початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2253797

ТЕПЛОГЕНЕРАТОР

Ім'я винахідника: Кузнецов Владислав Борисович (RU); Широков Володимир Костянтинович (RU)
Ім'я патентовласника: Кузнецов Владислав Борисович (RU); Широков Володимир Костянтинович (RU)
Адреса для листування: 141005, Московська обл., М Митищі, а / я 2, В.Ф. Романову
Дата початку дії патенту: 2003.09.26

Винахід відноситься до теплотехніки і може бути використано для спалювання неподрібнених відходів деревообробних виробництв з метою утилізації тепла і застосування його, наприклад, для сушки шпону, пиломатеріалів. Завданням, на вирішення якої спрямовано пропоноване винахід, є спрощення конструкції теплогенератора і процесу утилізації тепла, і підвищення надійності, включаючи екологічну надійність. Це досягається тим, що в теплогенераторі модульно-блокового типу з коробчатой ​​металевою конструкцією пірамідальної форми, що складається з камери згоряння з завантажувальним вікном і кришкою, розширювальної камери з розділовою вертикальної стінкою і отвором в нижній частині, системи регульованих шиберів з газоходів і регульованим витяжним пристроєм, відповідно до винаходу, додатково утримується камера змішання і система рециркуляції, що включає активний шибер камери згоряння з повітрозабірними каналами і шибер дожигания, розташований внизу розширювальної камери навпроти отвору розділової вертикальної стінки, при цьому камера змішання розташована над розширювальної камерою і поєднані один з одним по периметру підстави пірамід , утворюючи замкнутий контур системи рециркуляції з газоходів рециркуляції споживачеві зверху і газоходів рециркуляції від споживача знизу.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до теплотехніки і може бути використано для спалювання неподрібнених відходів деревообробних виробництв з метою утилізації тепла і застосування його, наприклад, для сушки шпону, пиломатеріалів.

Відомо пристрій теплогенератора для спалювання деревних відходів з утилізацією тепла, що складається з завантажувального бункера шахтного типу, розміщеного над камерою згоряння, камери згоряння і розширювальної камери, засобів подачі підігрітого повітря через розширювальну камеру і регульованого витяжного пристрою з впускний трубою (див. Опис до патенту RU №2134838, опубл. 20.08.99, Бюл. №23). Цей пристрій призначений для спалювання вологих відходів деревообробних виробництв. Однак воно складно в виготовленні, зокрема, через численні трубок для забезпечення подачі підігрітого повітря, розташованих в стінках конструкції. Застосування високотемпературної кераміки в конструкції призводить до її подорожчання. Ремонт і обслуговування припускають значні матеріальні витрати. Крім того, невеликий розмір завантажувального бункера не може забезпечити повної просушки деревного палива з високою вологістю (пропареного) і безперервну мимовільно подачу висушеного палива в зону горіння.

Найбільш близьким технічним рішенням до пропонованого є теплогенератор, прийнятий за прототип (див. Опис до патенту RU №2189526, опубл. 20.09.02, Бюл. №26). Цей пристрій являє собою модульно-блоковий пристрій з металевої коробчатой ​​конструкцією і складається з камери згоряння, розширювальної камери, теплообмінної камери з теплообмінником, камери економайзера з економайзером, витяжного пристрою, що складається з витяжної труби з шибером, циклону і димососа з шибером.

Незважаючи на те, що даний пристрій призначений для спалювання вологого палива і може забезпечити повну просушку деревного палива з високою вологістю (пропареного) і безперервну мимовільно подачу висушеного палива в зону горіння, виготовлення такого теплогенератора є досить складним і передбачає наявність води або іншого агента для передачі тепла, що призводить до його подорожчання. Наявність труб для теплоносія пов'язано з можливістю розриву паропроводу і вимагає наявності додаткових засобів захисту, контролю за їх станом, що в свою чергу знижує надійність, включаючи екологічну, і довговічність пристрою, підвищує вимоги до технічної безпеки. Чи не регулюється температура подаваного тепла споживачеві залежно від його потреби.

Завданням, на вирішення якої спрямовано пропоноване винахід, є спрощення конструкції теплогенератора і процесу утилізації тепла, і підвищення надійності, включаючи екологічну надійність.

Очікуваний технічний результат полягає у спрощенні конструкції, простоті обслуговування і ремонту, і передачі споживачеві одержуваного тепла до вказаної температури, наприклад, для сушки шпону та пиломатеріалів.

Це досягається тим, що теплогенератор модульно-блокового типу з коробчатой металевою конструкцією пірамідальної форми, що складається з камери згоряння з завантажувальним вікном і кришкою, розширювальної камери з розділовою вертикальної стінкою і отвором в нижній частині, системи регульованих шиберів з газоходів і регульованим витяжним пристроєм, додатково містить камеру змішування і систему рециркуляції, що включає активний шибер камери згоряння з повітрозабірними каналами і шибер дожигания, розташований внизу розширювальної камери навпроти отвору розділової вертикальної стінки, при цьому камера змішання розташована над розширювальної камерою і поєднані один з одним по периметру підстави пірамід, утворюючи замкнутий контур системи рециркуляції з газоходів рециркуляції споживачеві зверху і газоходів рециркуляції oт споживача знизу. Стінки камери згоряння і розширювальної камери виконані з нахилом бічних стінок від 65 до 85 градусів і мають зовні ребра жорсткості, а зсередини облицьовані теплоізоляційними матеріалами, а розділова вертикальна стінка виконана з шамотної цегли і має кілька нижніх отворів.

У нижній частині газоходу рециркуляції споживачеві встановлена ​​сітка іскрогасника і сама ця нижня частина з сіткою виконана у вигляді камери в формі паралелограма.

Фиг.1 представлено пристрій в розрізі

Фиг.2 - вид по стрілці А.

Теплогенератор є модульно-блоковий пристрій металевої коробчатой ​​конструкції і складається з камери згоряння 1 з завантажувальним вікном 2 з кришкою 3 у верхній частині, розширювальної камери 4 пірамідальної форми, камери змішування 5 пірамідальної форми, розташованої над розширювальної камерою 4 і є її продовженням і поєднаної з нею по периметру підстави пірамід, а й системи рециркуляції димових газів. Між камерою згоряння 1 і розширювальної камерою 4 з камерою змішання 5 розташована розділова вертикальна стінка 6 з отвором 7 в нижній частині. Система рециркуляції димових газів має замкнутий контур і складається з газоходу рециркуляції споживачеві 8 з регульованим витяжним пристроєм 9 і газоходу рециркуляції від споживача 10 з регульованим шибером 11.

Теплогенератор має систему регульованих шиберів, що включає активний шибер 12 камери згоряння 1 з повітрозабірними каналами 13 і шибер дожигания 14, розташований внизу розширювальної камери 4 навпроти отвору 7.

Камера згоряння 1 і розширювальні камера 4 являють собою коробчаті металеві конструкції пірамідальної форми з нахилом бічних стінок від 65 до 85 градусів, що мають зовні ребра жорсткості, зсередини облицьовані теплоізоляційними матеріалами (шамотною цеглою, базальтовими або каоліновими плитами). Модульно-блочні елементи конструкції теплогенератора виготовлені зі сталі Ст.3. Розділова вертикальна стінка 6 може бути виконана з шамотної цегли і мати кілька нижніх отворів для проходу продуктів горіння (див. Фіг2).

Пристрій працює наступним чином

Неподрібнене деревні відходи подаються через завантажувальний вікно 2 в камеру згоряння 1. За рахунок того, що напряму подачі палива і виведення димових газів з камери згоряння не впоратися, в першу чергу згоряють нижні шари палива, а верхні підсушуються. У міру згоряння нижніх шарів верхні під дією сили тяжіння опускаються і підтримують горіння на одному рівні. При завантаженні нової порції палива через завантажувальний вікно режим горіння не змінюється, тому що нова порція не контактує із зоною горіння. Продукти часткового піролізу деревини від теплового випромінювання засмоктуються вниз і проходять крізь полум'я, де і догорають. При горінні палива повітря засмоктується через повітрозабірні канали 13, регульовані активним шибером 12, і частково через завантажувальний вікно 2. Гарячі димові гази разом з недогоревшей вугіллям з камери згоряння 1 через отвори 7 в нижній частині розділової вертикальної стінки 6 потрапляють в розширювальну камеру 4. При цьому площа перерізу розширювального камери значно перевищує площу отворів 7. Швидкість руху газів різко падає, великі і середні частки не прогоріли вугілля догоряють і у вигляді золи осідають на пірамідальні бічні стінки і дно розширювальної камери 4, відбувається самоочищення димових газів. Піднімаючись вище, димові гази потрапляють в камеру змішання 5, куди і через димохід рециркуляції від споживача 10 подаються димові гази, що проходять через систему рециркуляції. Тут відбувається змішання надходять з камери-згоряння 1 гарячих димових газів з температурою 600-900 градусів і відпрацьованих газів, що мають температуру 80-110 ° С, які віддали тепло споживачеві. Далі змішані гази проходять в верхню частину розширювальної камери 4 і через димохід рециркуляції споживачеві 8 димові гази з необхідною температурою подаються замовнику (наприклад, в сушильну камеру) за рахунок регульованого витяжного пристрою 9. В якості регульованого витяжного пристрою може бути використаний димосос. На початку газоходу рециркуляції споживачеві 8 можна встановити сітку іскрогасника 15, де буде відбуватися Догорание великих іскор. Нижня частина газоходу рециркуляції споживачеві 8 з сіткою може бути виконана у вигляді камери в формі паралелограма. Продуктивність системи рециркуляції встановлюється за допомогою системи шиберів такий, щоб на вході в витяжний пристрій 9 після змішування газів рециркуляції з димовими газами надходила суміш заданої температури.

За рахунок низької швидкості руху димових газів в розширювальної камері 4 відбувається додаткова їх самоочищення. Винос зольних речовин завдяки такій конструкції теплогенератора мінімальний. Ступінь очищення димових газів досягається не менше 70%, тобто спеціальних пристроїв (циклонів) для додаткового очищення димових газів від золи речовин не потрібно. Згоряння палива повне, сухий залишок у вигляді золи, шлаку видаляється з камери згоряння через зольник 16 в період короткочасних (0,5-1,0 доби) зупинок теплогенератора, приблизно 1 раз за 15-20 діб роботи. У разі вимоги особливої ​​очищення димових газів від золи речовин в складі установки можуть бути поставлені спеціальні циклони перед подачею газів споживачеві.

Планове закінчення горіння здійснюється шляхом припинення подачі палива в камеру згоряння і відключення витяжного пристрою після повного згоряння вугілля. Аварійне переривання горіння проводиться автоматично або вручну за рахунок відключення витяжного пристрою 9, перекривання шиберів 14, 12, 11 і, при необхідності, заливання водою камери згоряння.

Установки комплектуються механізованим завантажувальним пристроєм, який представляє собою кранбалкі, оснащену електричної талью вантажопідйомністю 2 тонни і забезпечує одноразову завантаження палива в камеру згоряння з контейнерів об'ємом 1,5-2 м ³ (в перерахунку на тверде паливо). Розміри контейнерів L × B × Н = 1,8 × 1,4 × 1,1 м. Максимальні розміри палива, в першу чергу довжина, обмежені розміром контейнера, тобто дроблення і подрібнення палива практично не потрібно. Контейнер до генератора тепла підвозиться автовантажника.

У мінімальній комплектації теплогенератори можуть оснащуватися електронними приладами контролю за процесами горіння і температури теплоносія, частотним перетворювачем для регулювання оборотів димососа і підтримування необхідно розрідження в камері згоряння теплогенератора.

Можливо оснащення теплогенераторів газоаналізатором, автоматикою процесів горіння, автоматичним регулюванням температури теплоносія, механізацією процесу завантаження палива в теплогенератор, димарем необхідної висоти.

Таким чином, технічний результат досягається за рахунок спрощення конструкції теплогенератора, зокрема відсутність додаткової камери для теплообміну, і спрощення витяжного пристрою. Модульно-блочна конструкція теплогенератора, коли поставка здійснюється не у вигляді набору деталей, а в вигляді укрупнених блоків або вузлів, значно спрощує і здешевлює складання теплогенератора на місці, дозволяє доставляти його автомобільним або залізничним транспортом в будь-який регіон Росії. На місці можна здійснити футерування 17 камери згоряння 1 і розширювальної камери 4 за допомогою кладки цегли.

Зразки теплогенераторів знаходяться в стадії дослідно-промислової експлуатації.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Теплогенератор коробчатой ​​металевої конструкції пірамідальної форми, що складається з камери згоряння з завантажувальним вікном і кришкою, розширювальної камери з розділовою вертикальної стінкою і отвором в нижній частині, системи регульованих шиберів з газоходів і регульованим витяжним пристроєм, що відрізняється тим, що він додатково має камеру змішування і систему рециркуляції, що включає активний шибер камери згоряння з повітрозабірними каналами і шибер дожигания, розташований внизу розширювальної камери навпроти отвору розділової вертикальної стінки, при цьому камера змішання розташована над розширювальної камерою і вони поєднані один з одним по периметру підстави пірамід, утворюючи замкнутий контур системи рециркуляції , що включає газохід рециркуляції споживачеві зверху і газохід рециркуляції від споживача знизу.

2. Теплогенератор по п.1, що відрізняється тим, що стінки камери згоряння і розширювальної камери виконані з нахилом бічних стінок від 65 до 85 ° і мають зовні ребра жорсткості, а зсередини облицьовані теплоізоляційними матеріалами.

3. Теплогенератор по п.1, що відрізняється тим, що розділова вертикальна стінка виконана з шамотної цегли і має кілька нижніх отворів.

4. Теплогенератор по п.1, що відрізняється тим, що в нижній частині газоходу рециркуляції споживачеві встановлена ​​сітка іскрогасника і сама ця нижня частина з сіткою виконана у вигляді камери в формі паралелограма.

Версія для друку
Дата публікації 07.12.2006гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів