ТЕПЛОГЕНЕРАТОР

ТЕПЛОГЕНЕРАТОР


RU (11) 2293258 (13) C1

(51) МПК
F24H 1/24 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2007.02.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2006102546/06 
(22) Дата подачи заявки: 2006.01.30 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2006.01.30 
(45) Опубликовано: 2007.02.10 
(56) Аналоги изобретения: RU 2076284 C1, 27.03.1987. SU 1210001 A, 07.02.1986. SU 12743 A, 31.01.1930. SU 1413301 A1, 30.07.1988. SU 1719805 A, 15.03.1992. FR 2609537 A, 15.07.1988. 
(72) Имя изобретателя: Яковлев Юрий Викторович (RU) 
(73) Имя патентообладателя: ООО "СОЮЗ" (Ковровский завод котельно-топочного и сушильного оборудования) (RU) 
(98) Адрес для переписки: 601952, Владимирская обл., Ковровский р-н, пос. Глебово, ул. Заводская, 34, Завод котельно-топочного и сушильного оборудования ООО "Союз", патентоведу И.В. Акулиничевой 

(54) ТЕПЛОГЕНЕРАТОР

Настоящее изобретение относится к теплогенераторам (водотрубным котлам и теплопроизводящим установкам) с устройствами сжигания сыпучего топлива и теплообмена. Теплогенератор содержит топку с горелкой, теплообменник и газоход. Горелка топки выполнена расширяющейся кверху чашеобразной формы с щелевидными пазами на боковой поверхности для подачи воздуха на горение топлива и отверстием в нижней части для подачи топлива. Теплообменник снабжен тремя концентрически установленными цилиндрами, образующими соединенные между собой внешний и внутренний резервуары, заполненные теплоносителем, и промежуточную полость, размещенную между резервуарами. Газоход состоит из линейной части и части спиралевидной формы, образованной в промежуточной полости при помощи установленной в ней спиралевидной стенки. Такое выполнение теплогенератора позволяет увеличить его КПД за счет повышения полноты сгорания топлива, и коэффициента теплопередачи. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к области теплотехники, а именно к теплогенераторам (водотрубным котлам и теплопроизводящим установкам) с устройствами сжигания сыпучего топлива и теплообмена.

Известны теплогенераторы с верхней подачей сыпучего топлива, в которых топливо в горелку подается сверху через зону дожига, а теплообменник содержит прямолинейные многоходовые газоходы (см. Левин Р.Е. «Теплотехника», М., Государственное научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии, 1951 г., с.85-87).

Однако известные теплогенераторы характеризуются невысоким КПД вследствие неполного сгорания частиц топлива, уносимых встречными потоками газов, и низкого коэффициента теплопередачи теплообменника, а также сложностью и повышенным гидродинамическим сопротивлением газоходов, на преодоление которых затрачивается дополнительная энергия.

Задачей настоящего изобретения является увеличение КПД теплогенератора за счет повышения полноты сгорания топлива и коэффициента теплопередачи теплообменника, а также упрощение конструкции.

Поставленная задача решается тем, что теплогенератор содержит топку с горелкой, теплообменник и газоход, при этом горелка топки выполнена расширяющейся кверху чашеобразной формы с щелевидными пазами на боковой поверхности для подачи воздуха на горение топлива и отверстием в нижней части для подачи топлива, теплообменник снабжен тремя концентрически установленными цилиндрами, образующими соединенные между собой внешний и внутренний резервуары, заполненные теплоносителем, и промежуточную полость, размещенную между резервуарами, а газоход состоит из линейной части и части спиралевидной формы, образованной в промежуточной полости при помощи установленной в ней спиралевидной стенки.

Поставленная задача решается также тем, что теплогенератор может быть снабжен устройством для подачи топлива в горелку топки, состоящим из загрузочного бункера и соединенного с ним винтового транспортера, размещенного в трубе, сообщенной с отверстием в нижней части горелки для подачи топлива.

Поставленная задача решается также тем, что теплогенератор может быть дополнительно снабжен воздуховодом нижнего уровня горения, образованным стенками трубы винтового транспортера и охватывающей ее внешней трубы.

Поставленная задача решается также тем, что теплогенератор может быть дополнительно снабжен воздуховодом верхнего уровня горения с щелевидными пазами, расположенными в верхней части топки.

На чертеже представлен общий вид предлагаемого теплогенератора.

Теплогенератор содержит топку 1 с горелкой 2, теплообменник 3 и газоход 4. Горелка 2 топки 1 выполнена чашеобразной формы, расширяющейся кверху, с щелевидными пазами 5 на боковой поверхности для подачи воздуха на горение топлива и отверстием 6 в нижней части для подачи топлива. Устройство для подачи топлива в горелку 2 топки 1 состоит, например, из загрузочного бункера 7 и соединенного с ним винтового (шнекового) транспортера 8, размещенного в трубе 9, сообщенной при помощи, например, улитки 10 с отверстием 6 в нижней части горелки 2. Воздуховод 11 нижнего уровня горения теплогенератора может быть образован стенками трубы 9 винтового транспортера 8 и охватывающей ее внешней трубы 12. Воздуховод 13 верхнего уровня горения теплогенератора может быть выполнен с щелевидными пазами 14, расположенными в верхней части топки 1. Внизу под горелкой 2 расположен зольник 15 для сбора крупных частиц золы. Теплообменник 3 снабжен тремя концентрически установленными цилиндрами 16, 17 и 18, образующими соединенные между собой трубками 19 внешний и внутренний резервуары 20, 21, заполненные теплоносителем, например, водой, и промежуточную полость 22, размещенную между резервуарами 20, 21. Внешний резервуар 20 теплообменника 3 покрыт слоем теплоизоляции 23. В нижней части теплогенератора во внешнем резервуаре 20 напротив горелки 2 выполнен проем 24 для розжига топлива, закрываемый заслонкой или дверцей (не показаны). Снизу теплообменника 3 установлена труба 25 для подвода теплоносителя. В верхней части теплообменника 3 установлена труба 26 для отвода нагретого теплоносителя к потребителю. Верхняя крышка 27 является съемной и предназначена для регламентного обслуживания теплогенератора. Нижняя крышка 28 является верхней поверхностью заполненного теплоносителем внешнего резервуара 20. Газоход 4 теплогенератора состоит из линейной части и части спиралевидной формы, образованной в промежуточной полости 22 при помощи установленной в ней спиралевидной стенки 29. Линейная часть газохода 4 располагается между горелкой 2 топки 1 и промежуточной полостью 22. С другой стороны часть спиралевидной формы газохода 4 связана с коллектором 30 для вывода топочных газов наружу.

Длина LB части спиралевидной формы газохода 4 равна:



где D - внутренний диаметр внешнего резервуара 20;

n - количество витков спиралевидной стенки 29.

Вследствие этого длина LГ газохода 4 увеличивается на величину LB



где LЛ - длина линейной части газохода 4.

Работа описываемого теплогенератора осуществляется следующим образом.

Сыпучее топливо для сжигания в топке 1 теплогенератора подается в загрузочный бункер 7, далее топливо продвигается при помощи винтового транспортера 8 по трубе 9 и улитке 10 к отверстию 6 в нижней части горелки 2. Розжиг топлива осуществляется вручную через проем 24. Топливо продвигается от отверстия 6 в верхнюю зону горелки 2, где и происходит его горение. Расширяющаяся кверху чашеобразная форма горелки 2 обеспечивает продвижение сыпучего топлива в зону горения с минимальным сопротивлением. При продвижении сыпучего топлива от отверстия 6 в верхнюю зону горелки 2 производится передача тепла топливу воздухом от разогретых стенок горелки 2, в результате чего повышается интенсивность сушки топлива и его горения. Воздух нижнего уровня горения подается через воздуховод 11, далее в зону горения воздух попадает через щелевидные пазы 5 на боковой поверхности горелки 2. Вторичный (дожиговый) воздух верхнего уровня горения подается через воздуховод 13 и щелевидные пазы 14 в верхнюю часть топки 1. Крупные частицы золы выносятся в сборник золы - зольник 15, мелкие частицы попадают с топочными газами через коллектор 30 наружу. Проходя по газоходу 4, топочные газы отдают тепло теплоносителю, находящемуся в резервуарах 20, 21 теплообменника 3. При прохождении по части спиралевидной формы газохода 4 топочные газы находятся в тепловом контакте с тепловоспринимающей поверхностью теплообменника 3 в течение продолжительного времени, что существенно повышает коэффициент его теплопередачи. Теплоноситель, например холодная вода подводится в теплообменник 3 снизу, через трубу 25. Нагретая вода из теплообменника 3 отводится к потребителю через трубу 26.

Таким образом, при продвижении сыпучего топлива от отверстия 6 в верхнюю зону горелки 2 топки 1 производится передача тепла топливу от разогретых стенок горелки 2, в результате чего повышается интенсивность сушки и полнота сгорания топлива, а использование части спиралевидной формы газохода 4 теплообменника 3 увеличивает общую длину газохода 4 и, соответственно, время теплопередачи топочных газов теплоносителю, что приводит к повышению коэффициента теплопередачи теплообменника, и тем самым увеличивает КПД теплогенератора. Наличие одного газохода 4 упрощает конструкцию теплообменника 3.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Теплогенератор, содержащий топку с горелкой, включающей отверстие для подачи топлива, газоход и теплообменник, выполненный в виде трех концентрически установленных цилиндров, образующих соединенные между собой внешний и внутренний резервуары, заполненные теплоносителем, и промежуточную полость, размещенную между резервуарами, причем газоход состоит из линейной части и части спиралевидной формы, образованной установленной в промежуточной полости спиралевидной стенкой, отличающийся тем, что он снабжен воздуховодом верхнего уровня горения с щелевидными пазами, расположенными в верхней части топки, при этом горелка выполнена расширяющейся кверху чашеобразной формы с щелевидными пазами на боковой поверхности для подачи воздуха на горение топлива, а отверстие для подачи топлива выполнено в ее нижней части.

2. Теплогенератор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен устройством для подачи топлива в горелку, состоящим из загрузочного бункера и соединенного с ним винтового транспортера, размещенного в трубе, сообщенной с отверстием в нижней части горелки для подачи топлива.

3. Теплогенератор по п.1 или 2, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен воздуховодом нижнего уровня горения, образованным стенками трубы винтового транспортера, и охватывающей ее внешней трубы.







ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения тепловой энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+тепло -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "тепло" будут найдены слова "тепловой", "тепловым" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("тепло!").


Теплогенераторы, устройства для нагрева жидких сред и их применение | Теплогенераторы, устройства для нагрева воздуха и других газообразных сред и их применение | Системы и способы теплоснабжения потребителя | Солнечные, ветровые, геотермальные способы генерирования и использования тепловой энергии | Альтернативные способы генерирования и использования тепловой энергии


Рейтинг@Mail.ru