| 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) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2174648
ТЕПЛОГЕНЕРАТОР-утилізатори ДЕРЕВНИХ ВІДХОДІВ
Ім'я винахідника: Тихонов Михайло Михайлович
Ім'я патентовласника: Тихонов Михайло Михайлович
Адреса для листування: 603139, м.Нижній Новгород, а / с 84, В.А. Шмирову
Дата початку дії патенту: 2000.10.05
Винахід призначений для ефективного використання тепла від утилізації шляхом спалювання деревних відходів в лісопереробну промисловості при сушінні пиломатеріалів, а й в теплоенергетиці для опалювання житлових і виробничих приміщень. Теплогенератор містить бункер для розміщення палива, топку, що має камеру згоряння і золосборнік, пристрій подачі палива з бункера в топку, пристрій для переміщення палива всередині топки і блок управління подачею палива. Пристрій подачі палива з бункера в топку виконано у вигляді шнека, що має дві ділянки - перший всередині бункера і другий - між бункером і топкою, причому на обох ділянках виконана однакова - або права, або ліва навівка. Пристрій для переміщення палива всередині топки виконано у вигляді розміщеного всередині топки третьої ділянки шнека пристрою подачі палива з бункера в топку, що має навивку "протихід", зворотний навивці першого і другого ділянок шнека, блок управління подачею палива виконаний у вигляді двох реле часу "Подача" і "Пауза", підключених до електродвигуна приводу пристрою подачі палива з бункера в топку. До вихідного отвору топки приєднаний теплообмінник, до виходу для продуктів згоряння якого приєднаний інерційний золоуловітель, до виходу якого, в свою чергу, приєднаний димосос. При цьому на інерційному золоуловлювачів нерухомо закріплений блок додаткової утилізації тепла газів, що відводяться продуктів згоряння, виконаний у вигляді водяної сорочки.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід призначений для використання в деревообробній промисловості при сушінні пиломатеріалів, а й в теплоенергетиці для опалювання житлових і виробничих приміщень.
В даний час на багатьох підприємствах деревообробної промисловості велику проблему створюють відходи виробництва - тирса, тріска, стружка і т. П., Які потрібно складувати (що в свою чергу є проблемою через пожежонебезпеки цих відходів і екологічного забруднення ними навколишнього середовища) або вивозити за межі підприємства, утилізувати. Все це вимагає чималих витрат часу, сил і фінансових коштів. У той же час для таких підприємств існує можливість вигідно використовувати практично дармове паливо за допомогою різних теплогенераторів і утилізаторів.
Відома, наприклад, конструкція теплоутилізаційних установки за патентом РФ N 2092745, F 24 H 1/10, 1995, що дозволяє виробляти утилізацію деревних відходів. Однак дана установка має великі габарити, ненадійна в роботі через складність конструкції, вимагає обслуговування кваліфікованим персоналом (що вкрай ускладнює її обслуговування в сільській місцевості), а й не дозволяє ефективно використовувати вироблене при утилізації тепло.
Найбільш близьким рішенням з технічної сутності і досягається ефекту до заявляється є відома пристрій розроблений таким чином, що може працювати в якості теплогенератора-утилізатора деревних відходів за патентом СРСР N 207833, F 23 B 1/38, 1965, що містить бункер для розміщення палива, топку, що має камеру згоряння і золосборнік, пристрій подачі палива (живильник плунжерного типу) з бункера в топку, пристрій для переміщення палива всередині топки, виконане у вигляді рухливих колосників, і блок управління подачею палива кулачкового типу.
Такий пристрій хоча і може виробляти утилізацію деревних відходів, проте дана установка через складність її конструкції ненадійна в роботі і не дозволяє ефективно використовувати вироблене при утилізації тепло.
Завданням, на вирішення якої спрямовано заявляється винахід, є істотне підвищення ефективності роботи теплогенератора-утилізатора деревних відходів.
Дане завдання вирішується за допомогою технічного результату від використання винаходу, що полягає в підвищенні надійності роботи теплогенератора, поліпшенні умов його експлуатації, а й підвищення ефективності використання тепла, одержуваного при утилізації шляхом спалювання деревних відходів.
Зазначений результат досягається тим, що у відомому теплогенераторі-утилізатори деревних відходів, що містить бункер для розміщення палива, топку, що має камеру згоряння і золосборнік, пристрій подачі палива з бункера в топку, пристрій для переміщення палива всередині топки і блок управління подачею палива
- по-перше, пристрій подачі палива з бункера в топку виконано у вигляді шнека, що має дві ділянки - перший всередині бункера і другий - між бункером і топкою, причому на обох ділянках виконана однакова - або права, або ліва навівка,
- по-друге, пристрій для переміщення палива всередині топки виконано у вигляді розміщеного всередині топки третьої ділянки шнека пристрою подачі палива з бункера в топку, що має навивку "протихід", зворотний навивці першого і другого ділянок шнека,
- по-третє, блок управління подачею палива виконаний у вигляді двох реле часу "Подача" і "Пауза", підключених до електродвигуна приводу пристрою подачі палива з бункера в топку,
- по-четверте, на виходi топки приєднаний теплообмінник, до виходу для продуктів згоряння якого приєднаний інерційний золоуловітель, до виходу якого в свою чергу приєднаний димосос, при цьому на інерційному золоуловлювачів нерухомо закріплений блок додаткової утилізації тепла газів, що відводяться продуктів згоряння, виконаний у вигляді водяної сорочки,
- при цьому в першому варіанті виконання теплообмінник має корпус, всередині якого на нерухомо закріплених на корпусі трубних дошках і на направляючої потік повітря, що нагрівається горизонтальній перегородці нерухомо закріплені розташовані в шаховому порядку вертикальні труби для відводу газів продуктів згоряння палива, крім цього, на корпусі горизонтально закріплені вхідний і вихідний патрубки для повітря, що нагрівається, причому над верхньою частиною вертикальних труб є звід з кришкою, внутрішня порожнина якого з'єднана з одного боку з вихідними отворами вертикальних труб, а з іншого боку - з порожниною інерційного золоуловітеля, встановленого зовні корпусу,
- у другому варіанті виконання теплообмінник має корпус, виконаний у вигляді горизонтально розташованого витягнутого паралелепіпеда з вхідним і вихідним патрубками для подачі і випуску нагрівається теплоносія (наприклад, води, масла і т.п.), всередині корпусу на нерухомо закріплених щодо корпусу трубних дошках нерухомо закріплені розташовані в шаховому порядку вертикальні труби для відводу газів продуктів згоряння палива,
- крім того, всередині корпусу встановлена нерухомо закріплена на стінках корпусу і на верхній трубної дошці вертикальна перегородка для направлення потоку теплоносія, а й встановлено нерухомо закріплений щодо корпусу вертикально розташований зі зміщенням в сторону вхідного патрубка для подачі теплоносія в просторі між вхідним патрубком і вертикальною перегородкою інерційний золоуловітель,
- причому вхідний патрубок подачі теплоносія встановлено біля верхньої частини інерційного золоуловітеля, а отвір у вертикальній перегородці для проходу теплоносія виконано близько нижній частині інерційного золоуловітеля,
- при цьому у верхній частині корпусу є звід з кришкою, внутрішня порожнина якого з'єднана з одного боку з вихідними отворами вертикальних труб, а з іншого боку - з порожниною інерційного золоуловітеля, а й є вузол скидання пари і повітря, що виділяються при нагріванні з теплоносія,
- крім цього, всередині корпусу є нерухомо закріплені відносно корпусу дві взаємно перпендикулярні вертикальні перегородки.
Введення в вищеописану конструкцію нових вузлів і елементів, а й особливе виконання вже наявних вузлів і елементів дозволяє істотно підвищити надійність роботи, поліпшити умови експлуатації пристрою, а й істотно підвищити ефективність використання одержуваного при утилізації деревних відходів тепла.
Пропонований винахід пояснено кресленнями, на яких:
Фіг. 1 зображена загальна схема пропонованого теплогенератора-утилізатора деревних відходів
Фіг. 2 зображений поперечний розріз топки по стрілці А для показу взаємного розташування шнека пристрою подачі палива з бункера в топку щодо золосборніка і лючка для видалення золи
Фіг. 3 зображена схема першого варіанту виконання ( "сухого") теплообмінника
Фіг. 4 зображена схема другого варіанту виконання теплообмінника - у вигляді водяного котла
 Фіг. 5 показаний поздовжній розріз теплообмінника по стрілці Б для показу розташування внутрішніх перегородок корпусу |
 Фіг. 6 показаний варіант виконання вертикальної труби з термокомпенсирующих накаткой |
Пропонований теплогенератор-утилізатор деревних відходів містить бункер 1 для розміщення палива 2 (тирси, стружки, тріски, подрібнених гілок і сучків і т.п.), топку 5, що має камеру згоряння 4 і золосборнік 5, пристрій подачі 6 палива 2 з бункера 1 в топку 3, пристрій 7 для переміщення палива 2 всередині топки 3 і блок управління 8 подачею палива 2.
Пристрій подачі 6 палива 2 з бункера 1 в топку 3 виконано у вигляді шнека 9, що має дві ділянки - перший 10 всередині бункера 1 і другий 11 - між бункером 1 і топкою 3, причому на обох ділянках виконана однакова - або права, або ліва навівка .
Пристрій 7 для переміщення палива 2 всередині топки 3 виконано у вигляді розміщеного всередині топки третьої ділянки 12 шнека 9 пристрою подачі палива 2 з бункера 1 в топку 3, що має навивку "протихід", зворотний навивці першого 10 і другого 11 ділянок шнека 9.
Блок управління 8 подачею палива 2 виконаний у вигляді двох реле часу: реле 15 "Подача" і реле 14 "Пауза", підключених до електродвигуна 15 приводу пристрою подачі 6 палива 2 з бункера 1 в топку 3.
До вихідного отвору 16 топки 3 приєднаний теплообмінник 17, до виходу 18 для продуктів згоряння якого (див. Фіг. 3) приєднаний інерційний золоуловітель 19, до виходу якого в свою чергу приєднаний димосос 20, при цьому на інерційному золоуловлювачів 19 нерухомо закріплений блок 21 додаткової утилізації тепла газів, що відводяться продуктів згоряння, виконаний у вигляді водяної сорочки.
У першому варіанті виконання (див. Фіг. 3) теплообмінник 17 має корпус 22, всередині якого на нерухомо закріплених на корпусі 22 трубних дошках 23 і на направляючої потік повітря, що нагрівається горизонтальній перегородці 24 нерухомо закріплені розташовані в шаховому порядку вертикальні труби 25 для відведення газів продуктів згоряння палива 2, крім цього, на корпусі 22 горизонтально закріплені вхідний 26 та вихідний 27 патрубки для повітря, що нагрівається, причому над верхньою частиною вертикальних труб 25 є звід 28 з кришкою 29, внутрішня порожнина якого з'єднана з одного боку з вихідними отворами вертикальних труб 25, а з іншого боку - з порожниною інерційного золоуловітеля 19, встановленого зовні корпусу 22.
У другому варіанті виконання (див. Фіг. 4, 5) теплообмінник 17 має корпус 30, виконаний у вигляді горизонтально розташованого витягнутого паралелепіпеда з вхідним 31 і вихідним 32 патрубками для подачі і випуску нагрівається теплоносія (наприклад, води, масла і т.п. ). Усередині корпусу 30 на нерухомо закріплених щодо корпусу 30 трубних дошках 33 нерухомо закріплені розташовані в шаховому порядку вертикальні труби 34 для відведення газів продуктів згоряння палива 2. Крім того, всередині корпусу 30 встановлена нерухомо закріплена на стінках корпусу 30 і на верхній трубної дошці 33 вертикальна перегородка 35 для направлення потоку теплоносія, а й встановлено нерухомо закріплений щодо корпусу 30 вертикально розташований зі зміщенням в сторону вхідного патрубка 31 в просторі між вхідним патрубком 31 і вертикальною перегородкою 35 інерційний золоуловітель 19, причому вхідний патрубок 31 подачі теплоносія встановлено біля верхньої частини інерційного золоуловітеля 19 , а отвір 36 у вертикальній перегородці 35 для проходу теплоносія виконано близько нижній частині інерційного золоуловітеля 19.
При цьому у верхній частині корпусу 30 є звід 37 з кришкою 38, внутрішня порожнина якого з'єднана з одного боку з вихідними отворами вертикальних труб 34, а з іншого боку - з порожниною інерційного золоуловітеля 19, а і є вузол 39 скидання пари і повітря, що виділяються при нагріванні з теплоносія. Крім цього, всередині корпусу 30 (див. Фіг. 5) є нерухомо закріплені відносно корпусу 30 дві взаємно перпендикулярні вертикальні перегородки 40, а вертикальні труби 34 виготовлені з термокомпенсирующих накаткой 41 (див. Фіг. 6).
ЗАПРОПОНОВАНИЙ ТЕПЛОГЕНЕРАТОР-утилізатори ДЕРЕВНИХ ВІДХОДІВ
Експлуатується наступним чином
Перед початком експлуатації установки в бункер 1 засипають паливо 2: тирса, стружки, тріски, подрібнені гілки і сучки, кору тощо). Після цього проводять настройку двох реле часу: реле 13 "Подача" і реле 14 "Пауза" блоку управління 8 подачею палива 2 для забезпечення чіткої порціонної подачі палива 2 в топку 3 в залежності від стану (температура, вологість) навколишнього середовища, від складу вихідних компонентів палива 2 і т.д. Потім включають електродвигун 15 приводу пристрою подачі 6 палива 2 з бункера 1 в топку 3, подають паливо 2 в камеру згоряння 4 топки 3 і підпалюють його. Паливо 2 подається в топку 5 порційно. Робота пристрою для переміщення 7 палива 2 всередині топки 3 виконується за схемою: "робота - пауза - робота". При цьому тривалість роботи або паузи визначається двома реле часу: реле 13 "Подача" і реле 14 "Пауза". Після згоряння палива 2 утворилася при цьому зола збирається в золосборніке 5 (див. Фіг. 2) і віддаляється з нього назовні, а утворюються при горінні палива розпечені гази продуктів згоряння через вертикальні труби 25 або 34 теплообмінника 17 спочатку проходять в порожнину зводу 28 або 37 , потім надходять в порожнину інерційного золоуловітеля 19, після чого через димосос 20 охолоджені і очищені від зважених часток викидаються в атмосферу.
У процесі горіння палива 2 всередині теплообмінника відбуваються такі процеси.
У першому варіанті виконання теплообмінника (див. Фіг. 3) нагрівання основного теплоносія - повітря і додаткового - води в водяній сорочці 21, закріпленої на інерційному золоуловлювачів 19, відбувається наступним чином.
За допомогою вентилятора (не показаний) холодне повітря через вхідний патрубок 26 подають в порожнину корпусу 22 теплообмінника 17. Проходячи між розпеченими продуктами згоряння палива 2 вертикальними трубами 25, повітря розігрівається і через вихідний патрубок 27 подається в приміщення, яке потрібно опалювати (наприклад, для сушіння пиломатеріалів). В цей же час вода, що проходить через водяну сорочку 21, встановлену на інерційному золоуловлювачів 19, нагрівається, відмираючи останнє тепло у газів продуктів згоряння палива 2, що проходять через порожнину інерційного золоуловітеля 19. Отриману нагріту воду можна, наприклад, застосовувати для технологічного зволоження осушивать пиломатеріалу або для інших цілей.
Після завершення роботи установки періодично проводять чистку порожнин вертикальних труб 25, для чого знімають кришку 29 і отримують вільний доступ до вертикальних трубах 25.
У другому варіанті виконання теплообмінника 17 (див. Фіг. 4) основний нагрів теплоносія і його попередній нагрів (омиванням інерційного золоуловітеля 19) відбувається наступним чином.
За допомогою насоса (не показаний) холодний теплоносій (воду та ін.) Через вхідний патрубок 31 подають в першу порожнину корпусу 30. Тут, в першій порожнині, відгородженій вертикальної перегородкою 35 від основної порожнини, здійснюється попередній нагрів теплоносія і відбирається тепло у відпрацьованих газів , що проходять через інерційний золоуловітель 19. Проходячи між розпеченими продуктами згоряння вертикальними трубами 34, теплоносій нагрівається і через вихідний патрубок 32 подається в систему опалення (приміщення, сушильної камери і т.п.).
Після завершення роботи установки періодично проводять чистку порожнин вертикальних труб 34, для чого знімають кришку 38 і отримують вільний доступ до вертикальних трубах 34.
Використання винаходу дозволяє:
1. Забезпечити регулювання потужності теплогенератора в залежності від поточного стану навколишнього середовища і стану і вигляду компонентів палива (сорт, вологість і т.п.).
2. Забезпечити зручність обслуговування установки протягом тривалого часу без втручання оператора.
3. Підвищити ефективність використання тепла газів, що відводяться продуктів згоряння за рахунок застосування додаткового знімання тепла за допомогою додаткового теплоносія підвищеної теплоємності (води) в водяній сорочці навколо інерційного золоуловітеля із забезпеченням можливості подальшого використання цієї підігрітої води для технологічних цілей (наприклад, для зрошення, що висушується пиломатеріалу або для побутових потреб).
4. Підвищити надійність роботи установки за рахунок забезпечення простоти її конструкції.
5. Забезпечити високий ступінь ремонтопридатності за рахунок забезпечення легкого доступу до швидкозношуваних і вигорає елементам установки для їх заміни.
6. Підвищити зручність поточного обслуговування установки за рахунок забезпечення легкого доступу до порожнин швидко забруднюються продуктами згоряння вертикальних труб і вимагають їх періодичної очистки.
7. Забезпечити екологічну чистоту навколишнього середовища шляхом надійного очищення від зважених часток відпрацьованих газів, що викидаються в атмосферу.
8. Підвищити пожежобезпечність експлуатації такої установки шляхом виключення вилітання іскор з димової труби за рахунок використання інерційного золоуловітеля як іскрогасника.
9. Забезпечити невеликі габарити установки за рахунок застосування компактного теплообмінника оригінальної конструкції, що дозволяє змінювати напрямок потоку повітря, що нагрівається на 180 o при забезпеченні високого ККД його роботи.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Теплогенератор-утилізатор деревних відходів, що містить бункер для розміщення палива, топку, що має камеру згоряння і золосборнік, пристрій подачі палива з бункера в топку, пристрій для переміщення палива всередині топки і блок управління подачею палива, що відрізняється тим, що пристрій подачі палива з бункера в топку виконано у вигляді шнека, що має дві ділянки - перший всередині бункера і другий - між бункером і топкою, причому на обох ділянках виконана однакова - або права, або ліва навівка, пристрій для переміщення палива всередині топки виконано у вигляді розміщеного всередині топки третього ділянки шнека пристрою подачі палива з бункера в топку, що має навивку "протихід", зворотний навивці першого і другого ділянок шнека, блок управління подачею палива виконаний у вигляді двох реле часу "Подача" і "Пауза", підключених до електродвигуна приводу пристрою подачі палива з бункера в топку, на виходi топки приєднаний теплообмінник, до виходу для продуктів згоряння якого приєднаний інерційний золоуловітель, до виходу якого в свою чергу приєднаний димосос, при цьому на інерційному золоуловлювачів - нерухомо закріплений блок додаткової утилізації тепла газів, що відводяться продуктів згоряння, виконаний у вигляді водяної сорочки.
2. Теплогенератор-утилізатор деревних відходів за п.1, що відрізняється тим, що теплообмінник має корпус, всередині якого на нерухомо закріплених на корпусі трубних дошках і на направляючої потік повітря, що нагрівається горизонтальній перегородці нерухомо закріплені розташовані в шаховому порядку вертикальні труби для відводу газів продуктів згоряння палива, крім того, на корпусі горизонтально закріплені вхідний і вихідний патрубки для повітря, що нагрівається, причому над верхньою частиною вертикальних труб є звід з кришкою, внутрішня порожнина якого з'єднана з одного боку з вихідними отворами вертикальних труб, а з іншого боку - з порожниною інерційного золоуловітеля , встановленого зовні корпусу.
3. Теплогенератор-утилізатор деревних відходів за п.1, що відрізняється тим, що теплообмінник має корпус, виконаний у вигляді горизонтально розташованого витягнутого паралелепіпеда з вхідним і вихідним патрубками для подачі і випуску нагрівається теплоносія (наприклад, води, масла і т.п.) , всередині корпусу на нерухомо закріплених щодо корпусу трубних дошках нерухомо закріплені розташовані в шаховому порядку вертикальні труби для відводу газів продуктів згоряння палива, крім того, всередині корпусу встановлена нерухомо закріплена на стінках корпусу і на верхній трубної дошці вертикальна перегородка для направлення потоку теплоносія, а й встановлений нерухомо закріплений щодо корпусу вертикально розташований зі зміщенням в сторону вхідного патрубка для подачі теплоносія в просторі між вхідним патрубком і вертикальною перегородкою інерційний золоуловітель, причому вхідний патрубок подачі теплоносія встановлено біля верхньої частини інерційного золоуловітеля, а отвір у вертикальній перегородці для проходу теплоносія виконано близько нижньої частини інерційного золоуловітеля, при цьому у верхній частині корпусу є звід з кришкою, внутрішня порожнина якого з'єднана з одного боку з вихідними отворами вертикальних труб, а з іншого боку - з порожниною інерційного золоуловітеля, а й є вузол скидання пари і повітря, що виділяються при нагріванні з теплоносія, крім того, всередині корпусу є нерухомо закріплені відносно корпусу дві взаємно перпендикулярні вертикальні перегородки.
Версія для друку
Дата публікації 30.12.2006гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.