 8 до 20% от объема нижней камеры дожига. Объем нижней части камеры дожига составляет от 8 до 20% объема камеры горения. Для подачи вторичного воздуха в нижнюю камеру дожига использованы инжекторы, подключенные к блоку подачи вторичного воздуха. Технический результат, получаемый при реализации котла, состоит в повышении эффективности генерирования тепловой энергии. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может использоваться для автономного обеспечения потребителей различными видами энергии. Изобретение позволяет достигнуть высоких экологических показателей при получении горячей воды и снизить энергопотребление при ее нагреве, расширить диапазон автономного и мобильного обеспечения потребителей различными видами энергии. Указанный технический результат достигается тем, что система содержит источники кислорода и водорода, парогенератор, пароводяной эжектор с активным и пассивным контурами, источник воды и потребитель горячей воды, где парогенератор снабжен трубопроводами подвода кислорода, водорода, балластировочной воды, отвода пароводяной смеси и включает объединенный узел устройства зажигания и форсунок, причем трубопроводы подвода кислорода и водорода к парогенератору оснащены каждый краном и жиклером и подключены на входе к источникам кислорода или водорода, притом к активному контуру эжектора на входе подключен трубопровод отвода пароводяной смеси от парогенератора, пассивный контур эжектора на входе соединен трубопроводом с источником воды, а выход эжектора подключен к потребителю горячей воды. Дополнительно система содержит регуляторы давления и гидротурбину, соединенную валом с потребителем мощности, выход эжектора подключен к потребителю горячей воды через гидротурбину, краны сделаны запорными, регуляторы давления установлены в трубопроводах подвода кислорода и водорода между кранами и жиклерами. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к оборудованию для нагрева воды путем сжигания твердых видов топлива и может быть использовано в теплоэнергетике. Водогрейный твердотопливный котел содержит корпус, загрузочный бункер для топлива, соединенный с барабаном и имеющий на радиальной поверхности каналы для размещения порций топлива, ориентированные вдоль оси барабана, топочную камеру, колосниковую решетку для вывода золы из топочной камеры, механизм подачи воздуха топочную камеру. Расположение каналов по окружности на радиальной поверхности барабана выполнено в два ряда, один напротив другого, между ними имеется плоский участок цилиндрической поверхности, каждый ряд начинается с краю барабана, при этом каждый канал одного ряда направлен под острым углом к заданному направлению вращения барабана и ограничен по высоте поверхностью корпуса, огибающего барабан, при этом один конец колосниковой решетки направлен ближе к плоскому участку цилиндрической поверхности барабана навстречу заданному направлению вращения барабана, а другой конец крепится к корпусу. Техническим результатом является снятие теплонапряженности барабана за счет перемещения сжигания топлива в топочную камеру и снижение количества горючих материалов, спадающих вместе с золой. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области отопления, а именно к конструкции отопительных устройств для обогрева бытовых, технических и промышленных помещений. Котел содержит цилиндрический корпус котла, кожух котла, установленный с зазором на корпус котла, цилиндрический теплообменник, установленный в верхней части корпуса котла с зазором, камеру сгорания, установленную в нижней части корпуса котла и в которой выполнено отверстие для подачи топлива, дверной проем, средство подачи воздуха. В камеру сгорания топлива установлена наклонная испарительная площадка таким образом, что верхний край наклонной испарительной площадки установлен со стороны дверного проема. Отверстие для подачи топлива выполнено со стороны дверцы котла, в которое установлена трубка подачи топлива. Трубка подачи топлива установлена непосредственно на верхний край наклонной испарительной площадки, а средство подачи воздуха выполнено в виде вентилятора, закрепленного на корпусе котла. Использование заявленного изобретения позволяет обеспечить увеличение КПД котла и повысить пожарную безопасность. 6 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх