ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ
HEAT PRODUCING ELEMENT

Изобретение относится к области топливной энергетики.
Целью изобретения является получение из древесных отходов (опилок) нового вида топлива, простого в изготовлении, экологически чистого и удобного в применении.
Известны аналоги топливных брикетов, изготовляемые из измельченной древесины или растительных отходов с добавление связующих компонентов, в состав которых входит лигносульфат (1), отходы целлюлозно-бумажной промышленности (3), отходы нефтебитумного производства (2).
Наиболее близкий аналог - топливный брикет (3) - изготавливается методом горячего прессования при температуре 350-500°С и давлении 50-55 МПа из смеси древесных опилок, торфа, отходов целлюлозно-бумажной промышленности, измельченного каменного угля и окислителя. Данный способ производства неэкономичен с точки зрения энергозатрат, а сам брикет при сгорании выделяет окислы серы, содержащиеся в отходах.
2
Предлагаемый тепловыделяющий элемент (ТВЭ) содержит в своем составе древесные отходы (опилки), упакованные особым способом в оберточную бумагу. Измельченные и просеянные через сито с размером ячейки 5×5 мм опилки увлажняют до 40%, затем древесная масса засыпается в бункер (Фиг.1) (1), далее вальцами (2) наносится ровным слоем 5-8 мм на основу - бумажную ленту плотностью 40-80 г/м (3), а полученный «сэндвич» (4) плотно сворачивается в многослойный цилиндрический рулон (5) с центральным каналом диаметром 25 мм вдоль осевой линии (6).
ТВЭ в виде рулона имеет следующие параметры: высота 200 мм, диаметр внешний 150 мм, диаметр внутренний 25 мм, масса 1,0 кг, теплотворность 2800-4000 ккал в зависимости от вида применяемой древесины, время горения 2 часа.
Центральный канал или запальная трубка является пламяобразующим, создающим тягу элементом, загорание происходит от воспламенения его нижней кромки бумажной стенки. По мере сгорания бумажных стенок центрального канала (запальной трубки) воспламеняются опилки, превращаясь в раскаленную угольную трубку. Влага опилок испаряется, водяной пар под действием образующегося давления проходит сквозь слой раскаленного угля центрального канала и образует синтез-газ, окись углерода и водород.
Синтез-газ при горении выделяет большое количество энергии, рулонная упаковка препятствует прямому притоку воздуха к опилкам, таким образом, создаются условия термического бескислородного разложения древесины. Продукты пиролиза, жидкие и газообразные, поступают в зону горения центрального канала.
Таким образом, существенными признаками предлагаемого изобретения являются:
- использование экологически чистых древесных опилок без связующих компонентов;
- предварительное увлажнение опилок;
- получение «сэндвича»;
- формирование многослойного рулона;
- наличие в рулоне центрального канала (запального устройства);
- получение условий для образования синтез-газа.
Существенным фактом является то, что в технологическом процессе производства ТВЭ не используются энергозатратные термообработка и прессование древесного сырья, кроме того, не используются экологически «грязные» связующие компоненты.
Конструкция ТВЭ предполагает вертикальное расположение центрального канала (запальной трубки) при эксплуатации (Фиг.2) (1) с целью создания направленного потока тепловой энергии (2) и равномерного послойного (3) сгорания от центра к внешним стенкам. ТВЭ может применяться как автономно, так и в отопительных устройствах для бытовых целей и также в полевых условиях.
ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Способ получения топливных брикетов C1 RU 99104360, публикация патента №2149890.
2. Состав для брикетирования топлива C1 RU 96102727, публикация патента №2100416.
3. Топливный брикет C1 RU 94027508, публикация патента №2119532.