КОТЕЛЬНЫЙ АГРЕГАТ Российский патент 2005 года по МПК F22B33/18 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к котельной технике и может быть использовано при разработке, изготовлении и эксплуатации различных котельных агрегатов.

Уровень техники

Аналогом изобретения может быть котельный агрегат, описанный в источнике: Рабинович О.М. Котельные агрегаты. М.-Л., 1963. Котельный агрегат содержит емкость с топливом, топочную камеру и газоходы, в которых размещены поверхности нагрева, воспринимающие тепло продуктов сгорания топлива (пароперегреватель, водяной экономайзер, воздухоподогреватель).

Недостатки аналога следующие: котельный агрегат не является утилизатором помета и имеет высокую себестоимость производства тепла.

Прототипом изобретения является котельный агрегат, содержащий емкость с топливом, трубопроводы подачи топлива в топочную камеру, краны, форсунки, топочную камеру (Стырикович М.А., Катковская К.Я., Серов Е.П. Котельные агрегаты. М.-Л., 1959). Данные признаки прототипа схожи с признаками заявленного изобретения.

Недостатки прототипа следующие: котельный агрегат не является утилизатором помета и имеет высокую себестоимость производства тепла.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является повышение эффективности работы котельного агрегата.

Котельный агрегат - конструктивно объединенный в единое целое комплекс устройств для получения тепла: пара, горячей воды за счет сжигания горючих веществ, в частности мазута, угля, торфа, помета.

Техническими результатами являются:

уменьшение стоимости производства тепла;

утилизация помета.

Все технические результаты достигаются за счет того, что котельный агрегат содержит емкость с топливом, трубопроводы подачи топлива в топочную камеру, краны, форсунки, топочную камеру. Дополнительно котельный агрегат содержит емкость с пометом, соединенную посредством трубопровода через кран с трубопроводом подачи топлива в топочную камеру.

Изобретение отличается от прототипа следующими признаками: «котельный агрегат содержит емкость с пометом, соединенную посредством трубопровода через кран с трубопроводом подачи топлива в топочную камеру».

Краткое описание чертежа

На чертеже изображен котельный агрегат с емкостями мазута и помета.

Осуществление изобретения

На чертеже представлен один из возможных вариантов осуществления изобретения. Котельный агрегат состоит из: 1 - барабана; 2 - пароперегревателя; 3 - топочной камеры; 4 - экрана; 5 - горелки; 6 - пода; 7 - воздухоподогревателя; 8 - водяного экономайзера; 9 - конвективного пароперегревателя; 10 - трубопровода подачи смеси топлива с пометом; 11 - емкости с топливом, 12 - емкости с пометом; 13 и 14 - кранов; 15 смесительной камеры.

Устройство работает следующим образом. Топливо, в частности мазут (или измельченный уголь) и помет (например, куриный), из емкостей 11 и 12 через открытые краны 13 и 14 поступают в смесительную камеру 15 (в камере установлена мешалка в виде лопастей), а затем в горелку. В топочной камере котельного агрегата происходят сгорание топлива и помета, частичное охлаждение продуктов сгорания в результате лучистого теплообмена между нагретыми газами и покрывающими стены топочной камеры трубами, по которым циркулирует охлаждающая их среда (вода или пар). Система этих труб называется топочными экранами. На выходе из топки газы имеют температуру порядка 1000°С. Для дальнейшего охлаждения газов на их пути устанавливают трубчатые поверхности нагрева (пароперегреватели), выполняемые обычно в виде ширм - трубчатых змеевиков, собранных в плоские пакеты. Теплообмен в ширмовых поверхностях осуществляется излучением и конвекцией. Пройдя ширмовый пароперегреватель, газы с температурой 800-900°С поступают в конвективные пароперегреватели высокого и низкого давления, представляющие собой пакеты труб. Теплообмен в этих и последующих поверхностях нагрева осуществляется в основном конвекцией, и они называются конвективными. После пароперегревателя на пути газов, имеющих температуру 600-700°С, устанавливается водяной экономайзер 8, а далее воздухоподогреватель, в котором газы охлаждаются до 130-170°С, а далее выбрасываются в атмосферу.

Проведенные автором изобретения эксперименты показали, что эффективность сжигания (выделившаяся теплота) помета ниже, чем у мазута или угля. Однако при смешении, например, мазута (80%) с пометом (20%) эффективность сжигания полученной смеси мазута и помета (выделившаяся теплота) практически равна выделившейся теплоте при сжигании одного мазута.

Эксперимент проводился по нагреву воды на плите с использованием различных видов смесей топлив одинаковой массы.

Увеличение процентного содержания помета в смеси выше 20% может привести в снижению эффективности сжигания.

Строительство котельного агрегата по данному изобретению позволит решить насущную проблему утилизации помета. Для котельных снизится стоимость получаемого тепла за счет того, что помет стоит в несколько раз ниже, чем мазут. В настоящее время птицефабрики готовы отдавать помет бесплатно. Это связано с огромными штрафами за выброс помета в окружающую среду. За одну тонну выброшенного помета - штраф до 500 рублей. Средний птичник производит от 50 до 100 тонн помета в сутки. Выгода птичников от бесплатной утилизации помета ясна.

Таким образом, заявленные технические результаты достигаются.

Изобретение предназначено для получения пара и горячей воды и может быть использовано в котельной технике. Котельный агрегат содержит емкость с топливом, трубопроводы подачи топлива в топочную камеру, краны, форсунки, топочную камеру. Дополнительно котельный агрегат содержит емкость с пометом, соединенную посредством трубопровода через кран с трубопроводом подачи топлива в топочную камеру. Изобретение обеспечивает повышение эффективности работы котельного агрегата. 1 ил.

Котельный агрегат, содержащий емкость с топливом, трубопроводы подачи топлива в топочную камеру, краны, форсунки, топочную камеру, отличающийся тем, что дополнительно содержит емкость с пометом, соединенную посредством трубопровода через кран с трубопроводом подачи топлива в топочную камеру.