Способ обеспечения длительного горения топлива и твердотопливный трехкамерный котел длительного горения



Способ обеспечения длительного горения топлива и твердотопливный трехкамерный котел длительного горения
Способ обеспечения длительного горения топлива и твердотопливный трехкамерный котел длительного горения
F24B13/00 - Конструктивные элементы, используемые только в печах или плитах, работающих на твердом топливе (составные элементы или вспомогательные принадлежности печей с открытыми топками F24B 1/191; удаление золы, спекшегося или неспекшегося шлака из камер сгорания F23J 1/00; удаление твердых остатков из каналов или камер за топкой F23J 3/00; стыки или соединения для дымовых труб или дымоходов F23J 13/04; горловины; впускные отверстия для дымовых труб или дымоходов F23J 13/06; средства для наблюдения за процессом горения F23M 11/04)
F23B10/00 - Устройства для сжигания твердого топлива (для одновременного или попеременного сжигания кускового с другим видом топлива F23C 1/00; устройства для сжигания в псевдоожиженном слое F23C 10/00; сжигание низкосортного топлива и мусора F23G; колосниковые решетки F23H; подача твердого топлива в устройства для сжигания F23K; конструктивные элементы камер сгорания, не отнесенные к другим подклассам F23M; бытовые отопительные устройства F24; котлы центрального отопления F24D; автономные компактные котлы F24H)

Владельцы патента RU 2657580:

Максимов Вячеслав Данилович (RU)

Изобретение относится к отопительным устройствам, в частности к печам длительного горения для отопления помещений, в том числе в районах с суровым климатом и при использовании топлива низкого качества. Технический результат - повышение эффективности сжигания топлива за счет обеспечения стабильности горения пиролизных газов. Способ обеспечения длительного горения топлива в трехкамерном котле заключается в том, что закладывают твердое топливо через общую дверцу топки в две топочные камеры, отделенные друг от друга разделительным экраном, сжигают его до получения горящих углей, далее закладывают твердое топливо в две топочные камеры и запускают пиролиз в первой топочной камере и горение с открытым пламенем во второй топочной камере, в смесительной камере производят смешение пиролизных газов и подогретого вторичного воздуха с наступлением пиролизного горения, образовавшийся газ пропускают через теплообменный блок и направляют в дымоход, далее сжигают твердое топливо до получения горящих углей. Затем закладывают твердое топливо в две топочные камеры и повторяют описанные процессы для второй и первой топочной камер соответственно, начиная с обеспечения пиролиза и горения с открытым пламенем. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к отопительным устройствам, в частности, к печам длительного горения для отопления помещений, в том числе, в районах с суровым климатом и при использовании топлива низкого качества.

Известна конструкция котла длительного горения (например, http://wirbel-ru.ru/wirbel-eko-ck-plus/). содержащая корпус, колосники, зольник, регулятор и клапаны воздуха, один дымоход, две топочные камеры с дверцами для топки, предназначенные для твердого топлива и вентиляторной горелки, работающей на дизельном топливе или газе. При этом топочная камера для сжигания жидкого топлива снабжена 5-проходной системой отвода топочного газа.

Способ, обеспечивающий сжигание топлива заключается в том, что через топочные дверцы в топочные камеры помещают топливо, причем в одну камеру - твердое топливо, в другую - жидкое, далее сжигают твердое топливо, при недостатке кислорода и воздействии низких температур (250-350°С) осуществляют процесс пиролиза, направляя продукты сгорания в дымоход, при этом, когда топка на твердом топливе перестает удовлетворять потребностям в тепле, включают жидкотопливную горелку, продукты сгорания от которой также направляют в дымоход.

Длительность горения обеспечивается последовательным сжиганием твердого и жидкого видов топлива в разных топочных камерах. Данные процессы являются независимыми друг от друга, что с одной стороны, позволяет получить необходимую тепловую энергию, а с другой - эффективность сжигания топлива может быть достигнута только при использовании топлива высокого качества, то есть используемые конструкции и способ являются энергозависимыми. К тому же, сложность конструкции котла приводит к снижению надежности работы устройства и повышению трудоемкости его обслуживания.

Известна конструкция котла длительного горения (например, RU 128294, 20.05.2013 г., RU 112349, 10.01.2012 г.), принятая за наиболее близкий аналог к заявляемой конструкции котла, содержащая корпус, одну топочную камеру с дверцей топки, смесительную камеру, расположенную над топочной камерой и отделенную от нее перегородкой, колосники, зольник, теплообменный блок, трубы подвода вторичного воздуха с пламегасителями, дымоход.

Способ сжигания топлива, принятый за наиболее близкий аналог к заявляемому способу, заключается в том, что через дверцу топки помещают твердое топливо и разжигают его, в топочной камере при недостатке кислорода и воздействии низких температур (250-350°С) проводят процесс газификации твердого топлива - пиролиз, образующийся пиролизный газ подают в смесительную камеру, где он соединяется с кислородом нагретого вторичного воздуха, воспламеняется и сгорает, после чего его направляют в дымоход.

Горение пиролизных газов при использовании указанных конструкции и способа зависит от соотношения газо-воздушной смеси при работе труб подвода вторичного воздуха с пламегасителями, что обеспечивает его нестабильность и в итоге приводит к низкой эффективности сжигания топлива и необходимости использования твердого топлива только высокого качества.

Задачей изобретения является обеспечение возможности использования топлива низкого качества.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности сжигания топлива за счет обеспечения стабильности горения пиролизных газов.

Технический результат достигается при использовании твердотопливного трехкамерного котла для длительного горения, содержащего корпус, две топочные камеры, отделенные друг от друга разделительным экраном, имеющие колосники с подогревателями вторичного контура воздуха и общую дверцу топки, смесительную камеру, расположенную над двумя топочными камерами и выходящую в дымоход, зольный ящик, теплообменный блок, при этом корпус котла на уровне смесительной камеры имеет канал для окисления пиролизных газов.

Также технический результат достигается при использовании способа обеспечения длительного горения топлива, заключающегося в том, что закладывают твердое топливо через общую дверцу топки в две топочные камеры, отделенные друг то друга разделительным экраном, сжигают его до получения горящих углей, закладывают твердое топливо в две топочные камеры и запускают пиролиз в первой топочной камере и горение с открытым пламенем во второй топочной камере, в смесительной камере производят смешение пиролизных газов и подогретого вторичного воздуха с наступлением пиролизного горения, образовавшийся газ пропускают через теплообменный блок и направляют в дымоход, далее сжигают твердое топливо до получения горящих углей, затем закладывают твердое топливо в две топочные камеры и повторяют описанные процессы для второй и первой топочной камер соответственно, начиная с обеспечения пиролиза и горения с открытым пламенем.

Наличие разделительного экрана, отделяющего две топочные камеры друг от друга, расположение смесительной камеры, выходящей в дымоход, над обеими топочными камерами, также наличие канала на уровне смесительной камеры для окисления пиролизных газов позволяет запустить в одной из топочных камер процесс пиролиза, а в другой - горение с открытым пламенем, который осуществляет принудительное воспламенение воздушно-пиролизной смеси в смесительной камере с обеспечением полного сгорания пиролизных газов, что повышает эффективность сгорания топлива в целом. Наличие общей дверцы топки для двух топочных камер позволяет своевременно контролировать процесс горения топлива одновременно в каждой из них и при необходимости проводить дозагрузку твердого топлива, что также способствует повышению эффективности сгорания топлива. При этом в топочной камере во время газогенерации происходит сушка топлива, что позволяет использовать заявляемые способ и конструкцию котла для сжигания топлива низкого качества или имеющего повышенное содержание влаги.

На фиг. 1а изображен вид спереди заявляемой конструкции котла, на фиг. 1б - вид сбоку.

Твердотопливный трехкамерный котел для длительного горения содержит корпус 1, две топочные камеры 2 и 3, отделенные друг от друга разделительным экраном 4, имеющие колосники 5 с подогревателями вторичного контура воздуха и общую дверцу топки 6, смесительную камеру 7, расположенную над двумя топочными камерами 2 и 3 и выходящую в дымоход 8, зольный ящик 10, теплообменный блок 10, при этом корпус 1 котла на уровне смесительной камеры 7 имеет канал 11 для окисления пиролизных газов.

Через общую дверцу топки 6 закладывают дрова в две топочные камеры 2 и 3, отделенные друг от друга разделительным экраном 4. Далее сжигают дрова в одной топочной камере снизу вверх, а в другой - сверху вниз или в обеих топочных камерах 2 и 3 - снизу вверх. Достигают уровня горения, когда остаются горящие угли. После чего в первую топочную камеру 2 закладывают твердое топливо и запускают в ней процесс пиролиза. Во вторую топочную камеру 3 закладывают твердое топливо таким образом, чтобы можно было обеспечить горение с открытым пламенем (например, до половины разделительного экрана 4). Далее в смесительной камере 7 производят смешение пиролизных газов 12 и вторичного воздуха 13, подогретого от колосника 5. Последующий режим пиролизного горения с окислением полученной газовой смеси 14 происходит при поступлении воздуха через канал 11, расположенный на уровне смесительной камеры 7. Образовавшийся газ пропускают через теплообменный блок 10 и направляют в дымоход 8. После завершения пиролизного горения запускают обычное горение, при котором твердое топливо сжигают до получения горящих углей. Вторую топочную камеру 3 чистят от шлаков, заполняют твердым топливом и запускают процесс пиролиза, при этом в первую топочную камеру 2 закладывают столько твердого топлива, чтобы было обеспечено горение с открытым пламенем. Далее по мере необходимости для второй 3 и первой 2 топочных камер повторяют процессы, аналогичные описанным выше. Зольный ящик 9 служит для сбора продуктов горения твердого топлива.

Разделение общей камеры на две части посредством экрана позволяет организовать поочередный процесс газообразования в одной топочной камере и открытое горение в другой топочной камере. Данная конструктивная особенность обеспечивает возможность догрузки топлива при работе котла даже на полной мощности.

Расположение смесительной камеры над обеими топочными камерами обеспечивает смешение подогретого вторичного воздуха и пиролизных газов с полным их сгоранием, при этом в качестве топлива могут быть использованы дрова и уголь без предварительной подготовки, также дрова низкого качества и повышенной влажности.

Способ обеспечения длительного горения позволяет управлять мощностью, получаемой при сгорании топлива которую можно регулировать в диапазоне от 5% до 100%.

Заявляемые конструкция котла и стадии способа является простыми и надежными в реализации и эксплуатации, снижают трудоемкость при обслуживании, при этом обеспечивают качественное сжигание пиролизных газов и повышают эффективность сжигания топлива. Также следует отметить, что заявляемые способ и устройство могут быть использованы в районах резко континентальным и континентальным климатом.

1. Твердотопливный трехкамерный котел для длительного горения, характеризующийся тем, что содержит корпус, две топочные камеры, отделенные друг от друга разделительным экраном, имеющие колосники с подогревателями вторичного контура воздуха и общую дверцу топки, смесительную камеру, расположенную над двумя топочными камерами и выходящую в дымоход, зольный ящик, теплообменный блок, при этом корпус котла на уровне смесительной камеры имеет канал для окисления пиролизных газов.

2. Способ обеспечения длительного горения топлива, заключающийся в том, что закладывают твердое топливо через общую дверцу топки в две топочные камеры, отделенные друг от друга разделительным экраном, сжигают его до получения горящих углей, закладывают твердое топливо в две топочные камеры и запускают пиролиз в первой топочной камере и горение с открытым пламенем во второй топочной камере, в смесительной камере производят смешение пиролизных газов и подогретого вторичного воздуха с наступлением пиролизного горения, образовавшийся газ пропускают через теплообменный блок и направляют в дымоход, далее сжигают твердое топливо до получения горящих углей, затем закладывают твердое топливо в две топочные камеры и повторяют описанные процессы для второй и первой топочной камер соответственно, начиная с обеспечения пиролиза и горения с открытым пламенем.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области теплотехники, а именно к бытовым банным печам, и предназначено для прогрева помещения, подогрева воды и получения пара. Технический результат – повышение эффективности теплоотдачи и снижение влажности воздуха для комфортности пребывания в бане.

Изобретение относится к конструкции печей и их элементов. Технический результат - упрощение конструкции и исключение дымления в помещение при открывании двери печи.

Изобретение относится к конструкции печей и их элементов и может быть использовано при оборудовании бань стационарного и мобильного типов, а также для улучшения условий обогрева бытовых и производственных помещений.

Изобретение относится к области профилактики и лечения различных заболеваний и комфортному нахождению в парной бани. Технический результат – повышение эффективности работы печи и достижение лечебно-профилактического эффекта.
Изобретение относится к области теплообменного оборудования, а именно к устройствам для воздушно-жидкостного обогрева помещений различного назначения при использовании всех видов твердого топлива.
Изобретение относится к отопительным, варочным, каминным печам с использованием твердого топлива и предназначено для отопления помещения или приготовления пищи. Технический результат - длительное отопление помещения после прекращения использования твердого топлива за счет высокой теплоемкости, долговечная работоспособность печи, а также возможность быстрой кладки и перекладывания в другой вид печи, как конструктор.

Изобретение относится к способам и устройствам сжигания топлива, преимущественно для бытовых нужд, и может быть использовано для создания печей с регулируемой интенсивностью горения топлива.

Изобретение относится к теплоэнергетике. Пиролизный котел с верхним, послойным сжиганием топлива содержит корпус, загрузочный бункер для топлива, загрузочную дверцу для топлива, воздушный коллектор в зоне горения топлива в загрузочном бункере, выполненный из горизонтально ориентированных каналов с отверстиями, направленных в зону горения топлива, узел подачи воздуха в пиролизную камеру, канал дымоудаления, располагаемый за загрузочным бункером и соединяющий загрузочный бункер и дымоотводящую трубу, при этом начало канала дымоудаления соединено с потолочным пространством загрузочного бункера.

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.

Изобретение относится к устройству для сжигания твёрдого топлива и применяется для отопления помещений. Устройство для сжигания твердого топлива представляет собой печь, корпус которой целиком состоит из обожженного огнеупорного карбидного материала, преимущественно карбида кремния.

Изобретение относится к конструкции печей при оборудовании бань стационарного и мобильного типов, а также для обогрева бытовых и производственных помещений. Печь для бани содержит корпус с крышкой и дверкой для загрузки топлива и с топкой, размещенной внутри указанного корпуса, при этом между корпусом печи и топкой установлены теплообменные элементы с развитой поверхностью теплообмена, дымовую трубу, соединяющую полость топки с окружающей атмосферой, контейнер с теплообменным крупнодисперсным материалом, размещенный внутри корпуса печи в непосредственной близости от зоны горения печи.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано как для приготовления пищи, так и для отопления помещений различного назначения. Технический результат - создание оптимальных условий как по приготовлению пищи, так и по отоплению помещений, возможность малоинерционного изменения температуры конфорки и безопасной эксплуатации печи за счет внешнего мало нагреваемого корпуса.

Плита // 2549866
Изобретение относится к нагревательным устройствам, в частности к плитам, работающим преимущественно на твердом топливе, а также на газовом или жидком топливе. Технический результат - повышение надежности, коэффициента полезного действия плиты, работоспособности в передвижных устройствах на ходу.
Изобретение относится к области теплообменного оборудования, а именно к устройствам для воздушно-жидкостного обогрева помещений различного назначения при использовании всех видов твердого топлива.
Изобретение относится к области теплообменного оборудования, а именно к устройствам для воздушно-жидкостного обогрева помещений различного назначения при использовании всех видов твердого топлива.

Изобретение относится к способам и устройствам сжигания топлива, преимущественно для бытовых нужд, и может быть использовано для создания печей с регулируемой интенсивностью горения топлива.

Изобретение относится к способам и устройствам сжигания топлива, преимущественно для бытовых нужд, и может быть использовано для создания печей с регулируемой интенсивностью горения топлива.

Изобретение относится к отопительным устройствам, в частности к печам длительного горения для отопления помещений, в том числе в районах с суровым климатом и при использовании топлива низкого качества. Технический результат - повышение эффективности сжигания топлива за счет обеспечения стабильности горения пиролизных газов. Способ обеспечения длительного горения топлива в трехкамерном котле заключается в том, что закладывают твердое топливо через общую дверцу топки в две топочные камеры, отделенные друг от друга разделительным экраном, сжигают его до получения горящих углей, далее закладывают твердое топливо в две топочные камеры и запускают пиролиз в первой топочной камере и горение с открытым пламенем во второй топочной камере, в смесительной камере производят смешение пиролизных газов и подогретого вторичного воздуха с наступлением пиролизного горения, образовавшийся газ пропускают через теплообменный блок и направляют в дымоход, далее сжигают твердое топливо до получения горящих углей. Затем закладывают твердое топливо в две топочные камеры и повторяют описанные процессы для второй и первой топочной камер соответственно, начиная с обеспечения пиролиза и горения с открытым пламенем. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх