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 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. В известном устройстве камера дожига, смесительная камера и распределительная камера имеют прямоугольный металлический корпус. В процессе перемещения внутри камер поток газов движется прямолинейно и несколько раз меняет направление, в результате чего происходит осаждение золы. Такая система осаждения золы и смешивания газов с атмосферным воздухом не является оптимальной.
Технический результат заключается в повышении очистки газов от сгоревших твердых частиц и эффективности смешивания топочных газов с атмосферным воздухом.
Технический результат достигается тем, 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 патрубок, соединяющий камеру дожига и смесительную камеру - в нижней части камер, при этом камеры выполнены цилиндрической формы, а патрубки расположены тангенциально относительно внутренних поверхностей камер.
Предложенное устройство поясняется следующим графическим материалом.
На фиг. 1 изображен главный вид теплогенератора.
На фиг. 2 изображен вид теплогенератора сверху.
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 розжига/сброса дымовых газов 6. 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 состоит из металлического корпуса и камеры сгорания из жаростойкого кирпича. Горелка 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.
Камера дожига 3 включает металлический корпус цилиндрической формы и камеру сгорания из огнеупорного материала. Между металлическим корпусом и камерой сгорания имеется воздушная рубашка для циркуляции воздуха, соединенная с одной стороны с устройством подачи воздуха 10, расположенного в верхней части корпуса камеры 3, а с другой стороны с патрубком 13, расположенным диаметрально противоположно в нижней части корпуса камеры 3. Смесительная камера 4 включает металлический корпус цилиндрической формы и слой термоизоляции с металлическим кожухом. Распределительная камера 5 состоит из металлического корпуса цилиндрической формы и слоя термоизоляции с металлическим кожухом. Входной патрубок 11 камеры дожига 3 и выходной патрубок 12 смесительной камеры 4 расположены в верхней части камер, а патрубок 13, соединяющий камеру дожига 3 и смесительную камера 4 - в нижней части. При этом все соединительные патрубки 11, 12, 13, 14 установлены тангенциально к внутренней поверхности камер 3, 4, 5.
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 16, предназначенные для удаления золы. На корпусах камер 3, 4, 5 имеются смотровые люки 17, 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 поступают через патрубок 11 в камеру дожига 3, где происходит их окончательное сжигание. Выполнение камеры 3 цилиндрической формы и расположение входного патрубка 11 тангенциально относительно нее обеспечивает образование вихря в камере дожига 3. Движение потока топочных газов в камере дожига 3 по спиралевидной траектории вниз ускоряет процесс горения несгоревших частиц топлива и улучшает процесс осаждения сгоревших твердых частиц. Далее дымовые газы поступают из камеры 3 в смесительную камеру 4 через патрубок 13, где происходит их смешение с атмосферным воздухом. Атмосферный воздух, предназначенный для смешивания с дымовыми газами, поступает через устройство подачи воздуха 10 и далее через воздушную рубашку камеры дожига попадает в патрубок 13. Выполнение камеры 4 цилиндрической формы и расположение патрубка 13 тангенциально относительно нее обеспечивает образование вихря в камере 4. Движение потока топочных газов в камере 4 по спиралевидной траектории вверх обеспечивает более эффективное их смешивание с воздухом и улучшает процесс осаждения золы. Далее газовоздушная смесь поступает через патрубок 12 в распределительную камеру 5 и двигается спиралевидно вниз, в результате чего происходит окончательное отделение остатков золы. Выполнение камеры 5 цилиндрической формы и расположение патрубка 12 тангенциально относительно нее также обеспечивает образование газовоздушного вихря в камере. Подготовленная газовоздушная смесь выходит в патрубок 14 и используется в дальнейшем по назначению.
Очевидно, что предложенное устройство позволяет повысить качество очистки газов от сгоревших твердых частиц и эффективность смешивания топочных газов с атмосферным воздухом.