УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА ВОДЫ

Устройство для нагрева воды относится к теплоэнергетике, в частности, к теплогенераторам, и может быть использовано для автономного отопления и горячего водоснабжения отдельных зданий и сооружений.
Известна котельная установка, реализующая способ интенсификации горения факела в топке, содержащая опору с установленной на ней емкостью для воды, топочную камеру с размещенной в ней электроизолированной горелкой, оснащенной форсункой, дымовую трубу, бункеры золы и шлака, высоковольтный преобразователь напряжения и игольчатые электроды, направленные к центру топочной камеры (см. патент 2079786, опубл. 20.05.97).
Недостатком такой котельной установки является слабая интенсификация горения топлива и незначительное уменьшение объема отходящих токсичных газов вследствие того, что электрическое поле, образуемое между горелкой и игольчатыми электродами, является постоянным. Факел пламени, подвергающийся воздействию постоянного электрического поля, отклоняется исключительно в сторону игольчатых электродов. При этом эффекта закручивания топлива, воздуха, либо всей топливно-воздушной смеси не наблюдается. Отсутствие эффекта самопроизвольного закручивания определяет недостаточную интенсивность сгорания топлива в факеле и требует использования дополнительного дутьевого вентилятора, что усложняет конструкцию и снижает ее энергетические показатели.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение интенсивности горения топлива и снижения объема отходящих токсичных газов.
Такой технический результат достигается тем, что известная котельная установка содержащая опору с установленной на ней емкостью для воды, топочную камеру с размещенной в ней электроизолированной горелкой, оснащенной форсункой, дымовую трубу, бункеры золы и шлака, высоковольтные преобразователи напряжения и игольчатые электроды, направленные к центру топочной камеры, дополнительно снабжено блоком развертки, а игольчатые электроды размещены в виде ряда секций (например, трех), изолированных между собой и размещенных по периферийной части топочной камеры, причем вход блока развертки подключен к питающей сети, а выходы - через высоковольтные преобразователи напряжения к горелке и к соответствующим секциям игольчатых электродов.
На фиг.1 представлен общий вид устройства для нагрева воды.
Устройство для нагрева воды содержит опору 1 с установленной на ней емкостью 2 для воды, топочную камеру 3 с размещенной в ней электроизолированной горелкой 4, оснащенной форсункой 5, дымовую трубу 6, бункеры 7 золы и шлака, высоковольтные преобразователи 8 напряжения, игольчатые электроды 9 и блок 10 развертки. Игольчатые электроды 9 изолированы между собой, направлены к центру топочной камеры 3 и размещены в виде ряда секций по периферийной части топочной камеры 3. Количество таких секций должно быть не менее двух, однако качественная работа устройства достигается при трех секциях, смещенных относительно друг друга на угол 120 градусов. Вход блока 10 развертки подключен к питающей сети, а выходы - через высоковольтные преобразователи 8 напряжения к горелке 4 и к соответствующим секциям игольчатых электродов 9. Блок 10 развертки представляет собой электронное или электромеханическое устройство с одним входом и несколькими выходами. Количество выходов соответствует количеству секций игольчатых электродов 9. Высоковольтные преобразователи 8 напряжения выполнены в виде повышающих трансформаторов или трансформаторов в комбинации со схемами умножения напряжения.
Устройство для нагрева воды работает следующим образом.
После подачи топлива в топочную камеру 3 через горелку 4 и последующего его распыления форсункой 5, смесь поджигают. Горение топливно-воздушной смеси сопровождается повышением температуры в топочной камере 3 и нагревом емкости 2 для воды, удерживаемой опорой 1. Продукты сгорания, а вместе с ними токсичные газы удаляются в атмосферу через дымовую трубу 6. Зола и шлак, образующиеся в процессе горения оседают в бункере 7 золы и шлака, откуда впоследствии удаляются.
Электрическая энергия, подводимая ко входу блока 10 развертки в качестве питания, перераспределяется между его выходами. При этом частота и очередность коммутации определяются блоком 10 развертки. С выходов блока 10 развертки электрическая энергия поочередно подается на входы высоковольтных преобразователей 8 напряжения, а с выходов последних - на горелку 4 и соответствующие секции игольчатых электродов 9.
В пространстве топочной камеры 3 между горелкой 4 и соответствующей секцией игольчатых электродов 9 образуется электрическое поле напряженностью не менее 1 кВ/см. Это электрическое поле взаимодействует с пламенем, ионизируя факел и вынося из него несгоревшие радикалы топлива. Происходит дополнительное дробление частиц топлива и его электростатическое распыление до молекулярного уровня по объему топочной камеры 3. При этом вследствие периодического изменения пространственного расположения электрического поля происходит дополнительное возвратно-поступательное (при наличии двух секций игольчатых электродов 9) или вращательное (при наличии трех и более секций игольчатых электродов 9) движение факела. Вследствие этого суммарная поверхность соприкосновения топлива с окислителем увеличивается, температура факела пламени возрастает, а расход топлива и объем отходящих токсичных газов уменьшаются.
Таким образом, внутри топочной камеры образуется пульсирующее или вращательное электрическое поле, способствующее возникновению режима самопроизвольного колебания или закручивания топливно-воздушной смеси, определяющего повышенную интенсификацию горения