ОТОПИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1995 года по МПК F23B7/00 

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам для нагрева теплоносителей, например воды, и может быть использовано в системах водяного отопления и горячего водоснабжения индивидуальных коттеджей, теплиц и других подобных сооружений.

Известно устройство, содержащее теплообменник, топку с загрузочной камерой и камерой сгорания, подключенной к дымоходу, внешнюю и внутреннюю трубы, установленные с зазором по отношению друг к другу.

В конструкции известного устройства не предусматриваются приспособления для регулирования подачи воздуха в камеру сгорания, поэтому невозможно регулировать интенсивность процесса горения топлива и теплопроизводительность устройства.

Конструкция загрузочной камеры в известном устройстве открытого типа может приводить к выбросу газов в помещение постоянно как во время работы, так и при загрузке топлива.

В известном устройстве не предусмотрена изоляция теплообменника. Это приводит к потерям тепла, предназначенного для нагрева воды. Наружная стенка устройства может нагреваться до 100^оС и представлять опасность для окружающих, которые при неосторожном обращении могут получить ожоги.

Известная конструкция представляет собой устройство периодического действия, требующее прекращения отопительного процесса и чистки устройства в разобранном виде.

Технический результат заключается в устранении указанных недостатков и создании конструкции, обеспечивающей экономичную, надежную, безопасную длительную работу устройства в режиме непрерывного действия.

В предложенном устройстве предусматриваются приспособления для регулирования подачи воздуха в камеру сгорания. Это позволяет регулировать интенсивность процесса горения топлива и теплопроизводительность устройства.

В предложенном устройстве в конструкции загрузочной камеры имеются элементы, которые предотвращают выброс газов в помещение как при работе, так и при дозагрузке топлива.

В предложенном устройстве предусматривается теплоизоляция теплообменника. Поэтому стенка устройства нагревается не выше 45^оС и не представляет опасности для окружающих. Устройство является экономичным, так как практически не имеет потерь тепла.

Предложенная конструкция является устройством непрерывного действия. В нем имеются приспособления, которые позволяют производить чистку и удалять продукты сгорания топлива, не разбирая устройства и не прекращая отопительного режима.

Для достижения технического результата отопительное устройство содержит теплообменник, топку с загрузочной камерой и камерой сгорания, соединенной с дымоходом, внешнюю и внутреннюю трубы, установленные с зазором по отношению друг к другу. В верхней части устройства установлены патрубки для подачи воздуха в камеру сгорания, одни концы которых связаны с отверстиями, выполненными в верхней торцевой стенке устройства, и оснащены регулирующими заслонками, а другие соединены с зазором между внешней и внутренней трубами, при этом устройство оснащено приспособлением для подачи дополнительного воздуха в камеру сгорания, отделенным от нее колосниковой решеткой. В верхней части загрузочной камеры укреплен диффузор, обращенный конусом вниз, а по периметру внешней и внутренней труб выполнены сквозные отверстия, расположенные вблизи основания диффузора. Устройство имеет теплоизоляционный кожух, охватывающий теплообменник по периметру.

На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг.2 общий вид, устройства.

Устройство содержит теплообменник 1, стенки которого образуют камеру 2 для прохода и нагрева теплоносителя, например воды. Внутри теплообменника 1 смонтированы внешняя 3 и внутренняя 4 трубы с образованием между ними зазора 5. Устройство имеет топку с загрузочной камерой 6 и камерой сгорания 7, соединенной с дымоходом 8, в котором смонтированы дефлекторы 9 (как варианты могут быть ребра или пластины). В верхней части устройства установлены патрубки 10 и 11 для подачи воздуха в камеру сгорания 7. Одни концы патрубков 10 и 11 связаны с зазором 5, а другие связаны с отверстиями 12 и 13 и оснащены регулирующими заслонками 14 и 15. Устройство оснащено узлом, выполненным в виде камеры 16 с заслонкой 17, для подачи дополнительного воздуха в камеру сгорания 7 и отделено от теплообменника 1 колосниковой решеткой 18. В верхней части загрузочной камеры 6 укреплен диффузор 19, обращенный конусом вниз. По периметру внешней 3 и внутренней 4 труб выполнены сквозные отверстия 20 и 21, расположенные вблизи основания диффузора. Теплообменник 1 закрыт по периметру теплоизоляционным кожухом 22. Загрузочная камера 6 имеет крышку 23. Устройство оснащено заслонкой 24, патрубком 25 для входа холодной воды, патрубком 26 для выхода горячей воды и дымовой трубой 27. Все устройство установлено на ножках 28.

Отопительное устройство работает следующим образом.

Через патрубок 25 подают воду в теплообменник 1. При закрытой крышке 23 открывают заслонки 17 и 24. Для розжига устройства на колосниковую решетку 18 в камере сгорания 7 помещают небольшое количество легковоспламеняющегося топлива и поджигают его. После того как горение топлива станет устойчивым, заслонки 17 и 24 закрывают. Открывают крышку 23 и в камеру 6 загружают необходимое количество топлива, которое под действием силы тяжести поступает на колосниковую решетку 18 в камеру сгорания 7. Загрузочную камеру 6 закрывают крышкой 23 до подачи следующей порции топлива. Горячие газы из камеры сгорания 7 поступают в дымоход 8, где они направляются в дымовую трубу дефлекторами 9. Это позволяет увеличить теплосъем от горячих газов к теплообменнику 1. При этом горячие газы контактируют с внутренней стенкой теплообменника 1 и нагревают находящуюся в нем воду. Процесс горения поддерживается путем поступления воздуха в камеру сгорания 7 через патрубки 10 и 11 и зазор 5. Оптимальное количество воздуха для обеспечения режима горения регулируется с помощью заслонок 14 и 15.

Если при полностью открытых заслонках 14 и 15 интенсивность горения топлива все еще недостаточна, используется узел для подачи дополнительного воздуха в камеру сгорания 7, для чего открывают заслонку 17 в камере 16.

Камера 16 одновременно служит для сбора и накопления твердых продуктов сгорания топлива, которые поступают в него из камеры сгорания 7 через колосниковую решетку 18. Накопившиеся в камере 16 продукты сгорания топлива удаляют через открытую заслонку 17.

Если по мере сгорания топлива требуется подать в загрузочную камеру 6 новую порцию топлива при открытой крышке 23, то выброса газов в помещение не произойдет, так как диффузор 19 направляет их через сквозные отверстия 20 и 21 в дымоход 8.

В системы отопления и горячего водоснабжения вода подается через патрубок 26.

В отопительном устройстве могут использоваться следующие виды топлива: мелкокусковой или дробленый уголь, торф, сланцы, древесная щепа, стружки, опилки, горючие отходы сельскохозяйственного производства, торфобрикеты и др.

Использование: в системах водяного отопления и горячего водоснабжения индивидуальных коттеджей, теплиц и т.п. Сущность изобретения: устройство содержит регулируемые патрубки для подачи воздуха в камеру сгорания и приспособление для подачи дополнительного воздуха под колосниковую решетку. Для предотвращения выброса дымовых газов предусмотрен диффузор и герметичная крышка. Теплообменник защищен теплоизоляционным кожухом. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. ОТОПИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее теплообменник, топку с загрузочной камерой и камерой сгорания, соединенной с дымоходом, внешнюю и внутреннюю трубы, установленные с кольцевым зазором, отличающееся тем, что в верхней части внешней трубы установлены патрубки для подачи воздуха, одни концы которых связаны с отверстиями, выполненными в верхней торцевой стенке теплообменника, и снабжены регулирующими заслонками, а противоположные концы подключены к упомянутому кольцевому зазору, причем на входе в камеру сгорания установлена колосниковая решетка с расположенным под ней узлом подачи дополнительного воздуха. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в верхней части загрузочной камеры укреплен диффузор, обращенный конусом вниз, а на боковых стенках обеих труб выполнены сквозные отверстия, расположенные в зоне меньшего основания диффузора, причем загрузочная камера перекрыта сверху герметичной крышкой. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что теплообменник снаружи снабжен теплоизоляционным кожухом.