Устройство для сжигания пеллет Российский патент 2024 года по МПК F23B60/02 

Область техники

Изобретение относится к области теплотехники, в частности к устройствам для сжигания топливных гранул (пеллет), изготовленных из торфа, древесных отходов и отходов сельского хозяйства. Устройство для сжигания пеллет предназначено для работы в составе твердотопливных котлов, печей и другого теплообменного оборудования с целью обеспечения автоматизации его работы. Уровень техники

Известна полезная модель RU 123499 U1 «Горелка пеллетная», МПК F23B 50/12, F23K 3/16, F23L 1/00, F23N 5/08, содержащая блок управления, установочную плиту, закрепленный на ней корпус горелки, ограждающий полость горения, колосник, устройство поджига, расположенное над колосником и содержащее металлический корпус с отверстиями для входа и выхода воздуха, и размещенный в нем электрический нагреватель, закрепленные на корпусе дутьевой камеры вентилятор и трубу для приема пеллет, наклонный лоток подачи пеллет, находящийся под трубой для приема пеллет и состоящий из верхней и нижней частей, установленных с зазором один выше другого, а в указанный зазор установлен фотоприемник. Электрический нагреватель, находящийся в корпусе устройства поджига, имеет поперечное расположение по отношению к оси горелки и нагнетаемому потоку воздуха, крепление установочной плиты на корпусе отопительного устройства осуществляется в проеме отопительного устройства с возможностью поворота, достигаемого креплением элементов горелки на установочной плите со смещением в сторону оси поворота.

Недостатком вышеописанного технического решения является отсутствие устройства очистки полости горелки, в которой происходит горение топлива, от пепла, что приводит к увеличению трудоемкости обслуживания горелки.

Известна полезная модель RU 199141 U1 «Пеллетная горелка с подвижной колосниковой решеткой», МПК F23J 1/06, содержащая подвижную колосниковую решетку с электроприводом, блок управления, металлический корпус, загрузочный патрубок, наклонный лоток подачи пеллет, камеру сгорания, устройство розжига топлива, выдвижной зольный ящик, размещенный под колосниковой решеткой, дутьевой вентилятор, расположенный горизонтально над устройством розжига. Недостатком вышеописанного технического решения является сложная конструкция устройства очистки камеры сгорания горелки вследствие большого количества конструктивных элементов, что также уменьшает надежность работы устройства очистки, увеличивает трудоемкость его обслуживания и ремонта.

Из известных решений наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является изобретение RU 2731686 С2 «Твердотопливная горелка», МПК F23B 30/04, F23B 60/02, F23H 15/00, F23K 3/08, F23H 9/02, содержащее, по меньшей мере, два колосниковых стержня, которые установлены параллельно друг другу на расстоянии и в которые поступает первичный воздух. Колосниковые стержни расположены между внутренними стенками горелки и установлены в отверстиях фланца горелки на стержненесущей балке. Внутренние стенки имеют по меньшей мере одно отверстие для вторичного воздуха. Внутренние стенки вместе с наружными стенками образуют канал для вторичного воздуха. Колосниковые стержни могут вращаться при взаимодействии частиц шлака, прилипшим к ним, и движущегося гребня очистки, или колосниковые стержни могут вращаться с помощью привода. Все движущиеся части расположены либо под колосниковыми стержнями, либо в канале между внутренней стенкой и наружной стенкой и, таким образом, охлаждаются первичным воздухом, протекающим через решетку или вторичным воздухом, протекающим через канал. Гребень очистки находится в состоянии покоя под колосниковыми стержнями и охлаждается первичным воздухом, протекающим через него. Гребень очистки выполняет следующие движения: вверх через колосниковые стержни, разбивает слой шлака и углей на колосниковых стержнях и перемешивает слой шлака и углей на колосниковых решетках. После этого гребень очистки перемещается в сторону выхода горелки, и удаляет шлак из горелки, и затем двигается вниз под решетку и далее в направлении фланца горелки. Движение гребня очистки может быть круговым.

Недостатком вышеописанного технического решения является сложная конструкция устройства очистки колосниковых стержней горелки вследствие большого количества конструктивных элементов, что также уменьшает надежность работы устройства очистки, увеличивает трудоемкость его обслуживания и ремонта. Технической задачей для решения вышеописанных недостатков является разработка устройства для сжигания пеллет с механизмом очистки топки, в которой происходит горение топлива, имеющим простую конструкцию, высокую надежность работы, низкую трудоемкость обслуживания и ремонта, а также обеспечение полного сгорания топлива в топке, которая имеет простую конструкцию, низкую трудоемкость обслуживания и ремонта. Сущность изобретения Поставленная техническая задача решается за счет того, что топка (6) сопряжена с патрубком подачи воздуха (5) и блоком розжига (4), которые являются кронштейнами топки (6), а также содержит колосниковую решетку (9) дугообразной формы с перфорацией по всей поверхности, расположенную в топке (6), между выходным отверстием блока розжига и патрубка подачи воздуха, лопатку, размещенную над поверхностью колосниковой решетки, выполненную с возможностью возвратно-радиального перемещения вдоль ее поверхности и соединенную с электромеханическим приводом, расположенным в кожухе, сопряженным с монтажной плитой.

Устройство для сжигания пеллет содержит монтажную плиту (1) для крепления устройства для сжигания пеллет на корпус теплообменного оборудования, например, котла. Монтажная плита (1) имеет отверстия в которых расположены: загрузочный патрубок (2) осуществляющий подачу пеллет в топку, фотодатчик (3), блок розжига (4), патрубок подачи воздуха (5), а также со стороны топки (6) содержит кожух (7) во внутреннем пространстве которого расположен электромеханический привод лопатки (8) механизма очистки топки. Топка (6) имеет прямоугольную форму, сопряжена с патрубком подачи воздуха (5), блоком розжига (4), которые являются кронштейнами топки (6). Такое исполнение позволяет быстро отсоединить топку от устройства для сжигания пеллет для проведения ее обслуживания и ремонта. Колосниковая решетка (9) топки (6) имеет дугообразную форму с перфорацией по всей поверхности и расположена в топке (6) между выходным отверстием блока розжига (4) и патрубка подачи воздуха (5). Такая форма колосниковой решетки (9) позволяет топливу, расположенному по краям топки (6), под собственным весом скатываться в область факела пламени, после того как часть топлива прогорела. В верхней части, топка (6) имеет зубчатые ограждения (10) предотвращающие высыпание топлива во время подачи за пределы топки (6). Блок розжига (4) состоит из гильзы в которой расположен нагревательный элемент.Механизм очистки топки содержит лопатку (8), размещенную над поверхностью колосниковой решетки, сопряженную с электромеханическим приводом. Часть лопатки (8), сопряженная с электромеханическим приводом, имеет форму повторяющую форму боковой стенки топки (6). Лопатка (8), установленная с минимально допустимым зазором относительно колосниковой решетки (9) и боковых стенок топки (6), совершает возвратно - радиальное перемещение вдоль поверхности колосниковой решетки (9) выгребая из топки (6) пепел. В состоянии покоя лопатка (8) находится в крайнем положении у верхнего края топки (6) в наибольшем удалении от зоны горения для обеспечения минимального воздействия на нее пламени. На поверхности обратной топке (6) монтажная плита (1) содержит вентилятор (11) закрытый кожухом, осуществляющий подачу воздуха на розжиг через блок розжига (4), а также на поддержание процесса горения топлива в топке (6) через патрубок подачи воздуха (5). Устройство для сжигания пеллет оснащено блоком управления (на фигуре не показан), обеспечивающим автоматическую загрузку пеллет из бункера посредством внешнего шнека через загрузочный патрубок (2) в топку (6). Количество подаваемых пеллет и скорость вращения вентилятора (11) регулируются блоком управления в зависимости от требуемой мощности. Успешный розжиг регистрируется фотодатчиком (3). В случае отсутствия сигнала от фотодатчика (3), дальнейшая подача топлива не производится, загорается сигнал неисправности на блоке управления, требующий вмешательства оператора. Контроль пламени по фотодатчику (3) является неотъемлемой частью безопасной работы устройства для сжигания пеллет в течение всего срока эксплуатации. Пеллеты из бункера подаются шнеком в загрузочный патрубок (2) и далее под собственным весом ссыпаются в топку (6), что исключает возникновение обратного пламени, потому что в шнеке не остается пеллет, тем самым обеспечивается высокая пожарная безопасность устройства для сжигания пеллет.

Технический результат заявленного решения заключается в обеспечении полного сгорания топлива в топке, а также в низкой трудоемкости обслуживания устройства для сжигания пеллет. Краткое описание чертежей:

На фиг. 1 - схематичное изображение устройства для сжигания пеллет.

Аксонометрическая проекция.

Краткое описание конструктивных элементов:

1 - монтажная плита;

2 - загрузочный патрубок;

3 - фотодатчик;

4 - блок розжига;

5 - патрубок подачи воздуха;

6 - топка;

7 - кожух;

8 -лопатка;

9 - колосниковая решетка;

10 - зубчатое ограждение;

11 - вентилятор.

Осуществление заявленного решения:

Заявленное техническое решение работает следующим образом.

Осуществляют монтаж устройства для сжигания пеллет, а именно закрепляют монтажную плиту (1) на корпусе теплообменного оборудования, например, котла. Подают команду через блок управления на розжиг. Пеллеты из бункера подаются шнеком в загрузочный патрубок (2) и далее под собственным весом ссыпаются в топку (6). Начинает работу нагревательный элемент в блоке розжига (4) и вентилятор (11) осуществляет подачу воздуха через блок розжига (4) и патрубок подачи воздуха (5) к топке (6) устройства для сжигания пеллет. Воздух, нагнетаемый вентилятором (11) в блок розжига (4), проходя через нагревательный элемент, нагревается до высокой температуры и воспламеняет пеллеты в топке (6). Наличие пламени фиксируется фотодатчиком (3), который передает сигнал на отключение нагревательного элемента в блоке розжига (4). В случае, если отсутствует пламя в топке (6), фотодатчик (3) подает сигнал блоку управления на остановку подачи пеллет. Для очистки топки (6) от пепла используют механизм очистки топки активируя его с помощью блока управления. Лопатка (8), совершая возвратно-радиальное перемещение вдоль поверхности колосниковой решетки (9) выгребает из топки (6) пепел. После завершения очистки лопатка (8) отводится в крайнее положение к верхнему краю топки (6).

Изобретение относится к области теплотехники, в частности, к устройствам для сжигания топливных гранул (пеллет), изготовленных из торфа, древесных отходов и отходов сельского хозяйства. Устройство для сжигания пеллет содержит топку, вентилятор, патрубок подачи воздуха, монтажную плиту с отверстиями, в которых расположены загрузочный патрубок, фотодатчик, блок розжига. Вентилятор соединен с поверхностью монтажной плиты, топка сопряжена с патрубком подачи воздуха и блоком розжига, которые являются кронштейнами топки, а также содержит колосниковую решетку дугообразной формы с перфорацией по всей поверхности, расположенную в топке, между выходным отверстием блока розжига и патрубком подачи воздуха, лопатку, размещенную над поверхностью колосниковой решетки, выполненную с возможностью возвратно-радиального перемещения вдоль ее поверхности и соединенную с электромеханическим приводом, расположенным в кожухе, сопряженным с монтажной плитой. Технический результат заключается в обеспечении полного сгорания топлива в токе, а также в низкой трудоемкости обслуживания кратерной пеллетной горелки. 1 ил.

Устройство для сжигания пеллет, содержащее топку, вентилятор, патрубок подачи воздуха, монтажную плиту с отверстиями, в которых расположены загрузочный патрубок, фотодатчик, блок розжига, отличающееся тем, что вентилятор соединен с поверхностью монтажной плиты, топка сопряжена с патрубком подачи воздуха и блоком розжига, которые являются кронштейнами топки, а также содержит колосниковую решетку дугообразной формы с перфорацией по всей поверхности, расположенную в топке, между выходным отверстием блока розжига и патрубком подачи воздуха, лопатку, размещенную над поверхностью колосниковой решетки, выполненную с возможностью возвратно-радиального перемещения вдоль ее поверхности и соединенную с электромеханическим приводом, расположенным в кожухе, сопряженным с монтажной плитой.