ТВЕРДОТОПЛИВНЫЙ КОТЕЛ СВЕРХДЛИТЕЛЬНОГО ГОРЕНИЯ "ЭНЕРГИЯ ТТ"

Полезная модель относится к отопительной технике, а именно к теплообменным агрегатам, работающим на твердом топливе, которые могут быть использованы для отопления жилых и других помещений, а также для горячего водоснабжения. В качестве твердого топлива может быть использовано, например, уголь, опилки, торф, куски деревьев, смесь названных видов топлива и т.д.
Известный отопительный котел, в котором расположено печь с колосниками, конвекционную часть, водяную рубашку, средства подачи окислителя. Конвенционная часть расположена над печкой и содержит водяные трубы, вода в которых нагревается продуктами сгорания топлива из печи (патент Украины на изобретение №56752).
Недостатком аналога является относительно большой процент недожженного топлива, особенно с большим содержанием влаги и большой зольностью, что увеличивает себестоимость отопления, и необходимость постоянной подачи топлива, так как продолжительность горения одной его загрузки не велика.
Также известный «Твердотопливный котел длительного горения Stropuva», который содержит два стальных цилиндра (один внутри другого) с водой в пространстве между ними и печкой внутри малого цилиндра (Интернет-сайт http://www.stropuva.org/). Конструкция котла обеспечивает процесс длительного горения (на одной закладке 5-30 дней) в верхнем слое закладки топлива, что затрудняет процесс удаления золы, которая в свою очередь ухудшает качество горения.
За прототип принят «Отопительный тверд отопливный котел КВр-50К «Теплотрон», который содержит корпус, состоящий из внешнего и внутреннего баков теплообменника, пространство между которыми заполнено теплоносителем и в последнем из которых расположены загрузочное отверстие, печь с колосниковой решеткой и зольник (Интернет-сайт компании ООО «Рустеплосистемы» http://www.kotel-nk.ru/company/).
Недостатком данной конструкции является неэ4)фективное сжигание топлива и небольшой объем печи, что приводит к необходимости частой загрузки топлива.
В основу полезной модели поставлена задача в известной конструкции твердотопливного котла повышения эффективности сжигания топлива и, соответственно, коэффициента полезного действия котла, при одновременном увеличении продолжительности горения одной загрузки топлива за счет применения в конструкции котла газоходов из эжекционными каналами.
Поставленная задача достигается тем, что в твердотопливном котле сверхдлительного горения «Энергия ТТ», содержащим корпус, состоящий из внешнего и внутреннего баков теплообменника, пространство между которыми заполнено теплоносителем и в последнем из которых расположены загрузочное отверстие, печь с колосниковой решеткой и зольник, во внутреннем баке установлен хотя бы один газоход, заборная часть которого соединена через отверстие с воздухозаборником и через эжекционный канал с нижней частью печи, а выходная часть выведена в верхнюю часть печи.
В другой конкретной скорме исполнения, согласно полезной модели, во внутреннем баке симметрично размещены четыре газоходы с эжекционными каналами.
В другой конкретной форме исполнения, согласно полезной модели, в корпусе относительно колосниковых решеток установлены верхние и нижние зольные дверцы.
Выше перечисленные новые признаки (газоход из эжекционным каналом, соединяющим воздухозаборник и нижнюю часть печи с верхней) при взаимодействии с известными признаками (корпус, баки теплообменника, теплоноситель, загрузочное отверстие, печь с колосниковой решеткой и зольник) обеспечивают выявление новых технических свойств полезной модели и получения технического результата - повышения коэффициента полезного действия котла, при одновременном увеличении продолжительности горения одной загрузки топлива. В конечном итоге получена возможность улучшить потребительские свойства системы, связанные с техническим результатом, а именно: удобство в использовании благодаря уменьшению перерывов в работе котла для его обслуживании во время отопительного сезона.
На чертеже показана конструктивно-технологическая схема твердотопливного котла сверхдлительного горения «Энергия ТТ».
Твердотопливный котел сверхдлительного горения «Энергия ТТ» содержит корпус 1, состоящий из внешнего 2 и внутреннего 3 металлических баков теплообменника 4, пространство между которыми заполнено теплоносителем (водой) 5, который подводится и отводится через трубы 6 и 7. Во внутреннем баке 3 расположены загрузочное отверстие 8, печка 9 с колосниковой решеткой 10, которая одновременно служит загрузочным бункером, зольник 11 из верхними 12 и нижними 13 зольными дверцами и газоходы 14 из смесительными камерами 15. Заборная часть 16 газохода 14 соединены через отверстие 17 с воздухозаборником 18 и через эжекционный канал 19 - с нижней частью 20 печи 9, а выходная часть 21 выведена в верхнюю часть 22 печи 9, где установлена труба 23 выхода продуктов горения твердого топлива 24.
На схеме показано потоки воздуха и димогазов: первой части воздуха 25, второй части воздуха 26, дополнительного воздуха 27, димогазов 28 и смеси димогазов с первой частью воздуха 29.
Твердотопливный котел сверхдлительного горения «Энергия ТТ» используют следующим образом.
Через трубы 6 и 7 котел присоединяют к отопительной системе. Используя загрузочное отверстие 8 в печь 9 до ее верхней части 22 загружают твердое топливо 24. Зона горения топлива, например, уголь - это нижняя часть 20 печи 9. На колосниковой решетке 10 от сгорания угля накапливается слой пепла, который служит некоторым сопротивлением и разделяет входной поток воздуха на две части. Первая часть 25 потока воздуха направляется в газоходы 14, увлекая с собой димогазы 28 и несгоревший кислород непосредственно из зоны горения через эжекционные каналы 19. Вторая часть потока 26 проходит через слой золы, образовавшейся от сожженного угля и находится на колосниковых решетках 10, в очаг горения, обеспечивает в нем процесс окисления топлива. Также производится подача дополнительного воздуха 27 в газоходы 14 через эжекционный канал 19, что создает эффект эжекции, усиливает захват димогазов 28 и формирует состав горючей смеси в смесительных камерах 15, где и происходит процесс ее сжигания.
Выделенная тепловая энергия от процесса окисления топлива 24 переходит через теплообменные стенки внутреннего бака 3 и проточные колосниковые решетки 10 в систему отопления (горячего водоснабжения).
Применение в конструкции котла газоходов 14 с эжекционными каналами 19 обеспечивает:
1) захват димогазов непосредственно из очага горения, которое осуществляется воздушным потоком для предотвращения его затухания из-за их скопления и направления их в газоходы через эжекционные каналы и в смесительные камеры для сжигания в них образовавшейся газовоздушной смеси;
2) захват избыточного кислорода непосредственно из очага горения проходит воздушным потоком для предотвращения его произвольного сгорания и направления их в газоходы через эжекционные каналы и в смесительные камеры для сжигания в них образовавшейся газовоздушной смеси;
3) смешивание компонентов, поступающих из зоны горения, с дополнительным воздухом, который подается для сжигания образовавшейся смеси.
Эффект преимущества данной полезной модели состоит в том, что во время работы котла сжигания твердого топлива позволяет недорогим способом получить широкий диапазон регулирования тепловой мощности котла без ощутимого снижения КПД и распределять отдачу тепла раз загруженной массы угля на сверхдлинный время без вмешательства человека и без применения дополнительных механизмов подачи топлива и встряхивания колосниковой решетки для освобождения от золы в зоне горения. В результате потребитель получает устройство обеспечения тепловой энергией, не требующий обслуживания в течение сверхдлительного времени, на сколько позволяет общая теплотворная способность загруженной массы топлива за один раз, до этого времени не было реализовано ни в одной известной конструкции твердотопливных котлов. Для использования населением, исходя из приемлемых размеров котла для большинства помещений, возможно реализовать продолжительность горения одной закладки угля до 45 суток без вмешательства человека.