ВОДОГРЕЙНЫЙ ТВЕРДОТОПЛИВНЫЙ КОТЕЛ Российский патент 2015 года по МПК F24H1/00 

Изобретение относится к оборудованию для нагрева воды путем сжигания твердых видов топлива, таких как уголь, пеллеты, опилки, щепа, и может быть использовано в теплоэнергетике.

Известен водогрейный твердотопливный котел, содержащий корпус, загрузочный бункер для топлива, соединенный с барабаном и имеющий на радиальной поверхности каналы для размещения порций топлива, ориентированные вдоль оси барабана, топочную камеру, колосниковую решетку для вывода золы из топочной камеры, механизм подачи воздуха топочную камеру (1).

Техническим результатом является снятие теплонапряженности барабана за счет перемещения сжигания топлива в топочную камеру и снижение количества горючих материалов, спадающих вместе с золой.

Сущность изобретения заключается в том, что водогрейный твердотопливный котел, содержащий корпус, загрузочный бункер для топлива, соединенный с барабаном, на радиальной поверхности которого располагаются каналы для размещения порций топлива, ориентированные вдоль оси барабана, топочную камеру, колосниковую решетку для вывода золы из топочной камеры, механизм подачи воздуха топочную камеру. Расположение каналов вдоль оси барабана на радиальной поверхности выполнено в два ряда, один напротив другого, между ними имеется плоский участок цилиндрической поверхности, каждый ряд начинается с краю барабана, при этом каждый канал одного ряда направлен под острым углом к заданному направлению вращения барабана и ограничен по высоте поверхностью корпуса, огибающего барабан, что позволяет топливу при вращении барабана сдвигаться от края барабана к центру, поступать на колосниковую решетку, установленную над плоским участком цилиндрической поверхности барабана, и затем - в топочную камеру, при этом один конец колосниковой решетки направлен ближе к плоскому участку цилиндрической поверхности барабана навстречу заданному направлению вращения барабана, а другой конец крепится к корпусу, топочная камера располагается над колосниковой решеткой вертикально и ограничена по периметру поверхностью корпуса, за колосниковой решеткой по ходу вращения барабана на поверхности корпуса, огибающего барабан, располагается отверстие, через которое спадает зола и мелкие частицы коржа, выводящиеся через колосниковую решетку, механизм подачи воздуха в топочную камеру выполнен из канала, соединенного с топочной камерой посредством отверстий, располагаемых на поверхности корпуса, по периметру топочной камеры. Колосниковая решетка крепится к дверце, соединенной с корпусом на шарнирах и отводится от плоского участка цилиндрической поверхности барабана при повороте дверцы. Колосниковая решетка выполнена из плоских пластин, один конец которой примыкает к краю поверхности корпуса при закрытой дверце, а другой загнут на ребре и острием направлен навстречу заданному направлению вращения барабана. Механизм подачи воздуха выполнен из двух каналов: один соединен с топочной камерой, а другой с камерой дожига горючих газов посредством отверстий, располагаемых на поверхности корпуса, по периметру топочной камеры и камеры дожига.

На фиг.1 и фиг.2 изображен разрез общего вида водогрейного твердотопливного котла.

На фиг.3 изображен вид А фиг.2.

На фиг.4 изображен барабан.

Водогрейный твердотопливный котел содержит корпус 1, загрузочный бункер для топлива 2, соединенный с барабаном 3 и имеющий на радиальной поверхности каналы 4 для размещения порций топлива, ориентированные вдоль оси барабана 3, топочную камеру 5, колосниковую решетку 6 для вывода золы из топочной камеры 5. Расположение каналов 4 по окружности на радиальной поверхности барабана 3 выполнено в два ряда - один напротив другого. Между ними имеется плоский участок цилиндрической поверхности. Каждый ряд начинается с краю барабана 3. При этом каждый канал 4 одного ряда направлен под острым углом к заданному направлению вращения барабана 3 и ограничен по высоте поверхностью корпуса 1, огибающего барабан 3, что позволяет топливу при вращении барабана 3 сдвигаться от края барабана 3 к центру и поступать на колосниковую решетку 6, установленную над плоским участком цилиндрической поверхности барабана 3, и затем в топочную камеру 5. При этом колосниковая решетка 6 крепится к дверце 7, соединенной с корпусом 1 на шарнирах, и отводится от плоского участка цилиндрической поверхности барабана 3 при повороте дверцы 7. Колосниковая решетка 6 выполнена из плоских пластин 8, один конец которой примыкает к крайней поверхности топочной камеры 5 по ходу вращения барабана, а другой загнут на ребре и острием направлен навстречу заданному направлению вращения барабана 3. Топочная камера 5 располагается над колосниковой решеткой 6 и ограничена поверхностью корпуса 1. Над топочной камерой 5 установлена камера дожига 9, а над камерой дожига 9 - теплообменник 10. Механизм подачи воздуха в топочную камеру 5 и камеру дожига 9 выполнен из каналов 11 и 12, которые соединены стопочной камерой 5 и камерой дожига 9 посредством отверстий 13 и 14. За колосниковой решеткой 6 по ходу вращения барабана 3 располагается отверстие 15 на поверхности корпуса 1, огибающего барабан 3, через который выводится зола и мелкие частицы коржа. Отверстие 15 обрамлено ребрами 16.

Водогрейный твердотопливный котел работает следующим образом. Заполняют загрузочный бункер 2 твердыми видами кускового топлива определенной фракции. В камеру дожига 9 укладывают сухое древесное топливо для розжига. Его разжигают. Далее, приводят в движение барабан 3. При вращении барабана 3 кусковое топливо заполняет каналы 4 и перемещается по ним на плоский участок цилиндрической поверхности. На плоском участке они удерживаются за счет взаимного заклиниванья друг о друга и затем, при последующем вращении барабана 3 захватываются колосниковой решеткой 6 и сдвигаются по ходу вверх, в топочную камеру 5. Те куски топлива, которые не вошли на плоский цилиндрический участок барабана 3, продолжают круговое движение и также постепенно входят на плоский цилиндрический участок барабана 3 и захватываются колосниковой решеткой 6. В топочной камере 5 кусковое топливо разгорается за счет тепла от горения сухого древесного топлива в камере дожига и дутья воздуха по каналу 11 через отверстия 13. Когда кусковое топливо разгорелось, работу котла переводят в автоматический режим. В топочной камере 5 топливо сжигается, а в камере дожига 9 производится дожиг горючих газов за счет подачи дополнительного воздуха по каналам 12 через отверстия 14. Образующийся пепел и корж от сгорания угля перемешивается с кусковым топливом и постепенно опускается вниз, к колосниковой решетке 6. Затем при вращении барабана 3 пепел и мелкие частицы коржа проходят через колосниковую решетку 6 и выходят через отверстия 15 в корпусе 1 котла, спадая в зольный ящик. А крупные куски коржа как наиболее хрупкие дробятся при перемешивании с кусковым топливом и уже как мелкие частицы выводятся из котла. Для предотвращения спадания кускового топлива в отверстия 15 из каналов 4 отверстие 15 обрамлено ребрами 16.

Применение твердотопливного котла данной конструкции позволит увеличить срок службы до капитального ремонта за счет снятия теплонапряженности барабана и снизить количество горючих материалов, спадающих вместе с золой.

Изобретение относится к оборудованию для нагрева воды путем сжигания твердых видов топлива и может быть использовано в теплоэнергетике. Водогрейный твердотопливный котел содержит корпус, загрузочный бункер для топлива, соединенный с барабаном и имеющий на радиальной поверхности каналы для размещения порций топлива, ориентированные вдоль оси барабана, топочную камеру, колосниковую решетку для вывода золы из топочной камеры, механизм подачи воздуха топочную камеру. Расположение каналов по окружности на радиальной поверхности барабана выполнено в два ряда, один напротив другого, между ними имеется плоский участок цилиндрической поверхности, каждый ряд начинается с краю барабана, при этом каждый канал одного ряда направлен под острым углом к заданному направлению вращения барабана и ограничен по высоте поверхностью корпуса, огибающего барабан, при этом один конец колосниковой решетки направлен ближе к плоскому участку цилиндрической поверхности барабана навстречу заданному направлению вращения барабана, а другой конец крепится к корпусу. Техническим результатом является снятие теплонапряженности барабана за счет перемещения сжигания топлива в топочную камеру и снижение количества горючих материалов, спадающих вместе с золой. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Водогрейный твердотопливный котел, содержащий корпус, загрузочный бункер для топлива, соединенный с барабаном, на радиальной поверхности которого располагаются каналы для размещения порций топлива, ориентированные вдоль оси барабана, топочную камеру, колосниковую решетку для вывода золы из топочной камеры, механизм подачи воздуха топочную камеру, отличающийся тем, что расположение каналов вдоль оси барабана на радиальной поверхности выполнено в два ряда, один напротив другого, между ними имеется плоский участок цилиндрической поверхности, каждый ряд начинается с краю барабана, при этом каждый канал одного ряда направлен под острым углом к заданному направлению вращения барабана и ограничен по высоте поверхностью корпуса, огибающего барабан, что позволяет топливу при вращении барабана сдвигаться от края барабана к центру, поступать на колосниковую решетку, установленную над плоским участком цилиндрической поверхности барабана, и затем - в топочную камеру, при этом один конец колосниковой решетки направлен ближе к плоскому участку цилиндрической поверхности барабана, навстречу заданному направлению вращения барабана, а другой конец крепится к корпусу, топочная камера располагается над колосниковой решеткой вертикально и ограничена по периметру поверхностью корпуса, за колосниковой решеткой по ходу вращения барабана на поверхности корпуса, огибающего барабан, располагается отверстие, через которое спадает зола и мелкие частицы коржа, выводящиеся через колосниковую решетку, механизм подачи воздуха в топочную камеру выполнен из канала, соединенного с топочной камерой посредством отверстий, располагаемых на поверхности корпуса, по периметру топочной камеры.

2. Водогрейный твердотопливный котел по п.1, отличающийся тем, что колосниковая решетка крепится к дверце, соединенной с корпусом на шарнирах, и отводится от плоского участка цилиндрической поверхности барабана при повороте дверцы.

3. Водогрейный твердотопливный котел по пп.1 и 2, отличающийся тем, что колосниковая решетка выполнена из плоских пластин, один конец которой примыкает к краю поверхности корпуса при закрытой дверце, а другой загнут на ребре и острием направлен навстречу заданному направлению вращения барабана.

4. Водогрейный твердотопливный котел по п.1, отличающийся тем, что механизм подачи воздуха выполнен из двух каналов: один соединен с топочной камерой, а другой с камерой дожига горючих газов посредством отверстий, располагаемых на поверхности корпуса, по периметру топочной камеры и камеры дожига.