Пиролизный котел-утилизатор



Пиролизный котел-утилизатор
Пиролизный котел-утилизатор
Пиролизный котел-утилизатор
Пиролизный котел-утилизатор
F23B10/02 - 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 2660987:

Рыбаков Иван Викторович (RU)

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к конструкциям водогрейных аппаратов, и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения. Технический результат заключается в повышении эффективности теплообмена пиролизного котла, а также упрощении обслуживания и очистки теплообменников пиролизных котлов-утилизаторов без останова их работы. Пиролизный котел-утилизатор содержит корпус, в котором размещена загрузочная камера и связанная с ней одной или несколькими форсунками камера сгорания, соединенная с размещенными в водяной рубашке нижним дымовым каналом и с трубами теплообменника, соединенного с дымоходом. При этом теплообменник выполнен водотрубным с горизонтальным продольным размещением труб в шахматном порядке с возможным их наклоном в сторону трубы подачи до 5 градусов. Камера сгорания выполнена восьмиугольной в поперечном сечении. В боковой стенке котла целесообразно выполнять технологическое окно для обслуживания теплообменника. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к конструкциям водогрейных аппаратов, и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения.

Известно газогенераторное отопительное устройство [патент РФ №2439437], содержащее объединенные общим вертикально ориентированным корпусом камеру сгорания с дверцей для загрузки топлива; камеру дожигания с дверцей для ее чистки; форсунки, обеспечивающие движение пиролизного газа из камеры сгорания в камеру дожигания; вентилятор для принудительной подачи воздуха в камеру дожигания; вертикальный газоход; теплообменник, связанный с системой водяного отопления. Камера дожигания расположена под камерой сгорания и сообщается в нижней своей части с вертикальным газоходом. Форсунки установлены между камерой сгорания и камерой дожигания, выполнены из шамота, имеют модульное исполнение и содержат горизонтальные воздухоподводящие отверстия. Вертикальный газоход расположен в задней части устройства, смежно с камерами сгорания и дожигания, и сообщается с патрубком дымовой трубы.

В известном решении не уделяется особого внимания конструкции теплообменника, в частности его эффективности, в сущности, теплообменник представляет собой угловатую емкость сложной формы, подверженную сильному загрязнению продуктами сгорания.

В качестве прототипа выбран котел отопительный [патент РФ на полезную модель №153204], содержащий корпус, в котором размещена загрузочная камера газогенерации и связанная с ней форсункой камера сгорания, соединенная с размещенными в водяной рубашке нижним дымовым каналом и с трубами теплообменника, соединенного с дымоходом, и регулятор подачи воздуха, снабжен датчиком температуры теплоносителя, а регулятор подачи воздуха выполнен в виде управляемых шиберов переменного проходного сечения и блока автоматического управления, причем загрузочная камера газогенерации соединена с атмосферой через один управляемый шибер, а камера сгорания соединена с атмосферой через другой, подключенный к форсунке, управляемый шибер, при этом блок автоматического управления связан с датчиком температуры и выполнен с возможностью раздельного управления шиберами загрузочной камеры газогенерации и камеры сгорания.

В данных котлах применен вертикальный газотрубный теплообменник, в котором при прохождении нагретых газов вследствие их вращательно-поступательного движения под действием центробежной силы на стенках труб осаждаются несгоревшие продукты (сажа и т.д.), вследствие чего падает эффективность теплообмена и возникает необходимость периодической очистки теплообменника с остановкой работы котла. Это не позволяет использовать котел в качестве котла- утилизатора.

Также в подобных котлах устанавливают прямоугольную камеру сгорания, что не эффективно из-за «мертвых зон» (углы камеры), которые не контактируют с горячими газами и требуется больше «клепок» для стыковки с наружной рубашкой котла.

Задача изобретения - повышение эффективности теплообмена пиролизного котла и использование котла в качестве котла-утилизатора, а также упрощение обслуживания и очистки теплообменников пиролизных котлов-утилизаторов без останова их работы.

Указанная задача решается пиролизным котлом-утилизатором, содержащим корпус с загрузочной камерой и связанной с ней одной или несколькими форсунками камерой сгорания, соединенной с размещенными в водяной рубашке нижним дымовым каналом и с трубами теплообменника, соединенного с дымоходом, в котором согласно изобретению теплообменник выполнен водотрубным с горизонтальным продольным размещением труб в шахматном порядке с возможным их наклоном в сторону трубы подачи до 5 градусов, а камера сгорания выполнена восьмиугольной в поперечном сечении.

Целесообразно в боковой стенке котла выполнить технологическое окно, для обслуживания теплообменника (в том числе без останова работы).

Заявляемое изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлен внешний вид пиролизного котла-утилизатора.

На фиг. 2 представлен продольный разрез пиролизного котла-утилизатора.

На фиг. 3 показана схема расположения труб в теплообменнике.

На фиг. 4 показан фронтальный вид на камеру сгорания с частью наружной рубашки.

В общем случае устройство содержит дверку камеры загрузки 1, воздуховоды 2 первичного/вторичного воздуха, регулятор 3 заслонки первичного воздуха, вентилятор 4 наддува воздуха (первичного/вторичного), регулятор 5 заслонки вторичного воздуха, дверка 6 камеры сгорания, водяную рубашку 7, заслонку 8 перепуска дымогазов, трубы 9 горизонтального водотрубного теплообменника, воздуховод (внутренний) 10 первичного воздуха, футеровку (шамотный кирпич) 11 камеры загрузки, форсунку 12 из огнеупорного бетона (до 1600°С), камеру 13 дожига пиролизных газов из шамотного кирпича в камере сгорания 14. В боковой стенке котла выполнено технологическое окно 15, для обслуживания теплообменника. В верхней задней части котла размещен патрубок дымохода 16.

В камеру загрузки закладываются через дверку 1 горючие материалы, например дрова, а также различные отходы (резина, пластик и т.п.), и поджигаются при открытой заслонке 8. Когда горючее разгорится, заслонка 8 закрывается, и включается вентилятор 4. В камере 1 происходит обугливание и газификация, то есть собственно пиролиз. Это происходит с ограниченной дозированной подачей воздуха через воздуховод 2 и воздуховод 10 посредством регулятора 3, в зависимости от вида горючего материала. Выделяющийся в процессе горения газ (углеводороды, угарный газ и водород, азот из первичного воздуха) проходит через форсунку 12, где смешивается с дозированным, посредством регулятора 5, воздухом, поступающим по воздуховоду 2.

Образованная горючая смесь сгорает в камере 13 дожига пиролизных газов с высокой температурой газов (~1200°C). Высокотемпературная смесь проходит через участки камеры сгорания 14 (нижний дымовой канал), контактируя с водяной рубашкой 7, далее через трубы 9 теплообменника и удаляется через дымоход 16.

С применением горизонтального водотрубного теплообменника исключается вращательно-поступательное движение газов, как следствие, достигается снижение налипания продуктов сгорания на трубы 9 теплообменника, что позволяет использовать котел в качестве котла-утилизатора для сжигания отходов резины и пластика и т.д., а расположение труб 9 в шахматном порядке и с наклоном до 5° повышает теплообмен и исключает бурление при нагревании, и так как пыль и сажа осаждаются на верхней части труб 9, то на теплообмен это практически не влияет, в результате имеется повышенный теплообмен и отсутствие необходимости в частой очистке и обслуживании теплообменника, а расположение технологического окна 15 в боковой части котла позволяет проводить его очистку и обслуживание без остановки.

Камеры сгорания пиролизных котлов, как правило, изготавливаются либо прямоугольной формы, либо круглой, что не эффективно в первом случае из-за «мертвых зон» (углы), которые не контактируют с горячими газами, и требуется больше «клепок», в случае круглой формы камеры сгорания возникают сложности в изготовлении таких камер (требуется специальное оборудование типа вальцов), а также сложности в стыковке наружной и внутренних рубашек котла, в нашем случае применена восьмиугольная камера сгорания, которая по эффективности близка к круглой, но в стыковке наружной и внутренней рубашек котла нет технологических сложностей и уменьшено количество «клепок». Кроме того, такая форма камеры сгорания позволяет увеличить запас теплоносителя (воды) в самой критической зоне котла-утилизатора, тем самым предотвращая его вскипание (см. фиг. 4).

1. Пиролизный котел-утилизатор, содержащий корпус, в котором размещена загрузочная камера и связанная с ней по меньшей мере одной форсункой камера сгорания, соединенная с размещенными в водяной рубашке нижним дымовым каналом и с трубами теплообменника, соединенного с дымоходом, отличающийся тем, что теплообменник выполнен водотрубным с горизонтальным продольным размещением труб в шахматном порядке с возможным их наклоном в сторону трубы подачи до 5 градусов, а камера сгорания выполнена восьмиугольной в поперечном сечении.

2. Пиролизный котел-утилизатор по п. 1, отличающийся тем, что в боковой стенке котла выполнено технологическое окно для обслуживания теплообменника.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области энергетики, а именно к водонагревательному устройству и способу его работы, и может быть использовано в аппаратах с погружным горением при нагреве воды.

Изобретение относится к горячему водоснабжению и может быть использовано для подготовки и подачи воды необходимой температуры в различные точки потребления. Электрический водонагреватель с накопительной емкостью содержит утепленный накопительный бак с корпусом, имеющим герметично закрывающееся монтажно-запорным устройством отверстие в нижней части последнего.

Объектом изобретения являются способ сжигания соломы в котле и водяной котел, работающий на соломе в виде прессованных брикетов, которые могут использоваться в системах отопления как для отдельных жилых зданий, так и для целых жилых массивов.

Настоящее изобретение относится к тепловой технике. Водогрейный котел, состоящий из внешнего корпуса, горелки, газосборника, дымохода, отличающийся тем, что внутри топочных камер, установленных на двутавровые балки, устроены сердечники с помощью заглушек, при этом жар проходит между стенками топочных камер и стенками сердечников, а жаровые трубы исходят от топочных камер под углом и выходят в газосборник.

Изобретение относится к теплоэнергетике и предназначено для улучшения теплотехнических характеристик водогрейных котлов. Вертикальный водотрубный водогрейный котел состоит из цилиндрического корпуса, горелочного устройства, верхней и нижней кольцевых гидрокамер, соединенных вертикальными трубами и образующих контур циркуляции воды, при этом в нижней и верхней кольцевых камерах установлены циркуляционные перегородки, отличается тем, что внутри топки перед внутренней поверхностью из труб и на части труб за их внутренней поверхностью установлена металлическая сетка из жаропрочного материала в качестве вторичного излучателя, увеличивающего лучистую составляющую теплообмена, горелочное устройство установлено на верхней гидрокамере.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть применено в отопительных котлах. У трубы (5) теплообменника отопительного котла (2), имеющей наружную трубу (10), по которой могут протекать уходящие газы топки котла, и которая может быть окружена с наружной стороны греющей водой, и вдвинутую в наружную трубу профильную вставку (11), которая для увеличения внутренней поверхности наружной трубы (10) имеет ребра (14), проходящие в ее продольном направлении (12), и находится в теплопроводящем контакте с наружной трубой (10), первый продольный участок (22) наружной трубы (10) выполнен в виде гладкостенного цилиндра, а второй продольный участок (23) наружной трубы (10) имеет по меньшей мере один элемент (24) для сужения поперечного сечения, сужающий проточное поперечное сечение, при этом профильная вставка (11) распространяется исключительно по первому продольному участку (22) наружной трубы (10).

Изобретение относится к области теплотехники. Котел водотрубный содержит топочную камеру, переднюю и заднюю стенки, патрубки подачи и обратки, газоход и теплообменник, образованный из оребренных труб, расположенных параллельно друг другу Оребренные трубы приварены к обеим стенкам, расположены по периметру топочной камеры в один ряд и зигзагообразно соединены отводами с образованием единого водяного тракта.

Изобретение относится к котлу отопительному газовому. Kотёл отопительный газовый для нужд отопления и горячего водоснабжения в жилых помещениях состоит из прямоугольного шкафа с тепловой защитой и кожухом, внутри которого расположены топка с горелкой, теплообменник и патрубок выхода продуктов сгорания через внешнюю стенку помещения.

Изобретение относится к теплоэнергетике. Источник теплоты для нагревания жидкости в виде герметичного многослойного брикета, имеющего термический контакт с жидкостью, содержащий два слоя топлива, состоящего из смеси реагентов в виде смеси металла лития, алюмогидрида лития и катализатора, в качестве которого используются элементы десятой группы периодической таблицы химических элементов, между указанными слоями с топливом размещен слой с несколькими распределенными равномерно в слое электрическими нагревателями совместно с размещенными в непосредственной близости от электрических нагревателей датчиками температуры, при этом электрические нагреватели и датчики температуры размещены в узлах пересечения изолированных друг от друга горизонтальных и вертикальных проводников, равномерно распределенных вдоль высоты и длины слоя, при этом один конец датчика температуры имеет электрический контакт с ближайшим горизонтальным проводником, а другой конец датчика температуры имеет электрический контакт с ближайшим вертикальным проводником, один конец электрического нагревателя имеет электрический контакт с ближайшим горизонтальным проводником, а другой конец электрического нагревателя имеет электрический контакт с ближайшим вертикальным проводником.

Изобретение относится к бытовой топливоиспользующей аппаратуре. Котел отопительный газовый состоит из прямоугольного шкафа с тепловой защитой и кожухом, внутри которого расположены топка с горелкой, теплообменник и патрубок выхода продуктов сгорания через внешнюю стенку помещения, установленный вертикально и содержащий конусообразный насадок с криволинейными плоскостями и направляющими и закручивающими ребрами, кассету с адсорбирующим веществом, герметично установленную в патрубке выхода продуктов сгорания между кожухом прямоугольного шкафа с тепловой защитой и внутренней поверхностью внешней стенки помещения, при этом кассета включает вертикальный корпус с верхним и нижним коллекторами, боковыми стенками, которые с установленными в нем секционными перегородками выполнены зигзагообразными и образуют в каждой секции диффузоры и конфузоры, расположенные относительно соседних секций в шахматном порядке, на внутренней поверхности конусообразного насадка выполнены круговая канавка у большего основания и соединенные с ней криволинейные канавки, продольно вытянутые до меньшего основания конусообразного насадка, кроме того, криволинейные канавки имеют профиль в виде ласточкина хвоста, а круговая канавка связана с устройством удаления загрязнений.

Изобретение относится к газификации углеродсодержащего сырьевого материала и, в частности, к газификации углеродсодержащего сырьевого материала, включая сверхкритическую пиролитическую обработку.

Изобретение относится к области термической переработки углеродсодержащих материалов и предназначено для утилизации твердых коммунальных отходов. Мусороперерабатывающий комплекс содержит блок пиролиза, включающий по меньшей мере две пиролизные установки, конвейерную линию для подачи подготовленных отходов к реакторам, конвейерную линию для транспортировки углеродистого остатка в приемный бункер.

Изобретение относится к области термической переработки углеродсодержащих материалов и предназначено для утилизации твердых коммунальных отходов. Мусороперерабатывающий комплекс содержит блок пиролиза, включающий по меньшей мере две пиролизные установки, конвейерную линию для подачи подготовленных отходов к реакторам, конвейерную линию для транспортировки углеродистого остатка в приемный бункер.

Настоящее изобретение относится к энергетике, может применяться для получения горючего газа за счет газификации твердого топлива. Техническим результатом является повышение эффективности газификации применяемого топлива с получением горючего газа высокой чистоты и теплотворной способностью, превышающей теплотворную способность синтез-газа, а также упрощение конструкции газификатора по сравнению с существующими аналогами в виду отсутствия вращающихся частей предлагаемого изобретения.

Настоящее изобретение относится к системе коммунального хозяйства и малой энергетике, может быть применено для уничтожения твердых бытовых отходов (ТБО) и получения чистого горючего газа за счет применения газификатора.

Изобретение относится к области переработки углеродсодержащих твердых веществ в альтернативные энергетические ресурсы, используемые как для промышленных, так и для бытовых нужд.

Изобретение относится к области переработки жидких отходов путем их пиролиза и может быть использовано для утилизации промышленных отходов органического происхождения.
Изобретение относится к способу переработки твердых отходов производства соды и может найти применение в химической промышленности при решении экологических, технологических и экономических проблем.

Изобретение относится к области термической утилизации органосодержащих отходов. Решаемая техническая задача - термическая, экологически безопасная утилизация медицинских и биологических отходов, увеличение сменной производительности установки.

Изобретение относится к устройствам для термической переработки твердых органических отходов, в том числе бытовых, без предварительной сортировки и может быть использовано в народнохозяйственном комплексе для обезвреживания и уничтожения отходов.

Изобретение относится к области термической переработки углеродсодержащих материалов и предназначено для утилизации твердых коммунальных отходов. Мусороперерабатывающий комплекс содержит блок пиролиза, включающий по меньшей мере две пиролизные установки, конвейерную линию для подачи подготовленных отходов к реакторам, конвейерную линию для транспортировки углеродистого остатка в приемный бункер.

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к конструкциям водогрейных аппаратов, и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения. Технический результат заключается в повышении эффективности теплообмена пиролизного котла, а также упрощении обслуживания и очистки теплообменников пиролизных котлов-утилизаторов без останова их работы. Пиролизный котел-утилизатор содержит корпус, в котором размещена загрузочная камера и связанная с ней одной или несколькими форсунками камера сгорания, соединенная с размещенными в водяной рубашке нижним дымовым каналом и с трубами теплообменника, соединенного с дымоходом. При этом теплообменник выполнен водотрубным с горизонтальным продольным размещением труб в шахматном порядке с возможным их наклоном в сторону трубы подачи до 5 градусов. Камера сгорания выполнена восьмиугольной в поперечном сечении. В боковой стенке котла целесообразно выполнять технологическое окно для обслуживания теплообменника. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх