ОТОПИТЕЛЬНЫЙ КОТЕЛ

Полезная модель относится к энергетике и может быть использована для обогрева индивидуальных и промышленных помещений и других технологических нужд.
Известен отопительный аппарат RU 102765 U1 относящийся к тепловой технике и может быть использована для обогрева жилых зданий, производственных помещений и индивидуальных жилых домов. Отопительный аппарат содержащий топочную камеру с потолком в форме козырька, с загрузочной дверцей в ее верхней части и колосниковой решеткой, зольную камеру с выдвижным ящиком, дымоход, патрубки подвода холодной воды и отвода горячей воды, Между стенками корпуса, топочной камеры и зольной камеры имеется полость для теплоносителя: воздуха или воды, при заполнении водой образуется водяная рубашка.
Недостатком данного отопительного аппарата является быстрое сгорание одной закладки топлива, недостаточная эффективность сжигания топлива, приводящая к его не полному сгоранию и выбросу не сгоревших продуктов горения (сажи) в атмосферу, (RU 102765 U1 www1.fips.ru)
Задача, на решение которой направлено заявляемая полезная модель - это расширение возможности использования твердого топлива для отопительных целей, повышение экономичности и эффективности использования, уменьшение выбросов в атмосферу.
Раскрытие полезной модели.
Заявленная задача решается с помощью, отопительного аппарата состоящего из корпуса, на боковых, верхней, нижней и задней поверхностях которого размещена камера-рубашка, для водного теплоносителя, на передней части корпуса расположена верхняя загрузочная дверца и нижняя дверца обслуживания котла, предназначенная для розжига и чистки котла. Внутри корпуса размещены: топочная камера, колосники, нижняя камера дожигания пиролизных газов. Внизу, справа по центру, в топочной камере расположена направляющая отходящих газов, направленная в нижнею камеру горения, над ней трубы подвода воздуха. В нижней камере сжигания отходящих газов из шамотного кирпича создана направляющая отходящих газов, для направления их, через камеру отвода, в дымоход, а для полного дожига - подвод воздуха. Главное отличие от существующих аналогов, это наличие объемной камеры сгорания твердого топлива и дополнительной нижней камеры сжигания отходящих газов, за счет подвода воздуха через трубы, соединенные с боковой шахтой вентилятора, первичной камерой и с нижней камерой. Благодаря данной конструкции подвода воздуха, отвода и дожигания пиролизных газов, создается эффект пульсации горения.
Заявленная полезная модель эффективно нагревает теплоноситель за счет сжигания твердого топлива и сжигания отходящих газов. Уменьшаются сажные выбросы, в отходящих газах полностью отсутствует угарный газ (CO) и углеводороды (CnHm), что свидетельствует о полном сгорании топлива. Увеличивается КПД до 80%, уменьшается расход топлива, снижаются затраты на топливо, минимальное количество золы, уменьшаются выбросы в атмосферу не сгоревших продуктов благодаря чему топливом для сжигания может служить любое древесное топливо, любой фракции, а также горючие твердые отходы промышленного производства например ДСП, опилки и автопокрышки. И главное преимущество данной полезной модели является способность горения при повышенной влажности топливного материала.
Металл, из которого изготовлена заявленная полезная модель, предназначен для работы в агрессивной среде он покрывается многослойной рубашкой, состоящей из оксида железа (несколько микрон), углерода и смол, Котел изнутри не забивается сажей и постоянно омывается креозотом, смолами и иными составляющими топлива, что значительно продлевает ресурс изделия.
На чертеже обозначены:
фиг. 1 - вид котла спереди в разрезе B-B
фиг. 2 - вид котла сбоку в разрезе A-A
фиг. 3 - вид котла сверху в разрезе
фиг. 4 - вид котла сверху
1 - вентилятор
2 - камера для водного теплоносителя - рубашка
3 - загрузочная дверца
4 - дверца обслуживания котла
5 - нижняя камера вторичного сгорания
6 - камера загрузки и первичного сгорания твердого топлива
7 - огнеупорный кирпич направляющий отходящие газы
8 - шахта вентилятора
9 - сопло отходящих газов из первичной во вторичную камеру сгорания
10 - трубы (сопла) подвода воздуха
11 - ребра оптимизации горения (колосники особой конструкции)
12 - направляющая отходящих газов со съемом остаточного тепла
13 - камера отвода в дымоход отходящих газов после сжигания
14 - дымоход
15 - крышка обслуживания направляющих отходящих газов
16 - механический температурный датчик управления вентилятором (в режиме стоп/старт)
17 - отходящие газы - пиролизный газ
18 - отходящие газы после повторного сжигания
Осуществление полезной модели.
Заявленный отопительный котел работает следующим образом, в камеру сгорания твердого топливо (6) через загрузочную дверцу (3), помещают топливо и разжигают, после розжига котла, прогрева и последующего перевода его в рабочий режим, в камере сгорания твердого топлива (6) при недостатке кислорода и воздействии низких температур (250-350 C°) происходит процесс газификации топлива - пиролиз. Образующийся пиролизный газ (17), который поднимается вверх, соприкасаясь со стенками камеры сгорания, конденсирует большую часть дегтя и смол, которые стекают вниз в зону горения, где эффективно сгорает в пульсирующем, вихревом пламени которое создает среду для пиролиза и необходимое давление которое направляет часть пламени через эвакуационное сопло (9) в камеру сжигания отходящих газов (5), где встречаясь с раскаленным кирпичом и дополнительным воздухом происходит, дожег и остаточное горение, после чего отходящие газы, обходя раскаленный кирпич по нижней камере, после повторного сжигания, через направляющую отходящих газов (12), отдавая остаточное тепло, направляется в камеру для отвода в дымоход (13) и уходит в дымоход (14).
В процессе сжигания пиролизного газа выделяется большое количество тепла. Тепло полученное от двойного сгорания, передается через теплообменные поверхности котловой воде в рубашке (2), расположенной на боковых, задней, нижней и верхней поверхностях котла.