ТЕПЛОГЕНЕРАТОР

Полезная модель относится к устройствам для утилизации всех видов твердых отходов, в том числе бытового мусора, и может быть использована в качестве теплогенераторной установки.
Известна утилизационно-теплогенераторная установка, патент на полезную модель RU 163027, МПК F23G 5/027, F22B 33/12, которую принимаем за ближайший аналог. Известная установка состоит из последовательно расположенных пиролизатора, выполненного в виде вихревой топки, устройства охлаждения, состоящего из камеры для догорания газов (камеры дожига) и камеры для смешивания газов с атмосферным воздухом (смесительной камеры), распределительного бака (распределительной камеры). Входной и выходной патрубки в устройство охлаждения расположены горизонтально в верхней части. Камера дожига и смесительная камера соединены в нижней части горизонтальным соединительным патрубком. Сверху на смесительной камере имеется устройство подачи воздуха в газоход, которое выполнено в виде патрубка с заслонкой, снабженной приводом (ручным или электрическим). Устройство подачи воздуха может быть снабжено вентилятором. Недостатком данного устройства является то, что в смесительную камеру через устройство подачи воздуха подается холодный воздух, что снижает удельную тепловую мощность устройства.
Технический результат предложенного устройства направлен на снижение тепловых потерь устройства.
Технический результат достается за счет того, что предложен теплогенератор, содержащий последовательно соединенные между собой посредством горизонтальных патрубков: устройство для сжигания твердого топлива и три камеры - камеру дожига, смесительную камеру и распределительную камеру; у которого входной патрубок камеры дожига и выходной патрубок смесительной камеры расположены в верхней части камер, а соединительный патрубок между камерой дожига и смесительной камерой - в нижней части камер, при этом камера дожига включает металлический корпус и камеру сгорания из огнеупорного материала, разделенные воздушной рубашкой, которая соединена с одной стороны с устройством подачи воздуха, расположенным на корпусе, а с другой стороны - с соединительным патрубком. Преимущественно устройство подачи воздуха расположено в верхней части корпуса диаметрально противоположно от соединительного патрубка. В предложенном теплогенераторе устройство подачи воздуха может быть снабжено дутьевым вентилятором.
Предложенное устройство поясняется следующим графическим материалом.
На фиг. 1 изображен главный вид теплогенератора.
На фиг. 2 изображен вид теплогенератора сверху.
На фиг. 3 изображен главный вид камеры дожига в разрезе.
На фиг. 4 изображен вид камеры дожига сверху в разрезе.
В состав теплогенератора входят последовательно соединенные между собой устройство для сжигания твердого топлива, состоящее из бункера 1 с шнековой подачей топлива и твердотопливной горелки 2, камера дожига 3, смесительная камера 4, распределительная камера 5, система 6 розжига/сброса дымовых газов. Камера дожига 3 предназначена для окончательного сжигания газов, поступающих от твердотопливной горелки 2. Смесительная камера 4 предназначена для смешивания дымовых газов с воздухом. Распределительная камера 5 предназначена для окончательного осаждения оставшейся в газах золы и для распределения газа для дальнейшего использования.
Бункер топлива 1 имеет форму цилиндра, в днище которого установлен ворошитель, который предотвращает зависание топлива в бункере. Бункер 1 соединен с твердотопливной горелкой 2 через шнековый механизм 7 подачи топлива.
Твердотопливная горелка 2 снабжена люком 8, который предназначен для подачи на колосниковую решетку крупногабаритного топлива, например отходов лесопереработки. Воздух в камеру сгорания подается с помощью вентиляторов наддува 9, положение и мощность которых создает вихревой эффект, позволяющий полностью сжечь топливо. В нижней части горелки 2 расположен зольник для удаления золы.
Входной патрубок 10 камеры дожига 3 и выходной патрубок 11 смесительной камеры 4 расположены в верхней части камер, а соединительный патрубок 12 между камерой дожига 3 и смесительной камерой 4 - в нижней части. Распределительная камера 5 снабжена выходным патрубком 13.
На фиг. 3 и 4 показано, что камера дожига 3 включает металлический корпус 14 цилиндрической формы и камеру сгорания 15 из огнеупорного материала, разделенные воздушной рубашкой 16. Воздушная рубашка 16 соединяет расположенное в верхней части корпуса устройство подачи воздуха 17, выполненное в виде патрубка с заслонкой, и соединительный патрубок 12. Устройство подачи воздуха 17 расположено диаметрально противоположно от соединительного патрубка 12. Устройство подачи воздуха 17 может быть снабжено дутьевым вентилятором (на фиг. не показано).
Система розжига/сброса дымовых газов 6 включает соединительный патрубок, раму и выхлопную трубу. Для разжига/сброса дымовых газов открывают шиберную заслонку, установленную в соединительном патрубке, выходной патрубок при этом перекрывается, запускается вентилятор и дымовые газы поступают в выхлопную трубу и выводятся в атмосферу. Выхлопная труба оборудована лючком для осмотра и очистки внутренней полости нижней части выхлопной трубы от продуктов горения.
В нижней части камер 3, 4, 5 расположены зольники 18, предназначенные для удаления золы. На корпусах камер 3, 4, 5 имеются смотровые люки 19, предназначенные для визуального осмотра и ремонта внутренней поверхности камер.
Устройство работает следующим образом.
Топливо из бункера 1 подается шнековым механизмом 7 в камеру сгорания горелки 2, где происходит процесс его газификации с частичным сжиганием образующихся газов. Крупные куски топлива загружаются в камеру сгорания через люк 8. Далее раскаленные газы через патрубок 10 поступают в камеру дожига 3, где происходит их окончательное сжигание. В камере дожига 3 дымовые газы движутся спиралевидно вниз (на. фиг. 3 показано сплошной стрелкой) за счет выполнения камеры 3 цилиндрической формы и расположения патрубка 10 сверху камеры и тангенциально относительно нее. Далее газы поступают из камеры 3 в смесительную камеру 4 через патрубок 12, где происходит их смешение с атмосферным воздухом. Атмосферный воздух, предназначенный для смешивания с дымовыми газами, поступает через устройство подачи воздуха 17 и далее через воздушную рубашку 16 попадает в патрубок 12 (на фиг. 3 и 4 движение атмосферного воздуха показано пунктирными линиями). Воздушная рубашка 16 служит теплоизоляцией камеры сгорания 15, исключающей большие тепловые потери, и одновременно служит нагревателем поступающего в смесительную камеру 4 атмосферного воздуха. Расположение устройства подачи воздуха 17 диаметрально противоположно от соединительного патрубка 12 обеспечивает максимально длинный путь атмосферного воздуха по воздушной рубашке и соответственно его эффективный прогрев. В смесительной камере 4 дымовые газы движутся спиралевидно вверх за счет выполнения камеры 4 цилиндрической формы и расположения патрубка 12 тангенциально относительно нее. Далее газовоздушная смесь поступает через патрубок 11 в распределительную камеру 5, где происходит окончательное отделение остатков золы. В распределительной камере 5 газовоздушная смесь движется спиралевидно вниз за счет выполнения камеры цилиндрической формы и расположения патрубка 11 тангенциально относительно нее. Подготовленная газовоздушная смесь выходит в патрубок 13 и используется в дальнейшем по назначению.
Очевидно, что предложенное устройство позволяет снизить тепловые потери устройства по сравнению с ближайшим аналогом.