Устройство для повторного обжига продуктов горения печи
DEVICE FOR REPEATED BURNING OF FURNACE COMBUSTION PRODUCTS

Предлагаемое изобретение относится к печам, а именно к вспомогательным приспособлениям для повторного обжига продуктов горения. И предназначено для работы с однородным твердым типом топлива.
В настоящее время печи/котлы отопления широко используются потребителями, но в них есть ряд нижеуказанных недостатков:
Во-первых. Верхнее воздушное отверстие на существующих установках сгорания соединено непосредственно с вертикальной стенкой установки сгорания, его симметрия симметрична вертикальным стенкам установки сгорания. При сжигании проиcходит воздействие на относительно тонкую часть вертикальной стенки установки сгорания, и поэтому температура воздушных отверстий установки сгорания изначально не соответствует требованиям температуры воспламенения, особенно когда печь запускается в первый раз, в результате при первой топке печи выходит дым из печи и не воспламеняется быстро и процесс не прерывного превращения в газ не сработает. Из-за этого огонь гасится при сгорании.
Во-вторых. Для существующих котлов сравнительно больших размеров: во всех установлено вспомогательное устройство сгорания, поскольку воздух воздействует на основную часть установки сгорания. Есть несколько проблем у этого типа вспомогательного устройства: 1. На нижнем конце вспомогательного устройства имеется воздушное отверстие, местом расположения которого является зона с самой высокой температурой печи, а скорость воздушного потока настолько высока, что она не только не подходит для сжигания, но также может влиять на процесс конверсии в газ. 2. Верхний и нижний концы вспомогательного устройства сгорания плоские, а зола легко собирается сверху. Нижний конец находится в зоне высокой температуры, поэтому оно может легко сгореть и вызвать выход печи из строя.
В-третьих. В части, с которой вытянут верхний конец вспомогательного устройства сгорания наружу, трудно воспламениться в части воздушного отверстия вспомогательного устройства сгорания из-за относительно небольшого количества сгущения воздуха.
Целью настоящего изобретения является установка оборудования для повторного обжига продуктов горения в действующие печи или усовершенствование новых моделей печей/котлов. С помощью данного оборудования решены такие проблемы существующих котлов отопления, такие как, медленное зажигание, выход дыма и тушение огня, а также зажигание стало быстрее, улучшены процесс конверсии в газ, бездымный процесс и процесс сгорания, и обеспечены энергосбережение, защита окружающей среды и продление срока службы установки сгорания и печи.
Известна печь см. патент Китая CN205174452 от 20.04.2016. В данном патенте описана печь, включающая основную камеру сгорания и дополнительную камеру сгорания, установленную над ней, и предназначенную для более эффективного сгорания топлива. При этом дополнительная камера сгорания выполнена конусообразной с вертикально ориентированными отверстиями. Выполнение устройства для повторного обжига продуктов горения, а именно дополнительной камеры с вертикально ориентированными отверстиями приводит к неравномерному поступления воздуха в дополнительную камеру сгорания и к недостаточно эффективному сгорания топлива.
Наиболее близким техническим решением является патент Китая CN204201946 от 11.03.2015, в котором раскрыто устройство для повторного обжига продуктов горения.  Данное устройство состоит из конического полого корпуса сгорания с горизонтально расположенными по центру корпуса воздушными отверстиями. Недостатком данного решения является недостаточно эффективное поступление воздуха к продуктам горения, ввиду того, что потоки воздуха от соседних отверстий встречаются и завихряются.
Предлагаемое решение направлено на устранение указанных выше недостатков.
Целью настоящего изобретения является создание высокоэффективного устройства для повторного обжига продуктов горения для установки в действующие печи или усовершенствование новых моделей печей/котлов. С помощью данного оборудования решены такие проблемы существующих котлов отопления, такие как, медленное зажигание, выход дыма и тушение огня, а также зажигание стало быстрее, улучшены процесс конверсии в газ, бездымный процесс и процесс сгорания, и обеспечены энергосбережение, защита окружающей среды и продление срока службы установки сгорания и печи.
Технический результат – ускорение зажигание топлива и улучшение сгорания топлива в печи.
Технический результат достигается тем, что устройство для повторного обжига продуктов горения выполнено в виде полого корпуса с входным нижним и выходным верхним отверстиями, на боковой стенке которого выполнен горизонтальный ряд равномерно расположенных воздушных отверстий. При этом с правой и левой стороны каждого отверстия с внутренней стороны корпуса выполнен плоский прямоугольный выступ.
Как правило, стоит выполнять плоские прямоугольные выступы параллельными друг другу.
Корпус может быть выполнен в виде усеченного конуса или усеченной пирамиды или усеченного параллелепипеда или цилиндра, либо иного тела, подходящего под очаг, на который он устанавливается.
Толщину прямоугольных выступов предпочтительно выполнять меньше толщины корпуса.
Предлагаемое решение показано на следующих фигурах:
Фиг. 1 – пример использования предлагаемого устройства для повторного обжига продуктов горения в печи;
Фиг. 2 – вариант исполнения предлагаемого устройства и очага, на который оно устанавливается;
Фиг. 3 – чертеж предлагаемого устройства (конусообразное);
Фиг. 4 - чертеж предлагаемого устройства (пирамидальное).
На фигурах позициями обозначены следующие позиции.
1 – керамический очаг;
2 – чугунная колосниковая решетка,
3 – пепельница;
4 – наружные воздушные отверстия;
5 – внутренние воздушные отверстия предлагаемого устройства;
6 – чугунные крышки печи;
7 – воздушная камера;
8 – дымоход;
9 – паз для дымохода;
10 – отверстие для удаления сажи;
11 – загрузочная дверка;
12 – устройство для повторного обжига продуктов горения в печи (предлагаемое устройство);
13 – корпус печи;
14 – корпус устройства для повторного обжига продуктов горения в печи;
15 – вспомогательный выступ (шторка) устройства для повторного обжига продуктов горения в печи.
Сущность предлагаемого решения
Оборудование для повторного обжига продуктов горения представляет собой устройство, состоящее из корпуса сгорания 14 и воздушных отверстий 5 (см. фиг.3), размер основывается на конструкции печи сжигания.
Вспомогательный выступ (шторка) устройства для повторного обжига продуктов горения в печи 15 размещено внутри корпуса сгорания 14 располагается вертикально на стенке корпуса сгорания 14 с двух сторон каждого из отверстий 5. При этом вспомогательные выступы (шторки) одного отверстии должны быть параллельны друг другу, но не обязательно располагаются строго вертикально. Размер выступа (1-2 см), как правило не превышает диаметра отверстия.
Приведем пример описание работы предлагаемого устройства на примере домашнего котла отопления (фиг. 2):
Во время горения топлива в корпусе печи 13 дым поступает в предлагаемое устройство для повторного обжига продуктов горения 12 и там сгорает повторно за счет добавления воздуха из внешней среды.
За воздушными отверстиями 5 размешены вспомогательные выступы (шторки) сжигания, толщина вспомогательных выступов меньше по сравнению с толщиной корпуса самого устройства. Устройство для повторного обжига продуктов горения 12 размещается над керамическим очагом (блоком сгорания печи) 1 внутри корпуса печи.
Воздушные отверстия 5, лежат в одной горизонтальной плоскости и равномерно распределены по боковой стенке корпуса предлагаемого устройства 15. Воздушные камера 7 находится на одном уровне с воздушными отверстиями 5 и беспрепятственно поставляет воздух в отверстия 5. Толщина вспомогательных выступов (шторок)  зажигания сравнительна тонкая, поэтому при сжигании топлива температура этой камеры мгновенно возрастает до требуемой температуры воспламенения, и процесс сгорания не только быстрый, но и бездымный, и происходит полностью сгорание топлива, что соответствует экологическим требованиям.
Корпус предлагаемого устройства 14 имеет вспомогательные выступы (вспомогательное устройство сгорания), благодаря чему в корпус сгорания 14 подается дополнительный воздух с наружных отверстий печи 4 (фиг. 1), что обеспечивает ускоренное сжигание остаточных продуктов горения (дыма).
Корпус оборудования для повторного обжига продуктов горения может иметь коническую форму или форму сферического столбца или квадратную, квадратную коническую, прямоугольную, прямоугольную и другую форму, в зависимости от формы печи.
Представленное оборудование для повторного обжига продуктов горения изготавливается из чугуна или железа промышленным способом (на специальном оборудовании для металлообработки), качество и срок эксплуатации зависит от качества металла.
Проект данного решения имеет широкое прикладное применение, его конструкция простая, производство не является сложным.
Толщина этого оборудования сравнительно тонкая, поэтому при сжигании топлива температура в этой камере мгновенно возрастает до требуемой температуры воспламенения, и процесс сгорания не только быстрый, но и бездымный, и происходит полностью сгорание, как топлива, так и продуктов горения, что соответствует экологическим требованиям.