RU72532U1

RU72532U1 - BOILER

Info

Publication number: RU72532U1
Application number: RU2007142290/22U
Authority: RU
Inventors: Бронислав Брониславович Самко; Владимир Иванович Бурачевский
Original assignee: Бронислав Брониславович Самко; Владимир Иванович Бурачевский
Priority date: 2007-05-29
Filing date: 2007-11-15
Publication date: 2008-04-20

Abstract

Отопительный котел предназначен для сжигания твердого топлива, преимущественно древесного и может быть использован в системах жидкостного (водяного) обогрева жилых и производственных помещений. Предложенная полезная модель позволяет достичь устойчивой работы топки, автоматически поддерживающей стабильность процесса горения топлива в оптимальном режиме при высоком КПД сгорания топлива. Отопительный котел, содержащий окруженный теплоизоляцией корпус 1 с водяной рубашкой 2, внутри которого размещен вертикальный накопительный бункер 7 с дверкой загрузки 8 топлива, выполненный заодно с ним топочный отсек 4 с дверкой розжига 5, на котором размещено окно подачи воздуха 14, снабженное заслонкой 15, кинематически связанной с регулятором тяги 20, конвективный газоход 11, имеющий вертикальные полые перегородки 21, сообщающиеся с водяной рубашкой 2, образующие лабиринтную форму с горизонтальными А, В и вертикальными С участками и дымоотводящий патрубок 31 (3 з.п.ф., 2 ил.)The heating boiler is designed to burn solid fuels, mainly wood, and can be used in liquid (water) heating systems for residential and industrial premises. The proposed utility model allows to achieve stable operation of the furnace, which automatically maintains the stability of the fuel combustion process in the optimal mode at high fuel combustion efficiency. A heating boiler, comprising a housing 1 surrounded by thermal insulation 1 with a water jacket 2, inside of which there is a vertical storage hopper 7 with a fuel loading door 8, a furnace compartment 4 made with it, with an ignition door 5, on which an air supply window 14 is provided, equipped with a shutter 15, kinematically connected with the draft regulator 20, a convective gas duct 11 having vertical hollow partitions 21 in communication with a water jacket 2, forming a labyrinth shape with horizontal A, B and vertical C sections and smoke exhaust dyaschy pipe 31 (3 z.p.f. 2 yl).

Description

Полезная модель относится к отопительным котлам для сжигания твердого топлива, преимущественно древесного и может быть использована в системах жидкостного (водяного) обогрева жилых и производственных помещений.The utility model relates to heating boilers for burning solid fuel, mainly wood, and can be used in liquid (water) heating systems for residential and industrial premises.

Известен отопительный котел с естественной циркуляцией, содержащий корпус с обрамляющей топочный отсек и газоход водяной рубашкой прямоугольной формы с водяными трубами, расположенными горизонтально в зонах с наибольшей температурой для увеличения поверхности нагрева и интенсификации конвективного теплообмена. /Патент РБ на полезную модель №217 U, F24Н 1/28, оп. 2004 г./Known heating boiler with natural circulation, comprising a housing with a framing the combustion chamber and a gas duct, a rectangular water jacket with water pipes arranged horizontally in areas with the highest temperature to increase the heating surface and intensify convective heat transfer. / RB patent for utility model No. 217 U, F24Н 1/28, op. 2004 /

Недостатком известного отопительного котла является недостаточно высокий КПД, вследствие нестабильности процесса горения топлива в оптимальном режиме.A disadvantage of the known heating boiler is the insufficiently high efficiency, due to the instability of the fuel combustion process in the optimal mode.

Известен отопительный котел, содержащий окруженный теплоизоляцией корпус с водяной рубашкой и трубами для подвода охлажденной и отвода нагретой воды, внутри которого расположены топочный отсек с дверкой и колосником, зольный ящик, и, присоединенный нижней частью в виде конуса сверху к топке загрузочный (накопительный) бункер с дозатором и шибером и конвективный газоход /Заявка РФ на изобретение №2003105002, F24Н 1/12, оп. 2004 г/.A heating boiler is known, comprising a housing surrounded by thermal insulation with a water jacket and pipes for supplying chilled and discharging heated water, inside of which there is a furnace compartment with a door and a grate, an ash box, and a loading (storage) bin connected to the bottom of the cone from the top of the firebox with dispenser and gate and convection duct / RF application for invention No. 2003105002, F24H 1/12, op. 2004 g.

Наличие накопительного бункера позволяет поддерживать стабильность процесса горения, однако конструкция бункера для поддержания стабильности процесса требует установки дозатора и шибера, что усложняет конструкцию котла и как следствие снижает его надежность.The presence of the storage hopper allows you to maintain the stability of the combustion process, however, the design of the hopper to maintain the stability of the process requires the installation of a dispenser and a gate, which complicates the design of the boiler and as a result reduces its reliability.

Наиболее близким к предложенному, является отопительный котел, содержащий окруженный теплоизоляцией корпус с водяной рубашкой, внутри которого размещен вертикальный накопительный бункер с дверкой загрузки, выполненный заодно с ним топочный отсек с дверкой розжига и окном подачи воздуха, регулятором тяги, конвективный газоход, имеющий вертикальные полые перегородки, сообщающиеся с водяной рубашкой, образующие лабиринтную форму с горизонтальными и вертикальными участками и дьшоотводящий патрубок /патент РБ на полезную модель №3473 U, F24Н 1/28, оп. 2007 г.- прототип/.Closest to the proposed one is a heating boiler containing a housing surrounded by thermal insulation with a water jacket, inside of which there is a vertical storage hopper with a loading door, a furnace compartment with an ignition door and an air supply window, a draft regulator, and a convective duct with vertical hollow partitions connected with a water jacket, forming a labyrinth shape with horizontal and vertical sections and a discharge pipe / patent of the Republic of Belarus for utility model No. 3473 U, F24Н 1/28, op. 2007 - prototype.

Недостатком известного отопительного котла является некоторая нестабильность процесса горения, возникающая вследствие отсутствия автоматизированного процесса регулирования тяги, наличие нескольких дверок усложняет конструкцию, не предусмотрена модификация отопительного котла с упрощенной конструкцией конвективного газохода.A disadvantage of the known heating boiler is a certain instability of the combustion process resulting from the absence of an automated process for regulating traction, the presence of several doors complicates the design, there is no modification of the heating boiler with a simplified design of the convection duct.

Задачей полезной модели является упрощение конструкции и достижение устойчивой работы отопительного котла, автоматически поддерживающей стабильность процесса горения топлива в оптимальном режиме при высоком КПД сгорания топлива.The objective of the utility model is to simplify the design and achieve stable operation of the heating boiler, which automatically maintains the stability of the fuel combustion process in optimal mode with high fuel combustion efficiency.

Поставленная задача достигается тем, что в известном отопительном котле, содержащем окруженный теплоизоляцией корпус с водяной рубашкой, внутри которого размещен вертикальный накопительный бункер с дверкой загрузки, выполненный заодно с ним топочный отсек с дверкой розжига и окном подачи воздуха, регулятором тяги, конвективный газоход, имеющий вертикальные полые перегородки, сообщающиеся с водяной рубашкой, образующие лабиринтную форму с горизонтальными и вертикальными участками и дымоотводящий патрубок, окно подачи воздуха размещено на дверке топочного отсека и снабжено заслонкой, кинематически связанной с регулятором тяги.The task is achieved by the fact that in a known heating boiler containing a casing with a water jacket surrounded by thermal insulation, inside which there is a vertical storage hopper with a loading door, a furnace compartment with an ignition door and an air supply window, a draft regulator, a convection duct, having vertical hollow partitions communicating with a water jacket, forming a labyrinth form with horizontal and vertical sections and a flue pipe, the air supply window but on the door of the furnace compartment and is equipped with a flap kinematically connected with the draft regulator.

В зоне совмещения топочного отсека с входом в конвективный газоход установлена заслонка вторичной подачи воздуха.In the zone of combining the combustion chamber with the entrance to the convective gas duct, a secondary air supply flap is installed.

Внутренние стенки накопительного бункера выполнены конусными, расширяющимися в сторону топочного отсека.The inner walls of the storage hopper are made conical, expanding towards the furnace compartment.

На одном из горизонтальных участков конвективного газохода установлена заслонка ускоренного розжига.An accelerated ignition flap is installed on one of the horizontal sections of the convective gas duct.

То, что окно подачи воздуха размещено на дверке топочного отсека и снабжено заслонкой, кинематически связанной с регулятором тяги, позволяет автоматизировать процесс регулирования тяги, в зависимости от заданной на регуляторе температуры. Регулятор тяги обеспечивает поддержание заданной температуры теплоносителя в котле на протяжении всего процесса, автоматически открывая и закрывая заслонку на окне подачи воздуха.The fact that the air supply window is located on the door of the furnace compartment and is equipped with a flap kinematically connected to the draft regulator allows automating the draft regulation process, depending on the temperature set on the regulator. The draft regulator maintains the set temperature of the coolant in the boiler throughout the entire process, automatically opening and closing the damper on the air supply window.

Выполнение внутренних стенок бункера конусными, расширяющимися в сторону топочного отсека предотвращает заклинивание твердого топлива.The implementation of the inner walls of the hopper conical, expanding towards the combustion compartment prevents jamming of solid fuel.

Установка заслонки вторичной подачи воздуха в зоне совмещения топочного отсека с входом в конвективный газоход обеспечивает в отопительном котле, с конвективным газоходом, лабиринтная форма которого имеет несколько вертикальных участков, дожиг несгоревших в топке газов, и, как следствие - безопасность эксплуатации и улучшение экологических характеристик отопительного котла.The installation of the secondary air supply flap in the zone of combining the furnace compartment with the entrance to the convective flue provides in a heating boiler with a convective flue, the labyrinth form of which has several vertical sections, afterburning unburned gases in the furnace, and, as a result, operational safety and improving the environmental performance of the heating boiler.

В отопительном котле с упрощенной конструкцией конвективного газохода, лабиринтная форма которого имеет один вертикальный участок, заслонка вторичной подачи воздуха не устанавливается.In a heating boiler with a simplified design of a convective gas duct, the labyrinth shape of which has one vertical section, the secondary air supply flap is not installed.

Поскольку, все детали отопительного котла, соприкасающиеся с огнем, омываются теплоносителем, это улучшает теплообменный процесс.Since all parts of the boiler in contact with fire are washed by the heat carrier, this improves the heat transfer process.

Таким образом, совокупность предложенных признаков позволяет обеспечить стабильность и продолжительность процесса горения топлива в оптимальном режиме, высокий КПД сгорания топлива, снижение энергозатрат и упрощение конструкции отопительного котла в целом.Thus, the totality of the proposed features allows to ensure the stability and duration of the fuel combustion process in optimal mode, high efficiency of fuel combustion, reduction of energy consumption and simplification of the design of the boiler as a whole.

Предложенная полезная модель поясняются чертежами.The proposed utility model is illustrated by drawings.

Фиг.1 - общий вид отопительного котла с конвективным газоходом, имеющим несколько вертикальных участков;Figure 1 is a General view of a heating boiler with a convective gas duct having several vertical sections;

Фиг.2 - общий вид отопительного котла с упрощенной конструкцией конвективного газохода.Figure 2 is a General view of a heating boiler with a simplified design of a convective gas duct.

Отопительный котел содержит корпус 1 с водяной рубашкой 2, защищенной снаружи теплоизоляцией 3. Внутри корпуса 1 размещен топочный отсек 4 с дверкой розжига 5 и расположенным за ней щитком шуровочным 6 (фиг.1).The heating boiler contains a housing 1 with a water jacket 2, protected from the outside by heat insulation 3. Inside the housing 1 there is a furnace compartment 4 with an ignition door 5 and a shurovka 6 located behind it (Fig. 1).

Топочный отсек 4 выполнен заодно с расположенным вертикально над ним накопительным (загрузочным) бункером 7. В верхней части накопительного бункера 7 расположена дверка загрузки 8 топлива.The furnace compartment 4 is made integral with the storage (loading) hopper 7 located vertically above it. In the upper part of the storage hopper 7 there is a fuel loading door 8.

Внутренние стенки 9 накопительного бункера 7 выполнены конусными, расширяющимися в сторону топочного отсека 4.The inner walls 9 of the storage hopper 7 are made conical, expanding towards the furnace compartment 4.

В нижней части топочного отсека 4, напротив дверки розжига 5 расположен вход 10 в конвективный газоход 11, колосник 12 и зольный ящик 13.In the lower part of the furnace compartment 4, opposite the ignition door 5, there is an entrance 10 to the convective gas duct 11, a grate 12 and an ash box 13.

Выполнение топочного отсека 4 заодно с расположенным над ним вертикально накопительным бункером 7 и входом 10 в конвективный газоход 11, позволяет упростить конструкцию отопительного котла в целом и обеспечить предложенному отопительному котлу горизонтальное горение нижнего слоя топлива в топочном отсеке 4. При этом по мере сгорания топливо из накопительного бункера 7 опускается в топочный отсек 4 под собственным весом, обеспечивая непрерывность процесса. Запас топлива обеспечивает длительность горения без дополнительных поддувов и дымососов.The implementation of the furnace compartment 4 at the same time with the vertical storage hopper 7 located above it and the inlet 10 to the convection duct 11 allows to simplify the design of the boiler as a whole and to provide the proposed boiler with horizontal combustion of the lower layer of fuel in the furnace compartment 4. In this case, as the fuel burns out the storage hopper 7 is lowered into the furnace compartment 4 under its own weight, ensuring the continuity of the process. The fuel supply provides a burning time without additional blowers and exhaust fans.

Дверка розжига 5 топочного отсека 4 содержит окно подачи воздуха 14, которое снабжено заслонкой 15, кинематически связанной посредством цепи 16, рычага 17, зажимного механизма 18 с клапаном термостата 19 и регулятором тяги 20.The ignition door 5 of the combustion chamber 4 contains an air supply window 14, which is equipped with a shutter 15 kinematically connected by means of a chain 16, a lever 17, a clamping mechanism 18 with a thermostat valve 19 and a draft regulator 20.

Конвективный газоход 11 выполнен с вертикальными полыми перегородками 21, заполненными жидким теплоносителем и сообщающимися с водяной рубашкой 2. Полые перегородки 21 образуют лабиринтную форму с горизонтальными: верхним А и нижним В и вертикальными участками С.The convective gas duct 11 is made with vertical hollow partitions 21 filled with a heat transfer fluid and communicating with the water jacket 2. The hollow partitions 21 form a labyrinth shape with horizontal: upper A and lower B and vertical sections C.

Лабиринтная форма конвективного газохода 11 позволяет при перекрытии верхнего горизонтального участка А заслонкой ускоренного розжига 22 обеспечить разворот потока газовых продуктов сгорания топлива и проход их вдоль вертикальных полых перегородок 21 с теплоносителем.The labyrinthine shape of the convective gas duct 11 allows, when the upper horizontal section A is blocked, with an accelerated ignition shutter 22, to ensure a reversal of the flow of gas products of fuel combustion and their passage along the vertical hollow partitions 21 with the coolant.

В зоне совмещения топочного отсека 4 с входом 10 в конвективный газоход 11 установлена заслонка вторичной подачи воздуха 23.In the zone of combining the combustion chamber 4 with the entrance 10 to the convective gas duct 11, a secondary air supply flap 23 is installed.

В варианте исполнения отопительного котла, представленном на фиг.2 конвективный газоход 11 выполнен по упрощенной схеме: имеет один вертикальный участок С. В этом случае, заслонку вторичной подачи воздуха 23 не устанавливают.In the embodiment of the boiler described in FIG. 2, the convective gas duct 11 is made according to a simplified diagram: it has one vertical section C. In this case, the secondary air supply damper 23 is not installed.

Сверху на наружной поверхности котла может быть установлен термометр 24.A thermometer 24 can be installed on top of the outside of the boiler.

Отопительный котел снабжен опорами 25, вентилем слива конденсата 26, дверкой 27 чистки каналов конвективного газохода 11. Подача холодного теплоносителя осуществляется через трубу 28 с предохранительным клапаном 29.The heating boiler is equipped with supports 25, a condensate drain valve 26, a door 27 for cleaning the channels of the convective gas duct 11. The cold coolant is supplied through a pipe 28 with a safety valve 29.

Отвод нагретого теплоносителя в главный стояк из водяной рубашки 2 осуществляется трубой отвода теплоносителя 30. Отвод газообразных продуктов сгорания - через дымоотводящий патрубок 31, снабженный заслонкой регулировки разряжения за отопительным котлом 32.The heated coolant is discharged to the main riser from the water jacket 2 by the coolant exhaust pipe 30. The combustion gases are discharged through a flue pipe 31 provided with a discharge control valve behind the boiler 32.

Отопительный котел работает следующим образом.The heating boiler operates as follows.

Предварительно розжиг происходит через дверку розжига 5 топочного отсека 4. В накопительный бункер 7 через дверку загрузки 8 топлива загружается топливо, которое под действием собственного веса по мере сгорания нижнего слоя в горизонтальном направлении, перемещается в топочный отсек 4.Pre-ignition occurs through the ignition door 5 of the furnace compartment 4. In the storage hopper 7 through the door of the fuel loading 8 is loaded fuel, which, under the influence of its own weight as the lower layer is burned in the horizontal direction, moves to the furnace compartment 4.

Совмещение вертикально установленного накопительного бункера 7 с топочным отсеком 4 позволяют достичь устойчивой работы топки, автоматически поддерживающей стабильность процесса горения топлива в оптимальном режиме при высоком КПД сгорания топлива.The combination of a vertically mounted storage hopper 7 with the furnace compartment 4 allows to achieve stable operation of the furnace, which automatically maintains the stability of the fuel combustion process in optimal mode with high fuel combustion efficiency.

Заслонка вторичной подачи воздуха 23 обеспечивает дожиг несгоревших газов в топочном отсеке 4, а наличие окна подачи воздуха 14, снабженного заслонкой 15, кинематически связанной с регулятором тяги 20, обеспечивает дожиг несгоревших газов конвективного газохода 11.The secondary air supply flap 23 provides afterburning of unburned gases in the furnace compartment 4, and the presence of the air supply window 14, equipped with a shutter 15 kinematically connected with the draft regulator 20, provides afterburning of unburned gases of the convection duct 11.

Холодный жидкий теплоноситель, через трубу 28, поступает в водяную рубашку 2 объединенную с вертикальными полыми перегородками 21. Теплоноситель нагревается за счет конвективной передачи тепла от стенок топочного отсека 4 и конвективного газохода 11, нагреваемых в процессе горения топлива отходящими газами. При горизонтальном сжигании топлива, опускающегося под действием собственного веса в Cold liquid coolant, through the pipe 28, enters the water jacket 2 combined with the vertical hollow partitions 21. The coolant is heated by convective heat transfer from the walls of the furnace compartment 4 and the convective gas duct 11, which are heated by the exhaust gases from the fuel. With the horizontal combustion of fuel falling under its own weight in

вертикальном накопительном бункере 7 в топочный отсек 4, которое обеспечивается наличием тяги от топочного отсека 4 в конвективный газоход 11, происходит достижение устойчивой работы топочного отсека 4, автоматически поддерживающей стабильность процесса горения топлива, посредством регулятора тяги 20.the vertical storage hopper 7 into the furnace compartment 4, which is provided by the traction from the furnace compartment 4 to the convection duct 11, the stable operation of the furnace compartment 4 is achieved, which automatically maintains the stability of the fuel combustion process by means of the draft regulator 20.

Наличие заслонки ускоренного розжига 22 позволяет в процессе горения топлива увеличить путь прохождения отходящих газов при перекрытии верхнего горизонтального участка А и интенсивность теплообменных процессов, за счет конвективной передачи тепла теплоносителю, которым заполнена водяная рубашка 2 и вертикальные полые перегородки 21 конвективного газохода 11.The presence of the accelerated ignition flap 22 allows during the fuel combustion process to increase the path of the exhaust gases when the upper horizontal section A is blocked and the intensity of heat exchange processes due to convective heat transfer to the coolant, which is filled with water jacket 2 and vertical hollow partitions 21 of the convective duct 11.

В процессе розжига отходящие газы напрямую попадают в дымоотводящий патрубок 31, проходя через первый вертикальный С и верхний горизонтальный А каналы конвективного газохода 11. Происходит отвод сопутствующих процессу дымовых газов в атмосферу.In the process of ignition, the exhaust gases directly enter the flue pipe 31, passing through the first vertical C and upper horizontal A channels of the convective gas duct 11. The associated flue gases are vented to the atmosphere.

Нагретый теплоноситель за счет естественной или принудительной циркуляции выходит через тубу 30 в систему отопления.Heated coolant due to natural or forced circulation goes through the tube 30 into the heating system.

Периодическую чистку каналов конвективного газохода 11 осуществляют через дверку 27.Periodic cleaning of the channels of the convection duct 11 is carried out through the door 27.

ОДО «ТИСОМ» провело успешные испытания (Протокол №21-2003 ИЦ испытательного центра государственного учреждения «Белорусская машиноиспытательная станция» Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь) и подготовило к внедрению предложенную конструкцию отопительных котлов.ODO “TISOM” conducted successful tests (Protocol No. 21-2003 of the Test Center of the Testing Center of the State Institution “Belarusian Machine Testing Station” of the Ministry of Agriculture and Food of the Republic of Belarus) and prepared for implementation the proposed design of heating boilers.

Конструкция отопительного котла соответствует требованиям ГОСТ 20548-93, ГОСТ 20548-87. ТУ РБ 190239713.002-2003.The design of the heating boiler complies with the requirements of GOST 20548-93, GOST 20548-87. TU RB 190239713.002-2003.

Техническим результатом является упрощение конструкции, повышение стабильности процесса, надежность и высокий КПД отопительного котла. При одной полной загрузке отопительные котлы согласно предложенной полезной модели, работают в автономном режиме на протяжении 4-8 часов, не требуя дополнительных поддувов и дымососов.The technical result is to simplify the design, increase process stability, reliability and high efficiency of the heating boiler. With one full load, heating boilers according to the proposed utility model operate autonomously for 4-8 hours without requiring additional blowers and smoke exhausters.

Claims

1. A heating boiler, comprising a housing with a water jacket surrounded by thermal insulation, inside which there is a vertical storage hopper with a loading door, a furnace compartment with an ignition door and an air supply window, a draft regulator, a convective gas duct having vertical hollow partitions communicating with water jacket, forming a labyrinth shape with horizontal and vertical sections, and a flue pipe, characterized in that the air supply window is located on the door of the furnace compartment and equipped with a flap kinematically connected to the draft regulator.

2. The heating boiler according to claim 1, characterized in that in the zone of combining the furnace compartment with the entrance to the convective gas duct, a secondary air supply flap is installed.

3. The heating boiler according to claim 2, characterized in that the inner walls of the storage hopper are conical, expanding towards the furnace compartment.

4. The heating boiler according to one of claims 1 to 3, characterized in that an accelerated ignition flap is installed in one of the sections of the convective gas duct.